專利名稱：一種堿催化合成生物柴油的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種合成生物柴油的方法，特別是采用膨潤土協(xié)助堿催化合成生物柴油的方法。
背景技術(shù)：
堿催化合成生物柴油的方法具有反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)速度快及油品質(zhì)量好等優(yōu)點，是生物柴油的常用合成方法之一。但合成過程存在副反應(yīng)，其中皂化反應(yīng)和脂肪酸酷的水解反應(yīng)是最主要的兩個副反應(yīng)。皂化反應(yīng)是游離脂肪酸與堿催化劑之間的酸堿中和反應(yīng)，其反應(yīng)產(chǎn)物為肥皂和水；脂肪酸酯的水解反應(yīng)為脂肪酸酯和水在堿催化下轉(zhuǎn)化分為游離脂肪酸和醇的反應(yīng)。副反應(yīng)的發(fā)生不但消耗了堿催化劑，而且直接導(dǎo)致了油脂的水解損失，使合成過程選擇性下降、收率減少以及反應(yīng)后產(chǎn)物的分離難度増加。為了減輕副反應(yīng)的影響，人們一方面對原料進(jìn)行精制，以降低原料中的游離脂肪酸和水的含量，另ー方面采用活性更強(qiáng)、選擇性更高的堿催化劑，如氫氧 化鉀、甲醇鈉及固體超強(qiáng)堿等，以加快合成主反應(yīng)的速度或提高催化的選擇性，減輕副反應(yīng)的影響。膨潤土是ー種比較廉價的硅酸鹽礦物材料，其主要功能是吸水性、分散性及陽離子交換性等，在冶金、材料成型、制備活性白土等領(lǐng)域用途廣泛。中國專利(專利號ZL200480029198. 0)公布了粗生物柴油的吸附法精制方法，其中提到可用膨潤土粘土吸附粗生物柴油中的甘油、單脂肪酸甘油酷、雙脂肪酸甘油酯及肥皂等，但在合成生物柴油的反應(yīng)中應(yīng)用還沒有見報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種生物柴油轉(zhuǎn)化率高、對原料要求不很嚴(yán)的堿催化合成生物柴油的方法，其特征是在堿催化合成柴油的過程中，加入膨潤土吸附劑，以提高堿催化的效率。本發(fā)明的具體實現(xiàn)如下把游離脂肪酸含量低于1. 5mgK0H/g的油脂與用量為油脂質(zhì)量0. 5 4%、水含量低于5%、顆粒度為100 400目及蒙脫石含量大于70%的膨潤土混合，攪拌10 60分鐘后，然后加入油脂摩爾數(shù)5 16倍的甲醇和油脂質(zhì)量0. 2 2%堿催化劑，在50 70°C下，反應(yīng)30 120分鐘，靜止，分離出下層的醇土混合物，即可得粗生物柴油，最后對粗生物柴油進(jìn)行精制得到生物柴油。上述所說的油脂，是指脂肪酸三甘油酷，可以是豆油、棕櫚油、麻風(fēng)樹油、菜油、豬油、牛油、魚油等其中ー種或它們的混合物；堿催化劑可以是氫氧化鈉、氫氧化鉀、甲醇鈉其中ー種。本發(fā)明的原理為利用膨潤土的吸附性，吸附反應(yīng)體系中的水分、游離脂肪酸、甘油、甲醇等。其中水分和游離脂肪酸的吸附可以減輕副反應(yīng)的發(fā)生，因此膨潤土先與原料油混合吸附一段時間后，再加入甲醇及催化劑進(jìn)行酯交換反應(yīng)。
本發(fā)明與已有的技術(shù)相比，其突出的實質(zhì)性特點和顯著的進(jìn)步是1、生物柴油的收率可提高2_5%。2、對原料油及堿催化劑的要求較低，催化劑的用量可以降低20% -50%。3、反應(yīng)過程產(chǎn)生的肥皂少，并且絕大部分被膨潤土吸附，粗生物柴油含肥皂少，可大大減輕了后續(xù)精制的難度。
具體實施例方式在實施例中，合成過程產(chǎn)品的收率為100克原料油所得到的生物柴油克數(shù)，而產(chǎn)品的總甘油含量采用高碘酸鈉氧化法測定。比較例為與實施例相同合成條件但不加膨潤土。實施例1把游離脂肪酸含量為0. 2mgK0H/g的豆油與用量為油脂質(zhì)量的2%、水含量為3%、顆粒度為200目及蒙脫石含量為85%的膨潤土混合，攪拌30分鐘后，加入油脂摩爾數(shù)6倍的甲醇和油脂質(zhì)量0.5%氫氧化鈉催化劑，在60°C下，反應(yīng)90分鐘，靜止，分離出下層的醇土混合物進(jìn)行精制，即可得生物柴油，其收率及總甘油含量在表I中示出。實施例2把游離脂肪酸含量為0. 8mgK0H/g的豆油與用量為油脂質(zhì)量的2%、水含量為3%、顆粒度為200目及蒙脫石含量 為85%的膨潤土混合，攪拌30分鐘后，加入油脂摩爾數(shù)6倍甲醇和油脂質(zhì)量0. 