生物柴油工艺流程简述.doc

本项目所采用的是吸收发展日本HAVE技术及与公司技术研发合作方上海华东理工大学共同研制的脂肪酸甲脂提纯的分子蒸馏技术和自有的精制技术相结合，自主开发创新，独具特色的生产工艺和设备。是在国内外同行业中具有先进性的生物柴油生产新工艺。叙述如下：STEP-1前处理 原料油在,多数场合时是含有一定的水分和微生物的,在加热100以上的情况下.甘油三酯(三酸甘油酯)的一部分加水分解,变为游离脂肪酸。因此,一般的原料油尤其是废食用油里含有23%的游离脂肪酸,饱和溶解度的水以及残渣的固定成分。这些杂质,特别是在由碱性触媒法的酯化交换过程中,使触媒活性下降,产生副反应生成使燃料特性变坏的副生物,所以,在酯交换反应前,有去除的必要.D/OIL制造过程中,配合高速分离,真空脱水,脱酸等,几乎可以全部除去废食用油中的杂质。饱和脂肪酸采用烙合法断链转换成不饱和脂肪酸。STEP-2 甲醇触媒的溶解 水分等杂质含有量在所定值以下的甲醇和触媒混合后,用来调制甲醇溶液.此过程中,特别要注意的是,由于溶解热的突然沸腾,有必要控制溶解速度和溶液的温度。另有,KOH触媒由于吸水性较高,所以,在储藏和使用阶段尽量防止吸收水分、一旦,吸收了大量的水分时, KOH就会变得难于溶解,将会影响到下一个工序。STEP-3 酯交换反应 将经过前处理的原料油和触媒,甲醇混合,在65度左右时进行酯交换反应(-4)。在此工序中,为了达到完全反应的目的(tri-di-mono-甘油酯的转化率在99%以上),有必要控制甲醇/原料油比,触媒/原料油比,搅拌速度,反应时间等的参数。通常,甲醇/原料油比和触媒/原料比越大,反应速度越快,投入化学反应理论以上的过剩甲醇时,不只是D/OIL的制造原价升高, D/OIL中的残存甲醇浓度也升高,燃料特性反而恶化。还有,此工程,如果原料油中水分和游离脂肪酸有残留的情况下,会引起如下图所示的副反应。过量甲醇通过闪蒸分离后经精馏回用。STEP-4 甘油的分离 反应结束后,从酯交换反应的生成物甘油和甲酯的混合物中分离出甘油. 甘油的分离,虽然可以利用甘油(1.20g/cm3) 和 甲酯(0.88g/cm3)的比重差,使之自然沉降,不仅分离速度很慢,也不能使甘油完全分离.所以, .D/OIL的制造过程是通过高效率的高速离心分离机来进行分离的.STEP-5 甲酯的精制 甲酯的精制是通过蛋白页岩吸附剂，去除生物柴油中的碱性氮、和黄曲霉素。STEP-6 D/OIL的调整从甲基酯的精制工程中得出的精制甲基酯的流动点,通常是-3度至-5度左右,比2号轻油的基准值高,在寒冷地区不能使用.添加甲基酯系燃料专用的流动点下降剂直至所定量,使流动点下降到1520度的范围内.流动点下降剂的添加是通过流动点下降剂和甲基酯的混合进行的.本工艺生产的过程与至今为止的其他目前同行业生产过程比较有以下特征：通过前处理工程的彻底脱水,脱酸, 实现了副反应的抑制,碱性触媒的活性的提高和使用量的降低。平均反应时间在10分钟以内,甲基酯的回收率在99%以上,反应速度和反应效率都有所提高。在通过用吸附剂 (不用水洗工程)进行精制可以得到高纯度的D/OIL的同时,还可以避免废水液的产生,降低制造成本。 通过高速分离法进行精制,可以达到比世界规格还要高的品质。可利用酸价高达100mg KOH/g的废油脂作原料生产出高品质的生物柴油。在提炼过量甲醇的过程中，采用了闪蒸技术，使成品中甲醇的含量控制在100PPM。解决了以往工艺所生产的产品甲醇含量高，对发动机和密封圈的腐蚀问题。并避免了残留甲醇造成的二次污染。在预处理过程中本工艺采用了衍生物絮凝剂和物理法降解避免了以往使用磷酸处理工艺和化学降解不饱和烃无法完全去除的弊端。使用高效吸附剂去除成品中的碱性氮提高了抗氧化性能。吸附掉成品中的黄曲霉素，防止了二次污染。同时吸附掉了成品油中的有害成分，显著提高产品的品质。