一種降低生物柴油酸值的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種降低生物柴油酸值的方法，包括如下步驟：將含游離脂肪酸的生物柴油與溶解有適量無機強堿的甲醇溶液混合均勻，其中，生物柴油中的游離脂肪酸與無機強堿在均相中反應(yīng)生成皂化物，甲醇在負(fù)壓條件下通過加熱回收利用，析出的皂化物通過離心或者過濾除去，本發(fā)明公開的方法能夠在較溫和的條件下進行，所得生物柴油（半成品）的酸值≤0.3mgKOH/g，皂化物含量≤0.05%。操作過程簡單，而且不會導(dǎo)致體系乳化，甲醇可回收利用，無廢水產(chǎn)生。
【專利說明】一種降低生物柴油酸值的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物柴油生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種降低生物柴油酸值的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]生物柴油是由廢棄的動植物油脂和非食用性的油脂原料(脂肪酸甘油三酯)與醇類經(jīng)過酯交換反應(yīng)得到的脂肪酸單烷基酯，常見的生物柴油制備方法是催化酯化法和超臨界法，受原料油酸值的影響，催化酯化法又可分為酸催化法、堿催化法和酸堿兩步催化法，超臨界法基本不受原料油酸值的影響。
[0003]由于生物柴油生產(chǎn)工藝的限制，脂肪酸很難完全轉(zhuǎn)化為脂肪酸酯，生物柴油粗產(chǎn)品中的游離脂肪酸在蒸餾工序中被蒸出，導(dǎo)致生物柴油的酸值超標(biāo)。[0004]NaOH, KOH等堿的水溶液常用來降低生物柴油的酸值，由于反應(yīng)體系中油、皂和水共存，在攪拌的條件下，很容易導(dǎo)致體系乳化，增加分離難度。
[0005]CN 103374462 A公開了一種利用一元醇在酸催化的條件下降低生物柴油的方法，其實質(zhì)是生物柴油中殘余的脂肪酸與一元醇的酯化反應(yīng)，反應(yīng)很難徹底進行，殘余的無機酸催化劑需要水洗甚至堿溶液洗滌去除，以防止其在蒸餾工序中進入生物柴油，而且產(chǎn)生的廢水需要后處理,增加了生產(chǎn)成本。
[0006]CN 102229859 A公開了一種采用多級加入堿液中和脂肪酸、連續(xù)離心脫除皂化物的方法，能夠有效降低體系嚴(yán)重乳化的風(fēng)險，但是需要多級的離心設(shè)備配合對同一物料多次處理，導(dǎo)致能源和設(shè)備的浪費，處理時間增加，降低了生產(chǎn)效率。
[0007]CN 101760225 A公開了一種利用氨和碳數(shù)為2_10的多元醇對含游離脂肪酸油脂的酯交換反應(yīng)產(chǎn)物進行脫酸的方法，產(chǎn)物脂肪酸銨是一種乳化劑，導(dǎo)致脂肪酸單烷基酯進入多元醇相中，影響原料的轉(zhuǎn)化率，而且對含有脂肪酸單烷基酯、脂肪酸銨以及過量氨的多元醇的后處理較復(fù)雜，導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種降低生物柴油酸值的方法，提高生物柴油的質(zhì)量，降低生物柴油中酸性物質(zhì)對其使用設(shè)備的危害程度。
[0009]一種降低生物柴油酸值的方法，將含游離脂肪酸的生物柴油與溶解于甲醇中的無機強堿進行均相反應(yīng)，減壓除去甲醇，分離析出的皂化物，得到酸值< 0.3 mg KOH/g且皂化物含量< 0.05%的生物柴油。
[0010]上述方法中，所述生物柴油的酸值為0.8-3.0 mg KOH/g，含或者不含甲醇，含水量
(1%。
[0011]上述方法中，所述的均相反應(yīng)的溫度為20-40°C，反應(yīng)壓力為常壓。
[0012]上述方法中，所述的無機強堿包括氫氧化鈉或氫氧化鉀中的一種；所述無機強堿添加量的理論值為所述生物柴油酸值的0.7-1.0倍，實際添加量應(yīng)控制在理論值的
0.9-1.0倍，以保證無機強堿足量但不過量。[0013]上述方法中，所述的無機強堿先溶解于8-10倍重量的甲醇中，所述甲醇的添加量為所述生物柴油質(zhì)量的0.5%-3.0%，具體的根據(jù)無機強堿的量確定。
[0014]上述方法中，所述均相反應(yīng)的時間為0.1-0.5 h。
[0015]上述方法中，所述減壓除去甲醇為甲醇在負(fù)壓條件下加熱除去，體系的溫度為70-85 °C，并保持0.2-0.5 h，所述體系的壓力≤50 KPa。
