專利名稱：一種生物柴油及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物柴油及其制備方法，更具體說(shuō)是涉及一種利用精制地溝油在常用固體堿催化劑進(jìn)行催化下制備優(yōu)質(zhì)生物柴油，屬于生物質(zhì)能源利用領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
生物柴油是由動(dòng)植物油脂與甲醇、乙醇、丙醇或丁醇通過(guò)酯交換反應(yīng)生成的長(zhǎng)鏈脂肪酸烷基酯類物質(zhì)，是理想的石化柴油的重要替代產(chǎn)品，具有優(yōu)異的環(huán)保性能和可再生性，近年來(lái)受到各國(guó)的普遍重視。目前，大多制備生物柴油都以大豆油、菜籽油和棕櫚油為主要原料，考慮到生物柴油的成本，本發(fā)明以廉價(jià)的地溝油為生產(chǎn)生物柴油的原料，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年產(chǎn)生大量的地溝油、潲水油等，如能充分利用這些餐飲廢油，使其轉(zhuǎn)化為生物柴油，既解決了能源問(wèn)題，又有利于保護(hù)環(huán)境
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種以廉價(jià)的地溝油為原料生產(chǎn)的生物柴油。本發(fā)明的目的之二是提供上述的生物柴油的制備方法。本發(fā)明技術(shù)方案
一種生物柴油，將精制地溝油和甲醇按質(zhì)量比計(jì)算，即精制地溝油:甲醇為100:16 20的比例，將精制地溝油和甲醇在固體堿催化劑存在的條件下，控制溫度為60 80°C進(jìn)行催化反應(yīng)5 10h，優(yōu)選5 8h，反應(yīng)完畢后，過(guò)濾去除固體堿催化劑，所得的濾液控制真空度為0.08 0.llMPa，溫度95 110°C的條件下進(jìn)行減壓蒸餾2 4h以除去副產(chǎn)物甘油、過(guò)量的甲醇及水，所得的澄清液體依次經(jīng)吸附脫色、過(guò)濾即可得到生物柴油；
所用的固體堿催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀或甲醇鈉；
所述的固體堿催化劑的用量為精制地溝油和甲醇總質(zhì)量的0.1 2.5%，優(yōu)選為0.29
1% ；
所述的脫色即每IOOml澄清液體添加35g活性白土進(jìn)行吸附脫色。上述的一種生物柴油的制備方法，步驟如下:
將精制地溝油和甲醇加入到容器中，攪拌條件下加入固體堿催化劑，然后控制反應(yīng)溫度60 80°C條件下進(jìn)行催化反應(yīng)5 10h，反應(yīng)完畢后過(guò)濾去除固體堿催化劑，所得的濾液在真空度為0.08 0.llMPa，溫度95 110°C的條件下進(jìn)行減壓蒸餾2 4h得到澄清液體，所得的澄清液體再依次經(jīng)脫色、過(guò)濾即可得到生物柴油。所述的脫色即每IOOml澄清液體添加35g活性白土進(jìn)行吸附脫色。上述所得的生物柴油，其冷濾點(diǎn)為O TC、閉口閃點(diǎn)為143 148°C、常溫運(yùn)動(dòng)粘度以及酸值分別為3.9 4.2mm2/s、0.36 0.39mgK0H/g，各指標(biāo)值均都符合國(guó)標(biāo)GB_T20828-2007對(duì)生物柴油技術(shù)性能的相關(guān)要求。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的一種生物柴油，澄清透明，經(jīng)檢測(cè)其冷濾點(diǎn)、閉口閃點(diǎn)、常溫運(yùn)動(dòng)粘度以及酸值都符合國(guó)標(biāo)GB_T20828-2007對(duì)生物柴油技術(shù)性能的相關(guān)要求。進(jìn)一步，本發(fā)明的一種生物柴油，由于原料含有精制地溝油，固體催化劑為常用堿催化劑，具有原材料價(jià)格低廉，因此本發(fā)明的一種生物柴油具有生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)。進(jìn)一步，本發(fā)明的一種生物柴油，由于原料為精制地溝油，從而實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，并且也減輕地溝油對(duì)環(huán)境的污染。進(jìn)一步，本發(fā)明的一種生物柴油的制備方法，其制備步驟簡(jiǎn)單，操作方便，便于規(guī)模生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此。本發(fā)明的各實(shí)施例中冷濾點(diǎn)的測(cè)試方法依據(jù)《SH/T0248-2006柴油和民用取暖油冷濾點(diǎn)測(cè)定法》進(jìn)行；
