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生物柴油副产物粗甘油开发利用的研究进展周 星 陈立功 朱立业(中国人民解放军后勤工程学院军事油料应用与管理工程系,重庆401311)摘 要 粗甘油是生物柴油生产的主要副产物,综述了粗甘油的纯化和精制方法,并介绍了粗甘油综合利用的研究进展。
关键词 生物柴油 甘油 精制 综合利用收稿日期:2010-01-25。
作者简介:周星,在读硕士研究生,研究方向为生物柴油等方面。
生物柴油具有可再生、易生物降解、无毒、含硫量低和废气中有害物排放量小等优点,随着石油资源的日益枯竭和人们环保意识的提高,生物柴油以其优越的环保性能受到了各国的重视而快速发展。
随着对生物柴油研究的积极深入和生物柴油的大量生产,其副产物粗甘油的产量也迅速增加。
在生产过程中平均每生产1t 生物柴油就产生100kg 粗甘油。
这些粗甘油废液如果不能及时有效地利用和处理,将可能成为新的污染源。
目前我国生物柴油企业规模小,副产少量的粗甘油,多数转售到精炼厂,精制为普通甘油或医药甘油,并没有进行深加工利用。
因此,合理利用生物柴油副产物中的粗甘油,开发甘油的高附加值产品至关重要。
纯净的甘油是一种无色有甜味的粘稠液体,是重要的化工原料。
甘油可用作气相色谱固定液,也可用作溶剂、气量计及水压机减震剂、软化剂、抗生素发酵用营养剂、干燥剂等,精制后不仅可作为医用,还能制备1,3-丙二醇、二羟基丙酮等有机中间体,在高分子合成中(如化妆品、树脂等)有着重要的应用。
我国甘油一直处于供不应求的状况,尤其是高纯度甘油(99.5%)几乎全部依靠进口。
因此,在开发生物柴油的同时,联产其高价值副产物高纯度甘油,不仅可以提高生产生物柴油过程中产物的综合利用率和经济性,而且可以增加甘油的来源,缓解我国甘油市场的紧缺局面1。
1 生物柴油副产物粗甘油的预处理目前工业生产生物柴油主要是应用酯交换法,即利用相对低分子质量的醇类如甲醇等与原料油(各种天然动植物油脂及餐饮废油等)中的脂肪酸甘油酯进行酯交换反应,生成低相对分子质量的脂肪酸甲酯(即生物柴油)和粗甘油。
生物柴油副产物粗甘油开发利用的研究进展周 星 陈立功 朱立业(中国人民解放军后勤工程学院军事油料应用与管理工程系,重庆401311)摘 要 粗甘油是生物柴油生产的主要副产物,综述了粗甘油的纯化和精制方法,并介绍了粗甘油综合利用的研究进展。
关键词 生物柴油 甘油 精制 综合利用收稿日期:2010-01-25。
作者简介:周星,在读硕士研究生,研究方向为生物柴油等方面。
生物柴油具有可再生、易生物降解、无毒、含硫量低和废气中有害物排放量小等优点,随着石油资源的日益枯竭和人们环保意识的提高,生物柴油以其优越的环保性能受到了各国的重视而快速发展。
随着对生物柴油研究的积极深入和生物柴油的大量生产,其副产物粗甘油的产量也迅速增加。
在生产过程中平均每生产1t 生物柴油就产生100kg 粗甘油。
这些粗甘油废液如果不能及时有效地利用和处理,将可能成为新的污染源。
目前我国生物柴油企业规模小,副产少量的粗甘油,多数转售到精炼厂,精制为普通甘油或医药甘油,并没有进行深加工利用。
因此,合理利用生物柴油副产物中的粗甘油,开发甘油的高附加值产品至关重要。
纯净的甘油是一种无色有甜味的粘稠液体,是重要的化工原料。
甘油可用作气相色谱固定液,也可用作溶剂、气量计及水压机减震剂、软化剂、抗生素发酵用营养剂、干燥剂等,精制后不仅可作为医用,还能制备1,3-丙二醇、二羟基丙酮等有机中间体,在高分子合成中(如化妆品、树脂等)有着重要的应用。
我国甘油一直处于供不应求的状况,尤其是高纯度甘油(99.5%)几乎全部依靠进口。
因此,在开发生物柴油的同时,联产其高价值副产物高纯度甘油,不仅可以提高生产生物柴油过程中产物的综合利用率和经济性,而且可以增加甘油的来源,缓解我国甘油市场的紧缺局面1。
