專(zhuān)利名稱(chēng)：降低生物柴油酸值的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種降低生物柴油酸值的方法。
背景技術(shù)：
隨著世界能源使用的日趨緊張，尋找能夠替代化石能源的各種新能源成為當(dāng)今世界各國(guó)的重要研究任務(wù)之一。而生物柴油因其在動(dòng)力性能、環(huán)保性能以及安全性能等方面具有極大的優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)備受關(guān)注，得到了較快的發(fā)展。生物柴油的有效成分主要為脂肪酸酯，根據(jù)生產(chǎn)時(shí)選擇的與油脂反應(yīng)的物料不同，分為脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯，而反應(yīng)后多余的油脂摻雜于生物柴油的有效成分中，這些油脂多為廢棄油脂，其質(zhì)量難以控制，造成產(chǎn)品酸值偏高，不符合BD100標(biāo)準(zhǔn)。在降低生物柴油酸值的問(wèn)題上，通常是采用加入NaOH、KOH等堿液中和脂肪酸來(lái)降低酸值，而堿液與脂肪酸、脂肪酸酯都會(huì)反應(yīng)生成含有鈉、鉀等的皂化物，該皂化物在后期的水洗精制工序中乳化嚴(yán)重，因此堿液的加入量受到制約，致使生物柴油酸值仍然難以達(dá)到要求，而且工藝長(zhǎng)、設(shè)備投資大、污染嚴(yán)重、生產(chǎn)成本高。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種有效降低生物柴油酸值的方法，同時(shí)能夠克服堿中和后水洗時(shí)皂化物易乳化的問(wèn)題，提高生物柴油成品質(zhì)量。技術(shù)方案一種降低生物柴油酸值的方法，該方法為將含有多余脂肪酸的生物柴油與無(wú)機(jī)強(qiáng)堿溶液在反應(yīng)器混合反應(yīng)后再加入無(wú)機(jī)鈣鹽溶液混合反應(yīng)，然后將混合液經(jīng)離心水洗分離、干燥、真空分餾等后續(xù)步驟處理。所述無(wú)機(jī)強(qiáng)堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇中的一種。所述無(wú)機(jī)鈣鹽為氯化鈣、硝酸鈣、碳酸氫鈣中的一種。所述無(wú)機(jī)強(qiáng)堿溶液、所述無(wú)機(jī)鈣鹽溶液的質(zhì)量濃度均為3% 12%。所述無(wú)機(jī)強(qiáng)堿溶液、所述無(wú)機(jī)鈣鹽溶液的加入量均為含有多余脂肪酸的生物柴油質(zhì)量的0. 5% 5%。與無(wú)機(jī)強(qiáng)堿溶液、與無(wú)機(jī)鈣鹽溶液的反應(yīng)溫度均為60°C 80°C。與無(wú)機(jī)強(qiáng)堿溶液、與無(wú)機(jī)鈣鹽溶液的反應(yīng)時(shí)間均為5min 50min。最佳的，所述無(wú)機(jī)強(qiáng)堿溶液、所述無(wú)機(jī)鈣鹽溶液的質(zhì)量濃度均為5% 10%。最佳的，所述無(wú)機(jī)強(qiáng)堿溶液、所述無(wú)機(jī)鈣鹽溶液的加入量均為含有多余脂肪酸的生物柴油質(zhì)量的0. 8% 3. 5%。最佳的，與無(wú)機(jī)強(qiáng)堿溶液、與無(wú)機(jī)鈣鹽溶液的反應(yīng)時(shí)間均為IOmin 30min。本發(fā)明的反應(yīng)原理脂肪酸與無(wú)機(jī)強(qiáng)堿溶液反應(yīng)生成脂肪酸鹽與水，生成的脂肪酸鹽再與無(wú)機(jī)鈣鹽溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成脂肪酸鈣與相應(yīng)的無(wú)機(jī)鹽，充分利用鈣皂的優(yōu)良分散性和在水中不溶的特性。有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是用堿液中和脂肪酸降低生物柴油酸值，并將中和后的堿金屬皂化物與無(wú)機(jī)鈣鹽溶液反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成不溶于水的鈣皂分離去除，防止堿金屬皂化物在水洗過(guò)程中的嚴(yán)重乳化，從而有效降低生物柴油酸值，提高生物柴油成品質(zhì)量，降低工藝難度，減少水洗用水量，同時(shí)解決高酸值生物柴油對(duì)使用設(shè)備的腐蝕問(wèn)題。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。實(shí)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^cg, 其酸值為2. 80mgK0H/g，升溫至70°C ；加入質(zhì)量濃度為10%的氫氧化鉀溶液50ml，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)IOmin ；再加入質(zhì)量濃度為10%的硝酸鈣溶液70ml，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)IOmin ；加入0. 4kg、 75°C的水?dāng)嚢鑑nin后，70°C保溫沉降30min，取上層物料分析得產(chǎn)品酸值為0. 12mgK0H/g, 脫酸率為95. 7%。實(shí)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^cg, 其酸值為4. 68mgK0H/g，升溫至70°C ；加入質(zhì)量濃度為8%的氫氧化鉀溶液100ml，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)IOmin ；再加入質(zhì)量濃度為8%的硝酸鈣溶液140ml，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)IOmin ；加入0. 4kg、 75°C的水?dāng)嚢鑑nin后，70°C保溫沉降30min，取上層物料分析得產(chǎn)品酸值為0. 18mgK0H/g, 脫酸率為96. 11實(shí)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^cg, 其酸值為3. 3aiigK0H/g，升溫至70°C ；加入質(zhì)量濃度為10%的氫氧化鈉溶液55ml，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)IOmin ；再加入質(zhì)量濃度為10%的氯化鈣溶液80ml，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)IOmin ；加入0. 