本發(fā)明的各實(shí)施例中閃點(diǎn)的測(cè)試方法依據(jù)《GB510-83石油產(chǎn)品凝點(diǎn)測(cè)定》進(jìn)行，閃點(diǎn)的測(cè)試方法依據(jù)《GB510-83石油產(chǎn)品凝點(diǎn)測(cè)定》進(jìn)行；
本發(fā)明的各實(shí)施例中運(yùn)動(dòng)粘度的測(cè)試方法依據(jù)《GB510-83石油產(chǎn)品凝點(diǎn)測(cè)定》進(jìn)行；本發(fā)明的各實(shí)施例中酸值的測(cè)試方法依據(jù)《GB510-83石油產(chǎn)品凝點(diǎn)測(cè)定》進(jìn)行。本發(fā)明所用原料:精制地溝油(化學(xué)純)，甲醇(分析純)、氫氧化鈉(分析純)、氫氧化鉀(分析純)、甲醇鈉(分析純)均購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。實(shí)施例1
一種生物柴油，將精制地溝油和甲醇按質(zhì)量比計(jì)算，即精制地溝油:甲醇為100:16的比例，將精制地溝油和甲醇在固體堿催化劑存在的條件下，控制溫度為60°C進(jìn)行催化反應(yīng)5h,反應(yīng)完畢后，過(guò)濾去除固體堿催化劑，所得的濾液控制真空度為0.08MPa，溫度為95°C下進(jìn)行減壓蒸餾2h以除去副產(chǎn)物甘油、過(guò)量的甲醇及水，所得的澄清液體再依次經(jīng)吸附脫色、過(guò)濾即可得到生物柴油；
所用的固體堿催化劑為氫氧化鈉；所述的固體堿催化劑的用量為精制地溝油和甲醇總質(zhì)量的0.29%。上述的一種生物柴油的制備方法，步驟如下:
在500 m L三口瓶中，加入300g精制地溝油和48g甲醇，控制溫度為60°C，在I g氫氧化鈉存在下進(jìn)行催化反應(yīng)5h,反應(yīng)完畢后過(guò)濾去除氫氧化鈉,所得的濾液在真空度為
0.08MPa，溫度為95°C下進(jìn)行減壓蒸餾2h后得到澄清液體，所得的澄清液體按每IOOml澄清液體添加35g白土計(jì)算，在澄清液體中加入活性白土進(jìn)行吸附脫色，脫色后過(guò)濾除去活性白土即得到276.23g生物柴油。上述所得的生物柴油經(jīng)測(cè)試，其冷濾點(diǎn)為0°C、閉口閃點(diǎn)為148°C、常溫運(yùn)動(dòng)粘度以及酸值分別為4.lmm2/s、0.36mgK0H/g，各指標(biāo)均符合國(guó)標(biāo)GB_T20828_2007對(duì)生物柴油技術(shù)性能的相關(guān)要求。實(shí)施例2
一種生物柴油，將精制地溝油和甲醇按摩爾比計(jì)算，即精制地溝油:甲醇為100:20的比例，將精制地溝油和甲醇在固體堿催化劑存在的條件下，控制溫度為70°C進(jìn)行催化反應(yīng)8h,反應(yīng)完畢后,過(guò)濾去除固體堿催化劑,所得的濾液控制真空度為0.1lMPa,溫度為110°C下進(jìn)行減壓蒸餾4h以除去副產(chǎn)物甘油、過(guò)量的甲醇及水，所得的澄清液體再依次經(jīng)吸附脫色、過(guò)濾即可得到生物柴油；
所用的固體堿催化劑為氫氧化鉀；所述的固體堿催化劑的用量為精制地溝油和甲醇總質(zhì)量的1%。上述的一種生物柴油的制備方法，步驟如下:
在500 mL三口瓶中，加入200g精制地溝油和40g甲醇，控制溫度在70°〇，在2.4 g氫氧化鉀存在下進(jìn)行催化反應(yīng)8h，反應(yīng)完畢后過(guò)濾去除氫氧化鉀，在真空度為0.1lMPaJ^度為110°C下減壓蒸餾4h得到澄清液體，所得的澄清液體按每IOOml澄清液體添加35g活性白土計(jì)算，在澄清液體中加入活性白土進(jìn)行吸附脫色，脫色后過(guò)濾除去活性白土即得到179.85g生物柴油。上述所得的生物柴油經(jīng)測(cè)試，其冷濾點(diǎn)為1°C、閉口閃點(diǎn)為143°C、常溫運(yùn)動(dòng)粘度以及酸值分別為3.9mm2/s、0.38mgK0H/g，各指標(biāo)均都符合國(guó)標(biāo)GB_T20828_2007對(duì)生物柴油技術(shù)性能的相關(guān)要求。實(shí)施例3
一種生物柴油，將精制地溝油和甲醇按質(zhì)量比計(jì)算，即精制地溝油:甲醇為100:20的比例，將精制地溝油和甲醇在固體堿催化劑存在的條件下，控制溫度為80°C進(jìn)行催化反應(yīng)6h,反應(yīng)完畢后，過(guò)濾去除固體堿催化劑，所得的濾液控制真空度為0.09MPa，溫度為100°C下進(jìn)行減壓蒸餾3h以除去副產(chǎn)物甘油、過(guò)量的甲醇及水，所得的澄清液體再依次經(jīng)吸附脫色、過(guò)濾即可得到生物柴油；
所用的固體堿催化劑為氫氧 化鉀；所述的固體堿催化劑的用量為精制地溝油和甲醇總質(zhì)量的0.33%。上述的一種生物柴油的制備方法，步驟如下:
