地沟油制备生物柴油的技术方法
地沟油制备生物柴油的技术方法
同时使0号柴油的闪点提高,凝点和冷滤点降低,使储运过程更加安全,低温性能得到改善,有利于在更宽的温度范围内使用,可以满足使用要求。
地沟油酸催化法制备生物柴油是利用地沟油与甲醇或乙醇等低碳醇在酸性催化剂条件下进行酯交换反应,生成相应脂肪酸甲酯或乙酯。
姚亚光等以酸作为催化剂,首先对地沟油进行除杂、脱胶、脱色、脱水的预处理,在酸催化条件下利用地沟油制备生物柴油,通过对地沟油与甲醇、乙醇酯化反应进行正交实验,实验确定了酸催化地沟油制备生物柴油的最佳反应条件为:甲醇温度为70 ℃,油醇摩尔比为1∶40,催化剂浓度为7%,反应时间为6小时,级差顺序依次是:油醇摩尔比、反应时间、催化剂浓度、温度;乙醇温度为80 ℃,油醇摩尔比为1∶30,催化剂浓度为5%,反应时间为6小时,级差顺序依次是:油醇摩尔比、温度、催化剂浓度、反应时间。
通过该方法制备出性质优良的生物柴油。
主要优点有:良好的可燃性(十六烷值)、蒸发性(馏程及馏出温度)、安全性(闪点),黏度和冷凝点温度,对发动机的腐蚀性(酸度和酸值),热值。
该实验制备的生物柴油在很多方面具有普通柴油无法比拟的优越特性。
付严等以地沟油为原料,研究了地沟油和甲醇在三段式反应器中固定化脂肪酶上合成生物柴油。
对地沟油的酸值、皂化值以及水含量进行了检测。
考察了进料流速、溶剂、水含量对反应的影响。
在40 ℃,正己烷作溶剂,添加水含量为地沟油质量的20%,每一段反应器中添加的甲醇与地沟油的摩尔比为1∶1时,生物柴油产率为94%。
陈英明等将地沟油通过过滤、脱胶、脱色、脱水等预处理后,与甲醇、正己烷、水等按一定比例通过搅拌器混合均匀,用蠕动泵输送到填充片状固定化酶的反应器顶部,滴入反应器内,恒温循环水浴。
将三支反应器串联起来形成一个三级反应系统,每一级反应器进料的油醇摩尔比均为1∶1,每级反应的产物及时去除副产物甘油。
将反应产物通过水洗、蒸馏等除去甲醇、水和正己烷,得到粗制生物柴油。
地沟油制备生物柴油的预精制
Vol.15,2008,No.3 粮食与食品工业Cereal and Food I ndust ry油脂工程收稿日期:2007-12-14 修回日期:2008-03-01基金项目:江苏省高新技术研究基金资助项目(编号:B G 2005325)作者简介:王凡玉,男,1981年出生,硕士研究生,从事新型催化剂在石油化工中的研究工作。
地沟油制备生物柴油的预精制王凡玉,林西平,邬国英江苏工业学院江苏省精细石油化工重点试验室 (常州 213016)摘 要:以固体酸为催化剂,采用釜式反应与固定床反应相结合的方式,将地沟油预精制成为制备生物柴油的原料油。
釜氏反应预酯化条件:反应温度70℃,反应时间8h ,催化剂用量5%;再通过固定床反应器进一步酯化,酯化条件:反应温度70℃,油重时空速012h -1,甲醇重时空速012~013h -1。
关键词:地沟油;生物柴油;固定床反应器;固体酸催化剂;酯化中图分类号:TQ645 文献标识码:B 文章编号:1672-5026(2008)03-0006-04Preref ining of w aste oil for preparation of biodieselWang Fanyu ,Lin Xiping ,Wu GuoyingJiangsu Province Key Laboratory of Fine Petrochemical Technology ,Jiangsu Polytechnic University(Changzhou 213016)Abstract :By using solid acid as catalyst ,t he waste oil is pret reated for t he preparation of biodiesel in tank reactor and fixed 2bed reactor.The condition of t he pre 2esterification of waste oil in tank reactor is 70℃of reaction temperat ure ,reacting for 8hours and 5%of catalyst dosage.The esterification condition of t he waste oil in fixed 2bed reactor is 70℃of reaction temperat ure ,012h -1of t he weight hourly space velocity of t he oil and 012-013h -1of t he weight hourly space velocity of t he met hanol.K ey w ords :waste oil ;biodiesel ;fixed 2bed reactor ;solid acid catalyst ;esterification 地沟油的酸值、胶质、水分等杂质含量较高,不适于直接进行转酯制备生物柴油[1]。
利用地沟油制备生物柴油
中国油脂CHINAOILSANDFAlS2008VoL33No.1l:生物柴癌冀利用地沟油制备生物柴油张勇(中国石油鸟鲁木齐石化公司,鸟鲁木齐830019)摘要:以废弃地沟油为原料,经预处理后采用两步酯化工艺将其转化为生物柴油。
第一步为酸催化预酯化反应,主要是将地沟油中的游离脂肪酸转化为脂肪酸甲酯;第二步为酸催化转酯化反应,主要是进一步将地沟油中的甘三酯转化为甲酯和甘油。
通过正交实验得到预酯化反应的最佳条件为:醇油摩尔比10:l、催化荆用量1.0%、反应温度70℃、反应时间4h;转酯化反应的最佳条件为:醇油摩尔比20:1、催化剂用量6%、反应温度70℃、反应时间4h。
在最佳反应条件下,甘三酯的酯化率可达到86.89%。
