專利名稱：一種后處理方便的生物柴油的生產方法
技術領域：
本發明涉及一種生物柴油的生產方法技術領域。
背景技術：
以植物油、動物油、廢食用油等為原料與醇(甲醇、乙醇、正丁醇等)進行酯交換反應， 產品即為生物柴油(脂肪酸酯)，副產品為甘油。傳統的酯交換反應采用均相催化劑，如NaOH、 K0H、甲醇鈉等，用量約為1%(油重)左右，反應溫度一般是甲醇的沸點，反應速度快，轉化 率高(95%以上)，但同時也存在著明顯的缺點，產品需中和洗滌而帶來大量的工業廢水，造 成環境污染，后處理復雜。用超臨界非催化法進行酯交換反應，反應時間短，轉化率可達95 %以上，產品不需要洗滌，后處理簡單，但醇油摩爾比高，反應溫度與壓力超過甲醇的臨界 溫度與臨界壓力，生產工藝對設備要求高；脂肪酶用于酯交換反應產品分離及后處理方便， 無廢水產生，反應溫度為室溫，但反應時間長達數天，脂肪酶的固定化、活性及價格是關鍵。 現有文獻中，鄔國英等.植物油制備生物柴油.江蘇石油化工學院學報.2002， 14(13): 8 11，其使用液體堿而不是固體堿，如K0H、 NaOH、甲醇鈉等制備生物柴油，存在著明顯的缺點， 生物柴油產品需中和洗滌而帶來大量的工業廢水，造成環境污染，后處理復雜。
發明內容
本發明目的是克服上述制備方法的不足，提供一種后處理十分方便的生產生物柴油的方 法。固體堿催化劑用于酯交換反應，產品生物柴油及副產品呈中性，因此不需中和洗滌，后 處理過程方便，無廢水產生，催化劑可多次重復或一次性使用。
本發明所采取的技術方案是
一種后處理方便的生物柴油的生產方法，該方法是采用經活化處理的固體堿催化劑， 在甲醇或乙醇、正丁醇等醇與植物油的摩爾比4: 1 25: 1的條件下進行酯交換反應，催化
劑加入量為O. 01% 3%，反應后蒸餾出多余甲醇，反應液相趁熱過濾，分離出催化劑，然
后將濾液靜置過夜分層，上層產品即為生物柴油。
所述固體堿催化劑為堿或堿土金屬氧化物、負載型堿金屬及氫氧化物，其包括堿金屬
氧化物Rb20、堿土金屬氧化物及其氫氧化物Mg0、 Ca0、 Sr0、 Ba0、 Mg0-Na0H、 Mg0-Na、 Mg-Al
復合氧化物等、負載型堿金屬及氫氧化物y-A1203 — NaOH—Na、 Y—A1203-K0H—K等。
堿或堿土金屬氧化物只需簡單地活化處理即可以成為本酯交換反應的催化劑；負載型堿
金屬及氫氧化物是在Y-A1203上浸漬NaOH、 K0H等再焙燒負載Na、 K等制得。
堿金屬氧化物Rb20、堿土金屬氧化物及其氫氧化物Mg0、 Ca0、 Sr()、 BaO、 MgO-NaOH、
Mg0-Na、Mg-Al復合氧化物等、負載型堿金屬及氫氧化物作為植物油與醇的酯交換反應催化劑，
產品生物柴油及副產品甘油呈中性，因此不需要中和洗滌等過程，從而不會產生大量的工業
廢水造成環境污染，產品后處理方便。 本發明的有益效果是
采用固體堿催化劑植物油與甲醇的酯交換反應轉化率與均相催化劑NaOH、 K0H、甲醇鈉等 相似，產品生物柴油與均相催化劑制備的生物柴油一樣符合0孝柴油的主要性能指標。最大 優點為固體堿作為植物油與醇的酯交換反應催化劑，產品生物柴油及副產品甘油呈中性， 不需要中和洗滌等過程，從而不會產生大量的工業廢水造成環境污染，產品后處理方便。
具體實施例方式
以下通過實施例和試驗例用來進一步詳細說明本發明。 實施例1
