酶法反应器的底部进入酶法反应器内。在反应过程中， 酶法反应器内的甲醇量将逐渐减少，此时向酶法反应器内补加甲醇，有效、快速地保证酶法 反应器内的甲醇质量浓度为Iwt%左右。 W例酶法反应10小时后，得到酸值约为2m巧OH/g的第一产物（粗醋产物），输送第一 产物进入碱法反应器，通过升溫使碱法反应器内的溫度控制在75°C左右，向碱法反应器内 滴加氨氧化钢和甲醇的混合物，每100升第一产物加入的氨氧化钢的总量为180g，加入的 甲醇的总量为16升。滴加结束后，反应时间为2. 5小时。反应结束后，将碱法反应器内的 溫度升高至115°C左右，从而将短链醇蒸发出来。碱法反应器蒸发出来的气体经过冷凝器冷 凝，冷凝溫度为5°C，使用低溫水作为冷却剂。冷凝得到短链醇（可W包含残留的水）由醇 接收罐接收。将反应产物静置分层，流出下层甘油，上层粗柴油产物经精馈后（蒸馈溫度为 200°C)即可得到低酸值的高品质生物柴油。按照GB/T20828-2014记载的测量方法测量 本实施例得到的生物柴油的主要质量参数如下：酸值为0. 38m巧OH/g，十六烧值为52. 1，月旨 肪酸甲醋含量97.02wt%。 阳化0]连施俩I2
[0051]将废弃油脂、甲醇W及固定化脂肪酶放入酶法反应器内。所述废弃油脂含有废弃 的滿水油脂，主要成分为脂肪酸和脂肪酸甘油醋（酸值约为112m巧OH/g)。所述固定化脂肪 酶的脂肪酶来源于南极假丝酵母（Candidaantarctica)，固定化方式为树脂吸附，载体为 聚苯乙締大孔吸附树脂。酶法反应溫度控制为35°C。从酶法反应器的顶部W2vvm的速度 抽气，使酶法反应器内的循环气携带酶法反应器内的水W及部分短链醇等进入循环气冷凝 器中冷凝。循环气冷凝器的冷凝溫度为5°C，使用低溫水作为冷却剂。循环气冷凝得到的 水和短链醇从循环气中分离，由冷凝液接收罐接收。经冷凝后的循环气进入装有吸水短链 醇的容器，吸水短链醇为甲醇，质量浓度为95wt%，溫度为10°C。当循环气进入后，吸水短 链醇进一步吸收气体中的水，使循环气得W进一步脱水，再从酶法反应器的底部进入酶法 反应器内。在反应过程中，酶法反应器内的甲醇量将逐渐减少，此时向酶法反应器内补加甲 醇，有效、快速地保证酶法反应器内的甲醇质量浓度为Iwt%左右。 阳05引酶法反应10小时后，得到酸值约为2m巧OH/g的第一产物（粗醋产物），输送第一 产物进入碱法反应器，通过升溫使碱法反应器内的溫度控制在75°C左右，向碱法反应器内 滴加氨氧化钢和甲醇的混合物，每100升第一产物加入的氨氧化钢的总量为120g，加入的 甲醇的总量为14升。滴加结束后，反应时间为2. 5小时。反应结束后，将碱法反应器内的 溫度升高至115°C左右，从而将短链醇蒸发出来。碱法反应器蒸发出来的气体经过冷凝器 冷凝，冷凝溫度为5°C，使用低溫水作为冷却剂。冷凝得到短链醇（可W包含残留的水）由 醇接收罐接收。将反应产物静置分层，流出下层甘油，上层粗柴油产物经精馈（蒸馈溫度为 200°C)后即可得到低酸值的高品质生物柴油。按照GB/T20828-2014记载的测量方法测 量本实施例得到的生物柴油的主要质量参数如下：酸值为0.31m巧OH/g，十六烧值为56,月旨 肪酸甲醋含量97. 9wt%。
[0053]由W上实施例可知，本发明的方法能够W较低生产成本、较短的生产周期生产高 质量的生物石油，非常适用于大规模生产应用。
[0054] 本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技 术人员可W想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。
【主权项】