关键词:地沟油;酯交换;生物柴油中图分类号:TQ645文献标志码:A文章编号:1003—7969(2008J11—0048—03PreparationofbiodieselwithhogwashoilZHANGYong(CNPCUrumqiPetrochemicalComplexChemicalCompany,Urumqi830019,China)Abstract:Atwo—stepprocesswasdevelopedtoconvertthehogwashoilpretreatedtobiodiesel.ThefirststepWasesterifyingFFAtoitsmethylesters.ThesecondstepWastransesterifyingthetriglyceridesintheproductsofthefirststeptomethylestersandglycer01.Throughorthogonalexperiment,theoptimumcon-ditionswereobtainedforestefificationasfollows・reactiontemperature70℃.molarratioofmethanoltooil10:1.dosageofcatalyst1.O%andreactiontime4h;theoptimumconditionsoftransesterilicationob-minedwereasfollows:reactiontemperature70oC,molarratioofmethanoltooil20:1,dosageofcatalyst6%andreactiontime4h.Undertheoptimumconditions.thetransesterificationratereached86.89%.Keywords:hogwashoil;transesterification;biodiesel生物柴油一般是指直接或间接来源于生物产品,其特性与石化柴油相近,可以作为柴油机燃料的物质,包括动植物油的裂化产物或动植物油与短链醇经酯交换反应得到的脂肪酸酯等…。
地沟油均相催化制取生物柴油的优化工艺
使 用 的药 品 : 甲醇 纯 度 / >9 9 . 5 %, 江 苏 强 盛 功 能化 学股份有 限公 司 ; 氢氧化 钠 , 分析 纯 ( A R) , 天津市恒兴 化学试剂制造有 限公 司; 无水 乙醇 , 纯度> / 9 5 %, 分 析纯 ( A R) , 西 陇化 工 股 份 有 限 公 司; 盐酸, 含量 3 6 %, 天 津 高 力 达 化 学试 剂 有 限公
通机 电科 技有 限公 司。
1 . 2 R S M优 化 实验设 计
相碱催化制取生物柴油的工艺条件进行优化 。分 析 醇 油摩 尔 比 、 反 应 温度 、 催 化剂 含量 及 两两 交互
作 用 对 生 物 柴 油 产 率 的影 响 , 对 优 化 后 的 最 佳 工
D F 一 1 , 金坛 市 中 大 仪 器 厂 ; 多管 架 自动平 衡 离 心
机, T D Z 5 一 WS , 湖南湘仪 实验 室仪器开发有 限公 司; 电热恒温鼓风干燥箱 , D H G 一 9 1 4 0 A , 上海精宏 实验设备有限公司 ; 岛津 2 0 1 0 p l u s 气相一 质谱联用 仪; 高精度两用全 自动量热仪 , M T Z W— A 4 , 上海密
年, 我 国 的石 油 储 采 比约 为 1 1 年[ 1 1 。 因此 石 油 能 源 存 在 价格 上 涨 和 枯 竭 的 趋势 , 迫切 要 求 在 后 化
析该最 优 条件 下得 到 的生物 柴油 的成 分 。
1 均相催化制取生物柴油的材料与方 法
1 . 1 原 料与 试剂
石能 源世 纪开发 出高效 节能技术及 寻求 替代能 源。同样 , 寻找替代燃料 , 减少石油能源的消耗也
地沟油制备生物柴油的方法和现状
地沟油制备生物柴油的方法和现状胡佳韩;汪旭昆;李鑫【摘要】Compared with biodiesel produced from edible oil, biodiesel produced from hogwash oil has a lot of advantages. A variety of catalytic methods for biodiesel from hogwash oil, their advantages and disad-vantages, and the oxidation of biodiesel were reviewed. The difficulties encountered in the process of practi-cal production and the corresponding solutions were analyzed. The government and the enterprises should at-tach great importance to the development of biodiesel. Enterprises should use appropriate preparation meth-ods to produce biodiesel so as to realize the maximization of interests.%综述了地沟油相比食用油生产生物柴油的优点,地沟油生产生物柴油的多种催化方法及各自的优缺点和生物柴油的氧化脱色。
分析实际生产过程中遇到的困难及相应的解决办法,展望政府与企业应重视生物柴油的生产,并要求企业利用合适的制备方法来生产生物柴油,实现利益的最大化。
【期刊名称】《浙江化工》【年(卷),期】2014(000)011【总页数】5页(P28-32)【关键词】地沟油;生物柴油;催化方法【作者】胡佳韩;汪旭昆;李鑫【作者单位】浙江大学宁波理工学院生物与化学工程学院,浙江宁波 315100;建德市新世纪实验学校,浙江杭州 311607;浙江农林大学工程学院,浙江杭州311300【正文语种】中文据报道中国是地沟油生产大国,中国人每年食用植物油和动物油脂约为2250 万t,而每年会产生300~500 万t 的废油,其中有200~300 万t的地沟油会重新回到餐桌[1]。
地沟油到生物柴油工艺流程
地沟油到生物柴油工艺流程地沟油是指通过各种渠道收集的废弃食用油,其含有大量的污染物、重金属、致癌物质等有害物质,对人类健康和环境造成极大的危害。
然而,如果能够将地沟油进行有效利用,可以将其转化为生物柴油,既有效地减少了污染物的排放,又有利于资源的节约和可持续利用,具有重要的社会和经济意义。
一、生物柴油工艺概述生物柴油是由动植物油脂或其它油脂类物质制备的柴油替代燃料,因其可再生、环保、低碳等特点受到越来越多的关注和应用。
生物柴油工艺主要包括预处理、酯化反应、油脂脱酸、洗涤和分离等步骤。
其中,酯化反应是生物柴油制备的核心步骤,一般采用碱催化剂或酸催化剂,在高温高压下将油脂与甲醇酯化,生成甲酯(柴油酯)和副产物甘油。
生物柴油工艺流程示意图二、地沟油生物柴油制备工艺流程(一)预处理地沟油中所含有的水分、杂质、杂物等都会直接影响酯化反应的效果和产物质量,因此需要对原料进行预处理。
预处理一般包括以下步骤:1、沉淀杂物:将地沟油倒入沉淀罐或沉淀桶中,静置一段时间,待油中的杂物、水分等向下沉淀后,再将上清油倒出。
2、过滤除杂:通过滤网或其他过滤装置将油中颗粒物、沉淀物等过滤掉,保证后续反应的顺利进行。
3、酸洗:将油脂与2%左右的稀酸进行混合,让其在搅拌过程中进行酸碱中和反应,从而除去一部分杂质和游离脂肪酸。
