一種高酸價油脂無催化酯化降酸的方法
【專利說明】 一種高酸價油脂無催化酯化降酸的方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于油脂精煉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高酸價油脂無催化酯化降酸的方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]生物柴油是一種優(yōu)質(zhì)清潔可再生能源，其作為一種新型的液體燃料是優(yōu)質(zhì)的石化柴油替代品，具有極大的應(yīng)用前景。成本高是制約生物柴油發(fā)展的主要因素，據(jù)有關(guān)資料顯示，中國每年產(chǎn)生各類酸化油和餐飲業(yè)地溝油等高酸價的廢棄油脂達(dá)幾千萬噸，其主要成分為甘油三脂和脂肪酸類有機物為主，如果處理處置不當(dāng)，將污染環(huán)境、危害人類健康，利用得當(dāng)則是優(yōu)良的再生資源，可有效緩解生物柴油制備原料不足問題。
[0005]以高酸價廢棄油脂為原料制備生物柴油是發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè)的一大趨勢，不僅能帶來巨大的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，而且符合綠色環(huán)保的產(chǎn)業(yè)發(fā)展要求。但是這些油脂原料具有較高的酸價，高酸價的油脂首先需要經(jīng)酯化降酸，將酸值降至2.0mgK0H/g以下，才能滿足酯交換制備生物柴油要求。傳統(tǒng)酯化反應(yīng)主要采用酸性催化劑的催化酯化技術(shù)，濃硫酸等酸性催化劑的使用，容易腐蝕設(shè)備，所以對設(shè)備材質(zhì)要求較高，傳統(tǒng)降酸技術(shù)主要存在工藝復(fù)雜，時間長，成本高，高真空度條件苛刻等缺陷，產(chǎn)量低，不能工業(yè)化規(guī)模應(yīng)用，如CN104232304A公開了一種稻米油酯化脫酸的工藝方法，其酯化反應(yīng)在微波合成儀器中進(jìn)行，設(shè)備要求高；CN1177794C公開了通過添加THF(四氫呋喃)共溶劑等制造單相體系，提高醇/甘油酯摩爾比，在無水的條件下進(jìn)行硫酸催化的酯化及酯交換反應(yīng)，然后再在堿的無水醇溶液催化作用下進(jìn)行中和及酯交換反應(yīng)，達(dá)到使有機酸充分酯化、酯交換、并脫除殘余酸使產(chǎn)物酸值合格的目的，工藝繁瑣，反應(yīng)條件比較苛刻，濃硫酸用量大，易腐蝕設(shè)備，且四氫呋喃作為共溶劑違背綠色生產(chǎn)環(huán)保理念。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]解決的技術(shù)問題:為了解決傳統(tǒng)油脂酸性催化酯化降酸存在工藝繁瑣、耗時長、非環(huán)保共溶劑的使用、酸性催化劑對設(shè)備的腐蝕等技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種高酸價油脂無催化酯化降酸的方法。
[0008]技術(shù)方案:一種高酸價油脂無催化酯化降酸的方法，按醇油摩爾比為1:2.4-1:3.2，將待降酸的高酸價油脂和甘油依次加入到帶有冷凝裝置的酯化反應(yīng)器中，開啟機械攪拌，并連續(xù)通入氮氣，同時加熱升溫，保溫190~230°C，反應(yīng)2-8 h，分段時間取樣測試酸值，待酸值達(dá)到指標(biāo)，停止加熱，降溫，待溫度降到80°C，停止通氮氣。
[0009]所述高酸價油脂為脂肪酸下腳料、酸化油、地溝油中的至少一種，酸值為20~195mgKOH/go
[0010]所述向酯化反應(yīng)器中通氮氣時管道為插到反應(yīng)液面以下，酯化過程中氮氣連續(xù)通入即起到保護(hù)作用，防止物料被氧化，又起到帶水作用，及時將反應(yīng)生產(chǎn)的水分帶出反應(yīng)器外，促進(jìn)反應(yīng)正向進(jìn)行。
[0011]所述酯化反應(yīng)過程，每隔一小時取樣測試酸值，酸值彡1.0 mgKOH/g時，滿足酯交換要求，反應(yīng)結(jié)束。
