用工業(yè)聲化學(xué)技術(shù)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(shù)。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(shù)。本發(fā)明與現(xiàn)有制備工藝相比，顯然具備如下優(yōu)點(diǎn)：1、節(jié)省了反應(yīng)時(shí)間，縮短了反應(yīng)周期，整個(gè)酯化時(shí)間只是常規(guī)反應(yīng)時(shí)間的5-10%；2、節(jié)省了催化劑，只是常規(guī)反應(yīng)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(biāo)都達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求；5、小型生化反應(yīng)器，運(yùn)動(dòng)部件少，安全性高，實(shí)現(xiàn)非慣性攪拌減少了設(shè)備腐蝕；6、沒(méi)有熱降解反應(yīng)，杜絕了原料油和生成油變質(zhì)。
【專利說(shuō)明】用工業(yè)聲化學(xué)技術(shù)制備生物柴油
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制備生物柴油的工業(yè)聲化技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]生物柴油是指由動(dòng)植物油脂與甲醇或乙醇經(jīng)酯交換反應(yīng)制得的長(zhǎng)鏈脂肪酸單烷基酯，最典型的為長(zhǎng)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(guó)得到應(yīng)用，目前已得到廣泛應(yīng)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(zhǎng)達(dá)4_6小時(shí)。
[0003]CN1896183A方法乃是一種純超聲波在計(jì)量化學(xué)反應(yīng)中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，雖然他沒(méi)有給出反應(yīng)器的模式，但在反應(yīng)中依然采用機(jī)械慣性攪拌，攪拌速度達(dá)1500-2000轉(zhuǎn)/分鐘，沒(méi)有減少運(yùn)動(dòng)部件，沒(méi)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(yīng)時(shí)間都在2小時(shí)左右，從全過(guò)程看環(huán)保特性并未得到根本改善。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于揚(yáng)棄非聲化法生產(chǎn)生物柴油的缺點(diǎn)，又彌補(bǔ)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(shù)。
[0005]本發(fā)明的是采用以下具體運(yùn)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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)器中，達(dá)到反應(yīng)器容積的三分之二。
[0008]3、開(kāi)動(dòng)超聲波發(fā)生裝置，使反應(yīng)容積內(nèi)超聲波的頻率為20-69千赫茲。
[0009]4、可按照反應(yīng)器容積2.8L與輸出功率200-600W相匹配的關(guān)系將反應(yīng)器容積按需要放大或縮小，經(jīng)8-30分鐘對(duì)反應(yīng)物質(zhì)輻射后即可關(guān)閉超聲波發(fā)生裝置，停止反應(yīng)。
[0010]5、將反應(yīng)生成物放入沉降分離器或是直接放入離心分離器中進(jìn)行分離，上層為含有少量未反應(yīng)甲醇的生成生物柴油，下層為含有少量未反應(yīng)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(jìn)一步加工。
[0013]8、用水清洗整個(gè)工藝系統(tǒng)，包括反應(yīng)室、配管、閥等，然后用空氣掃線，備下一個(gè)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(diǎn):1、節(jié)省了反應(yīng)時(shí)間，縮短了反應(yīng)周期，整個(gè)酯化時(shí)間只是常規(guī)反應(yīng)時(shí)間的5-10% ;2、節(jié)省了催化劑，只是常規(guī)反應(yīng)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(biāo)都達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求；5、小型生化反應(yīng)器，運(yùn)動(dòng)部件少，安全性高，實(shí)現(xiàn)非慣性攪拌減少了設(shè)備腐蝕；6、沒(méi)有熱降解反應(yīng)，杜絕了原料油和生成油變質(zhì)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】[0015]本發(fā)明無(wú)附圖【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施例1、將占大豆油1%的KOH溶于甲醇中，計(jì)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(yīng)器反應(yīng)室中，隨即加入甲醇總體積不得超過(guò)反應(yīng)室容積三分之二處并開(kāi)動(dòng)超聲波發(fā)生裝置，經(jīng)15分鐘后關(guān)閉草聲波發(fā)生裝置，停止反應(yīng)后完成運(yùn)行程序5-8即制得成品生物柴油。經(jīng)計(jì)量收率為99%。
[0017]實(shí)施例2、將催化劑改用NaOH，用量為0.8%反應(yīng)時(shí)間控制在25分鐘，其余與實(shí)施例I同。及兩手率為98.5%。
[0018]實(shí)施例3、將占棉籽油1%的KOH溶于甲醇中，計(jì)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(yīng)器反應(yīng)室反應(yīng)室中，隨即加入甲醇，總體積不得超過(guò)反應(yīng)室容積的三分之二處，并開(kāi)動(dòng)超聲波發(fā)生裝置經(jīng)20分鐘后關(guān)閉超聲波發(fā)生裝置，停止反應(yīng)后，完成運(yùn)行程序5-8即得成品柴油，經(jīng)計(jì)量收率為98%。
[0019]實(shí)施例4、將催化劑改為NaOH，用量為1.2%，反應(yīng)時(shí)間控制在30分鐘后關(guān)閉超聲波發(fā)生裝置，經(jīng)計(jì)量收率98%。
[0020]實(shí)施例5、將占棕櫚油1.25的KOH溶于甲醇中，計(jì)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(yīng)器反應(yīng)室，隨即加入甲醇，總體積不得超過(guò)反應(yīng)室容積的的三分之二處。開(kāi)動(dòng)超聲波發(fā)生裝置經(jīng)15分鐘后關(guān)閉并繼續(xù)完成5-8運(yùn)行程序即得成品柴油，經(jīng)計(jì)量收率為98%。
【權(quán)利要求】
1.用工業(yè)聲化學(xué)技術(shù)制備生物柴油，其特征在于:本發(fā)明是采用以下具體運(yùn)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(biāo)準(zhǔn)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(yīng)器中，達(dá)到反應(yīng)器容積的三分之二。
3.開(kāi)動(dòng)超聲波發(fā)生裝置，使反應(yīng)容積內(nèi)超聲波的頻率為20-69千赫茲。
4.可按照反應(yīng)器容積2.8L與輸出功率200-600W相匹配的關(guān)系將反應(yīng)器容積按需要放大或縮小，經(jīng)8-30分鐘對(duì)反應(yīng)物質(zhì)輻射后即可關(guān)閉超聲波發(fā)生裝置，停止反應(yīng)。
5.將反應(yīng)生成物放入沉降分離器或是直接放入離心分離器中進(jìn)行分離，上層為含有少量未反應(yīng)甲醇的生成生物柴油，下層為含有少量未反應(yīng)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(jìn)一步加工。
8.用水清洗整個(gè)工藝系統(tǒng)，包括反應(yīng)室、配管、閥等，然后用空氣掃線，備下一個(gè)工藝周期使用。
【文檔編號(hào)】C10G3/00GK103788979SQ201410035133
【公開(kāi)日】2014年5月14日 申請(qǐng)日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)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(qǐng)人:天津三和眾誠(chéng)石油制品銷售有限公司