專利名稱：一種用棕櫚油生產(chǎn)生物柴油及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用棕櫚油生產(chǎn)生物柴油及其生產(chǎn)方法，具體地說是利用棕櫚油為主要原料，用于生產(chǎn)生物柴油作為發(fā)動機(jī)的燃燒燃料，屬于燃燒燃料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
生物柴油是由動植物油酯轉(zhuǎn)化生產(chǎn)的一種可再生綠色能源，其再生周期短，資源豐富，為解決石油危機(jī)提供了很好的途徑。我國產(chǎn)油植物有400余種，主要有花生、油菜、芝麻、向日葵、芥籽、棉、大豆、蓖麻等草本產(chǎn)油植物以及油茶、油桐、烏桕、油棕、小桐子、光皮樹等木本產(chǎn)油植物。在己有技術(shù)中，既可以直接利用這些油酯生產(chǎn)生物柴油，也可以利用壓榨過程中產(chǎn)生的廢油來生產(chǎn)生物柴油，但生產(chǎn)生物柴油成本都比較高。因此，在中國開展生物柴油替代燃料的生產(chǎn)，具有資源方面的獨(dú)特優(yōu)勢。
目前市場上的生物柴油含有微量的甲醇與甘油，會使接觸的橡膠零件，如橡膠膜、密封圈、燃油管等逐漸降解，且在生產(chǎn)過程當(dāng)中甘油分離較困難，“三廢”排放也較嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，從而提供一種生物柴油幾乎不含甲醇及甘油；在生產(chǎn)過程中排放的液體呈中性；其燃燒時二氧化硫和硫化物的排放很低，且不含對環(huán)境會造成污染的芳香族烷烴；具有較好的低溫發(fā)動機(jī)啟動性能，潤滑性能好；使噴油泵、發(fā)動機(jī)缸體和連桿的磨損率低，使用壽命長的用棕櫚油生產(chǎn)生物柴油及其生產(chǎn)方法。
本發(fā)明的主要解決方案是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明用棕櫚油生產(chǎn)生物柴油，其組份配比按重量百分?jǐn)?shù)計。
本發(fā)明取棕櫚油為84.1～86.7％、甲醇為10.1～13.2％、濃硫酸為0.7～1.0％、苛性鉀為1.6～1.9％、水為0.13～0.15％；稀硫酸為0.1～0.2；本發(fā)明首先將棕櫚油經(jīng)預(yù)處理置于反應(yīng)釜中，加熱真空脫水；加入甲醇、濃硫酸進(jìn)行酯化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后加入苛性鉀進(jìn)行酯交換、攪拌，甲醇回收；靜置分離后甘油排出；加入水、稀硫酸進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)、靜置分離、洗滌處理后，廢水排出；再進(jìn)行真空脫水、過濾得到成品。
本發(fā)明用棕櫚油生產(chǎn)生物柴油的生產(chǎn)方法其工藝步驟如下其組份配比按重量百分?jǐn)?shù)計。
1、取棕櫚油為84.1～86.7％經(jīng)過濾進(jìn)入反應(yīng)釜中恒溫加熱，進(jìn)行真空脫水，并通過冷凝器將水排出，恒溫溫度為60～65℃，加熱時間為30～60分鐘，真空度為00.1～0.02MPa；2、真空脫水后在反應(yīng)釜中加入甲醇為10.1～13.2％及濃硫酸為0.7～1.0％，在轉(zhuǎn)速為80～85轉(zhuǎn)/分下攪拌，進(jìn)行第一步預(yù)酯化反應(yīng)，反應(yīng)溫度為60～65℃，反應(yīng)時間為2～2.5小時；3、第一步預(yù)酯化反應(yīng)結(jié)束后，在混合液中加入苛性鉀為1.6～1.9％進(jìn)行酯交換反應(yīng)，攪拌反應(yīng)轉(zhuǎn)速為80～85轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)溫度為60～65℃，反應(yīng)時間30～60分鐘；反應(yīng)之后繼續(xù)攪拌，回收多余的甲醇，直至無甲醇蒸出停止攪拌；4、將上述混合液靜置分離，排除甘油，靜置分離時間為1.5-2.5小時；5、在上述混合液中加入水為0.13～0.15％、稀硫酸為0.1～0.2％，在轉(zhuǎn)速為80～85轉(zhuǎn)/分下攪拌，進(jìn)行化學(xué)處理反應(yīng)，反應(yīng)溫度為60～65℃，反應(yīng)時間為30～60分鐘；6經(jīng)上述反應(yīng)的生物柴油半成品經(jīng)靜置分離，排去洗滌水，靜置時間為30～40分鐘；7、最后將上述生物柴油半成品進(jìn)行攪拌、真空脫水處理、脫去水分，并經(jīng)過濾為成品。溫度為85～90℃，加熱時間為30～60分鐘；真空度為00.1～0.02Mpa，攪拌轉(zhuǎn)速為80～85轉(zhuǎn)/分。
