專利名稱：一種生物柴油的生產(chǎn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種生物柴油的生產(chǎn)方法，特別是一種利用植物的果實、種子或者其他含油部分來制造生物質燃料的一種方法。
背景技術：
現(xiàn)有的含油植物果實或者種子，比如榛子、油茶果、棕櫚果、蓖麻籽、胡麻籽、葵花籽、棉籽等。一般都是用來作為食物，不能食用的部分或者經(jīng)過食品加工后一般都會被拋棄或焚燒，造成了資源浪費。而這些含油植物中含有很豐富的能源原料，而且，可以利用山邊地、山坡地、邊角地和零星地、不適合種植糧食油料作物的土地種植的含油植物的種子和果實，用來發(fā)展生物柴油是具有戰(zhàn)略意義的。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種原料來源廣泛、工藝步驟合理、能有效利用資源、污染小、酯化反應率高、設備投資規(guī)模小的生物柴油的生產(chǎn)方法。本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案是該生物柴油的生產(chǎn)方法，其方法特點是工藝步驟為①、收集榛子、油茶果、棕櫚果、油桐籽、蓖麻籽、胡麻籽、葵花籽、棉籽中一種或幾種的含油部分，進行去外殼、去皮處理，然后進行粉碎和壓榨，得到初加工油；②、將得到的初加工油進行脫膠、脫臭、脫水、脫色和去除有害雜質的處理，得到原料油；③將得到的原料油進行預脂化，方法是把原料油通過一個預脂化反應器，內裝強酸性固體催化劑；④、將預脂化后的原料油與甲醇和/或乙醇混合，經(jīng)過反應裝置進行生成脂肪酸甲脂和/或脂肪酸乙脂的反應，反應裝置由連續(xù)的三個反應器組成，第一個反應器中填充有固體催化劑，原料油與甲醇和/或乙醇混合物先從第一個反應器上部送入，經(jīng)過反應后，依次進入第二個反應器和第三個反應器進行反應，同時向第三個反應器補充甲醇和/或乙醇，上述反應為常壓反應，反應溫度為80℃以下，最終生成初級產(chǎn)品；⑤、初級產(chǎn)品經(jīng)過脫甲醇、水洗后，干燥脫水、精制加工后生成脂肪酸甲脂和/或脂肪酸乙脂的成品和廢油，所述的脂肪酸甲脂和/或脂肪酸乙脂的成品既生物柴油。
本發(fā)明所述的第二個反應器中填充有固體催化劑。
本發(fā)明所述的固體催化劑為強堿性樹脂。
本發(fā)明所述的第三個反應器中填充有液體催化劑或固體催化劑。
本發(fā)明所述的廢油經(jīng)過氣提脫去甲醇，甲醇精餾回收，剩余的物質經(jīng)中和、去脂、脫鹽，用真空蒸餾脫水，再經(jīng)活性炭脫色過濾，得精制丙三醇。
本發(fā)明所述的除去丙三醇的余留物，還可以再進行分離，出現(xiàn)兩類產(chǎn)品多種維生素和藥物中間體的混合物。
本發(fā)明所述的固體催化劑為強堿性樹脂。
本發(fā)明所述的液體催化劑為甲醇鈉。
本發(fā)明同現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點及效果1、本發(fā)明采用山上、山坡地、邊角地里能生長的植物的果實或者種子，或者是不適合種植糧食、蔬菜等農(nóng)作物的土地用來種植可提取油料的作物，用來提供生產(chǎn)生物質燃料的原料。既合理利用土地資源，又拓寬了生物質能源的原料來源，且提高了農(nóng)民的收入；2、在技術路線上，本發(fā)明在將原料榨油后，添加了預處理工序，由于不同的原料有不同的雜質組成，所以需要將不同的原料產(chǎn)生的油脂經(jīng)過預處理，分離出部分膠物質和不適應后續(xù)工藝的物質，從而保證后續(xù)工藝的一致性和連續(xù)性；本發(fā)明能適應多種原料，有效降低了生物柴油的原料成本；3、本發(fā)明在脂交換反應工序發(fā)明了連續(xù)三個反應器組成的反應裝置，而且聯(lián)續(xù)三個反應器的組成是第1或者第1、第2二個反應器是由固體催化劑強堿性樹脂填充的固定床反應器，第3個反應器可以考慮液態(tài)催化劑。