1 生物柴油副产物粗甘油的预处理目前工业生产生物柴油主要是应用酯交换法,即利用相对低分子质量的醇类如甲醇等与原料油(各种天然动植物油脂及餐饮废油等)中的脂肪酸甘油酯进行酯交换反应,生成低相对分子质量的脂肪酸甲酯(即生物柴油)和粗甘油。
生物柴油副产物粗甘油开发利用的研究进展一、引言- 生物柴油副产物粗甘油的定义和背景- 本文的研究目的和意义二、粗甘油的物化性质及其影响因素- 粗甘油的化学组成和物理性质- 影响粗甘油物化性质的因素三、粗甘油的利用方式- 生化过程中的应用及优劣比较分析- 化学工业中的应用及优劣比较分析- 食品和医药工业中的应用及优劣比较分析四、粗甘油的深加工- 高值化学品的生产及应用- 生化燃料的生产及应用- 粗甘油的分离纯化及相关工艺流程五、现有问题及展望- 粗甘油开发利用中存在的技术难点- 未来研究方向及发展趋势六、结论- 粗甘油开发利用在环保、资源节约、经济等方面的意义- 未来研究的意义和应用价值一、引言近年来，随着环保意识的提高和能源需求的增长，生物柴油成为一种备受关注的可持续能源。
生物柴油的制备过程中产生的副产物——粗甘油，不仅是生物柴油生产成本的一项重要组成部分，更是一种具有潜在价值的有机物。
粗甘油中含有丰富的三酸甘油酯、甘油以及少量杂质，其组分特点决定了其具有多样的应用价值。
因此，粗甘油的开发利用成为了重要的研究方向之一。
本文旨在总结粗甘油开发利用的研究进展，包括粗甘油的物化性质、利用方式、深加工及问题展望等内容。
二、粗甘油的物化性质及其影响因素粗甘油的化学组成和物理性质是其利用方式的基础。
一般粗甘油中三酸甘油酯占比较高，甘油含量较低，同时含有少量杂质，如游离脂肪酸、杂醇等。
其物理性质包括黏度、密度、流动性等，这些性质对粗甘油进行利用时起到重要的作用。
不同来源的生物柴油副产物中的粗甘油其化学组成和物理性质都存在差异，因此研究不同来源的粗甘油特点可根据不同需求进行丰富化的利用。
在粗甘油的利用过程中，其组成物质的相互作用对产物的性质也有一定的影响。
游离脂肪酸浓度的增加，会降低三酸甘油酯的含量，从而影响了粗甘油的主要应用——作为粗甘油酯的原料，导致生产出的生物柴油的品质下降。
粗甘油在生物羧酸化反应和脱水反应中也需要和其他物质进行反应，不同反应条件和反应物质的选择影响不同条件下产品的品质和产率等。
项目编号：___________
南京化工职业技术学院&南京长江江宇石化公司科研项目合作研究方案
项目名称_生物柴油副产物粗甘油精制的研究
承担部门化学工程系
承担方项目负责人电话
E-mail:
合作单位南京长江江宇石化公司
合作方项目负责人电话
E-mail:
南京化工职业技术学院制
二零一一年十二月
一、项目基本情况
二、项目的研究方向及预期效益
三、项目承担已有的基础条件
四、项目实施方案
五、项目的前景、预期经济社会及生态效益
六、计划进度（包括年度计划、完成时间）与具体考核指标
七、经费预算
就开展第一步和第二步两项研究，我们初步预计认为项目预计总经费5万元，其中申请学院经费 5.0 万元，合作单位投入 5.0 万元。
由于后面几步的研究工作中涉及的设备投入较大，要专门设立课题进行专门研究，因此后面的研究工作的开展等前期工作完成后，再进行讨论协商确定。
经费支出预算表
（单位：元）
八、承担部门意见、盖章合作部门或单位意见、盖章
盖章盖章年月日年月日。
生物柴油副产物粗甘油精制工艺的研究
苏有勇;王华;包桂蓉;吴桢芬;王督
【期刊名称】《中国油脂》
【年(卷),期】2008(033)012
【摘要】以小桐子油制备生物柴油(以氢氧化钡为催化剂)产生的副产物粗甘油为原料进行甘油精制工艺研究,提出了离子交换-管道薄层蒸发精制甘油的方法和工艺流程,并对工艺参数进行了优化.研究表明,进柱甘油溶液质量分数为25%,甘油溶液流速为3 mL/min左右,蒸发温度115～120 ℃,可得到含量为99.02%的精制甘油.该技术流程简单、效率高,可降低甘油回收精制成本和生物柴油的制备成本.
