一种碱性阴离子交换树脂降低生物柴油酸值的方法
【专利摘要】本发明涉及一种碱性阴离子交换树脂降低生物柴油酸值的方法，具体而言是采用碱性阴离子交换树脂为固体碱吸附剂与生物柴油中的脂肪酸发生反应及吸附除去生物柴油中脂肪酸的方法。该方法包括以下步骤：1)将碱性阴离子交换树脂进行预处理；2)将预处理后的碱性阴离子树脂与高酸值生物柴油按一定比例混合搅拌进行除酸；3)待生物柴油酸值达标后将生物柴油倾出或过滤，即得到除酸后的生物柴油。本发明所述方法除酸效果好，碱性阴离子交换树脂可重复使用，除酸过程无乳化现象，除酸后的柴油易于分离，收率高，操作简单，无污染，设备成本和能耗低，适合大面积推广。
【专利说明】一种碱性阴离子交换树脂降低生物柴油酸值的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种纯化生物柴油的方法，具体地说是一种用碱性阴离子交换树脂降低生物柴油酸值的方法。
【背景技术】
[0002]21世纪初，面临油价飙升和环保要求日益严格，世界各国均在发展生物柴油。生物柴油在动力性能、环保性能以及安全性能等方面具有极大的优势，近些年来备受关注，得到了迅速的发展。生物柴油的有效成分主要为脂肪酸酯，根据生产时与油脂反应物料的不同，分为脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯，而反应后多余的油脂掺杂于生物柴油的有效成分中，这些油脂多为废弃油脂，其质量难以控制，会造成产品酸值偏高，不符合所需标准。
[0003]在生物柴油除酸的问题上，一般方法是通过加入强碱溶液中和脂肪酸来降低酸值，而碱液与脂肪酸、脂肪酸酯都会反应生成皂化物，皂化物在后期的水洗精制过程中会出现严重乳化，因此碱液的加入量受到制约，致使生物柴油酸值仍然难以达到要求，而且过程复杂、设备投资大、污染严重、生产成本高。
[0004]针对现有技术不足，本发明提供了一种操作简便、成本低廉且处理过程中不会出现乳化的降低生物柴油酸值的方法，即以树脂为固体碱，与生物柴油中的脂肪酸发生反应，并吸附在树脂中，降低生物柴油的酸值，树脂可经再生后重复使用。
【发明内容】
[0005]本发明提供一种碱性阴离子交换树脂降低生物柴油酸值的方法，其特征在于包括以下步骤:1)将碱性阴离子交换树脂进行预处理；2)将预处理后的碱性阴离子交换树脂与高酸值生物柴油按一定此例混合，在一定温度下搅拌反应一定时间；3)静置，待分层后将生物柴油倒出，即得低酸值生物柴油；
[0006]其中碱性阴离子交换树脂为碱性苯乙烯类阴离子交换树脂201 X 2，201 X 4，201X7,202X7,201X8, D290, D296, D201, D261, D280, D284, D262, D201GF, D301R, D301G,D371，D392，D380, D382中的一种或几种；所述碱性阴离子交换树脂预处理方法为按照国标GBT5476-1996——离子交换树脂预处理方法进行预处理；所述高酸值生物柴油的酸值范围为0.5?20mgK0H/g ;所述碱性阴离子交换树脂与高酸值生物柴油按比例为质量比1: 5?30 ;反应温度为10?80°C ;反应时间为I?24h ;经碱性阴离子交换树脂处理后生物柴油的酸值小于0.5mgK0H/g。
[0007]碱性阴离子交换树脂的再生包括以下步骤:1)用浓度为0.1?5mol/L的盐酸溶液浸泡树脂2?8h,盐酸溶液与树脂的体积此为5?50: I ；2)倒去酸液,树脂用甲醇或乙醇或二者混合物浸泡I?6h，醇与树脂的体积此为2?40:1 ;3)倒去醇后，树脂继续用浓度为0.1?5mol/L的NaOH溶液浸泡3?12h，NaOH溶液与树脂的体积此为5?50: I ；
4)倒去NaOH溶液，树脂用水洗至水的pH不再变化，干燥后即得再生后的树脂。
[0008]本发明提供的方法碱性树脂除酸效果好，可以再生使用，既能显著降低生物柴油酸值，又能减少生物柴油中皂化物的产生，有效纯化生物柴油。
【具体实施方式】
[0009]下面结合实施例对本发明作进一步的说明，其目的仅在于更好理解本发明的内容而非限制本发明的保护范围:
[0010]实施例1
[0011](I)取D261大孔强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂50g，按照国标GBT5476-1996——离子交换树脂预处理方法进行预处理；(2)取1g预处理后的D261树脂，在40°C条件下处理200g酸值为12mgK0H/g的生物柴油，搅拌反应8h后将油分出，回收生物柴油 193g，酸值由 12mgK0H/g 降至 0.23mgK0H/g。
[0012]实施例2
[0013](I)取D201大孔强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂50g，按照国标GBT5476-1996——离子交换树脂预处理方法进行预处理；(2)取Sg预处理后的树脂，在30°C条件下处理200g酸值为0.8mgK0H/g的生物柴油，搅拌6h后将油分出，回收196g生物柴油，酸值由 0.8mgK0H/g 降至 0.08mgK0H/g。
[0014]实施例3
