利用废油脂制取生物柴油联产中性油的方法

摘要

一种利用废油脂制取生物柴油联产中性油的方法，其特征是方法步骤为：（1）第一步将泔水油在原料预处理车间进行预处理；（2）将全部脂肪酸进行酯化反应经二级冷凝将甲醇回收，再进行减压蒸馏得到生物柴油。本发明的技术效果是：该方法将质量参差不齐的原料处理成统一规格的原料，保证了后续工艺参数的一致性；减少了甲醇精馏量（即减少损耗）；降低能耗；减少了废水排放量。

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物柴油联产中性油的方法，尤其涉及一种利用废油脂制取生物柴油联产中性油的方法。

背景技术

合理循环利用资源，既可以防止使用后的资源污染环境，又可重复使用资源，节省能源，保护环境，例如循环利用废油脂，在回收利用废油脂时，通常会采用水解法或二步法提取中性油和脂肪油，但是采用水解法或二步法耗能大，出率低，生产成本高，不利于废油脂的回收利用。

发明内容

本发明涉及一种利用废油脂制取生物柴油联产中性油的方法，便于提取中性油和脂肪油，节省成本，保护环境。

本发明是这样实现的，其特征是方法步骤为：一种利用废油脂制取生物柴油联产中性油的方法，其特征是方法步骤为：（1）第一步将泔水油在原料预处理车间进行预处理：首先将进行融油处理，融化好的油用泵打入水洗锅进行水洗除杂，由于泔水油中含有3%左右的水杂，故不需要加水，升温至60℃时加入质量分数1‰的磷酸，再边搅拌边升温至75℃进行水化脱胶，此处将产生3%含杂废水、水杂与油通过静置分层分离；将分离水杂后的油在真空状态下通过脱水系统进行干燥，脱出的水与水洗水合并经过隔油池分油滤杂后进入废水处理站处理，干燥油用白土吸附脱去油中色素；脱色油连续通过脱臭塔进行脱酸脱臭；酸值2以下的中性油只需在260℃、200Pa的条件即可得到；若要得到酸值1以下的中性油则需要在上述条件下通入20kg/h的水蒸气以提高残留脂肪酸的分压而将其脱除；

（2）将全部脂肪酸进行酯化反应，将部分中性油进行酯交换反应（另外部分中性油作为联产产品外售）。其中酯化反应中使用的大于或等于质量分数70%浓硫酸以脂肪酸投入量的0.2%投加，铁系催化剂质量分数0.2%投入；通入的甲醇与脂肪酸之mol比为4：1，即1吨脂肪酸需通入457kg甲醇，反应耗去114kg，剩余的343kg甲醇与反应产生的64kg水一起进入甲醇精馏塔，粗甲醇经精馏塔精制后可得到质量分数99.5%的甲醇以及含质量分数0.5%甲醇的废水，该水经收集后进入废水处理站处理，酯交换反应加入的甲醇为酯交换回收甲醇与新鲜甲醇的混和物，酯交换回收甲醇与新鲜甲醇的质量比是1：1，甲醇与油脂的mol比为6：1，该反应没有废水产生，反应产生的甘油通过沉降方式可迅速分离，作为副产物外售，两个反应完成后将粗甲酯混合再进行脱溶工艺即闪蒸脱甲醇此处产生质量分数0.2%的甲醇，经二级冷凝将甲醇回收，再进行减压蒸馏得到生物柴油。

本发明的技术效果是：该方法将质量参差不齐的原料处理成统一规格的原料，保证了后续工艺参数的一致性；减少了甲醇精馏量（即减少损耗）；降低能耗；减少了废水排放量。

具体实施方式

本发明是这样实现的，方法步骤为：一种利用废油脂制取生物柴油联产中性油的方法，其特征是方法步骤为：（1）第一步将泔水油在原料预处理车间进行预处理：首先将进行融油处理，融化好的油用泵打入水洗锅进行水洗除杂，由于泔水油中含有3%左右的水杂，故不需要加水，升温至60℃时加入质量分数1‰的磷酸，再边搅拌边升温至75℃进行水化脱胶，此处将产生3%含杂废水、水杂与油通过静置分层分离；将分离水杂后的油在真空状态下通过脱水系统进行干燥，脱出的水与水洗水合并经过隔油池分油滤杂后进入废水处理站处理，干燥油用白土吸附脱去油中色素；脱色油连续通过脱臭塔进行脱酸脱臭；酸值2以下的中性油只需在260℃、200Pa的条件即可得到；若要得到酸值1以下的中性油则需要在上述条件下通入20kg/h的水蒸气以提高残留脂肪酸的分压而将其脱除；

（2）将全部脂肪酸进行酯化反应，将部分中性油进行酯交换反应（另外部分中性油作为联产产品外售）。其中酯化反应中使用的大于或等于质量分数70%浓硫酸以脂肪酸投入量的0.2%投加，铁系催化剂质量分数0.2%投入；通入的甲醇与脂肪酸之mol比为4：1，即1吨脂肪酸需通入457kg甲醇，反应耗去114kg，剩余的343kg甲醇与反应产生的64kg水一起进入甲醇精馏塔，粗甲醇经精馏塔精制后可得到质量分数99.5%的甲醇以及含质量分数0.5%甲醇的废水，该水经收集后进入废水处理站处理，酯交换反应加入的甲醇为酯交换回收甲醇与新鲜甲醇的混和物，酯交换回收甲醇与新鲜甲醇的质量比是1：1，甲醇与油脂的mol比为6：1，该反应没有废水产生，反应产生的甘油通过沉降方式可迅速分离，作为副产物外售，两个反应完成后将粗甲酯混合再进行脱溶工艺即闪蒸脱甲醇此处产生质量分数0.2%的甲醇，经二级冷凝将甲醇回收，再进行减压蒸馏得到生物柴油。

三种工艺年生产2万吨生物柴油循环甲醇量之比较（理论值）

三种工艺回收精馏甲醇能耗之比较

工艺精馏量回流比单耗（kw/T）总耗（kw）加酯交换能耗（kw）合计（kw）脱酸法926×21：1583kw107971610995382179244水解法6840×21：1583kw7975440 7975440二步法8652×21：1583kw10088232184344611931678

采用先进的螺杆真空泵减少较多废水排放

国内基本采用蒸汽喷射式真空泵，100吨/天处理量耗蒸气1300kg/时，即产生废水1.3吨/时， 31.2吨/d，耗冷却水100吨/时。无论采用哪种工艺至少要用一台，而螺杆式真空泵没有废水产生，至少可以减少31.2吨废水/d，减少2000吨循环冷却水/d的电耗。

使脂肪酸和酸性复合催化剂在130度下进行酯化反应，使中性油和碱性复合催化剂在50度下进行酯交换反应分别制取粗甲酯。反应方程式为：

脂肪酸酯化反应： 

RCOOH + CH₃OH = RCOOCH₃ + H₂O

中性油酯交换反应：     

C₃H₅(RCOO)₃ + 3CH₃OH = RCOOCH₃ + C₃H₅(OH)₃

创新粗甲酯蒸馏提纯工艺，将粗甲酯蒸馏出未反应的辅料，反应产物泵入水洗脱水锅，用热水依次洗涤至中性，再加热干燥脱水，最后送入高温蒸馏釜并精馏提纯。