這樣用混合型催化劑的好處是可以大幅度減少下面工序的污水處理量，是一種環(huán)境友好型的工藝路線；4、由于采用了三級脂交換反應器，使酯化反應完全，在每一級反應都補充甲醇，使脂交換過程充分。該設計的酯化反應率可達95％～98％；5、為了方便對固體催化劑強堿性樹脂的清洗，固體催化劑強堿性樹脂反應器設計為并列的兩套，一套工作時，一套處于清洗和備用狀態(tài)，可以方便地相互切換；5、本發(fā)明利用在常壓、60℃下的連續(xù)脂交換工藝，通過重力進行相分離，生產(chǎn)工藝相對簡單，設備投資規(guī)模可以減少，容易實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。


圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發(fā)明做進一步的詳細說明，以下實施例是對本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實施例。
實施例1如圖1所示的工藝流程，取油茶果1000公斤，先將油茶果去外殼、去皮，然后進行粉碎和壓榨，得到初加工油，將初加工后的殘渣備用，將初加工油進行脫膠、脫臭、脫水、脫色和去除有害雜質的處理，得到原料油，并得到脫臭餾出物；將原料油進行預脂化，然后與甲醇混合，進入反應裝置，反應裝置由連續(xù)三個反應器組成，從第一個反應器上部送入，第一個反應器中填充有固體催化劑強堿性樹脂，后依次進入第二個反應器和第三個反應器，第二個反應器中填充有固體催化劑強堿性樹脂，第三個反應器中填充有液體催化劑甲醇鈉，在這個過程中，不斷的向第二個反應器和第三個反應器中添加甲醇，以保證脂交換過程反應充分，反應率可達95％～98％。整個反應過程中，反應溫度控制在60℃左右，產(chǎn)物經(jīng)過沉降分離出粗脂肪酸甲酯和粗丙三醇，將粗脂肪酸甲酯經(jīng)過脫甲醇、水洗后，干燥脫水成為成品油。經(jīng)過精制加工后生成脂肪酸甲脂150公斤，可以直接用作燃料，即生物柴油；將初加工后的殘渣和脫臭餾出物混合，可以提取維生素E和β胡蘿卜素，提取后的物質經(jīng)無毒處理后可以生產(chǎn)生物飼料。
將粗丙三醇和洗滌水經(jīng)過氣提脫去甲醇，甲醇精餾回收分離出的丙三醇經(jīng)過脫甲醇后，再經(jīng)中和、去脂、脫鹽，用真空蒸餾脫水，再經(jīng)活性炭脫色過濾，得精制丙三醇；可以直接用化工和醫(yī)藥原料，還可以經(jīng)過深加工生成1.3丙二醇。
除去丙三醇的余留物，還可以再進行分離，出現(xiàn)兩類產(chǎn)品多種維生素和藥物中間體的混合物。
最后將所有加工所得到的廢水進行統(tǒng)一處理后排放。
實施例2如圖1所示的工藝流程，取蓖麻籽500公斤、棕櫚果500公斤，先將蓖麻籽和棕櫚果去外殼、去皮，然后進行粉碎和壓榨，得到初加工油，將初加工后的殘渣備用，將初加工油進行脫膠、脫臭、脫水、脫色和去除有害雜質的處理，得到原料油，并得到脫臭餾出物；將原料油進行預脂化，然后與與甲醇混合，進入反應裝置，反應裝置由連續(xù)三個反應器組成，從第一個反應器上部送入，第一個反應器中填充有固體催化劑強堿性樹脂，然后依次進入第二個反應器和第三個反應器，第二個反應器中填充有固體催化劑強堿性樹脂，第三個反應器中填充有液體催化劑甲醇鈉，在這個過程中，不斷的向第二個反應器和第三個反應器中添加甲醇，以保證脂交換過程反應充分，反應率可達95％～98％。整個反應過程中，反應溫度控制在75℃左右，產(chǎn)物經(jīng)過沉降分離出粗脂肪酸甲酯和粗丙三醇，將粗脂肪酸甲酯經(jīng)過脫甲醇、水洗后，干燥脫水成為成品油。經(jīng)過精制加工后生成脂肪酸甲脂160公斤，可以直接用作燃料，即生物柴油；將初加工后的殘渣和脫臭餾出物混合，可以提取維生素E和β胡蘿卜素，提取后的物質經(jīng)無毒處理后可以生產(chǎn)生物飼料。