本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點本發(fā)明由于采用棕櫚油為主要原料，生產(chǎn)出生物柴油閃點高、十六烷值高，性能穩(wěn)定優(yōu)良，幾乎不含甲醇及甘油；其具有優(yōu)良的環(huán)保特性。在生產(chǎn)過程中排放的液體呈中性，“三廢”排放降低到最低標(biāo)準(zhǔn)；由于硫含量極低，因此，生物柴油燃燒時二氧化硫和硫化物的排放很低，且不含對環(huán)境會造成污染的芳香族烷烴；其具有較好的低溫發(fā)動機(jī)啟動性能。無添加劑冷濾點達(dá)-20℃；其具有較好的潤滑性能。使噴油泵、發(fā)動機(jī)缸體和連桿的磨損率低，使用壽命長；其具有較好的安全性能。由于閃點高，生物柴油不屬于危險品，因此，運(yùn)輸、儲存、使用安全。


圖1、圖2為本發(fā)明工藝流程圖。
圖3為本發(fā)明的質(zhì)量指標(biāo)(感觀指標(biāo))表。
具體實施例方式
下面本發(fā)明將結(jié)合附圖中的實施例作進(jìn)一步描述實施例一本發(fā)明實施例中用棕櫚油生產(chǎn)生物柴油及其生產(chǎn)方法，其組份配比按重量百分?jǐn)?shù)計本發(fā)明用于制備生物柴油的原料必須滿足一定的品質(zhì)要求，棕櫚油可以從市場購得的成品油，也可為原料毛油。成品油只需進(jìn)行預(yù)處理就可以進(jìn)入反應(yīng)程序。如采用原料毛油，首先要對原料毛油需進(jìn)行精煉處理。毛油還存在非甘油三酸酯的成分，這些成分統(tǒng)稱為雜質(zhì)。根據(jù)雜質(zhì)在油中的分散狀態(tài)，大體可分為四大類懸浮雜質(zhì)、膠溶性雜質(zhì)、油溶性雜質(zhì)、水分雜質(zhì)。
本發(fā)明對原料毛油進(jìn)行精煉即預(yù)處理，主要包括以下工藝程序1、去處懸浮雜質(zhì)用機(jī)械方法(沉淀、過濾、離心分離)除之。2、脫膠用水化方法通過加水或稀電解質(zhì)水化磷酯分離膠質(zhì)使之除去。3、脫酸用水蒸氣蒸餾的方法在高真空直接蒸汽脫除游離脂肪酸、臭味物質(zhì)。3、脫水分用水蒸氣蒸餾的方法在真空條件下升溫脫水。經(jīng)上述處理后為棕櫚油成品油。
本發(fā)明取棕櫚油為84.9％經(jīng)粗過濾進(jìn)入反應(yīng)釜中恒溫加熱，進(jìn)行真空脫水。真空脫水通過冷凝器將水蒸汽變成水排除。溫度為60℃，加熱時間為30分鐘，真空度為00.1～0.02MPa；真空脫水后在反應(yīng)釜中加入甲醇為12.5％、濃硫酸為0.7％，在轉(zhuǎn)速為80轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢柘逻M(jìn)行第一步預(yù)酯化反應(yīng)，反應(yīng)溫度為60℃，反應(yīng)時間為2小時；第一步反應(yīng)結(jié)束后，在混合液中邊攪拌邊加入催化劑苛性鉀取1.6495％進(jìn)行酯交換反應(yīng)，攪拌轉(zhuǎn)速為80轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)溫度為60℃，反應(yīng)時間為30分鐘；反應(yīng)之后繼續(xù)攪拌，回收多余甲醇，甲醇通過蒸餾塔進(jìn)入冷凝器，回收直至無甲醇蒸出停止攪拌；將上述混合液靜置分離，排除甘油，靜置分離時間為1.5小時；在上述混合液中加入水為0.15％、稀硫酸為0.1％(稀硫酸中水為30％、硫酸為70％，溶液濃度為70％)，在轉(zhuǎn)速為80轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢柘逻M(jìn)行化學(xué)處理反應(yīng)，反應(yīng)溫度為60℃，反應(yīng)時間30分鐘；經(jīng)上述反應(yīng)的生物柴油半成品經(jīng)靜置分離，使殘留的皂從甲酯中分離出，排去洗滌水(廢水)，靜置時間為30分鐘；最后將上述生物柴油半成品進(jìn)行真空脫水處理，脫水溫度為85℃，加熱時間為30分鐘；真空度為00.1～0.02Mpa，轉(zhuǎn)速為80轉(zhuǎn)/分。真空脫去水分后，本產(chǎn)品可根據(jù)天氣情況在混合液中添加油重0.00050～.0015％的甲基丙烯酸酯累降凝劑進(jìn)行調(diào)和處理，經(jīng)過濾得到無色無味透明的生物柴油成品。
