一種生物柴油及其制造工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及柴油領(lǐng)域，特別涉及一種生物柴油，還涉及一種生物柴油的制造工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 柴油是一種不可再生能源，隨著內(nèi)燃機(jī)和外燃爐使用量的迅速增加，柴油的使用 量也隨之迅速增加，造成不可再生能源的緊缺，并且增加了對(duì)環(huán)境的污染。
[0003] 生物柴油（Biodiesel)是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油 脂以及動(dòng)物油脂、餐飲垃圾油等為原料油通過(guò)酯交換工藝制成的可代替石化柴油的再生性 柴油燃料。生物柴油是生物質(zhì)能的一種，它是生物質(zhì)利用熱裂解等技術(shù)得到的一種長(zhǎng)鏈脂 肪酸的單烷基酯。生物柴油是含氧量極高的復(fù)雜有機(jī)成分的混合物，這些混合物主要是一 些分子量大的有機(jī)物，幾乎包括所有種類(lèi)的含氧有機(jī)物，如：醚、醛、酮、酚、有機(jī)酸、醇等。復(fù) 合型生物柴油是以廢棄的動(dòng)植物油、廢機(jī)油及煉油廠的副產(chǎn)品為原料，再加入催化劑，經(jīng)專(zhuān) 用設(shè)備和特殊工藝合成?，F(xiàn)有的制備生物柴油工藝路線較長(zhǎng)，收率低，對(duì)環(huán)境的污染嚴(yán)重； 且應(yīng)用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中會(huì)堵塞管路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種生物柴油，還涉及一種生物柴油的制造工 藝，設(shè)備成本低，產(chǎn)量高、能耗低，成品的收率高，具有很高的工業(yè)化生產(chǎn)價(jià)值，以解決現(xiàn)有 技術(shù)中導(dǎo)致的上述多項(xiàng)缺陷。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下的技術(shù)方案：一種生物柴油，由動(dòng)物油脂 25-35%、植物油脂30-40%、松節(jié)油10-15%、油酸5-7%、烷烴5-7%和余量為水，按比例混合配 置而成。
[0006] -種制造生物柴油的方法，包括以下步驟： 1) 將動(dòng)動(dòng)物油脂和植物油脂，投入水解塔中，加水進(jìn)行水解反應(yīng)，分離得到粗脂肪酸與 甘油水溶液，反應(yīng)溫度為200°C _230°C，壓力為2MPa-4MPa，反應(yīng)時(shí)間彡7小時(shí)； 2) 將粗脂肪酸加入脫脂機(jī)，制冷，脫出硬脂酸，得脂肪酸油； 3) 將脂肪酸油在145-150°C真空脫水； 4) 將脫水的脂肪酸油加入反應(yīng)釜中，加入催化劑硫酸和不低于脫水的脂肪酸油重量份 15%的甲醇，硫酸與脫水的脂肪酸油的質(zhì)量比為1:100,溫度120°C _130°C，反應(yīng)時(shí)間3-4小 時(shí)，得酯化物； 5) 將脫水的脂肪酸油重量份的4% -6%的甲醇加入酯化物中，加入堿，堿與酯化物的 質(zhì)量比為1:50,制成的堿液，進(jìn)行中和，靜止沉降，去除游離酸和硫酸鈉，再精過(guò)濾； 6) 將步驟5所得產(chǎn)物經(jīng)過(guò)預(yù)熱罐脫甲醇，預(yù)熱至150°C -170°C，抽入精餾塔進(jìn)行精餾， 精餾反應(yīng)條件為塔體內(nèi)真空殘壓< 5毫米汞柱，精餾塔溫度為250°C _270°C，殘?jiān)湃胝婵?冷卻罐，90°C -IKTC后放出動(dòng)植物油瀝渣，得半成品； 7) 將半成品、松節(jié)油、油酸、烷烴和水各組份依次放入混合反應(yīng)釜中，在常溫常壓下混 合攪拌2-3小時(shí)，靜置過(guò)濾1小時(shí)即得成品。
