用工業(yè)聲化學技術制備生物柴油的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種制備生物柴油的工業(yè)聲化技術。本發(fā)明提出一種完整的工業(yè)聲化法制備生物柴油的新技術。本發(fā)明與現(xiàn)有制備工藝相比，顯然具備如下優(yōu)點：1、節(jié)省了反應時間，縮短了反應周期，整個酯化時間只是常規(guī)反應時間的5-10%；2、節(jié)省了催化劑，只是常規(guī)反應用量的50-70%，且可選用KOH或NaOH多種堿催化劑；3、可以加工大豆油、棉子油、棕櫚油等植物油；4、轉(zhuǎn)化率高，成品生物柴油主要質(zhì)量指標都達到國家標準要求；5、小型生化反應器，運動部件少，安全性高，實現(xiàn)非慣性攪拌減少了設備腐蝕；6、沒有熱降解反應，杜絕了原料油和生成油變質(zhì)。
【專利說明】用工業(yè)聲化學技術制備生物柴油
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制備生物柴油的工業(yè)聲化技術。
【背景技術】
[0002]生物柴油是指由動植物油脂與甲醇或乙醇經(jīng)酯交換反應制得的長鏈脂肪酸單烷基酯，最典型的為長鏈脂肪酸甲酯，由于其突出的環(huán)保性和可再生性已在多國得到應用，目前已得到廣泛應用的是催化酯交換方法，這種方法物耗、能耗、工耗均較大，特別是生產(chǎn)周期長達4_6小時。
[0003]CN1896183A方法乃是一種純超聲波在計量化學反應中的應用實驗，雖然他沒有給出反應器的模式，但在反應中依然采用機械慣性攪拌，攪拌速度達1500-2000轉(zhuǎn)/分鐘，沒有減少運動部件，沒有增加安全性；依然采用高介質(zhì)比，甲醇與原料油的摩爾比為20-50比1，能耗、物耗依然很大且反應時間都在2小時左右，從全過程看環(huán)保特性并未得到根本改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明的目的在于揚棄非聲化法生產(chǎn)生物柴油的缺點，又彌補已有超聲波制備生物柴油的不足，提出一種完整的工業(yè)聲化法制備生物柴油的新技術。
[0005]本發(fā)明的是采用以下具體運行程序?qū)崿F(xiàn)的:
[0006]1、將占原料油(可以是大豆油、棉籽油、棕櫚油及黃連木籽油)0.5-1.5%的催化劑KOH或NaOH予溶于含水量小于0.1%的甲醇中。
[0007]2、將符合標準的原料油加熱至45-65攝氏度，按甲醇與原料油之摩爾比等于4_10比I加入到聲化反應器中，達到反應器容積的三分之二。
[0008]3、開動超聲波發(fā)生裝置，使反應容積內(nèi)超聲波的頻率為20-69千赫茲。
[0009]4、可按照反應器容積2.8L與輸出功率200-600W相匹配的關系將反應器容積按需要放大或縮小，經(jīng)8-30分鐘對反應物質(zhì)輻射后即可關閉超聲波發(fā)生裝置，停止反應。
[0010]5、將反應生成物放入沉降分離器或是直接放入離心分離器中進行分離，上層為含有少量未反應甲醇的生成生物柴油，下層為含有少量未反應甲醇的生成甘油。
[0011]6、將生成的生成生物柴油經(jīng)酸中和及水洗后，再經(jīng)蒸餾回收甲醇后即得成品柴油，回收的甲醇可循環(huán)利用。
[0012]7、將生成甘油作為工業(yè)和醫(yī)用甘油送甘油加工廠作為原料進一步加工。