7%氫氧化鈉催化劑，在60°C下，反應(yīng)90分鐘，靜止，分離出下層的醇土混合物進(jìn)行精制，即可得 生物柴油，其收率及總甘油含量在表I中示出。實施例3把游離脂肪酸含量為1. 5mgK0H/g的麻風(fēng)樹油與用量為油脂質(zhì)量的3%、水含量為2%、顆粒度為200目及蒙脫石含量為85%的膨潤土混合，攪拌50分鐘后，加入油脂摩爾數(shù)9倍甲醇和油脂質(zhì)量1.0%氫氧化鈉催化劑，在60°C下，反應(yīng)90分鐘，靜止，分離出下層的醇土混合物進(jìn)行精制，即可得生物柴油，其收率及總甘油含量在表I中示出。實施例4把游離脂肪酸含量為0. 8mgK0H/g的棕櫚油與用量為油脂質(zhì)量的2%、水含量為3%、顆粒度為200目及蒙脫石含量為80%的膨潤土混合，攪拌30分鐘后，加入油脂摩爾數(shù)6倍甲醇和油脂質(zhì)量1. 0%氫氧化鉀催化劑，在60°C下，反應(yīng)100分鐘，靜止，分離出下層的醇土混合物進(jìn)行精制，即可得生物柴油，其收率及總甘油含量在表I中示出。實施例5把游離脂肪酸含量為0. 8mgK0H/g的菜油與用量為油脂質(zhì)量的2%、水含量為2%、顆粒度為100目及蒙脫石含量為80%的膨潤土混合，攪拌40分鐘后，加入油脂摩爾數(shù)6倍甲醇和油脂質(zhì)量0.6%氫氧化鈉催化劑，在61°C下，反應(yīng)90分鐘，靜止，分離出下層的醇土混合物進(jìn)行精制，即可得生物柴油，其收率及總甘油含量在在表I中示出。實施例6把游離脂肪酸含量為0. 5mgK0H/g的豬油與用量為油脂質(zhì)量的2%、水含量為2%、顆粒度為200目及蒙脫石含量為85%的膨潤土混合，攪拌60分鐘后，加入油脂摩爾數(shù)8倍甲醇和油脂質(zhì)量0.8%氫氧化鉀催化劑，在63°C下，反應(yīng)100分鐘，靜止，分離出下層的醇土混合物進(jìn)行精制，即可得生物柴油，其收率及總甘油含量在表I中示出。實施例7把游離脂肪酸含量為1. 0mgK0H/g的豆油與用量為油脂質(zhì)量的2%、水含量為2%、顆粒度為200目及蒙脫石含量為85%的膨潤土混合，攪拌30分鐘后，加入油脂摩爾數(shù)6倍甲醇和油脂質(zhì)量0.8%甲醇鈉催化劑，在60°C下，反應(yīng)60分鐘，靜止，分離出下層的醇土混合物進(jìn)行精制，即可得生物柴油，其收率及總甘油含量在表I中示出。表權(quán)利要求
1.一種合成生物柴油的方法，其特征是在堿催化合成生物柴油的過程中，加入膨潤土吸附劑，其具體工藝為 (1)把游離脂肪酸含量低于1.5mgK0H/g的油脂與用量為油脂質(zhì)量0. 5 4%、水含量低于5%、顆粒度為100 400目及蒙脫石含量大于70%的膨潤土混合，攪拌10 60分鐘； (2)加入油脂摩爾數(shù)5 16倍的甲醇和油脂質(zhì)量0.2 2%堿催化劑，在50 70°C下，反應(yīng)30 120分鐘； (3)反應(yīng)完成后靜止，分離出下層的醇土混合物，即可得粗生物柴油，對粗生物柴油進(jìn)行精制得到生物柴油。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成生物柴油的方法，其特征是原料油脂是指脂肪酸三甘油酯，可以是豆油、棕櫚油、麻風(fēng)樹油、菜油、豬油、牛油、魚油等其中一種或它們的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成生物柴油的方法，其特征是堿催化劑可以是氫氧化鈉、氫氧化鉀、甲醇鈉其中一種。
全文摘要
本發(fā)明的一種合成生物柴油方法，是采用膨潤土協(xié)助堿催化合成生物柴油，具體實現(xiàn)為把游離脂肪酸含量低于1.5mgKOH/g的油脂與用量為油脂質(zhì)量的0.5～4％、水含量低于5％、顆粒度為100～400目及蒙脫石含量大于70％的膨潤土混合，攪拌10～60分鐘后，然后加入油脂摩爾數(shù)5～16倍的甲醇和油脂質(zhì)量0.2～2％堿催化劑，在50～70℃下，反應(yīng)30～120分鐘，靜止，分離出下層的醇土混合物，即可得粗生物柴油。與已有的技術(shù)相比，生物柴油的收率可提高2-5％，對原料油及堿催化劑的要求較低，催化劑的用量可以降低20％-50％，反應(yīng)過程產(chǎn)生的肥皂少，可大大減輕后續(xù)精制的難度。
文檔編號C11C3/10GK103031218SQ20131000933
公開日2013年4月10日 申請日期2013年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月11日
發(fā)明者韋藤幼, 吳煉, 韋應(yīng)南, 童張法, 胡雪玲 申請人:廣西大學(xué)