(二)酯化反应预处理后的地沟油在酯化反应器中与甲醇和碱催化剂(如氢氧化钠、碳酸钠等)一起进行酯化反应。
反应温度一般控制在60℃-70℃左右,反应压力在0.8-1.2MPa之间,反应时间为1-2小时。
酯化反应的产物主要为甲酯和水,同时还有少量的副产物甘油。
(三)油脂脱酸酯化反应后的产物中含有大量的游离脂肪酸,需要对其进行油脂脱酸。
脱酸一般采用酸催化剂反应,如硫酸、盐酸等。
反应温度控制在50℃-60℃之间,反应时间为1-2小时,反应后的产物中游离脂肪酸含量下降到0.5%以下。
(四)洗涤和分离进行完油脂脱酸之后,还需要对产物进行洗涤和分离,以去除残留的催化剂、游离脂肪酸、甘油等杂质物质。
地沟油提炼生物柴油
地沟油提炼生物柴油地沟油提炼生物柴油随着国家对环境保护的日益重视,地沟油问题也引起了广泛关注。
地沟油是指从市场、餐饮等领域回收的食用油,通过加工再利用变成了劣质油,由于不具备卫生安全条件,存在非常严重的安全隐患。
据统计,每年我国生产的地沟油总量高达200多万吨,这些废弃油脂的行业化利用一直是研究的热点之一。
针对目前的环境问题,满足人们对清洁环保能源的需求,地沟油的再利用变得尤为重要。
近年来,生物柴油作为一种新型、清洁、可再生燃料,在国内外得到了越来越广泛的关注。
与传统柴油相比,生物柴油具有切实的环保优势:一方面生物柴油不会产生二氧化硫等有害气体,大大减少了对环境的污染;另一方面,生物柴油作为可再生燃料,更加环保,未来市场需求也必定会越来越高。
因此,将废弃的地沟油用于制造生物柴油,不仅可以有效解决废弃地沟油的污染问题,还能为推动生物燃料产业的健康发展提供新的动力。
地沟油提炼生物柴油,需要经过以下几个步骤:第一步:脱酸处理地沟油一般含有一定的酸价,无法用于生物柴油的生产,危害发动机的工作。
为了防止这种情况的发生,首先需要对地沟油进行脱酸处理。
一般采用碱促酯化法或酸碱中和法,将酸性物质中和成为盐类,然后在温和的条件下使用脱酸剂,在油脂中加强阳离子的吸附和交换,使得油脂中的游离酸将被脱除。
第二步:酯交换反应酯交换反应是生产生物柴油的核心步骤,也称为酯化反应。
该反应将脱酸后的废弃油脂以甲醇与催化剂为反应体系转化成单酯,然后进行分离、洗涤与蒸馏处理即可得到生物柴油。
由于该反应是分解性的,所以它具有反应速度快、产物收率高等特点,同时可以在较低的温度下进行,可以比较好地控制生产成本。
第三步:精炼脱色在酯交换反应后,生产出的生物柴油色泽较深,且含有一定的杂质,需要进行精炼脱色。
精炼脱色的主要目的是使产品颜色更加清晰明亮,减少杂质含量,提高产品的质量。
该步骤通常采用多级蒸馏、离心分离、过滤等多种精细过程,将生物柴油中的杂质与颜色成分加以分离。
地沟油制取生物柴油
1 . 试验工艺分析
1 )反应原理 利用甲醇或乙醇等醇类物质与地沟油中的主要成分甘油三酸醋发生酷交换反应, 利用甲
基金项目:国家科技型中小企业技术创新基金项目 ( 0 5 C 2 6 2 1 1 5 0 0 2 6 2 )
〔 乙)氧基取代长链脂肪酸上的甘油基,将甘油三酸酷断裂为三个长链脂肪酸甲 ( 乙)醋, 从而减短碳链长度, 降低油料的粘度, 改善油料的流动性和汽化性能, 达到作为燃料使用的 要求。其反应方程式为: C H 2 C O O R 1 C H 2 O H R C O O R 1
2 )醋交换反应的工艺流程 地沟油是腐败程度相当高的餐饮业废油脂,其成分比较复杂,由多种动植物油脂组成, 而且含有大量固体颗粒、 胶体和水分等杂质, 其中的游离脂肪酸的量更是严重超标。 这些杂 质会对酷交换反应产生一定的影响, 因此在醋交换反应前必须进行预处理, 要经过除杂、 水 化脱胶、除水等工艺。经预处理后的地沟油可用于酷交换反应。
K e y w o r d s : w st a e o i l ; b i o - d i e s e l ; b e n e f i t
制取生物柴油的化学法是用动物或植物油脂和甲醇或乙醇等低碳醇在催化剂( 强酸或强 碱)作用下进行转酷化反应,生成相应的脂肪酸甲 酷或乙醋 ( 即生物柴油) 。由于该方法反 应条件易于控制、 工艺流程和技术比较成熟, 是目 前国内外工业化制取生物柴油最常用的方
脂组成的混合物, 并经过长时间的高温使用, 其组成成分不同于普通的动物或植物油脂, 用
化学法进行生物柴油的生产时,其工艺流程也有其特殊性。 本文通过比 较用碱 ( N a O H ) 催化甲 醇、 酸( 浓H 2 S O 4 ) 催化甲 醇和酸 ( 浓H 2 S O 4 ) 催 化乙醇从地沟油制取生物柴油的工艺流程的特点, 综合分析了采用不同化学方法制取生物柴 油的密度、 粘度和成本等因素, 并对从地沟油制取生物柴油的工艺、 产率及成本等方面进行 了分析。以求确定适用于从地沟油制取生物柴油的比较经济的化学法工艺流程。
地沟油到生物柴油工艺流程3篇
地沟油到生物柴油工艺流程第一篇:地沟油的来源和处理地沟油是指不符合食品安全标准,从地沟、下水道等处回收的废油。
由于其来源不明、经过多次重复使用和污染,含有大量细菌、重金属等对人体有害的物质,所以被严格禁止用于食品加工。
但是地沟油仍然存在着大规模的非法销售和使用现象。
为了环保和健康考虑,地沟油需要进行处理。
地沟油的处理主要包括以下几个步骤:1. 回收和筛选:将含有油脂的污水从下水道、地沟等处回收,然后经过筛选,去除其中的大颗粒杂质。
2. 沉淀和分离:将经过筛选的地沟油倒入容器中,静置一段时间,让其中的杂质和水分沉淀到底部,然后将上层的清澈油分离出来。
3. 酸碱处理:用稀酸或稀碱处理地沟油,可以去除其中的游离脂肪酸、皂化物等杂质。
4. 脱臭:通过加热、蒸馏等方式脱去地沟油中的异味和杂质,提高其质量。
5. 过滤:将处理后的地沟油通过滤网等设备过滤,去除其中的微小颗粒和杂质,得到较为纯净的废油。
6. 用途:处理后的地沟油可以被用于工业领域,比如生产生物柴油;也可以被用于能源利用,比如作为锅炉燃料。
第二篇:生物柴油的制备方法生物柴油是指以天然油脂、植物油和动物油等为原料,经过酯化反应后得到的用于替代石油柴油的燃料。
相比石油柴油,生物柴油燃烧更加清洁环保,不会对环境和人体造成太大的污染。
生物柴油的制备方法通常包括以下几个步骤:1. 制备酯化剂:将甲醇和NaOH混合反应,得到甲醇酯化剂。
2. 制备酯化反应物:将废油中的甘油和废油分离出来,得到废油酯基和甘油。
3. 酯化反应:将废油酯基、甘油和酯化剂混合反应,在加热情况下,反应生成生物柴油和乙醇。
4. 分离和清洗:将反应混合物放置一段时间,生物柴油会渐渐浮起,乙醇和甘油则沉淀到底部。
将上层的生物柴油分离并用水洗涤,去除其中的杂质,提高纯度。
5. 除水:去除生物柴油中的水分,防止进入燃油系统后对发动机产生危害。