實施例二本發(fā)明實施例中用棕櫚油生產(chǎn)生物柴油及其生產(chǎn)方法，其組份配比按重量百分?jǐn)?shù)計本發(fā)明取成品棕櫚油為85.5％經(jīng)粗過濾進(jìn)入反應(yīng)釜中恒溫加熱，進(jìn)行真空脫水。真空脫水通過冷凝器將水蒸汽變成水排除。溫度為62.5℃，加熱時間為45分鐘，真空度為00.1～0.02MPa；真空脫水后在反應(yīng)釜中加入甲醇為11.4％、濃硫酸為0.85％，在轉(zhuǎn)速為82.5轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢柘逻M(jìn)行第一步預(yù)酯化反應(yīng)，反應(yīng)溫度為62.5℃，反應(yīng)時間為2.5小時；第一步反應(yīng)結(jié)束后，在混合液中邊攪拌邊加入催化劑苛性鉀取1.9％進(jìn)行酯交換反應(yīng)，攪拌轉(zhuǎn)速為85轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)溫度為62.5℃，反應(yīng)時間為45分鐘；反應(yīng)之后繼續(xù)攪拌，回收多余甲醇，甲醇通過蒸餾塔進(jìn)入冷凝器，回收直至無甲醇蒸出停止攪拌；將上述混合液靜置分離，排除甘油，靜置分離時間為2.25小時；在上述混合液中加入水為0.15％、稀硫酸為0.2％(稀硫酸中水為30％、硫酸為70％，溶液濃度為70％)，在轉(zhuǎn)速為82.5轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢柘逻M(jìn)行化學(xué)處理反應(yīng)，反應(yīng)溫度為62.5℃，反應(yīng)時間45分鐘；經(jīng)上述反應(yīng)的生物柴油半成品經(jīng)靜置分離，使殘留的皂從甲酯中分離出，排去洗滌水(廢水)，靜置時間為45分鐘；最后將上述生物柴油半成品進(jìn)行真空脫水處理，脫水溫度為87.5℃，加熱時間為45分鐘；真空度為00.1～0.02Mpa，轉(zhuǎn)速為82.5轉(zhuǎn)/分。真空脫去水分后，經(jīng)過濾得到無色無味透明的生物柴油成品。
實施例三本發(fā)明實施例中用棕櫚油生產(chǎn)生物柴油及其生產(chǎn)方法，其組份配比按重量百分?jǐn)?shù)計本發(fā)明取成品棕櫚油為86.1％經(jīng)粗過濾進(jìn)入反應(yīng)釜中恒溫加熱，進(jìn)行真空脫水。真空脫水通過冷凝器將水蒸汽變成水排除。溫度為65℃，加熱時間為60分鐘，真空度為00.1～0.02MPa；真空脫水后在反應(yīng)釜中加入甲醇為10.65％、濃硫酸為1.0％，在轉(zhuǎn)速為85轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢柘逻M(jìn)行第一步預(yù)酯化反應(yīng)，反應(yīng)溫度為65℃，反應(yīng)時間為2.5小時；第一步反應(yīng)結(jié)束后，在混合液中邊攪拌邊加入催化劑苛性鉀取1.9％進(jìn)行酯交換反應(yīng)，攪拌轉(zhuǎn)速為85轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)溫度為65℃，反應(yīng)時間為60分鐘；反應(yīng)之后繼續(xù)攪拌，回收多余甲醇，甲醇通過蒸餾塔進(jìn)入冷凝器，回收直至無甲醇蒸出停止攪拌；將上述混合液靜置分離，排除甘油，靜置分離時間為2.5小時；在上述混合液中加入水為0.15％、稀硫酸為0.2％(稀硫酸中水為30％、硫酸為70％，溶液濃度為70％)，在轉(zhuǎn)速為85轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢柘逻M(jìn)行化學(xué)處理反應(yīng)，反應(yīng)溫度為65℃，反應(yīng)時間60分鐘；經(jīng)上述反應(yīng)的生物柴油半成品經(jīng)靜置分離，使殘留的皂從甲酯中分離出，排去洗滌水(廢水)，靜置時間為60分鐘；最后將上述生物柴油半成品進(jìn)行真空脫水處理，脫水溫度為90℃，加熱時間為60分鐘；真空度為00.1～0.02Mpa，轉(zhuǎn)速為85轉(zhuǎn)/分。真空脫去水分后，經(jīng)過濾得到無色無味透明的生物柴油成品。