4kg、 75°C的水?dāng)嚢鑑nin后，70°C保溫沉降30min，取上層物料分析得產(chǎn)品酸值為0. 22mgK0H/g, 脫酸率為93. 4%。實(shí)施例4 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^cg, 其酸值為1. 65mgK0H/g，升溫至70V ；加入質(zhì)量濃度為7%的氫氧化鈉溶液72ml，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)IOmin ；再加入質(zhì)量濃度為7%的氯化鈣溶液10細(xì)1，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)IOmin ；加入0. 4kg、 75°C的水?dāng)嚢鑑nin后，70°C保溫沉降30min，取上層物料分析得產(chǎn)品酸值為0. lmgKOH/g,脫酸率為93. 9%ο實(shí)施例5 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. 85mgK0H/g,升溫至70°C ；加入質(zhì)量濃度為7%的氫氧化鋇溶液12細(xì)1，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)IOmin ；再加入質(zhì)量濃度為7%的碳酸氫鈣溶液180ml，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)IOmin ； 加入0. 4kg、75°C的水?dāng)嚢鑑iiin后，70°C保溫沉降30min，取上層物料分析得產(chǎn)品酸值為 0. 22mgK0H/g,脫酸率為 92. 3%。實(shí)施例6 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. 85mgK0H/g,升溫至70°C ；加入質(zhì)量濃度為10%的氫氧化鋇溶液35ml，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)IOmin ；再加入質(zhì)量濃度為10%的碳酸氫鈣溶液46ml，恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)IOmin ； 加入0. 4kg,750C的水?dāng)嚢鑑nin后，70°C保溫沉降30min，取上層物料分析得產(chǎn)品酸值為 0. 16mgK0H/g，脫酸率為 91. 4%。
權(quán)利要求
1.一種降低生物柴油酸值的方法，其特征在于該方法為將含有多余脂肪酸的生物柴油與無(wú)機(jī)強(qiáng)堿溶液在反應(yīng)器混合反應(yīng)后再加入無(wú)機(jī)鈣鹽溶液混合反應(yīng)，然后將混合液經(jīng)離心水洗分離、干燥、真空分餾等后續(xù)步驟處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低生物柴油酸值的方法，其特征在于所述無(wú)機(jī)強(qiáng)堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低生物柴油酸值的方法，其特征在于所述無(wú)機(jī)鈣鹽為氯化鈣、硝酸鈣、碳酸氫鈣中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低生物柴油酸值的方法，其特征在于所述無(wú)機(jī)強(qiáng)堿溶液、 所述無(wú)機(jī)鈣鹽溶液的質(zhì)量濃度均為3% 12%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低生物柴油酸值的方法，其特征在于所述無(wú)機(jī)強(qiáng)堿溶液、 所述無(wú)機(jī)鈣鹽溶液的加入量均為含有多余脂肪酸的生物柴油質(zhì)量的0. 5% 5%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低生物柴油酸值的方法，其特征在于與無(wú)機(jī)強(qiáng)堿溶液、與無(wú)機(jī)鈣鹽溶液的反應(yīng)溫度均為60°C 80°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降低生物柴油酸值的方法，其特征在于與無(wú)機(jī)強(qiáng)堿溶液、與無(wú)機(jī)鈣鹽溶液的反應(yīng)時(shí)間均為5min 50min。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的降低生物柴油酸值的方法，其特征在于所述無(wú)機(jī)強(qiáng)堿溶液、 所述無(wú)機(jī)鈣鹽溶液的質(zhì)量濃度均為5% 10%。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的降低生物柴油酸值的方法，其特征在于所述無(wú)機(jī)強(qiáng)堿溶液、 所述無(wú)機(jī)鈣鹽溶液的加入量均為含有多余脂肪酸的生物柴油質(zhì)量的0. 8% 3. 5%。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的降低生物柴油酸值的方法，其特征在于與無(wú)機(jī)強(qiáng)堿溶液、 與無(wú)機(jī)鈣鹽溶液的反應(yīng)時(shí)間均為IOmin 30min。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種降低生物柴油酸值的方法，該方法為將含有多余脂肪酸的生物柴油與無(wú)機(jī)強(qiáng)堿溶液在反應(yīng)器混合反應(yīng)后再加入無(wú)機(jī)鈣鹽溶液混合反應(yīng)，然后將混合液經(jīng)離心水洗分離、干燥、真空分餾等后續(xù)步驟處理。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是用堿液中和脂肪酸降低生物柴油酸值，并將中和后的堿金屬皂化物與無(wú)機(jī)鈣鹽溶液反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成不溶于水的鈣皂分離去除，防止堿金屬皂化物在水洗過(guò)程中的嚴(yán)重乳化，從而有效降低生物柴油酸值，提高生物柴油成品質(zhì)量，降低工藝難度，減少水洗用水量，同時(shí)解決高酸值生物柴油對(duì)使用設(shè)備的腐蝕問(wèn)題。
文檔編號(hào)C11B3/04GK102234567SQ20111013991
公開(kāi)日2011年11月9日 申請(qǐng)日期2011年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月27日
發(fā)明者嚴(yán)小建, 沈建平, 陳恒順 申請(qǐng)人:江蘇恒順達(dá)生物能源有限公司