6. 成品处理:将处理后的生物柴油进行严格的检测,检查其质量是否符合国家标准,以确保其可靠性和安全性。
地沟油制备生物柴油
• 实验工艺流程如图所示 :
工艺说明:取上述进行预酯化反应的地沟油 和甲醇,在一定温度下反应。反应完毕后,在 分液漏斗中沉降4 h ,可以得到上层的粗生物 柴油和下层的粗甘油。将上层生物柴油蒸 馏多余甲醇后,加入白土脱色,即得到精制生 物柴油
• 通过极差分析,对地沟油酯化制备生物柴 油的酸值影响次序分别为:甲醇用量> 反应 温度> 反应时间> 浓硫酸用量
地沟油制备生物柴油
• 近年来, 随着石油资源的大量消耗、储量的 日益减少以及全球环境的剧烈恶化, 能源危 机和环境污染已成为全世界普遍存在的两 个重要话题
• 为解决柴油机的尾气污染问题及日益恶化 的环境压力, 人们一直在进行有关代用燃料 的研究工作。生物柴油就是近年来在国际 上引起人们特别关注的一个绿色油品。所 谓生物柴油就是利用动植物油脂作为原料, 经脂交换反应成为可供内燃机使用的一种 可再生能源, 是优质的石化柴油代用品
• 地沟油制取生物柴油优点: • (1)利用地沟油, 通过酯交换反应可以制 得性质良好的生物柴油, 所制得产品基本符 合国外现有的生物柴油质量标准, 而且与矿 物柴油性质接近。 • (2)地沟油制取生物柴油也是一种典型的 绿色能源,减轻环境压力
(3)采用廉价的废油料包括食用油加工过程 中的下脚料、泔脚油、餐饮废油或地沟油、 榨油废渣、粮食储备的陈化油、废猪油、 植物废物等为原料,可以使原料成本大大降 低,价格更有竞争力。
• 与石油柴油相比:生物柴油具有可再生性、 环保清洁性和安全性三大优势 • 可再性:生物柴油可以经过多种途径再生 制造,因此供应量永不枯竭 • 环保性:生物柴油中不含有对环境造成污 染的芳香族烷烃和含量极低的硫化物,因 此大大减少了有害物质的排放
• 安全性:由于生物柴油的闪点明显高于石 油柴油,它不属于危险品,因此,在运输、 储存、使用等方面显得更为安全。除上述 三大优势之外,生物柴油的更好润滑性能 和良好的燃料性能等优点也附于了它的实 际使用价值
以地沟油为原料生产生物柴油的流程
以地沟油为原料生产生物柴油的流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
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1. 地沟油预处理。
去除杂质和水分,通过沉淀、过滤或离心去除油中的杂质和水分。
地沟油到生物柴油工艺流程
1、直接混合:粘度高,所含的酸性组分、游离脂肪酸以及在贮存和燃烧过程中,因氧化和聚合而形成的凝胶、炭沉积和润滑油粘度增大等不可避免的严重问题。
2、裂解法:生产工艺复杂,设备昂贵,产物中不饱和烃含量较高,并且热解后氧以二氧化碳的形式损失掉(生产过程需要消耗大量的能量)3、用碱酯交换法:用精炼植物油,中和游离脂肪酸易皂化,含酸值较高的油(地沟油)不适合。
4、生物酶法主要问题是:转化率低,短链醇对酶有一定毒性,酶易失活,酶催化剂价格贵,生产周期长。
5、酸酯交换法:就非常适合用在废油上,摆脱了以上的缺点。
因此我们选择用酸酯交换法。
酸酯交换法工艺流程原理如下:1)地沟油的前处理,将水和不纯固体分离掉。
2)地沟油预酯化反应,加入一定量的酸催化剂(浓硫酸)和甲醇,在25 -120℃下,将废油脂中游离脂肪酸转化成脂肪酸甲酯。
3)酯交换反应,预酯化反应后的地沟油在除去下层的废水后,加入一定量的碱催化剂(KOH)和甲醇,在50-120℃下,将中性油脂即脂肪酸甘油酯转化成脂肪酸甲酯。
4)酯交换反应后得到一个粗产品:过量甲醇和副产物甘油的混合物,通过蒸馏分离将甲醇和甘油从产品中分离出去。
5)精制,在特殊的处理剂作用下,可将残留在产品中的催化剂、游离甘油、脂肪酸肥皂、有色物质等杂质转化成不溶或难溶于产品的残渣,从而可非常容易地从产品中分离出去,中和碱催化剂分解脂肪酸肥皂,破坏乳化、脱色、凝絮沉淀。
6)调和,上述工序得到的精制产品,其冰点通常在-3℃—-5℃左右,比石油柴油的高,为了保证在低温下不至于发生燃料系统的堵塞,而添加防寒剂以降低冰点。
7)精密过滤得到产品生物柴油。
在整个生产过程中有废水、废渣和过量原料及副产物产生,处理方法简述如下:1)废水废水→沉降→过滤→脱色、絮凝、中和→过滤↓↓废渣(另外处理)排放←生化处理←爆气2)废渣废渣→发酵→混合→有机复合肥3)副产品反应混合物→分离→副产物→蒸馏、分离→甲醇(回收再利用)↓生物柴油所需原材料表原材料规格地沟油国内收集甲醇>99%(国产)氢氧化钾 >95%(国产)硫酸 70%和95%(国产)处理剂日本公司提供配方(国产)降温剂日本公司指定(国产货)。
利用地沟油制备生物柴油的方法[发明专利]
专利名称:利用地沟油制备生物柴油的方法专利类型:发明专利
发明人:冯向鹏,陈广飞,李冀闽,许晓杰,冯仕章申请号:CN201510020690.1
申请日:20150115
公开号:CN104611072A
公开日:
20150513
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及资源综合利用与化工交叉的领域,特别涉及一种利用地沟油制备生物柴油的方法。
将原料地沟油离心脱杂处理,之后加入磷酸利用重力自然沉降方式脱磷、脱胶和脱水,脱水后加入浓度为98%的浓硫酸,并从底部通入气相甲醇,使原料中脂肪酸完全转化为脂肪酸甲酯后,利用沉降的方式进行分离,收集上层液甲酯相,并向其中加入氢氧化钠与甲醇的溶液发生酯交换反应,促进脂肪酸甘油酯与甲醇发生酯交换反应,即得到生物柴油。
本发明避免了酯化之后除水的工段,同时能够避免因水分去除不达标,致使水解后续酯交换反应过程中出现严重的皂化,导致生产无法正常运行。
该工艺制备的生物柴油能够满足生物柴油的国家标准。
申请人:首钢环境产业有限公司
地址:100041 北京市石景山区首钢厂区(75)首都钢铁公司行政处4号楼一层
国籍:CN
代理机构:北京华沛德权律师事务所
代理人:刘杰
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1.实验室制备生物柴油
实验室制备生物柴油(一) 反应原理实验室制备生物柴油分为两步反应:预酯化反应、酯交换反应。
1。
预酯化反应的原理油脂中的游离脂肪酸及甘油三酯在酸性催化作用下和过量的甲醇或乙醇进行酯化反应,反应过程中生成水、甘油和脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯.反应方程式:RCOOH+CH 3OH=RCOOCH 3+H 2O2。
酯交换反应的原理甘油三酯在碱性催化作用下进行酯交换反应,生成脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯。