[0007] 優(yōu)選的，所述步驟4甲醇按以下方式加入：每小時(shí)加入的甲醇量為脂肪酸油重量 份的5% -6%。
[0008] 優(yōu)選的，所述步驟5還包括在精過(guò)濾后，加入硼酸，硼酸與酯化物的質(zhì)量比為 1:50〇
[0009] 優(yōu)選的，所述硫酸的濃度為95% -98%。
[0010] 采用以上技術(shù)方案的有益效果是：本發(fā)明能夠把泔水油、地溝油等所有的廢動(dòng)物 油和廢植物油加工成清潔生物柴油。本發(fā)明的生產(chǎn)生物柴油的工藝簡(jiǎn)單、環(huán)保，油品性能優(yōu) 質(zhì)，設(shè)備成本低，產(chǎn)量高、能耗低，成品的收率高，具有很高的工業(yè)化生產(chǎn)價(jià)值?，F(xiàn)有的生物 柴油在使用過(guò)程中，易造成油路堵塞，對(duì)機(jī)械部分沾連，本發(fā)明解決了同類(lèi)產(chǎn)品性能差的問(wèn) 題。譬如，單鋼柴油機(jī)的油頭和柱塞，使用其它非標(biāo)柴油和其它生物柴油，對(duì)機(jī)械的油頭、柱 塞部分會(huì)有沾連，損傷后使用本發(fā)明生產(chǎn)的生物柴油50Kg后，柴油機(jī)的油頭和柱塞會(huì)自動(dòng) 修復(fù)正常使用。
[0011] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于： 1、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0012] 2、生產(chǎn)成本低。
[0013] 3、可節(jié)油 8-10%。
[0014] 4、使用時(shí)對(duì)內(nèi)燃機(jī)和外燃爐無(wú)傷害。
[0015] 5、燃燒充分，無(wú)積碳和結(jié)焦現(xiàn)象。
[0016] 6、使用本發(fā)明的柴油能減少對(duì)環(huán)境的污染。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
[0018] 實(shí)施例1: 一種生物柴油，由動(dòng)物油脂25%、植物油脂40%、松節(jié)油10%、油酸7%、烷烴7%和余量為 水，按比例混合配置而成。
[0019] 一種制造生物柴油的方法，包括以下步驟： 1) 將動(dòng)動(dòng)物油脂和植物油脂，投入水解塔中，加水進(jìn)行水解反應(yīng)，分離得到粗脂肪酸與 甘油水溶液，反應(yīng)溫度為200°C °C，壓力為2MPa，反應(yīng)時(shí)間7. 5小時(shí)； 2) 將粗脂肪酸加入脫脂機(jī)，制冷，脫出硬脂酸，得脂肪酸油； 3) 將脂肪酸油在145°C真空脫水； 4) 將脫水的脂肪酸油加入反應(yīng)釜中，加入催化劑硫酸和不低于脫水的脂肪酸油重量份 15%的甲醇，溫度120°C，反應(yīng)時(shí)間3小時(shí)，得酯化物，甲醇按以下方式加入：每小時(shí)加入的 甲醇量為脂肪酸油重量份的6%，硫酸與脫水的脂肪酸油的質(zhì)量比為1:100,硫酸的濃度為 95% ； 5) 將脫水的脂肪酸油重量份的4%的甲醇加入酯化物中，加入堿，堿與酯化物的質(zhì)量比 為1:50,制成的堿液，進(jìn)行中和，靜止沉降，去除游離酸和硫酸鈉，再精過(guò)濾，在精過(guò)濾后，加 入硼酸，硼酸與酯化物的質(zhì)量比為1:50 ; 6) 將步驟5所得產(chǎn)物經(jīng)過(guò)預(yù)熱罐脫甲醇，預(yù)熱至150°C °C，抽入精餾塔進(jìn)行精餾，精 餾反應(yīng)條件為塔體內(nèi)真空殘壓< 5毫米汞柱，精餾塔溫度為250°C，殘?jiān)湃胝婵绽鋮s罐， 90°C后放出動(dòng)植物油瀝渣，得半成品； 7)將半成品、松節(jié)油、油酸、烷烴和水各組份依次放入混合反應(yīng)釜中，在常溫常壓下混 合攪拌2小時(shí)，靜置過(guò)濾1小時(shí)即得成品。 實(shí)施例2: 一種生物柴油，由動(dòng)物油脂35%、植物油脂30%、松節(jié)油15%、油酸7%、烷烴7%和余量為 水，按比例混合配置而成。
