[发明专利]一种生产生物柴油的方法

说明书

技术领域

本发明一种生产生物柴油的方法，属于生物柴油的制备技术领域。具体涉及一种在浮选机中进行碱催化，通过采用高速搅拌并且通气鼓泡的方式，制备生物柴油的工艺方法。 

背景技术

生物柴油是一种绿色可再生能源，与石油柴油相比，具有闪点高，储存运输安全，自身可生物降解，对环境友好等优点，而且其燃烧排放物中二氧化硫、硫化物、二氧化碳等有害物质含量低。生物柴油代替石油柴油可以缓解柴油供应紧缺的状况，进而缓解石油供给危机。 

生物柴油的制备是以动植物油脂为原料，用甲醇或乙醇在催化剂作用下经酯交换而制成，其方法有酸碱催化法、生物酶催化法和超临界法。国内外生物柴油大规模生产均以传统均相催化法为主，即以油脂和甲醇为反应物，以液体酸（HCl、H₂SO₄、HNO₃等）和液体碱（NaOH、KOH等）为催化剂进行酯化和酯交换反应生产生物柴油。而采用均相酸或碱催化制生物柴油（如CN1473907A、DE3444893等）需要中和和水洗除去催化剂。由此引发了研究多相固体酸或碱催化剂（CN101338215A、CN101289629A、CN101294096A等），但仅仅是实验室的研究，很难在工业上应用推广。 

绝大部分生物柴油的生产工艺均以釜式反应器进行，极性的甲醇和非极性的油脂互相不相溶，而且反应釜搅拌速率低（CN200710037601.X中描述为30～50r/min）从而使得醇油两相不能充分接触来反应，而且反应温度在65℃～280℃（CN200610165102.4，CN200710037601.X）相对高温度，特别有的还需要加压力，甚至在超临界条件下进行（CN201010161581.9，CN200810017849.4，CN200610010882.5）。这成为不互溶的醇油反应一直难以解决的实际问题。 

浮选机是利用泡沫浮选原理来分离矿物的浮选机械。其结构简单可靠、工作连续耐用，而且有4个特殊的作用：1）具有强烈的搅拌作用，转速可达到2100 r/min；2）具有吸入充足空气的作用，且气泡微小（直径在0.1～1.0mm范围内）分散均匀；3）矿浆高度和充气量可调；4）精矿泡沫能及时输送出去。选矿厂中均设有浮选工艺，浮选机是常用的机械设备。 

发明内容

本发明公开一种生产生物柴油的方法，其目的在于解决在酯交换反应中油脂与甲醇互不相溶，催化剂不能充分和反应物接触的问题，提供一种在浮选机中进行碱催化，通过采用高速搅拌并且通气鼓泡的方式，制备生物柴油的工艺方法，从而达到生物柴油的高效生产。 

本发明一种生产生物柴油的方法，其特征在于是一种在浮选机中进行碱催化，通过采用高速搅拌并且通气鼓泡的方式，制备生物柴油的工艺方法，该方法包括以下步骤： 

Ⅰ、将无水甲醇和油脂按摩尔比为20:1～100:1的比例加入到浮选机的浮选槽中，开启浮选机搅拌器；

Ⅱ、将碱性催化剂加入到浮选槽中高速搅拌5~10min，开启浮选机进气阀，调节进气量为0.1m³/h～0.4m³/h进行通气鼓泡；

Ⅲ、反应温度在30～60℃之间，反应5～30h后关闭进气阀和搅拌器，静置5～20h分层，将下层甘油从放料口放出；

Ⅳ、上层的粗生物柴油继续在浮选槽中加水搅拌洗涤，再静置5～10h分层后从放料口排出下层水，上层即为生物柴油产品。

上述的一种生产生物柴油的方法，其特征在于所述的油脂包括：菜籽油、大豆油、花生油或经过酸中和处理的各种植物油。 

上述的一种生产生物柴油的方法，其特征在于所述碱性催化剂为NaOH、KOH、Na₂O或CaO。 

上述的一种生产生物柴油的方法，其特征在于所述碱性催化剂用量为油脂质量的5-10%。 

  

上述的一种生产生物柴油的方法，其特征在于所述反应中浮选机高速搅拌速度为1590r/min～1910r/min。

本发明一种生产生物柴油的方法的优点在于： 

（1）在浮选机中进行碱催化，通过采用高速搅拌并且通气鼓泡的方式，使反应物和催化剂能充分的接触，比现有常温常压下生产生物柴油的方法，产率提高10-30%。

（2）反应的温度低，操作简单，产物处理方便，使该技术方法容易推广。 

（3）反应产物生物柴油无需特别处理，直接就可作为浮选药剂用到选煤中，具有非常好的应用前景。 

具体实施方式