[0015](I)取D370大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂50g，按照国标GBT5476-1996——离子交换树脂预处理方法进行预处理；(2)取18g树脂，在60°C条件下处理200g酸值为18mgK0H/g的生物柴油，搅拌反应1h后将油分出，回收193g生物柴油，酸值由 12mgK0H/g 降至 0.32mgK0H/go
[0016]实施例4
[0017](I)取D371大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂50g，按照国标GBT5476-1996——离子交换树脂预处理方法进行预处理；(2)取13g树脂，在45°C条件下处理200g酸值为12mgK0H/g的生物柴油，搅拌反应1h后将油分出，回收193g生物柴油，酸值由 12mgK0H/g 降至 0.3lmgKOH/go
[0018]实施例5
[0019](I)取D201GF大孔强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂50g，按照国标GBT5476-1996——离子交换树脂预处理方法进行预处理；(2)取12g树脂，在40°C条件下处理200g酸值为12mgK0H/g的生物柴油，搅拌反应1h后将油分出，回收193g生物柴油，酸值由 12mgK0H/g 降至 0.26mgK0H/go
[0020]实施例6
[0021](I)取D301R大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂50g，按照国标GBT5476-1996——离子交换树脂预处理方法进行预处理；(2)取15g树脂，在45°C条件下处理200g酸值为12mgK0H/g的生物柴油，搅拌反应1h后将油分出，回收194g生物柴油，酸值由 12mgK0H/g 降至 0.35mgK0H/g。
[0022]实施例7
[0023](I)将实施例1中使用过树脂D261再生，用50mL浓度为ImoI/L的盐酸浸泡树脂3h ;倒去酸液，用50mL乙醇洗树脂后，继续用浓度为lmol/L的NaOH溶液浸泡1h ;倒去碱液，水洗树脂至水的PH不再变化，将再生后的树脂干燥后备用。(2)用再生后的D261树脂8g在60°C条件下处理200g酸值为12mgK0H/g的生物柴油，搅拌12h之后将油分出，回收193g 油，酸值由 12mgK0H/g 降至 0.30mgK0H/g。
[0024]实施例8
[0025](I)将实施例4中使用过树脂D371再生，用50mL浓度为2mol/L的盐酸浸泡树脂3h ;倒去酸液，用50mL乙醇洗树脂后，继续用浓度为2mol/L的NaOH溶液浸泡1h ;倒去碱液，水洗树脂至水的PH不再变化，将再生后的树脂干燥后备用。(2)用再生后的D371树脂8g在60°C条件下处理200g酸值为12mgK0H/g的生物柴油，搅拌12h之后将油分出，回收192g 油，酸值由 12mgK0H/g 降至 0.40mgK0H/g。
【权利要求】
1.一种碱性阴离子交换树脂降低生物柴油酸值的方法，其特征在于包括以下步骤:1)将碱性阴离子交换树脂进行预处理；2)将预处理后的碱性阴离子交换树脂与高酸值生物柴油按一定比例混合，在一定温度下搅拌反应一定时间；3)静置，待分层后将生物柴油倒出，即得低酸值生物柴油； 所述碱性阴离子交换树脂为碱性苯乙烯类阴离子交换树脂201X2,201X4,201X7，202X7,201X8, D290, D296, D201, D261, D280, D284, D262, D201GF, D301R, D301G, D371,D392, D380, D382中的一种或几种； 所述碱性阴离子交换树脂预处理方法为按照国标GBT 5476-1996——离子交换树脂预处理方法进行预处理； 所述高酸值生物柴油的酸值范围为0.5?20mgK0H/g ； 所述碱性阴离子交换树脂与高酸值生物柴油按此例为质量此1: 5?30; 所述反应温度为10?80°C ； 所述反应时间为I?24h ; 所述低酸值生物柴油的酸值小于0.5mgKOH/g。
2.根据权利要求1所述的一种碱性阴离子交换树脂降低生物柴油酸值的方法，其特征在于使用过的碱性阴离子交换树脂经再生后可重新使用。
3.根据权利要求1和2所述的一种碱性阴离子交换树脂降低生物柴油酸值的方法，其特征在于使用过的碱性阴离子交换树脂的再生包括以下步骤: 1)用浓度为0.1?5mol/L的盐酸溶液浸泡树脂2?8h，盐酸溶液与树脂的体积比为.5 ?50: I ； 2)倒去酸液，树脂用甲醇或乙醇或二者混合物浸泡I?6h，醇与树脂的体积此为2?.40: I ； 3)倒去醇后，树脂继续用浓度为0.1?5mol/L的NaOH溶液浸泡3?12h，NaOH溶液与树脂的体积比为5?50: I ； 4)倒去NaOH溶液，树脂用水洗至水的pH不再变化，干燥后即得再生后的树脂。
【文档编号】C11B3/06GK104232307SQ201410534616
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年10月10日 优先权日:2014年10月10日
【发明者】严峰, 张建, 李瑞鹏, 李建新, 何本桥, 崔振宇 申请人:天津工业大学