[0016]上述方法中，所述分離析出的皂化物中分離為沉淀、過濾或離心。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點為:能夠在較溫和的條件下顯著降低生物柴油的酸值，具有良好的穩(wěn)定性，避開了無機堿的水溶液洗滌脫酸的工藝，不會導(dǎo)致體系乳化，減少了生物柴油過程中的用水量和廢水的排放量，副產(chǎn)物的后處理較為簡單，而且還提高了原料的利用率和轉(zhuǎn)化率，皂化物經(jīng)簡單的酸化處理后，與甲醇酯化即可轉(zhuǎn)化為生物柴油，甲醇回收后可以重復(fù)利用。
[0018]
【具體實施方式】 [0019]以下對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0020]實施例1
在容積5L的攪拌式反應(yīng)容器中，加入含有多余脂肪酸的生物柴油2kg，其酸值為2.50mg KOH/g，升溫至40°C ;加入質(zhì)量濃度為10%的氫氧化鉀溶液50 g，恒溫攪拌反應(yīng)10 min后，將體系在負(fù)壓條件(≤50 KPa)下升溫至80°C并保持此溫度15 min ;冷卻至室溫，過濾，取濾液測得產(chǎn)品的皂化物含量0.02%,酸值為0.14 mgKOH/g,脫酸率為94.4%。
[0021]實施例2
在容積5L的攪拌式反應(yīng)容器中，加入含有多余脂肪酸的生物柴油2kg，其酸值為2.98mg KOH/g，于37°C條件下加入質(zhì)量濃度為10%的氫氧化鉀溶液60 g，恒溫攪拌反應(yīng)15 min后，將體系在負(fù)壓條件(≤50 KPa)下升溫至80°C并保持此溫度20 min ;靜置并冷卻至室溫，取上清液測得產(chǎn)品的皂化物含量0.03%，酸值為0.1lmg KOH/g，脫酸率為96.31%。
[0022]實施例3
在容積5L的攪拌式反應(yīng)容器中，加入含有多余脂肪酸的生物柴油2kg，其酸值為1.85mg KOH/g，于30°C條件下加入質(zhì)量濃度為10%的氫氧化鈉溶液30 g，恒溫攪拌反應(yīng)15 min后，將體系在負(fù)壓條件(≤50 KPa)下升溫至80°C并保持此溫度20 min;冷卻至室溫后，在4000 r/min的條件下離心，取上清液測得產(chǎn)品的皂化物含量0.02%，酸值為0.10 mg K0H/g,脫酸率為94.59%。
[0023]本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種降低生物柴油酸值的方法，其特征在于:將含游離脂肪酸的生物柴油與溶解于甲醇中的無機強堿進行均相反應(yīng)，減壓除去甲醇，分離析出的皂化物，得到酸值≤ 0.3 mgKOH/g且皂化物含量≤0.05%的生物柴油。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低生物柴油酸值的方法，其特征在于:所述含游離脂肪酸的生物柴油的酸值為0.8-3.0 mg KOH/g，含或者不含甲醇，含水量≤1%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低生物柴油酸值的方法，其特征在于:所述的均相反應(yīng)的溫度為20-40°C，反應(yīng)壓力為常壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低生物柴油酸值的方法，其特征在于:所述的無機強堿包括氫氧化鈉或氫氧化鉀中的一種；所述無機強堿添加量的理論值為所述生物柴油酸值的0.7-1.0倍，實際添加量應(yīng)控制在理論值的0.9-1.0倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低生物柴油酸值的方法，其特征在于:所述的無機強堿先溶解于8-10倍重量的甲醇中，所述甲醇的添加量為所述生物柴油質(zhì)量的0.5%-3.0%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低生物柴油酸值的方法，其特征在于:所述均相反應(yīng)的時間為 0.1-0.5 h.
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低生物柴油酸值的方法，其特征在于:所述減壓除去甲醇為甲醇在負(fù)壓條件下加熱除去，體系的溫度為70-85°C，并保持0.2-0.5 h，所述體系的壓力≤50 KPa。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低生物柴油酸值的方法，其特征在于:所述分離析出的皂化物中分離為沉淀、過濾或離心。
【文檔編號】C11B3/06GK103981026SQ201410259945
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】司衛(wèi)麗, 楊繼國, 張登輝, 藍(lán)啟添 申請人:深圳市新寶環(huán)保能源科技有限公司