反应方程式:(二)以地沟油为原料1。
关于地沟油通俗地讲,地沟油可分为以下几类:一是狭义的地沟油,即将下水道中的油腻漂浮物或者将宾馆、酒楼的剩饭、剩菜(通称泔水)经过简单加工、提炼出的油;二是劣质猪肉、猪内脏、猪皮加工以及提炼后产出的油;三是用于油炸食品的油使用次数超过规定要求后,再被重复使用或往其中添加一些新油后重新使用的油。
地沟油常压下沸点约为300—400℃,负压-0.098MPa 时,沸点约为140—250℃ 。
2. 操作步骤2。
1 称取油样称取一定量的油样,要保证脱水后油样的质量不少于100g.2。
2 对原料油水洗除杂在分液漏斗中用80℃以上的热水水洗,水洗至中性。
注:①如果温度低于80℃,则易发生乳化(油包水、水包油)②破乳化的方法:加适量食盐;加稀酸1%;加热;R 1COO-CH 2 R 2COO-CH R 3COO-CH 2 R 1COOCH 3 R 2COOCH 3 R 3COOCH 3 CH 2-OHCH-OH CH 2-OH + 3CH 3OH = +③杂质存在的影响:酯化反应转换率会降低;预酯化反应后若胶质过多,则会增加乳化现象。
2。
3 静置分层在分液漏斗中静置30—60min。
其中,上层为油,下层为水.2。
4 加热脱水先用离心机进行脱水,再用电炉加热脱水。
注:若水分含量达不到所要求的,那么可能将会影响预酯化反应的进行。
因为预酯化反应是可逆反应,水的大量存在会使反应向逆方向进行。
2。
5 测定酸值.根据酸值的大小决定反应的类型.2。
地沟油制生物柴油
中国地沟油制生物柴油行业市场前景及2015-2020年发展战略研究报告Report Description报告描述本研究报告由华经视点公司领衔撰写。
报告以行业为研究对象,基于行业的现状,行业运行数据,行业供需,行业竞争格局,重点企业经营分析,行业产业链进行分析,对市场的发展状况、供需状况、竞争格局、赢利水平、发展趋势等进行了分析,预测行业的发展前景和投资价值。
在周密的市场调研基础上,通过最深入的数据挖掘,从多个角度去评估企业市场地位,准确挖掘企业的成长性,为企业提供新的投资机会和可借鉴的操作模式,对欲在行业从事资本运作的经济实体等单位准确了解目前行业发展动态,把握企业定位和发展方向有重要参考价值。
报告还对下游行业的发展进行了探讨,是企业、投资部门、研究机构准确了解目前中国市场发展动态,把握行业发展方向,为企业经营决策提供重要参考的依据。
Report Directory报告目录第一章地沟油制生物柴油相关概述第一节生物柴油相关特性一、生物柴油的特性二、生物柴油的效益三、生物柴油的生产方法第二节生物柴油与其它替代燃料比较分析一、各种替代燃料的评价因素二、各种替代燃料的评价比较三、各种替代燃料的性质与运用第三节发展生物柴油产业的影响一、生物柴油对国防安全贡献显著二、生物柴油对农业产业结构调整的贡献三、生物柴油产业发展对环境的影响第四节地沟油一、地沟油界定及特性二、地沟油的五大流向三、地沟油可生产生物柴油第二章中国地沟油回收利用状况分析第一节中国地沟油产业运行政策环境分析一、加强地沟油整治二、加强餐厨废弃物管理三、推进餐厨废弃物资源化利用和无害化处理四、发改委等部门开展餐厨废弃物资源化试点第二节中国地沟油加收利用概况一、地沟油加工成“链条”二、“泔水油”的收集三、“黑油”的加工过程四、中国每年吃掉300万吨地沟油及对人体的伤害第三节地沟油利用新领域研究分析一、用“地沟油”制备选矿药剂二、“地沟油”生产乙醇、沼气新技术三、“地沟油”变身航空油第四节国外地沟油回收利用经验借鉴一、日本高价回收当燃料二、美国乱用乱卖得关门三、德国每桶泔水都有“身份证”四、英国专设废油垃圾桶五、新西兰所有泔水先粉碎第三章中国生物柴油产业运行新形势透析第一节中国发展生物柴油的必要性与可行性一、中国生物柴油行业发展的背景二、中国发展生物柴油的必要性三、中国发展生物柴油的可行性第二节中国生物柴油行业发展概况一、中国生物柴油行业的研发进程回顾二、我国生物柴油行业发展概况分析三、我国推进生物柴油原料林基地的建设四、我国大型生物柴油生产基地落户阳江五、生物柴油国标修订版即将出炉第三节生物柴油产业化分析一、中国加快生物柴油产业化进程二、生物柴油期待实现大规模产业化三、生物柴油将进入产业化的生产阶段四、中国需采取措施力推生物柴油产业化五、促进中国生物柴油产业化发展的建议六、破除生物柴油产业化原料障碍的途径第四节中国生物柴油发展面临的主要问题一、中国生物柴油商业化应用的障碍二、生物柴油生产原料不足三、生物柴油行业发展道路依然曲折四、中国生物柴油发展需要政策扶持第四章中国生物柴油行业运行环境分析第一节中国生物柴油行业发展的政策环境一、中国开发生物质能的有利政策二、国家鼓励生物柴油发展的有关政策三、政府对生物能源和生物化工行业的财税扶持四、我国生物柴油政策体系尚不健全五、促进中国生物柴油发展的法律对策六、生物柴油发展的若干政策建议七、加强地沟油规范管理对生物柴油的影响第二节中国经济环境分析一、中国GDP增长情况分析二、工业经济发展形势分析三、全社会固定资产投资分析四、社会消费品零售总额分析五、城乡居民收入分析六、对外贸易的发展形势分析第三节中国生物柴油行业社会环境分析一、人口环境分析二、教育环境分析三、文化环境分析四、中国城镇化率五、生态环境分析第四节中国生物柴油行业竞争环境分析一、进入者分析二、竞争者分析三、供应商分析四、购买者分析五、替代品竞争分析第五章2011-2014年中国柴油市场动态监测第一节2011-2014年中国柴油产量数据统计分析一、中国柴油产量数据分析二、中国柴油产量数据分析三、中国柴油产量增长性分析第二节2011-2014年中国柴油市场销售情况一、中国柴油市场贸易多样化二、中国柴油市场销售分析三、中国柴油重点区域市场销售形势分析四、中国柴油汽车市场销售情况分析五、中国柴油市场价格及波动情况分析第三节2011-2014年中国柴油进出口贸易市场分析一、轻柴油(27101921)二、其他柴油及其他燃料油(27101929)第六章中国地沟油制生物柴油深度剖析第一节中国地沟油制生物市场动态分析一、“地沟油”政府招标项目败局调查二、生物柴油缺乏地沟油原料徘徊在崩溃的边缘四、地沟油制取生物柴油的效益分析第二节地沟油制生物柴油的可行性一、地沟油形成食品安全隐患二、地沟油制生物柴油的经济效益三、地沟油制生物柴油的环境效益四、地沟油制生物柴油的技术可行性第三节地沟油制生物柴油产业化分析一、转化技术已能实现盈利二、获利难使产业化步履维艰三、科学引导“地沟油”流向四、亟需出台相关政策措施第四节地沟油制生物柴油发展概述一、国外发展经验借鉴二、中国废弃油脂制生物柴油概况三、废弃油脂制生物柴油主要生产方法四、地沟油制生物柴油项目可参与碳交易五、废弃油脂制备生物柴油技术有所突破第七章2013