[0020] 一種制造生物柴油的方法，包括以下步驟： 1) 將動(dòng)動(dòng)物油脂和植物油脂，投入水解塔中，加水進(jìn)行水解反應(yīng)，分離得到粗脂肪酸與 甘油水溶液，反應(yīng)溫度為230°C，壓力為4MPa，反應(yīng)時(shí)間8小時(shí)； 2) 將粗脂肪酸加入脫脂機(jī)，制冷，脫出硬脂酸，得脂肪酸油； 3) 將脂肪酸油在150°C真空脫水； 4) 將脫水的脂肪酸油加入反應(yīng)釜中，加入催化劑硫酸和不低于脫水的脂肪酸油重量份 15%的甲醇，溫度130°C，反應(yīng)時(shí)間4小時(shí)，得酯化物，甲醇按以下方式加入：每小時(shí)加入的 甲醇量為脂肪酸油重量份的5%，硫酸與脫水的脂肪酸油的質(zhì)量比為1:100,硫酸的濃度為 95% ； 5) 將脫水的脂肪酸油重量份的4% -6%的甲醇加入酯化物中，加入堿，堿與酯化物的 質(zhì)量比為1:50，制成的堿液，進(jìn)行中和，靜止沉降，去除游離酸和硫酸鈉，再精過(guò)濾，在精過(guò) 濾后，加入硼酸，硼酸與酯化物的質(zhì)量比為1:50 ; 6) 將步驟5所得產(chǎn)物經(jīng)過(guò)預(yù)熱罐脫甲醇，預(yù)熱至170°C，抽入精餾塔進(jìn)行精餾，精餾反 應(yīng)條件為塔體內(nèi)真空殘壓< 5毫米汞柱，精餾塔溫度為270°C，殘?jiān)湃胝婵绽鋮s罐，IKTC 后放出動(dòng)植物油瀝渣，得半成品； 7) 將半成品、松節(jié)油、油酸、烷烴和水各組份依次放入混合反應(yīng)釜中，在常溫常壓下混 合攪拌3小時(shí)，靜置過(guò)濾1小時(shí)即得成品。
[0021] 實(shí)施例3: 一種生物柴油，由動(dòng)物油脂30%、植物油脂35%、松節(jié)油15%、油酸5%、烷烴5%和余量為 水，按比例混合配置而成。
[0022] -種制造生物柴油的方法，包括以下步驟： 1) 將動(dòng)動(dòng)物油脂和植物油脂，投入水解塔中，加水進(jìn)行水解反應(yīng)，分離得到粗脂肪酸與 甘油水溶液，反應(yīng)溫度為215°C，壓力為3MPa，反應(yīng)時(shí)間7. 5小時(shí)； 2) 將粗脂肪酸加入脫脂機(jī)，制冷，脫出硬脂酸，得脂肪酸油； 3) 將脂肪酸油在147°C真空脫水； 4) 將脫水的脂肪酸油加入反應(yīng)釜中，加入催化劑硫酸和不低于脫水的脂肪酸油重量份 15%的甲醇，溫度125°C，反應(yīng)時(shí)間3. 5小時(shí)，得酯化物，甲醇按以下方式加入：每小時(shí)加入 的甲醇量為脂肪酸油重量份的5. 5%，硫酸與脫水的脂肪酸油的質(zhì)量比為1:100,硫酸的濃 度為96% ; 5) 將脫水的脂肪酸油重量份的5%的甲醇加入酯化物中，加入堿，堿與酯化物的質(zhì)量比 為1:50,制成的堿液，進(jìn)行中和，靜止沉降，去除游離酸和硫酸鈉，再精過(guò)濾，在精過(guò)濾后，加 入硼酸，硼酸與酯化物的質(zhì)量比為1:50 ; 6) 將步驟5所得產(chǎn)物經(jīng)過(guò)預(yù)熱罐脫甲醇，預(yù)熱至160°C，抽入精餾塔進(jìn)行精餾，精餾反 應(yīng)條件為塔體內(nèi)真空殘壓< 5毫米汞柱，精餾塔溫度為260°C，殘?jiān)湃胝婵绽鋮s罐，100°C 后放出動(dòng)植物油瀝渣，得半成品； 7) 將半成品、松節(jié)油、油酸、烷烴和水各組份依次放入混合反應(yīng)釜中，在常溫常壓下混 合攪拌2. 5小時(shí)，靜置過(guò)濾1小時(shí)即得成品。