[0012]有益效果:本發(fā)明提供一種高酸價油脂無催化酯化降酸的方法，具有以下顯著優(yōu)點:(1)本發(fā)明實現(xiàn)了無催化條件下甘油對高酸價油脂良好的酯化降酸效果，可使油脂酸值降至1.0 mgKOH/g以下，滿足酯交換要求，降酸后的油脂可直接進(jìn)行酯交換反應(yīng)制備生物柴油，簡化工藝步驟，節(jié)約能耗，提高產(chǎn)能。(2)本發(fā)明實現(xiàn)了酯化全程無催化劑的使用，SP有效避免了傳統(tǒng)酯化反應(yīng)中大量酸性催化劑的添加容易造成產(chǎn)品色澤加深、腐蝕設(shè)備等潛在缺陷，又顯著降低生產(chǎn)原料成本。(3)本發(fā)明實現(xiàn)了高酸價油脂無催化酯化降酸工藝安全穩(wěn)定，無酸性催化劑、非環(huán)保溶劑的使用，節(jié)能環(huán)保，操作簡單，宜于工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。
[0013]
【具體實施方式】
[0014]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅為本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0015]
實施例1
按醇油摩爾比為1:2.6，將酸化油(121.0 mgKOH/g)和甘油依次加入到帶有冷凝裝置的酯化反應(yīng)器中，開啟機械攪拌，并連續(xù)通入氮氣，向酯化反應(yīng)器中通氮氣時管道為插到反應(yīng)液面以下，同時加熱升溫，保溫190~230°C，每隔一小時取樣測試酸值，反應(yīng)6 h，酸值降至
1.6 mgK0H/g,停止加熱，降溫，待溫度降到80°C，停止通氮氣。
[0016]
實施例2
按醇油摩爾比為1:3.1，將椰子油脂肪酸下腳料(191.6 mgK0H/g)和甘油依次加入到帶有冷凝裝置的酯化反應(yīng)器中，開啟機械攪拌，并連續(xù)通入氮氣，向酯化反應(yīng)器中通氮氣時管道為插到反應(yīng)液面以下，同時加熱升溫，保溫190~230°C，每隔一小時取樣測試酸值，反應(yīng)8h，酸值降至2.9 mgK0H/g，停止加熱，降溫，待溫度降到80°C，停止通氮氣。
[0017]
實施例3
按醇油摩爾比為1:2.9，將預(yù)處理后的地溝油(51.3 mgK0H/g)和甘油加入到帶有冷凝裝置的酯化反應(yīng)器中，開啟機械攪拌，并連續(xù)通入氮氣，向酯化反應(yīng)器中通氮氣時管道為插到反應(yīng)液面以下，同時加熱升溫，保溫190~230°C，每隔一小時取樣測試酸值，反應(yīng)5 h，酸值降至0.8 mgK0H/g，停止加熱，降溫，待溫度降到80°C，停止通氮氣。
【主權(quán)項】
1.一種高酸價油脂無催化酯化降酸的方法，其特征在于按醇油摩爾比為1:2.4-1:3.2，將待降酸的高酸價油脂和甘油依次加入到帶有冷凝裝置的酯化反應(yīng)器中，開啟機械攪拌，并連續(xù)通入氮氣，同時加熱升溫，保溫190~230°C，反應(yīng)2-8 h，分段時間取樣測試酸值，待酸值達(dá)到指標(biāo)，停止加熱，降溫，待溫度降到80°C，停止通氮氣。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高酸價油脂無催化酯化降酸的方法，其特征在于所述高酸價油脂為脂肪酸下腳料、酸化油、地溝油中的至少一種，酸值為20~195 mgKOH/go3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高酸價油脂無催化酯化降酸的方法，其特征在于所述向酯化反應(yīng)器中通氮氣時管道為插到反應(yīng)液面以下。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種高酸價油脂無催化酯化降酸的方法，其特征在于所述酯化反應(yīng)過程，每隔一小時取樣測試酸值，酸值< 1.0 mgKOH/g時，滿足酯交換要求，反應(yīng)結(jié)束。
【專利摘要】一種高酸價油脂無催化酯化降酸的方法，按醇油摩爾比為1:2.4~1:3.2，將待降酸的高酸價油脂和甘油依次加入到帶有冷凝裝置的酯化反應(yīng)器中，開啟機械攪拌，并連續(xù)通入氮氣，同時加熱升溫，保溫190~230℃，反應(yīng)2-8h，分段時間取樣測試酸值，待酸值達(dá)到指標(biāo)，停止加熱，降溫，待溫度降到80℃，停止通氮氣。本發(fā)明實現(xiàn)無催化條件下甘油對高酸價油脂良好的降酸效果，可使油脂酸值降至1.0mgKOH/g以下，滿足酯交換要求，降酸后的油脂可直接進(jìn)行酯交換反應(yīng)制備生物柴油，簡化工藝步驟，節(jié)約能耗，提高產(chǎn)能。
【IPC分類】C11C3/06
【公開號】CN105038995
【申請?zhí)枴緾N201510517985
【發(fā)明人】蔣劍春, 劉朋, 應(yīng)浩, 徐俊明, 陳水根, 許彬
【申請人】中國林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年8月21日