一种生物柴油的生产方法 本发明是一种以酸化植物油(由植物油脚料经酸化处理得到)、动植物性废弃油脂(下水道油、食品回收炸煎废油)为原料生产燃料甲酯(简称生物柴油)的方法。
植物油加工过程中有大量的脚料产生，工业生产和生活中也会产生大量的动植物性废弃油脂。如何解决植物油脚料和动植物废弃油脂的环境污染问题，如何合理利用植物油脚料和动植物性废弃油脂中的有效成分，是我国油脂加工行业普遍关心的问题之一。联邦德国ATT工艺有限公司利用菜籽油生产燃料甲酯替代柴油，该法利用KOH作为催化剂用酯交换法生产，用物理精炼油作为原料，因原料和生产成本及价格等问题，在我国很难应用推广；中国科学技术大学、安徽省淮南油厂、安徽省淮南煤炭化工研究所的酯化植物油燃料生产方法采用预处理、常压快速水解、预酯化、蒸馏和再酯化等五个主要工序生产燃料甲酯，没有很好的解决蒸馏过程中反应物的再聚合反应问题，收率较低，同时该法对再酯化工序之后的物质没有进一步处理，所得燃料甲酯的性能指标和0#柴油还有较大差距。
本发明的目的是生产过程中阻止甲酯在蒸馏过程中的聚合，提高收率。
本发明地技术方案是以酸化植物油、下水道油及回收煎炸油为原料，经酯化后，在真空条件下蒸出甲酯，在甲酯的蒸馏过程中加入适量的阻聚剂，阻止甲酯的进一步聚合反应，提高了甲酯的收率。
在酯化反应后蒸馏过程中将馏出物冷却到0℃，过滤除去析出物后，所得液体即为燃料甲酯(即生物柴油)。该生物柴油的性能指标和0#柴油相近，可作为0#柴油的替代品。
本发明生产生物柴油以酸化植物油、动植物性废弃油脂(下水道油、食品煎炸废油)为原料，其主要成分是脂肪酸和甘油脂。生产的工艺过程如下：
在酯化锅内原料酸化油脂与过量含水量小于5％的工业甲醇在浓硫酸的催化作用下，常压下用蒸汽加热并维持在65-75℃，回流反应4-8小时，其加入量为：原料油脂∶甲醇∶浓硫酸＝1000∶(400-800)∶10，回流反应结束后，蒸出多余的甲醇蒸汽送入吸收塔内回收。余料(粗甲酯)经静置1.5小时后，排出酸水，再水洗后经脱水塔脱水，加入1‰的添加剂硼酸，搅拌均匀后泵入蒸馏釜，蒸馏釜内液相温度控制在220-280℃，真空度在0.9的条件下蒸馏，馏出物约为90-97％，主要成分为混合脂肪酸甲酯和少量未反应脂肪酸；将馏出物在冷却塔内冷却到0℃，在此温度下过滤去除所析出的固体，所得液体即为可替代0#柴油的生物柴油。生物柴油可与柴油以任意比例互溶，使用方便。经台架实验，生物柴油的冷启动性能、不同负荷下的燃烧性能、动力性能、烟度和排烟气温度等均与0#柴油相差无几。主要性能指标如表一所示。
表一、性能指标比较名称闪点℃粘 度csl(20℃)灰份％热值kcal/kg 十六 烷值 CN酸价KOHmg/g生物柴油≮85 8.00.00110001 51≯5.00#柴油≮65 3.0-8.0≯0.02510200≮50 /
实施例一
将酸化植物油1000千克、含水量小于5％的工业甲醇650千克、浓硫酸10千克加入酯化锅内，常压下用蒸汽加热并维持在65-75℃，回流反应4-8小时。回流反应结束后，静置1.5小时，排出酸水，再水洗，经脱水塔脱水，甲醇蒸汽在甲醇吸收塔内进行回收，脱水后得到粗甲酯，脱水后得到粗甲酯971千克，加入1千克的硼酸，搅拌均匀后泵入蒸馏釜，蒸馏釜内液相温度控制在220-280℃，真空度在0.9的条件下蒸馏，得到馏出物859千克；将馏出物在冷却塔内冷却到0℃，在此温度下过滤去除所析出的固体，得到燃料甲酯(即生物柴油)848千克。生物柴油按国家标准检测结果：闪点≮85℃，粘度8.0cs1(20℃)，灰份0.001％，热值10001kcal/kg，十六烷值51，酸价4.9KOHmg/g，没有机械杂质和水分。
实施例二
将水道油800千克、含水量小于5％的工业甲醇480千克、浓硫酸8千克加入酯化锅内，常压下用蒸汽加热并维持在65-75℃，回流反应4-8小时。回流反应结束后，静置1.5小时，排出酸水，再水洗，经脱水塔脱水，甲醇蒸汽在甲醇吸收塔内进行回收，脱水后得到粗甲酯，脱水后得到粗甲酯776千克，加入0.8千克的硼酸，搅拌均匀后泵入蒸馏釜，蒸馏釜内液相温度控制在220-280℃，真空度在0.9的条件下蒸馏，得到馏出物704千克；将馏出物在冷却塔内冷却到0℃，在此温度下过滤去除所析出的固体，得到燃料甲酯(即生物柴油)688千克。
实施例三
将食品回收煎炸废油600千克、含水量小于5％的工业甲醇370千克、浓硫酸6千克加入酯化锅内，常压下用蒸汽加热并维持在65-75℃，回流反应4-8小时。回流反应结束后，静置1.5小时，排出酸水，再水洗，经脱水塔脱水，甲醇蒸汽在甲醇吸收塔内进行回收，脱水后得到粗甲酯，脱水后得到粗甲酯582千克，加入0.6千克的硼酸，搅拌均匀后泵入蒸馏釜，蒸馏釜内液相温度控制在220-280℃，真空度在0.9的条件下蒸馏，得到馏出物528千克；将馏出物在冷却塔内冷却到0℃，在此温度下过滤去除所析出的固体，得到燃料甲酯(即生物柴油)516千克。生物柴油的燃料油品性能指标测出结果与实施例一的结果相同。