整个工艺流程操作在常温常压因此不需要高价的仪器设备。甲醇, 催化剂的用量是以往工艺的1/3。工艺既可是连续也可是半连续。脂肪酸甲酯的精制由于采用干式法,所以整个生产工艺中没有废水排放。采用独特的催速相分离技术,大大缩短了相分离时间从而提高了生产工具效率。利用独特的防寒剂, 大大改进了生物柴油的低温流动特性。生物柴油的质量达到欧美的生物柴油质量标准例如德国的DIN V51606。由上看到相比目前传统生物柴油生产工艺，具有原料适用性广、效率高、生产成本低、产品品质高，并具备了开发出100%在各类柴油发动机上适用的生物柴油生产的相关技术生物柴油简单工艺流程2006-07-14 17:29 生物柴油是由从植物油或动物脂的脂肪酸烷基单酯组成的一种可替代柴油燃料。目前，大多数生物柴油是由大豆油、甲醇和一种碱性催化剂生产而成的。然而还有大多数的不易被人体消化的廉价油脂能够转化为生物柴油。处理这些废油脂的问题是它们通常含有大量的游离脂肪酸，而不能用碱性催化剂转化为生物柴油。这些游离脂肪酸同碱性催化剂反应生成皂，抑制了生物柴油、甘油和洗涤水的分离。目前开发的工艺是用酸性催化剂预处理这些高FFA原料使不能形成皂物质。研究的主题是建设一个能够从多品种原料，包括这些高游离脂肪酸原料生产生物柴油的中试装置。该中试装置可以先用酸性催化剂预处理高游离脂肪酸原料，然后用碱性催化剂进行转酯化反应。中试试验包括从大豆油、黄色脂（9FFA）和褐色脂（40FFA）生产生物柴油。讨论了反应参数的变化的影响因素，并描述了分离和洗涤过程。提供了用不同原料的燃料成本的评价。对于甲基酯作为替代柴油燃料的研究本公司已经进行了十多年，在最近五、六年间这项工作随着生物柴油优势的广泛宣传而得到了更广的了解。实际上以前所有的工作都是基于从大豆油制取脂肪酸甲基酯。选择大豆油的原因是在美国大豆油是唯一一种因其良好的品质供应国内市场的油脂。然而，高价的食品级大豆油限制了用于柴油发动机。降低原料的成本对于长期推广生物柴油的商业价值是非常必须的。降低该燃料成本的一种方式是使用象餐饮废油和工业用动物脂这些廉价的原料。目前，工业用动物脂和餐饮废油是作为动物饲料商业出售的。如果FFA值小于15称为是黄色脂；在夏季，动物脂的FFA值可能会超过30。季节的变化，在较高的环境温度下会导致加速动物尸体的腐败。这些低质的脂肪可能混合低FFA脂肪作为黄色脂出售，或者直接折价作为褐色脂。早期曾经开发出一种非常稳定化学工艺可以转化这种高FFA原料为生物柴油。目前工作的主题是开发一个中试装置验证这个工艺，并且为今后的研究、展示和培训提供一个工业化装置。餐饮废油和工业动物脂相对于食品级大豆油来说成本是非常低的。这些废脂由于含有较高的游离脂肪酸，在使用碱性催化剂时易形成皂类物质而不能直接转化为生物柴油。在生产过程中皂能阻止生物柴油从甘油中的分离。一种改进的工艺是利用酸性催化剂处理使不能形成皂。以前的工作证明了酸性催化剂对于甘三酯转化为生物柴油的作用是很慢的。然而，酸性催化剂对于FFA转化为酯的作用表现非常明显。以前的工作已经开发出一种先用酸性催化剂预处理工艺使FFA转化为酯，然后通过碱性催化剂将甘三酯转酯化反应。酸催化工艺的不利之处是FFA同醇反应产生水，这抑制了FFA的酯化和甘油的转酯化反应。 工艺流程简介： (1)物理精炼:首先将油脂水化或磷酸处理，除去其中的磷脂，胶质等物质)。再将油脂预热、脱水、脱气进入脱酸塔，维持残压，通入过量蒸汽，在蒸汽温度下，游离酸与蒸汽共同蒸出，经冷凝析出，除去游离脂肪酸以外的净损失，油脂中的游离酸可降到极低量，色素也能被分解，使颜色变浅。各种废动植物油在自主研发的DYD催化剂作用下，采用酯化、醇解同时反应工艺生成粗脂肪酸甲酯， (2)甲醇预酯化:首先将油脂水化脱胶，用离心机除去磷脂和胶等水化时形成的絮状物，然后将油脂脱水。原料油脂加入过量甲醇，在酸性催化剂存在下，进行预酯化，使游离酸转变成甲酯。蒸出甲醇水