在500mL四口燒瓶中，根據醇油摩爾比為6: 1加入經干燥處理過的大豆油275. 1克、 乙醇83克，攪拌加熱達到乙醇回流約800c后，加入準備好的重量為油重2XBa0 5. 5克， 在8(TC下反應3. 5小時后反應結束，蒸餾出多余乙醇，反應液相趁熱過濾，分離出催化劑， 然后將濾液倒入分液漏斗中靜置過夜分層。上層產品為生物柴油，下層為副產品甘油層，副 產品甘油層的pH值為7。
上層生物柴油產品pH值為7，產品無需后處理，這避免了均相催化法需進行的酸洗、水 洗等過程，有效地防止了工業污水的產生。色譜檢測生物柴油的脂肪酸乙酯含量為95. 1%， 生物柴油得率高達99. 5%。生物柴油產品符合0#柴油主要指標。
實施例2
在500mL四口燒瓶中，根據醇油摩爾比為6: 1加入經干燥處理過的棉籽油281. 2克、 甲醇57. 8克，再加入共溶劑正己垸的重量為油重15%計42. l克，攪拌加熱達到甲醇與正 己烷回流約7(TC后，加入準備好的重量為油重0. 8%y-A1203 — NaOH-Na計2. 3克，保持回 流反應l. 5小時后反應結束，蒸餾出共溶劑5正己垸及多余甲醇。反應液相趁熱過濾，分離
出催化劑，然后將濾液倒入分液漏斗中靜置過夜分層。上層產品為生物柴油，下層為副產品
甘油層，副產品甘油層的PH值為7。
上層生物柴油產品pH值為7，產品無需后處理，這避免了均相催化法需進行的酸洗、水 洗等過程，有效地防止了工業污水的產生。色譜檢測生物柴油的脂肪酸甲酯含量為96. 5%， 生物柴油得率高達99. 5%。生物柴油產品符合O聾柴油主要指標。
實施例3
在1L高壓反應釜中，根據醇油摩爾比為25: 1加入經干燥處理過的原榨菜籽油、正丁醇、 催化劑y-A1203 — KOH—K為原搾菜籽油的0. 05%，在約28(TC、 4. 7MPa下反應10分鐘， 反應結束后蒸餾出多余正丁醇。反應液相趁熱過濾，分離出催化劑，然后將濾液倒入分液漏 斗中靜置過夜分層。上層產品為生物柴油，下層為副產品甘油層，副產品甘油層的pH值為7。
上層生物柴油產品pH值為7，產品無需后處理，這避免了均相催化法需進行的酸洗、水 洗等過程，有效地防止了工業污水的產生。色譜檢測生物柴油的脂肪酸丁酯含量為93. 9%, 生物柴油得率達97. 8%。生物柴油產品符合O孝柴油主要指標。
權利要求
1、一種后處理方便的生物柴油的生產方法，該方法是采用經活化處理的固體堿催化劑，在甲醇或乙醇、正丁醇等醇與植物油的摩爾比4∶1～25∶1的條件下進行酯交換反應，催化劑加入量為0.01％～3％，反應后蒸餾出多余甲醇，反應液相趁熱過濾，分離出催化劑，然后將濾液靜置過夜分層，上層產品即為生物柴油。
2、 如權利要求l所述的后處理方便的生物柴油的生產方法，其特征在于固體堿催化劑為堿 或堿土金屬氧化物、負載型堿金屬及氫氧化物，其包括堿金屬氧化物Rb20、堿土金屬氧 化物及其氫氧化物MgO、 CaO、 SrO、 BaO、 Mg0-NaOH、 Mg0-Na、 Mg-Al復合氧化物等、負載 型堿金屬及氫氧化物y-A1203 — NaOH—Na、 Y—A1203-K0H—K。
全文摘要
本發明涉及一種生物柴油的生產方法技術領域。本發明所述的一種后處理方便的生物柴油的生產方法，該方法是采用經活化處理的固體堿催化劑，在甲醇或乙醇、正丁醇等醇與植物油的摩爾比4∶1～25∶1的條件下進行酯交換反應，催化劑加入量為0.01％～3％，反應后蒸餾出多余甲醇，反應液相趁熱過濾，分離出催化劑，然后將濾液靜置過夜分層，上層產品即為生物柴油。
文檔編號C10G3/00GK101113349SQ20061002944
公開日2008年1月30日 申請日期2006年7月27日 優先權日2006年7月27日
發明者翁天波 申請人:上海中油企業集團有限公司