[发明专利]一种生物柴油的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物柴油的制备方法。

背景技术

通常，生物柴油可以通过油脂与单羟基醇（一般是低碳醇，如C₁-C₈的一元醇）进行酯交换反应制得。具体的，生物柴油的制备方法可以分为酸催化法、碱催化法、酶催化法和超临界法，目前通常采用酸、碱催化法。

CN1412278A公开了一种采用酸性催化法用高酸值废动植物油制备生物柴油的方法，它采用甲醇和硫酸作为催化剂，按照脱水、酯化和酯交换、分相、脱色的工序进行，原料先在60-100℃的真空下脱水，然后，在40-85℃下，甲醇和硫酸的用量分别为高酸值废动植物油重量的10-15%和2-6%，进行酯化和酯交换反应1.5-6小时，分出脂肪酸甲酯相，用活性白土在90-125℃脱色即可获得生物柴油。

酸催化存在的问题是反应速度较慢，另外，会有大量废酸、废水产生。

DE3444893公开了一种方法，首先，对油料进行预酯化处理，用酸催化剂、常压、50～120℃，将游离脂肪酸与醇进行酯化，然后加入过量的碱金属催化剂先中和预酯化遗留的酸催化剂，再进行酯交换反应。

采用碱催化法，由于在天然油脂中通常含有游离脂肪酸，在游离脂肪酸存在的情况下，需要使用过量的碱金属催化剂，因此导致碱金属催化剂的需要量较大。另外，反应会产生脂肪酸皂，容易导致脂肪酸酯层与甘油层分离困难。

因此，现有技术中，采用酸、碱催化法制备生物柴油都存在工艺流程长、步骤多的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的生物柴油的制备方法，该方法在简化工艺流程的同时还可以显著提高原料的生物柴油收率。

本发明的发明人经过大量的实验意外地发现，将油脂和一元醇在一定温度和压力范围内混合接触，在加入油脂衍生物（油脚、皂脚和酸化油中的一种或多种）的情况下，无需催化剂即可获得比单独采用油脂与一元醇在该温度和压力范围内明显更高的生物柴油收率。

为了实现上述目的，本发明提供了一种生物柴油的制备方法，该方法包括使油脂、一元醇和油脂衍生物接触反应，所述接触反应的条件包括：温度为100-350℃，压力为0.1-12MPa，所述油脂衍生物为油脚、皂脚和酸化油中的一种或多种。

通过在一定温度和压力范围内，使油脂和一元醇与油脂衍生物（油脚、皂脚和酸化油中的一种或多种）混合接触，有利于提高反应原料的反应活性，从而获得较高的生物柴油的收率，同时，在本发明提供的方法中，不需要对所述油脂进行酸值降低的预处理，简化了制备生物柴油的过程，因此，大大提高了生产效率。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

根据本发明提供的所述生物柴油的制备方法包括使油脂、一元醇和油脂衍生物接触反应，所述接触反应的条件包括：温度为100-350℃，压力为0.1-12MPa，所述油脂衍生物为油脚、皂脚和酸化油中的一种或多种。

在本发明中，所述油脂的主要成分是脂肪酸甘油三酯，可以来源于植物油脂和/或动物油脂。所述植物油脂例如可以包括大豆油、菜籽油、棉籽油、花生油、向日葵籽油、棕榈油、椰子油以及来自于其它各种农作物和野生植物的果、茎、叶、枝干和根部的含有脂肪基的物质（包括造纸过程中产生的木浆浮油）。所述动物油脂例如可以包括猪油、牛油、羊油、鱼油等。

所述油脂的酸值可以在较大范围内变动，优选为0.1-200mg KOH/g，更优选为0.1-30mg KOH/g。为了获得更好的生物柴油收率，特别优选酸值为0.1-10mg KOH/g的油脂。

所述油脂也可以优选精制油脂，即经过脱胶质、碱炼、脱磷质、脱色、脱臭等精制工序中的至少一种工序得到的低杂质油脂。

在本发明中，优选所述油脚是在油脂精炼加工过程的脱胶工序形成的副产物，所述皂脚是在油脂精炼加工过程的碱炼脱酸工序形成的副产物，二者通常含有脂肪酸甘油三酯、脂肪酸、磷脂以及各种杂质等。

所述酸化油是指对皂脚进行酸化处理而获得的酸化油。本发明对所述酸化油没有特别的要求，可以为由本领域技术人员已知的酸化方法对所述皂脚进行酸化处理而获得的酸化油。

在本发明中，所述油脂衍生物中的油脚、皂脚和酸化油与所述油脂可以来源于同种油，也可以来源于不同种的油。