將粗丙三醇和洗滌水經(jīng)過氣提脫去甲醇，甲醇精餾回收分離出的丙三醇經(jīng)過脫甲醇后，再經(jīng)中和、去脂、脫鹽，用真空蒸餾脫水，再經(jīng)活性炭脫色過濾，得精制丙三醇；可以直接用化工和醫(yī)藥原料，還可以經(jīng)過深加工生成1.3丙二醇。
除去丙三醇的余留物，還可以再進行分離，出現(xiàn)兩類產(chǎn)品多種維生素和藥物中間體的混合物。
最后將所有加工所得到的廢水進行統(tǒng)一處理后排放。
實施例3如圖1所示的工藝流程，取榛子250公斤、油桐籽250公斤、胡麻籽500公斤，先將榛子、油桐籽和胡麻籽去外殼、去皮，然后進行粉碎和壓榨，得到初加工油，將初加工后的殘渣備用，將初加工油進行脫膠、脫臭、脫水、脫色和去除有害雜質的處理，得到原料油，并得到脫臭餾出物；將原料油進行預脂化，然后與與乙醇混合，進入反應裝置，反應裝置由連續(xù)三個反應器組成，從第一個反應器上部送入，第一個反應器中填充有固體催化劑強堿性樹脂，然后依次進入第二個反應器和第三個反應器，第二個反應器中填充有固體催化劑強堿性樹脂，第三個反應器中填充有液體催化劑甲醇鈉，在這個過程中，不斷的向第二個反應器和第三個反應器中添加乙醇，以保證脂交換過程反應充分，反應率可達95％～98％。整個反應過程中，反應溫度控制在65℃左右，產(chǎn)物經(jīng)過沉降分離出粗脂肪酸乙酯和粗丙三醇，將粗脂肪酸乙酯經(jīng)過脫乙醇、水洗后，干燥脫水成為成品油。經(jīng)過精制加工后生成脂肪酸乙脂170公斤，可以直接用作燃料，即生物柴油；將初加工后的殘渣和脫臭餾出物混合，可以提取維生素E和β胡蘿卜素，提取后的物質經(jīng)無毒處理后可以生產(chǎn)生物飼料。
將粗丙三醇和洗滌水經(jīng)過氣提脫去乙醇，乙醇精餾回收分離出的丙三醇經(jīng)過脫乙醇后，再經(jīng)中和、去脂、脫鹽，用真空蒸餾脫水，再經(jīng)活性炭脫色過濾，得精制丙三醇；可以直接用化工和醫(yī)藥原料，還可以經(jīng)過深加工生成1.3丙二醇。
除去丙三醇的余留物，還可以再進行分離，出現(xiàn)兩類產(chǎn)品多種維生素和藥物中間體的混合物。
最后將所有加工所得到的廢水進行統(tǒng)一處理后排放。
實施例4如圖1所示的工藝流程，取葵花籽500公斤、棉籽500公斤，先將葵花籽、棉籽去外殼、去皮，然后進行粉碎和壓榨，得到初加工油，將初加工后的殘渣備用，將初加工油進行脫膠、脫臭、脫水、脫色和去除有害雜質的處理，得到原料油，并得到脫臭餾出物；將原料油進行預脂化，然后與與甲醇混合，進入反應裝置，反應裝置由連續(xù)三個反應器組成，從第一個反應器上部送入，然后依次進入第二個反應器和第三個反應器，3個反應器中都填充有固體催化劑強堿性樹脂，在這個過程中，不斷的向第二個反應器和第三個反應器中添加甲醇，以保證脂交換過程反應充分，反應率可達95％～98％。整個反應過程中，反應溫度控制在65℃左右，產(chǎn)物經(jīng)過沉降分離出粗脂肪酸甲酯和粗丙三醇，將粗脂肪酸甲酯經(jīng)過脫甲醇、水洗后，干燥脫水成為成品油。經(jīng)過精制加工后生成脂肪酸甲脂140公斤，可以直接用作燃料，即生物柴油；將初加工后的殘渣和脫臭餾出物混合，可以提取棉仁蛋白、維生素E和β胡蘿卜素，提取后的物質經(jīng)無毒處理后可以生產(chǎn)生物飼料。
將粗丙三醇和洗滌水經(jīng)過氣提脫去甲醇，甲醇精餾回收分離出的丙三醇經(jīng)過脫甲醇后，再經(jīng)中和、去脂、脫鹽，用真空蒸餾脫水，再經(jīng)活性炭脫色過濾，得精制丙三醇；可以直接用化工和醫(yī)藥原料，還可以經(jīng)過深加工生成1.3丙二醇。