-2014年中国地沟油制生物柴油区域发展状况第一节山东地沟油制生物柴油一、山东生物柴油企业渐成气候二、山东试点餐厨废弃物无害处理从源头灭地沟油三、山东:污浊“地沟油”可变身清洁生物柴油第二节江苏第三节陕西第四节重庆第五节云南第六节福建第八章中国地沟油制生物柴油工艺及设备研究第一节中国生物柴油技术总况一、中国生物柴油技术发展的主要成就二、多品种原料制造生物柴油工艺三、连续法生物柴油的生产工艺探究四、现阶段国内应用的主要生物柴油工艺流程第二节中国生物柴油技术研究新进展一、我国生物柴油生产技术两大瓶颈获突破二、我国生物柴油产业化关键技术取得重大突破三、浅析生物酶法推动生物柴油工业化发展四、国内攻克棕榈油转化生物柴油技术五、QY生物柴油生产技术助力节能减排第三节中国地沟油提炼生物柴油技术研究一、地沟油提炼生物柴油及脱色工艺二、酶催化地沟油生产的生物柴油的性能研究第四节地沟油提炼生物柴油的方法与过程一、直接混合二、裂解法三、用碱酯交换法四、生物酶法第五节地沟油制生物柴油不同工艺比较分析一、试验工艺比较二、产率对比三、主要物性对比四、成本比较五、结论第六节生物柴油的生产工艺与实践第九章中国地沟油制生物柴油代表企业运营财务指标分析第一节佛山市顺德区桂盛油料有限公司一、公司基本情况二、企业主要经济指标三、企业偿债能力分析四、企业盈利能力分析五、企业运营能力分析第二节福建龙岩卓越新能源发展有限公司一、公司基本情况二、企业主要经济指标三、企业偿债能力分析四、企业盈利能力分析五、企业运营能力分析第三节浙江捷达油脂有限公司一、公司基本情况二、企业主要经济指标三、企业偿债能力分析四、企业盈利能力分析五、企业运营能力分析第四节青岛福瑞斯生物能源科技开发有限公司一、公司基本情况二、企业主要经济指标三、企业偿债能力分析四、企业盈利能力分析五、企业运营能力分析第五节江苏洁净环境科技有限公司一、公司基本情况二、企业技术研发情况三、企业业务体系分析四、企业资质荣誉分析第六节莱阳市山东锦江生物能源科技有限公司一、公司基本情况二、企业产品情况分析三、企业建设项目分析四、企业发展规划分析五、企业资质荣誉分析第七节潍坊金信达生物化工有限公司一、公司基本情况二、企业产品情况分析三、企业资质荣誉分析第十章2013-2014年中国生物柴油原材料运营态势分析第一节2013-2014年中国生物柴油产业的原料供应概况一、中国生物燃料产业须坚持原料多元化二、原料供应不足制约我国生物柴油发展三、我国大力发展能源林业保障生物柴油原料供应第二节油菜生物柴油一、油菜生物柴油发展的总体概况二、高蓄能油菜助推生物柴油产业三、中国油菜籽播种面积和产量增减四、油料及制品需求旺盛为油菜发展提供空间五、中国油菜柴油发展的瓶颈与对策六、政府严格控制油菜转化生物柴油项目第三节大豆生物柴油一、国内外大豆市场行情回顾二、国内外大豆市场运行分析三、中国大豆播种面积和产量增减四、世界最大的大豆生物柴油生产厂建成投产五、大豆生物柴油比玉米乙醇汽油更环保六、大豆将成为生物柴油行业发展的生力军第四节其他可利用材料一、潲水油可用来生产生物柴油二、地沟油是提炼生物柴油不可多得的原料三、野生盐角草可被用做生物柴油原料四、以微生物油脂为原料制造生物柴油五、我国生物柴油原料麻疯树的发展潜力第五节主要地区生物柴油发展状况一、湖南省永州工业园引进生物柴油项目二、国家科技支撑计划项目“小桐子生物柴油产业化关键技术研究与示范”通过验收三、湖北省应城开建生物柴油基地四、潲水油变废为宝3000吨生物柴油首次装船五、“重庆造”生物柴油走俏市场第六节解决原料供应的建议措施一、我国生物柴油原料供应的三条路线二、突破生物柴油原料瓶颈的基本措施三、中国生物柴油原料的发展建议四、废弃油脂回收体系的对策五、保障中国生物柴油资源供应的措施第十一章2015-2020年中国地沟油制生物柴油产业前景预测第一节2015-2020年国际生物柴油的发展预测一、全球生物柴油工业价值预测二、国际生物柴油的需求量预测三、生物柴油行业发展前景第二节2015-2020年中国生物燃料开发利用前景一、生物能成为我国能源利用新趋势二、中国生物质能发展发展前景预测三、中国生物燃料产业发展规划四、我国生物燃料发展前景广阔第三节2015-2020年生物柴油产业前景预测分析一、生物柴油是未来能源的合适选择二、生物柴油的发展前景看好三、2015-2020年中国生物柴油行业发展前景预测四、中国林木果油可制600万吨生物柴油五、潲水油制生物柴油市场前景广阔第四节2015-2020年中国地沟油制生物柴油前景预测一、地沟油回收制备生物柴油前景预测二、废弃食用油制备生物柴油新展望第十二章2015-2020年中国地沟油制生物柴油投资价值研究第一节2013-2014年中国地沟油制生物柴油投资概况一、中国地沟油制生物柴油投资环境利好二、中国地沟油制生物柴油市场投资价值凸显三、投资地沟油制生物柴油的销售和利润问题四、地沟油制生物柴油项目投资效益的评价体系分析第二节2015-2020年中国地沟油制生物柴油投资商机点评一、地沟油制生物柴油投资热点分析二、地沟油制生物柴油区域投资潜力分析第三节2015-2020年中国地沟油制生物柴油产业的投资风险预警一、宏观调控政策风险二、市场竞争风险三、技术风险四、原材料变化风险第四节权威专家投资观点。
地沟油催化裂解制备生物燃油_郑典模
F ig. 2 E ffec t of crack ing temperature on y ield s of crack ing produc t under h eavy oil crack ing catalyst
表 1 催化剂混合配比试验结果 Tab. 1 Exp erim enta l results of m ixed catalysts
催化剂组合
催化剂 生物燃油质 不凝气体质 残渣质量 质量比 量分数 /% 量分数 /% 分数 /%
LHO - 1、A 型催化剂 1 1
77. 94
17. 73
4. 33
第 32卷第 3期 2010年 9月
南昌大学学报 (工科版 ) Journal o fN anchang U n iversity( Eng ineering & T echno logy)
文章编号: 1006- 0456( 2010) 03- 0242- 04
V o.l 32 N o. 3 Sept. 2010
1 材料与方法
1. 1 主要试剂 地沟油: 南昌市废油收集站; 催化剂: LHO- 1, 外购, A 型 ( 硅 /铝 /硼 ) 、B 型
收稿日期: 2010- 05- 10 作者简介: 郑典模 ( 1953- ), 男, 教授, zhengd ianm o@ sohu. com。 引文格式: 郑典模, 屈海宁 , 孙云. 地 沟油催化裂解制备生物燃油 [ J]. 南昌大学学报: 工科版, 2010, 32( 2): 242- 245.