[0023] 本發(fā)明制得的生物柴油指標(biāo)如下：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種生物柴油，其特征在于：由動(dòng)物油脂25-35%、植物油脂30-40%、松節(jié)油10-15%、 油酸5-7%、烷烴5-7%和余量為水，按比例混合配置而成。
2. -種制造權(quán)利要求1所述生物柴油的方法，其特征在于：包括以下步驟： 將動(dòng)動(dòng)物油脂和植物油脂，投入水解塔中，加水進(jìn)行水解反應(yīng)，分離得到粗脂肪酸與甘 油水溶液，反應(yīng)溫度為200°C _230°C，壓力為2MPa-4MPa，反應(yīng)時(shí)間彡7小時(shí)； 將粗脂肪酸加入脫脂機(jī)，制冷，脫出硬脂酸，得脂肪酸油； 將脂肪酸油在145-150°C真空脫水； 將脫水的脂肪酸油加入反應(yīng)釜中，加入催化劑硫酸和不低于脫水的脂肪酸油重量份 15%的甲醇，硫酸與脫水的脂肪酸油的質(zhì)量比為1:100,溫度120°C _130°C，反應(yīng)時(shí)間3-4小 時(shí)，得酯化物； 將脫水的脂肪酸油重量份的4% -6%的甲醇加入酯化物中，加入堿，堿與酯化物的質(zhì) 量比為1:50,制成的堿液，進(jìn)行中和，靜止沉降，去除游離酸和硫酸鈉，再精過(guò)濾； 將步驟5所得產(chǎn)物經(jīng)過(guò)預(yù)熱罐脫甲醇，預(yù)熱至150°C -170°C，抽入精餾塔進(jìn)行精餾，精 餾反應(yīng)條件為塔體內(nèi)真空殘壓< 5毫米汞柱，精餾塔溫度為250°C _270°C，殘?jiān)湃胝婵绽?卻罐，90°C -IKTC后放出動(dòng)植物油瀝渣，得半成品； 將半成品、松節(jié)油、油酸、烷烴和水各組份依次放入混合反應(yīng)釜中，在常溫常壓下混合 攪拌2-3小時(shí)，靜置過(guò)濾1小時(shí)即得成品。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種制造生物柴油的方法，其特征在于，所述步驟4甲醇按以 下方式加入：每小時(shí)加入的甲醇量為脂肪酸油重量份的5% -6%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種制造生物柴油的方法，其特征在于，所述步驟5還包括在 精過(guò)濾后，加入硼酸，硼酸與酯化物的質(zhì)量比為1:50。
5. 根據(jù)權(quán)利要2所述的一種制造生物柴油的方法，其特征在于，所述硫酸的濃度為 95% -98%。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種生物柴油，以及一種生物柴油的制造方法，該生物柴油，由動(dòng)物油脂、植物油脂、松節(jié)油、油酸、烷烴和水，按比例混合配置而成，選取廢棄動(dòng)、植物油脂為原料，經(jīng)過(guò)水解-脫脂-脫水-酯化-中和-精餾工藝制得一種車(chē)用清潔生物柴油。本發(fā)明的生產(chǎn)生物柴油的工藝簡(jiǎn)單、環(huán)保，油品性能優(yōu)質(zhì)，設(shè)備成本低，產(chǎn)量高、能耗低，成品的收率高，具有很高的工業(yè)化生產(chǎn)價(jià)值。
【IPC分類(lèi)】C11C3-10, C10L1-02
【公開(kāi)號(hào)】CN104862082
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510186902
【發(fā)明人】劉敏
【申請(qǐng)人】劉敏
【公開(kāi)日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年4月20日