除去丙三醇的余留物，還可以再進行分離，出現(xiàn)兩類產(chǎn)品多種維生素和藥物中間體的混合物。
最后將所有加工所得到的廢水進行統(tǒng)一處理后排放。
在以上實施例中，，提取維生素、β胡蘿卜素和藥物中間體的混合物的工藝，主要視原料中各種所含物質的數(shù)量多少不同，采取針對性的方法，解決提取問題，針對不同的原料，可獲得不同的副產(chǎn)物，有的原料中含有上述物質的量很少，提取代價大，就放棄提取。
權利要求
1.一種生物柴油的生產(chǎn)方法，其特征是工藝步驟為①、收集榛子、油茶果、棕櫚果、油桐籽、蓖麻籽、胡麻籽、葵花籽、棉籽中一種或幾種的含油部分，進行去外殼、去皮處理，然后進行粉碎和壓榨，得到初加工油；②、將得到的初加工油進行脫膠、脫臭、脫水、脫色和去除有害雜質的處理，得到原料油；③將得到的原料油進行預脂化，方法是把原料油通過一個預脂化反應器，內裝強酸性固體催化劑；④、將預脂化后的原料油與甲醇和/或乙醇混合，經(jīng)過反應裝置進行生成脂肪酸甲脂和/或脂肪酸乙脂的反應，反應裝置由連續(xù)的三個反應器組成，第一個反應器中填充有固體催化劑，原料油與甲醇和/或乙醇混合物先從第一個反應器上部送入，經(jīng)過反應后，依次進入第二個反應器和第三個反應器進行反應，同時向第三個反應器補充甲醇和/或乙醇，上述反應為常壓反應，反應溫度為80℃以下，最終生成初級產(chǎn)品；⑤、初級產(chǎn)品經(jīng)過脫甲醇、水洗后，干燥脫水、精制加工后生成脂肪酸甲脂和/或脂肪酸乙脂的成品和廢油，所述的脂肪酸甲脂和/或脂肪酸乙脂的成品既生物柴油。
2.根據(jù)權利要求1所述的生物柴油的生產(chǎn)方法，其特征是所述的第二個反應器中填充有固體催化劑。
3.根據(jù)權利要求1所述的生物柴油的生產(chǎn)方法，其特征是所述的固體催化劑為強堿性樹脂。
4.根據(jù)權利要求1所述的生物柴油的生產(chǎn)方法，其特征是所述的第三個反應器中填充有液體催化劑或固體催化劑。
5.根據(jù)權利要求1所述的生物柴油的生產(chǎn)方法，其特征是所述的廢油經(jīng)過氣提脫去甲醇，甲醇精餾回收，剩余的物質經(jīng)中和、去脂、脫鹽，用真空蒸餾脫水，再經(jīng)活性炭脫色過濾，得精制丙三醇。
6.根據(jù)權利要求1所述的生物柴油的生產(chǎn)方法，其特征是所述的除去丙三醇的余留物，還可以再進行分離，出現(xiàn)兩類產(chǎn)品多種維生素和藥物中間體的混合物。
7.根據(jù)權利要求2或4所述的生物柴油的生產(chǎn)方法，其特征是所述的固體催化劑為強堿性樹脂。
8.根據(jù)權利要求4所述的生物柴油的生產(chǎn)方法，其特征是所述的液體催化劑為甲醇鈉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生物柴油的生產(chǎn)方法，工藝步驟為收集榛子、油茶果、棕櫚果、油桐籽、蓖麻籽、胡麻籽、葵花籽、棉籽中一種或幾種的含油部分，進行去外殼、去皮、脫膠、脫臭、脫水、脫色和去除有害雜質的處理，然后進行預脂化，將預脂化后的原料油與甲醇和/或乙醇混合，經(jīng)過反應裝置進行生成脂肪酸甲脂和/或脂肪酸乙脂的反應，初級產(chǎn)品經(jīng)過脫甲醇、水洗后，干燥脫水、精制加工后生成脂肪酸甲脂和/或脂肪酸乙脂的成品和廢油，所述的脂肪酸甲脂和/或脂肪酸乙脂的成品既生物柴油。本發(fā)明具有原料來源廣泛、工藝步驟合理、能有效利用資源、污染小、酯化反應率高、設備投資規(guī)模小的優(yōu)點。
文檔編號C10G3/00GK1818028SQ20061004977
公開日2006年8月16日 申請日期2006年3月10日 優(yōu)先權日2006年3月10日
發(fā)明者張未星, 馬青蘭, 俞祖勛 申請人:俞祖勛