在500 m L三口瓶中，加入200g精制地溝油和40g甲醇，控制溫度在80°C，在0.8 g氫氧化鉀存在下進(jìn)行催化反應(yīng)6h，反應(yīng)完畢后過(guò)濾去除氫氧化鉀，在真空度為0.09MPa，溫度為100°C下進(jìn)行減壓蒸餾3h得到澄清液體，所得的澄清液體按每IOOml澄清液體添加35g活性白土計(jì)算，在澄清液體中加入活性白土進(jìn)行吸附脫色，脫色后過(guò)濾除去活性白土即得到182.81g生物柴油。上述所得的生物柴油經(jīng)測(cè)試，其冷濾點(diǎn)為0°C、閉口閃點(diǎn)為145°C、常溫運(yùn)動(dòng)粘度以及酸值分別為4.2mm2/s、0.39mgK0H/g，各指標(biāo)值均都符合國(guó)標(biāo)GB_T20828_2007對(duì)生物柴油技術(shù)性能的相關(guān)要求。上述內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說(shuō)明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案所作的任何等效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種生物柴油，其特征在于將精制地溝油和甲醇按質(zhì)量比計(jì)算，即精制地溝油:甲醇為100:16 20的比例，將精制地溝油和甲醇在固體堿催化劑存在的條件下，控制溫度為60 80°C,時(shí)間為5 IOh進(jìn)行催化反應(yīng)，反應(yīng)完畢后，過(guò)濾去除固體堿催化劑，所得的濾液控制真空度為0.08 0.llMPa，溫度95 110°C的條件下進(jìn)行減壓蒸餾2 4h，所得的澄清液體依次經(jīng)脫色、過(guò)濾即可得到生物柴油；所述的固體堿催化劑的用量為精制地溝油和甲醇總質(zhì)量的0.1 2.5%。
2.如權(quán)利要求1所述的一種生物柴油，其特征在于所用的固體堿催化劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀或甲醇鈉。
3.如權(quán)利要求2所述的一種生物柴油，其特征在于所用的固體堿催化劑的用量為精制地溝油和甲醇總質(zhì)量的0.29 1%。
4.如權(quán)利要求3所述的一種生物柴油，其特征在于控制時(shí)間為5 8h進(jìn)行催化反應(yīng)。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種生物柴油的制備方法，其特征在于步驟如下:將精制地溝油和甲醇加入到容器中，攪拌條件下再加入固體堿催化劑后控制反應(yīng)溫度60 80°C條件下進(jìn)行催化反應(yīng)5 10h，反應(yīng)完畢后，過(guò)濾去除固體堿催化劑，所得的濾液在真空度為0.08 0.llMPa，溫度95 110°C下減壓蒸餾2 4h，所得的澄清液體依次經(jīng)吸附脫色、過(guò)濾即可得到生物柴油。
6.如權(quán)利要求5所述的一種生物柴油的制備方法，其特征在于所述的吸附脫色即每IOOml澄清液體添加 35g活性白土進(jìn)行吸附脫色。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種生物柴油及其制備方法，即按質(zhì)量比計(jì)算即精制地溝油甲醇為10016～20的比例，將精制地溝油和甲醇在固體堿催化劑存在下，控制溫度為60～80℃，時(shí)間為5～10h進(jìn)行催化反應(yīng)，反應(yīng)完畢后過(guò)濾去除固體堿催化劑，所得的濾液控制真空度為0.08～0.11MPa，溫度95～110℃下進(jìn)行減壓蒸餾2～4h，所得的澄清液體依次經(jīng)脫色、過(guò)濾即可得到生物柴油。所得生物柴油澄清透明，其冷濾點(diǎn)、閉口閃點(diǎn)、常溫運(yùn)動(dòng)粘度以及酸值都符合國(guó)標(biāo)GB_T20828-2007對(duì)生物柴油技術(shù)性能的相關(guān)要求。該生物柴油具有生產(chǎn)成本低、以精制地溝油為原料實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，且其制備步驟簡(jiǎn)單，操作方便，便于規(guī)模生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C11B3/10GK103074163SQ20131002163
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月22日
發(fā)明者韓生, 王介妮, 劉擴(kuò)金, 李天亮, 曹磊昌, 何忠義, 熊麗萍, 郁平, 孫揭陽(yáng), 高峰, ?？? 王愛(ài)民 申請(qǐng)人:上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院