1. 一种生物柴油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 酶法反应：将油脂和短链醇在酶的存在下进行酯化反应以获得第一产物，所述油脂为 生物油脂，所述酶为脂肪酶，所述第一产物为进行所述酯化反应后得到的粗酯； 碱法反应：将第一产物和短链醇在碱性物质的存在下进行转酯化反应以获得第二产 物，进入此碱法反应步骤的所述第一产物的酸值为0. 5~2. 5mgK0H/g ;所述第二产物为进 行所述转酯化反应后得到的粗酯，其酸值低于〇. 5mgKOH/g ; 分离提纯：对所述第二产物中含有的单链脂肪酸酯进行分离提纯即得生物柴油。2. 根据权利要求1所述的生物柴油的制备方法，其特征在于：，所述生物油脂选 自废弃油脂，所述脂肪酶选自来源于南极假丝酵母（Candida antarctica)、嗜热丝孢 菌(Thermomyces Ianuginosus)、黑曲霉(Aspergillus niger)、米曲霉(Aspergillus oryzae)、米黑根毛霉（Rhizomucor miehei)或米根霉（Rhizopus oryzae)的脂肪酶；进入 所述碱法反应步骤的所述第一产物的酸值为I. 〇~2. 5mgK0H/g。3. 根据权利要求1所述的生物柴油的制备方法，其特征在于，所述酶法反应中，所述脂 肪酶为固定化脂肪酶，酶法反应体系内短链醇的质量浓度维持在0. 5wt%~2wt%。4. 根据权利要求1所述的生物柴油的制备方法，其特征在于，在所述酶法反应进行的 过程中补加短链醇，所述酶法反应在气升式反应体系中进行，所述气升式反应体系利用循 环气而无需外源气，在所述酶法反应进行的过程中对所述循环气冷凝并分离冷凝液。5. 根据权利要求4所述的生物柴油的制备方法，其特征在于，所述酶法反应的反应 温度为30~40°C，从气升式反应体系出来的循环气通过抽气维持循环，抽气速度为1~ 5vvm，所述循环气的冷凝温度为-10~10°C〇6. 根据权利要求4所述的生物柴油的制备方法，其特征在于，在所述酶法反应进行的 过程中，所述循环气经过冷凝并分离冷凝液后还通过吸水短链醇脱水。7. 根据权利要求6所述的生物柴油的制备方法，其特征在于，所述吸水短链醇中的吸 水短链醇质量浓度为95wt %以上，所述吸水短链醇的温度控制在0~25°C。8. 根据权利要求1所述的生物柴油的制备方法，其特征在于，所述碱法反应中，反应温 度控制为60~80°C，反应1~3小时，在反应结束后，温度控制为110~120°C，以保证短 链醇和残留的水充分蒸发。9. 根据权利要求1所述的生物柴油的制备方法，其特征在于，所述碱法反应中，所述碱 性物质的滴加总量相当于每升所述第一产物中滴加0. 001~0. 02kg K0H，每升所述第一产 物中滴加的短链醇的总量为20~250ml。10. 根据权利要求1所述的生物柴油的制备方法，其特征在于，对所述第二产物中含有 的单链脂肪酸酯进行分离提纯的方法为：将第二产物静置分层，分离出下层甘油，上层含有 单链脂肪酸酯的粗柴油产物经蒸馏后即可得生物柴油。
【专利摘要】本发明公开了一种生物柴油的制备方法，该方法采用先酶法反应后碱法反应的方式制备生物柴油，酶法反应主要为酯化反应，碱法反应主要为转酯化反应，酶法反应步骤得到酸值为0.5～2.5mgKOH/g的粗酯产物被供给至碱法反应步骤，碱法反应得到的产物分离提纯即得生物柴油。本发明的方法能够以较低生产成本、较短的生产周期生产高质量的生物石油，非常适用于大规模生产应用。
【IPC分类】C11C3/04, C10L1/02
【公开号】CN105001922
【申请号】CN201510434030
【发明人】曹维峰, 仇苓艳, 赵连祥
【申请人】北京信汇生物能源科技有限公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年7月22日