图 1 废食用油脂催化裂解制备燃料油实验流程 F ig. 1 E xper im en tal procedure of produc ing fu el
地沟油制备生物柴油的原理
地沟油制备生物柴油的原理地沟油是指在餐厨垃圾中回收的废弃食用油,因其来源不明、质量不可靠,被普遍认为是一种危害健康的油品。
然而,地沟油的再利用却成为了一项研究热点,其中之一就是将地沟油转化为生物柴油。
地沟油制备生物柴油的原理主要包括酯化反应和醇解反应两个过程。
地沟油制备生物柴油的第一步是酯化反应。
酯化反应是通过将地沟油中的甘油酯与醇(如甲醇或乙醇)进行反应,使其分解为甲酯或乙酯。
这一反应过程需要催化剂的存在,常用的催化剂有硫酸、盐酸和硫酸铵等。
催化剂的作用是加速反应速率,提高反应效率。
地沟油制备生物柴油的第二步是醇解反应。
醇解反应是通过将酯化反应得到的甲酯或乙酯与水或醇进行反应,使其分解为醇和甘油。
这一反应过程同样需要催化剂的存在,常用的催化剂有氢氧化钠和氢氧化钾等。
催化剂的作用是加速反应速率,提高反应效率。
在地沟油制备生物柴油的过程中,酯化反应和醇解反应是相互衔接、相互作用的。
酯化反应将地沟油中的甘油酯与醇反应生成甲酯或乙酯,而醇解反应则将甲酯或乙酯分解为醇和甘油,从而实现了地沟油向生物柴油的转化。
地沟油制备生物柴油的原理可以简化为以下几个步骤:1. 首先,将地沟油中的杂质去除,以提高反应的纯度和效率。
2. 然后,将地沟油与醇进行酯化反应,得到甲酯或乙酯。
3. 接着,将甲酯或乙酯与水或醇进行醇解反应,得到醇和甘油。
4. 最后,通过蒸馏等工艺将甘油从醇中分离出来,得到纯净的生物柴油。
地沟油制备生物柴油的原理虽然看似简单,但其中涉及的反应、催化剂选择、工艺控制等方面都需要进行深入研究和优化。
只有在严格控制反应条件和催化剂选择的基础上,才能实现地沟油向生物柴油的高效转化。
地沟油制备生物柴油的原理主要包括酯化反应和醇解反应两个过程。
通过这两个过程,地沟油中的甘油酯可以被转化为甲酯或乙酯,再经过蒸馏等工艺得到纯净的生物柴油。
这一技术的研究和应用有助于解决地沟油的处理和资源化利用问题,同时也对环境保护和可持续发展具有重要意义。
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同时使0号柴油的闪点提高,凝点和冷滤点降低,使储运过程更加安全,低温性能得到改善,有利于在更宽的温度范围内使用,可以满足使用要求。
地沟油酸催化法制备生物柴油是利用地沟油与甲醇或乙醇等低碳醇在酸性催化剂条件下进行酯交换反应,生成相应脂肪酸甲酯或乙酯。
姚亚光等以酸作为催化剂,首先对地沟油进行除杂、脱胶、脱色、脱水的预处理,在酸催化条件下利用地沟油制备生物柴油,通过对地沟油与甲醇、乙醇酯化反应进行正交实验,实验确定了酸催化地沟油制备生物柴油的最佳反应条件为:甲醇温度为70 ℃,油醇摩尔比为1∶40,催化剂浓度为7%,反应时间为6小时,级差顺序依次是:油醇摩尔比、反应时间、催化剂浓度、温度;乙醇温度为80 ℃,油醇摩尔比为1∶30,催化剂浓度为5%,反应时间为6小时,级差顺序依次是:油醇摩尔比、温度、催化剂浓度、反应时间。
通过该方法制备出性质优良的生物柴油。
主要优点有:良好的可燃性(十六烷值)、蒸发性(馏程及馏出温度)、安全性(闪点),黏度和冷凝点温度,对发动机的腐蚀性(酸度和酸值),热值。
该实验制备的生物柴油在很多方面具有普通柴油无法比拟的优越特性。
付严等以地沟油为原料,研究了地沟油和甲醇在三段式反应器中固定化脂肪酶上合成生物柴油。
对地沟油的酸值、皂化值以及水含量进行了检测。
考察了进料流速、溶剂、水含量对反应的影响。
在40 ℃,正己烷作溶剂,添加水含量为地沟油质量的20%,每一段反应器中添加的甲醇与地沟油的摩尔比为1∶1时,生物柴油产率为94%。
陈英明等将地沟油通过过滤、脱胶、脱色、脱水等预处理后,与甲醇、正己烷、水等按一定比例通过搅拌器混合均匀,用蠕动泵输送到填充片状固定化酶的反应器顶部,滴入反应器内,恒温循环水浴。
将三支反应器串联起来形成一个三级反应系统,每一级反应器进料的油醇摩尔比均为1∶1,每级反应的产物及时去除副产物甘油。
将反应产物通过水洗、蒸馏等除去甲醇、水和正己烷,得到粗制生物柴油。
以该方法制备的生物柴油,采用GC-2010型气相色谱仪和QP2010型色质联用仪对该生物柴油作定性分析,运用GC-MS方法确定生物柴油中脂肪酸甲酯、游离脂肪酸和甘油酯类的位置,由此确定GC色谱图中各种成分及其含量,并通过面积法和内标法测定生物柴油的转化率和产率,最终得到地沟油酶法制得的生物柴油转化率达到93.53%、产率为77.45%。
李为民等以地沟油为原料制备生物柴油,先通过预酯化把地沟油酸值降低到2±1 mg KOH/g,再进行酯交换制备生物柴油,通过正交试验得到地沟油预酯化反应的最佳条件是:浓硫酸用量为2%、甲醇用量为16%、反应
温度75 ℃、反应时间4 小时;地沟油酯交换反应的最优工艺条件是:甲醇20%、KOH用量1%、反应温度65 ℃、反应时间2 小时,且制备所得的生物柴油达到国家生物柴油标准要求。
张爱华等利用多元醇的预酯化技术对地沟油进行处理,以碱性离子液体1-甲基-3-丁基咪唑氢氧化物为催化剂制备生物柴油。
考察了离子液体的用量、醇与油物质的量比、反应温度和反应时间对酯交换反应的影响。
