[发明专利]一种生物柴油的纯化方法

说明书

本发明公开了一种生物柴油的纯化方法，该方法采用渗滤系统对粗生物柴油进行纯化，得到生物柴油，所述渗滤系统至少包括一个以热活化铝土矿为填料的渗滤塔。本发明采用以热活化铝土矿为填料的渗滤塔对粗生物柴油进行渗滤纯化，利用热活化铝土矿对杂质的强吸附与过滤作用及高纯化分辨率，提高了对粗生物柴油中极性分子水、甲醇、甾醇、甘油、磷脂、酸碱催化剂残留、游离脂肪酸等杂质的吸附能力，得到质量纯度较高的生物柴油，同时降低了生物柴油的酸值，避免了不良杂质的混入，提高了生物柴油的品质，且纯化效率高。

技术领域

本发明属于生物柴油制备技术领域，具体涉及一种生物柴油的纯化方法。

背景技术

生物柴油是指以植物油脂、动物脂肪、废弃油脂或微生物油脂等油脂与甲醇或乙醇等低碳醇经酯交换反应生成的脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯。生物柴油是一种可再生、可生物降解的燃料，与传统化石柴油相比，具有原料来源广、环保性能好、点火性能佳、燃烧更充分、安全可靠、气候适应性强等特性，被认为是化石基柴油最有前途的替代品。

现有技术中首先通过酯交换反应获得主要由脂肪酸甲酯(或脂肪酸乙酯)和甘油组成的液体混合物，然后利用离心分离机进行前置分离，得到的脂肪酸甲酯(或脂肪酸乙酯)输送至真空干燥器中在真空条件下出去痕量的甲醇(或乙醇)，得到纯度为90％～95％的粗生物柴油。粗生物柴油中5％～10％的杂质主要包括少量的催化剂，甘油以及其它非甘油三酯物质(如脂肪酸，脂肪酸酯，甘油单酯，甘油二酯，蜡，铁锈，胶质，粘液，痕量蛋白质，糖，水分等)。这些杂质的存在，降低了生物柴油的品质和使用效率，不利于其商业化的推广应用，故需要将其进一步纯化精制得到生物柴油。如何高效去除粗生物柴油中的杂质，降低其纯化成本，使其更加符合相关商业生物柴油标准和法规的要求，一直以来是业内人士关注的重点。

申请号为CN200980104513.4的专利中采用含有吸附材料的吸附柱系统来纯化生物柴油，将存在于生物柴油中的皂类和其它杂质除去。申请号为CN200810225728.9的专利公开了一种分离纯化生物柴油的方法，先采用薄膜蒸发器对生物柴油粗产品进行脱气和蒸馏，然后进行碱性土脱酸，得到酸值符合国家标准的生物柴油。申请号为CN201710447497.5的专利通过高真空设施和多塔连续精馏，实现了脂肪酸甲酯不同组分的分离，降低了生物柴油的沸点，避免了生物柴油中不同组分高温下易裂解、氧化和色泽深等问题。申请号为CN201210015789.9的专利中采用多层式汽化的生物柴油精馏塔，将粗生物柴油中脂肪酸甲酯更好地蒸出，将生物柴油得率提高了10％。申请号为CN201610789337.4的专利中将粗生物柴油进行低碳醇蒸馏，分离其中的一元醇、甘油和轻组分，得到粗酯并依次进行水洗和蒸馏，并将塔顶气冷凝得到生物柴油。

现有的生物柴油纯化方法大多围绕生物柴油某一项指标展开，无法兼顾生物柴油的整体性能，往往存在一定的缺陷。例如，采用水洗的纯化方法会使生物柴油中含有一定量的水分，水分会下沉到机动车燃料箱的底部，最终破坏了发动机的性能并造成堵塞，所以应最大程度地降低生物柴油中的水分含量。酸值表示燃料的劣化程度，酸值过大会引起发动机中的腐蚀和沉积物，但现有技术很少对酸值进行改进。巴西和欧洲标准规定，生物柴油中的总污染物(指产品中存在的不溶物质)最大含量不超过24毫克/千克，而针对生物柴油中的总污染物，目前还没有有效实用的技术出现。另外，现有纯化工艺的步骤较多，操作复杂，需要大量人力、物力和财力，存在设备成本和操作成本高，环境污染大等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种生物柴油的纯化方法。该方法采用以热活化铝土矿为填料的主渗滤塔对粗生物柴油进行渗滤纯化，利用热活化铝土矿对杂质的强吸附与过滤作用及高纯化分辨率，提高了对粗生物柴油中极性分子水、甲醇、甾醇、甘油、磷脂、酸碱催化剂残留、游离脂肪酸等杂质的吸附能力，得到质量纯度较高的生物柴油，同时降低了生物柴油的酸值，避免了不良杂质的混入，提高了生物柴油的品质，且纯化效率高。