權(quán)利要求
1.一種用棕櫚油生產(chǎn)生物柴油，特征是其組份配比按重量百分?jǐn)?shù)計取棕櫚油為84.1～86.7％、甲醇為10.1～13.2％、濃硫酸為0.7～1.0％、苛性鉀為1.6～1.9％、水為0.13～0.15％；稀硫酸為0.1～0.2；首先將棕櫚油經(jīng)過濾置于反應(yīng)釜中，加熱真空脫水；加入甲醇、濃硫酸進(jìn)行酯化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后加入苛性鉀進(jìn)行酯交換、攪拌、甲醇回收、靜置分離后甘油排出；再加入水、稀硫酸進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)、靜置分離、洗滌處理后，廢水排出；最后進(jìn)行真空脫水、過濾得到成品。
2.按權(quán)利要求1所述的用棕櫚油生產(chǎn)生物柴油的生產(chǎn)方法，其特征在于生產(chǎn)生物柴油工藝步驟如下其組份配比按重量百分?jǐn)?shù)計(1)、取棕櫚油為84.1～86.7％經(jīng)過濾進(jìn)入反應(yīng)釜中恒溫加熱，進(jìn)行真空脫水，溫度為60～65℃，加熱時間為30～60分鐘，真空度為00.1～0.02MPa；(2)、真空脫水后在反應(yīng)釜中加入甲醇為10.1～13.2％、濃硫酸為0.7～1.0％，在轉(zhuǎn)速為80～85轉(zhuǎn)/分下攪拌，進(jìn)行第一步預(yù)酯化反應(yīng)，反應(yīng)溫度為60～65℃，反應(yīng)時間為2～2.5小時；(3)、第一步預(yù)酯化反應(yīng)結(jié)束后，在混合液中加入苛性鉀為1.6～1.9％進(jìn)行酯交換反應(yīng)，攪拌反應(yīng)轉(zhuǎn)速為80～85轉(zhuǎn)/分，反應(yīng)溫度為60～65℃，反應(yīng)時間30～60分鐘；反應(yīng)之后繼續(xù)攪拌，回收多余的甲醇；(4)、將上述混合液靜置分離，排除甘油，靜置分離時間1.5-2.5小時；(5)、在上述混合液中加入水為0.13～0.15％、稀硫酸為0.1～0.2％，在80～85轉(zhuǎn)/分下攪拌，進(jìn)行化學(xué)處理反應(yīng)，反應(yīng)溫度為60～65℃，反應(yīng)時間為30～60分鐘；(6)經(jīng)上述反應(yīng)的生物柴油半成品再經(jīng)靜置分離，排去洗滌水，靜置時間為30～40分鐘；(7)、最后將上述生物柴油半成品進(jìn)行攪拌、真空脫水處理，脫去水分，并經(jīng)過濾為成品，溫度為85～90℃，加熱時間為30～60分鐘；真空度為00.1～0.02Mpa，攪拌轉(zhuǎn)速為80～85轉(zhuǎn)/分。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用棕櫚油生產(chǎn)生物柴油及其生產(chǎn)方法，具體地說是利用棕櫚油為主要原料，屬于發(fā)動機(jī)的燃燒燃料技術(shù)領(lǐng)域。其主要取棕櫚油經(jīng)過濾置于反應(yīng)釜中，加熱真空脫水；加入甲醇、濃硫酸進(jìn)行酯化反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后加入苛性鉀進(jìn)行酯交換、攪拌、甲醇回收、靜置分離后甘油排出；再加入水、稀硫酸進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)、靜置分離、洗滌處理后，廢水排出；最后進(jìn)行真空脫水、過濾得到成品。本發(fā)明生物柴油閃點高、十六烷值高，性能穩(wěn)定優(yōu)良，幾乎不含甲醇及甘油；不含對環(huán)境會造成污染的芳香族烷烴；具有較好的低溫發(fā)動機(jī)啟動性能，具有較好的潤滑性能，使噴油泵、發(fā)動機(jī)缸體和連桿的磨損率低，使用壽命長，運(yùn)輸、儲存、使用安全。
文檔編號C10G3/00GK1803987SQ20061003787
公開日2006年7月19日 申請日期2006年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月16日
發(fā)明者徐國華 申請人:徐國華