结果显示,以地沟油制备生物柴油的工艺条件为:醇与油物质的量比为8∶1、反应温度70 ℃、反应时间110 分钟、催化剂用量为原料油质量的3.0%。
在此条件下,脂肪酸甲酯转化率为95.7%。
实验考察了甘油加入量、反应温度、反应时间对预酯化反应的影响,同时考察了催化剂用量、醇油摩尔比、反应温度、反应时间对酯交换反应的影响。
通过正交试验确定了地沟油预酯化—酯交换反应制备生物柴油的最佳反应条件。
陈安等根据地沟油酸值高的特点,采用固酸、固碱两步非均相催化法开发生物柴油。
此法避免了均相酸法耐酸设备价格高、反应时间长、酯化率低、有废水等缺点;克服了均相碱催化酯交换反应对高酸值地沟油易皂化、得率低、产生大量废水等弊病;同时,也弥补了两步均相法产生大量废水、影响环境的不足。
通过试验确定了该方法的最佳实验条件为:反应时间2.5 小时,醇油摩尔比10∶1,固碱催化剂为油重的2.0%,助溶剂四氢呋喃为3%,反应温度71 ℃。
此时酯化率在96%以上。
超临界酯交换反应即无催化的酯交换反应。
当甲醇
地沟油超临界法生产生物柴油
效果,反应速率大大提高,反应时间短,甲酯转化率高,无需催化剂,但反应需在高温、高压下进行,对设备要求高,能耗大。
Demirbas在无催化剂的条件下,容积为10 毫升的圆柱体高压容器中利用超临界甲醇制备生物柴油,并通过单因素试验,对影响试验的各参数进行了优化,在试验设定的条件下,甲酯的转化率高达99.6%。
作者并将试验结果同与碱催化制备生物柴油相比较,发现超临界甲醇法可省去原料预处理和节省操作费用。
陈生杰等以酸化油、乙醇为原料,在超临界条件下制备生物柴油。
采用响应面设计和分析方法对工艺条件进行了优化,得到了最佳工艺条件,在此最佳条件下的生物柴油产率可达89.7%。
为了完善超临界酯交换制备生物柴油的方法,克服其缺点,有催化剂或助溶剂存在的超临界酯交换成为一个新的探索领域。
基于炼油厂加氢过程的生物柴油合成路线所形成的第二代生物柴油,其十六烷值在84~99之间(第一代生物柴油十六烷值大约为50),硫含量接近0,倾点也较低(可低达-30 ℃)。
因此,第二代生物柴油是高品质超清洁柴油,成为许多国家开发生物燃料的新宠。
Bezergianni等首次报道了以食用废油为原料采用加氢裂化工艺生产生物柴油。
综合考虑了加氢裂化温度、液时空速、生产天数等因素对各组分的转化率和生物燃料的总产量的影响。
试验结果表明,加氢裂化温度增加和液时空速降低有利于各组分转化率和总产量的提高;加氢裂化温度升高,会使杂原子(硫、氮、氧)的脱除速度增快,尤其是氧原子;可以通过调节试验时的加氢裂化温度和液时空速来控制产物中生物柴油和汽油的产量,适度的反应堆温度和液时空速能使产物全是生物柴油。
作者还通过单因素试验分别讨论了各影响因素对试验各组分转化率和总产率的影响。
在生物柴油的选择试验中,生物柴油的产率在350~390 ℃的反应堆温度内都大于90%。
加氢裂化制备生物柴油工艺可以将生物油脂或生物油脂与石油馏分油的混合物为原料,在加氢催化剂的作用下通过加氢精制或加氢裂化的方式制备产品,从而将生物柴油的生产过程与炼油生产过程紧密结合起来,将大大降低生产成本。
地沟油加氢裂化制备生物柴油
同时,大量学者也对地沟油制备生物柴油的的周边实验技术进行了研究,王凡玉等对地沟油制备生物柴油的预精制进行了研究,以固体酸为催化剂,采用釜式反应与固定床反应相结合的方式,将地沟油预精制成为制备生物柴油的原料油。
釜氏反应预酯化条件:反应温度70 ℃,反应时间8 小时,催化剂用量5%;再通过固定床反应器进一步酯化,酯化条件:反应温度70 ℃,油重时-1空速0.2 h ,甲醇重时空速0.2~0.3 h 。
采用釜式反应与固定床反应相结合的方式。
釜式反应采用廉价的固体酸来脱除原料油的胶质、水分等杂质,并将酸值降到10 mg KOH/g以下,克服了传统液体酸腐蚀设备的问题,环保性较高,固定床反应将酸值进一步降低到2 mg KOH/g以下,满足了制备生物柴油用原料油的要求。
该方法较好地解决了固体酸催化剂使用寿命短、难以规模化制备生物柴油的难题,适用于一般的废餐饮油以及高酸值、高胶质地沟油原料的预精制,具有一定的应用价值。
洪瑶等利用实验方法研究了生物柴油的黏度这一主要性能指标的影响因素,考察了生物柴油浓度、搅拌时间、温度变化对地沟油制备生物柴油黏度的影响,得出地沟油生物柴油的黏度随着浓度的增大而增加,随着温度的升高而降低。
生物柴油为牛顿流体。
生物柴油的黏度几乎不受高速搅拌作用产生的剪切力影响,在剪切力作用下能保持很好的稳定性。
生物柴油随着搅拌时间的延长,其黏度保持不变。
王钰等使用气相色谱—质谱联用仪对利用假丝酵母酶膜为催化剂,以地沟油为原料与甲醇在一定条件下反应,制得的粗产品通过蒸馏精制所得的生物质柴油的成分进行了测定,采用石油检测的标准方法对该生物柴油的其他物理化学指标进行了测定,并利用燃烧试验对该生物柴油发动机的排放特性、动力性能、经济性能的影响以及生物柴油的烟度进行了试验,试验得出合成的生物柴油纯度达到了97.8%以上,精制后的产品闪点高于170 ℃,硫的质量分数低于0.000 5%,十六烷值高达73.6;在0号柴油中添加了20%的生物柴油后,尾气排放中一氧化碳降低了28%,未燃烧的碳氢化合物降低了36%,氮氧化物降低了24%。
全负荷烟度下降幅度达到0.2~0.9 Rb。
-1。