[发明专利]一种分离生物柴油生产过程中产生的副产物的方法

说明书

本发明提供了一种分离生物柴油生产过程中产生的副产物的方法，所述的生物柴油生产过程中产生的副产物主要指甘油、盐和油脂。通过加入酸性溶液将皂转化为酸性油与盐，从而达到在分离甘油与皂的同时得到副产物盐的目的。并且在此过程中甲醇可以通过蒸馏回收，循环套用；回收的酸性油可作为生产生物柴油的原料。

技术领域

本申请属于脂肪酸甲酯分离纯化技术领域，尤其是涉及一种分离生物柴油生产过程中产生的副产物的方法。

背景技术

随着对能源的消耗日益增长，石油、柴油及天然气等不可再生能源已不足以满足人们的需求。生物柴油作为替代此类不可再生矿物能源的替代燃料，具有环保性能好、发动机启动性能好、燃料性能好，原料来源广泛、可再生等特性。

脂肪酸甲酯，也叫生物柴油，是由动植物油脂或油脂与甲醇通过酯交换工艺制备的长碳链高级脂肪酸单烷基酯。这些脂肪酸单烷基酯具有可生物降解、闪点高、无毒、VOC含量低、优良的润滑性能和溶解性，也是生产可生物降解且具有高附加值精细化工产品的重要原料。在能源、化工中间体、表面活性剂等方面得有广泛的用途，减少了对石油产品的依赖。大力发展生物柴油对经济可持续发展、推进能源替代、减轻环境压力、控制城市大气污染具有重要的战略意义。

生物柴油可通过油脂即甘油三酯与低碳醇进行酯交换反应制得，反应产物中有脂肪酸酯以及单甘酯、二甘酯、甘油、醇和未反应的甘油三酯，通过分离可得到生物柴油，其中主要是脂肪酸酯，还含有少量的单甘酯和二甘酯。

生物柴油的制备方法可分为酸催化法，碱催化法，酶催化法和超临界法。其中，酸碱催化法是目前国内生产生物柴油使用最为广泛的方法。

CN1412278A公开了一种酸催化法，用高酸值废动植物油制备生物柴油的方法，它用硫酸作为催化剂，按照原料脱水、酯化和酯交换、分相、脱色的工序进行，原料先在60-100℃，真空下脱水，然后，在40～85℃下，硫酸加入量2～6％，进行酯化和酯交换反应6小时，分出脂肪酸甲酯相，用活性白土在90～125℃脱色即可得生物柴油。

酸催化存在问题是反应速度慢，另外会有大量废酸、废水产生。

碱催化法的反应速度比酸催化法快，但是如果油脂中游离脂肪酸含量较多，直接使用碱催化剂会产生脂肪酸皂，这种情况下碱催化剂必须过量，这样会造成脂肪酸酯层与甘油层分离变困难。

在脂肪酸甲酯的生产过程中，中性甘油酯在酯交换过程中会转化为甲酯，并生成副产物甘油和皂。这部分皂与油脂形成的混合物不能进入后续脱醇、精馏工段，而是与甘油一起被排出，变成价值较低的粗甘油。现有的粗甘油处理方法是使用酸性溶液对粗甘油进行酸化，经重力沉降后，再对下层粗甘油进行蒸馏处理，得到精制甘油。该方法存在的缺陷是酸化后仅经重力沉降的粗甘油中仍残留35％左右的油脂和大量的盐，经蒸馏后残留在釜液中以固废的形式被处理掉；且酸化后的粗甘油皂化当量较高，不能用于生产99.5％及以上的药用、食品级甘油。因此，这种目前普遍使用的分离方法不仅降低了单位原料的收率与副产品的经济效益，也增大了厂家的固废处理负担。

除此之外，成品生物柴油相关的国家标准、欧盟标准对生物柴油中的游离甘油含量有严格要求，其最高值为0.02％，因此将反应过程中产生的甘油进行有效分离与利用，是本领域急需解决的问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题本发明提供了一种分离生物柴油生产过程中产生的副产物的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种分离生物柴油生产过程中产生的副产物的方法，所述的生物柴油生产过程中产生的副产物主要指甘油、盐和油脂。通过加入酸性溶液将皂转化为酸性油与盐，从而达到在分离甘油与皂的同时得到副产物盐的目的。并且在此过程中甲醇可以通过蒸馏回收，循环套用；回收的酸性油可作为生产生物柴油的原料。

具体的，本发明提供了一种分离生物柴油生产过程中产生的甘油、盐和油脂的方法，包括以下步骤：