[0013]8、用水清洗整個工藝系統(tǒng)，包括反應室、配管、閥等，然后用空氣掃線，備下一個工藝周期使用。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有制備工藝相比，顯然具備如下優(yōu)點:1、節(jié)省了反應時間，縮短了反應周期，整個酯化時間只是常規(guī)反應時間的5-10% ;2、節(jié)省了催化劑，只是常規(guī)反應用量的50-70%，且可選用KOH或NaOH多種堿催化劑；3、可以加工大豆油、棉子油、棕櫚油等植物油；4轉(zhuǎn)化率高，成品生物柴油主要質(zhì)量指標都達到國家標準要求；5、小型生化反應器，運動部件少，安全性高，實現(xiàn)非慣性攪拌減少了設備腐蝕；6、沒有熱降解反應，杜絕了原料油和生成油變質(zhì)。
【專利附圖】

【附圖說明】[0015]本發(fā)明無附圖【具體實施方式】
[0016]實施例1、將占大豆油1%的KOH溶于甲醇中，計量甲醇與大豆油的摩爾比為6:1后，將加熱至50±1°C的大豆油加入聲化反應器反應室中，隨即加入甲醇總體積不得超過反應室容積三分之二處并開動超聲波發(fā)生裝置，經(jīng)15分鐘后關閉草聲波發(fā)生裝置，停止反應后完成運行程序5-8即制得成品生物柴油。經(jīng)計量收率為99%。
[0017]實施例2、將催化劑改用NaOH，用量為0.8%反應時間控制在25分鐘，其余與實施例I同。及兩手率為98.5%。
[0018]實施例3、將占棉籽油1%的KOH溶于甲醇中，計量甲醇與棉籽油的摩爾比為6:1后，將加熱至55土 1°C的棉籽油加入聲化反應器反應室反應室中，隨即加入甲醇，總體積不得超過反應室容積的三分之二處，并開動超聲波發(fā)生裝置經(jīng)20分鐘后關閉超聲波發(fā)生裝置，停止反應后，完成運行程序5-8即得成品柴油，經(jīng)計量收率為98%。
[0019]實施例4、將催化劑改為NaOH，用量為1.2%，反應時間控制在30分鐘后關閉超聲波發(fā)生裝置，經(jīng)計量收率98%。
[0020]實施例5、將占棕櫚油1.25的KOH溶于甲醇中，計量甲醇與棕櫚油的摩爾比為7:1后，將加熱至60土 1°C的棕櫚油加入聲化反應器反應室，隨即加入甲醇，總體積不得超過反應室容積的的三分之二處。開動超聲波發(fā)生裝置經(jīng)15分鐘后關閉并繼續(xù)完成5-8運行程序即得成品柴油，經(jīng)計量收率為98%。
【權利要求】
1.用工業(yè)聲化學技術制備生物柴油，其特征在于:本發(fā)明是采用以下具體運行程序?qū)崿F(xiàn)的:將占原料油(可以是大豆油、棉籽油、棕櫚油及黃連木籽油)0.5-1.5%的催化劑KOH或NaOH予溶于含水量小于0.1%的甲醇中。
2.將符合標準的原料油加熱至45-65攝氏度，按甲醇與原料油之摩爾比等于4-10比I加入到聲化反應器中，達到反應器容積的三分之二。
3.開動超聲波發(fā)生裝置，使反應容積內(nèi)超聲波的頻率為20-69千赫茲。
4.可按照反應器容積2.8L與輸出功率200-600W相匹配的關系將反應器容積按需要放大或縮小，經(jīng)8-30分鐘對反應物質(zhì)輻射后即可關閉超聲波發(fā)生裝置，停止反應。
5.將反應生成物放入沉降分離器或是直接放入離心分離器中進行分離，上層為含有少量未反應甲醇的生成生物柴油，下層為含有少量未反應甲醇的生成甘油。
6.將生成的生成生物柴油經(jīng)酸中和及水洗后，再經(jīng)蒸餾回收甲醇后即得成品柴油，回收的甲醇可循環(huán)利用。
7.將生成甘油作為工業(yè)和醫(yī)用甘油送甘油加工廠作為原料進一步加工。
8.用水清洗整個工藝系統(tǒng)，包括反應室、配管、閥等，然后用空氣掃線，備下一個工藝周期使用。
【文檔編號】C10G3/00GK103788979SQ201410035133
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月24日 優(yōu)先權日:2014年1月24日
【發(fā)明者】鞠世仁, 張鳳泉, 何洪泉, 只炳生 申請人:天津三和眾誠石油制品銷售有限公司