【总页数】3页(P58-60)
【作者】苏有勇;王华;包桂蓉;吴桢芬;王督
【作者单位】昆明理工大学,现代农业工程学院,昆明,650224;昆明理工大学,生物能源工程实验室,昆明,650093;昆明理工大学,生物能源工程实验室,昆明,650093;昆明理工大学,生物能源工程实验室,昆明,650093;昆明理工大学,现代农业工程学院,昆明,650224;昆明理工大学,现代农业工程学院,昆明,650224
【正文语种】中文
【中图分类】TQ645
【相关文献】
1.生物柴油副产物甘油精制工艺研究 [J], 谭艳来;欧仕益;汪勇
2.制备生物柴油的副产物甘油分离与精制工艺的研究 [J], 邬国英;林西平;巫淼鑫;
胡飞
3.生物柴油的制备及其副产物粗甘油分离与精制工艺的研究 [J], 杨凯华;蒋剑春;聂小安;徐秋云
4.生物柴油副产物--甘油精制工艺优化研究 [J], 黄艳芹
5.生物柴油副产物——甘油精制工艺优化研究 [J], 黄艳芹
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2016年第35卷第2期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·463·化工进展均相碱催化法生物柴油副产甘油精制的研究进展周超，王凡，贺文智，李光明（同济大学环境科学与工程学院污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海 200092）摘要：介绍了生物柴油生产过程中甘油的产生情况及均相碱催化法得到的生物柴油副产物的相关成分组成。
归纳出均相碱催化法得到的生物柴油副产物甘油的精制全过程，并研究了该精制过程中副产物组分的相关变化，同时分析了精制过程中的相关影响因素（稀释剂的种类及用量、酸的种类及pH值）。
提出建议：均相碱催化法制备生物柴油的伴生副产物甘油比较适合采用“预处理分离+粗甘油精制”组合工艺制备高纯度甘油，且预处理分离中常采用甲醇作稀释剂，用磷酸调节pH值比较适宜，同时应将pH值调节在2.5～4.0范围内；分离后的粗甘油经减压蒸馏、离子交换、膜分离、萃取或分子蒸馏等技术精制后，用活性炭吸附脱色，可获得高纯度甘油。
关键词：生物柴油；催化作用；过程控制；甘油中图分类号：X 705 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2016）02–0463–09DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2016.02.018Research development in purification of glycerol produced from thehomogeneous base catalyzed biodieselZHOU Chao，WANG Fan，HE Wenzhi，LI Guangming（State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse，College of Environmental Science and Engineering，Tongji University，Shanghai 200092，China）Abstract：The glycerol and other by-product component from the production of biodiesel by homogeneous base catalysis are introduced. The whole purification process of glycerol produced from the biodiesel is concluded and the changes of the components in the biodiesel by-products during purification are studied. Meanwhile，the main factors (the categories and dosage of dilute，acid species and pH value) which influence the glycerol purification from by-products are analyzed. It is recommended that the combined processes “pretreatment & the purification of crude glycerol” are suitable to generate high purity glycerol，and methanol is often used as diluents for the separation of glycerol from other components under acid condition within the pH of 2.5—4.0(adjusted by phosphoric acid).Then high-purity glycerol can be finally obtained through a series of processes such as vacuum distillation，ion exchange，membrane separation，extraction and molecular distillation followed by decolorization with activated carbon.Key words：biodiesel；catalysis；process control；glycerol近年来，生物柴油因其可生物降解、可再生、十六烷值高以及硫含量低等优点而备受关注，且其产量逐年攀升[1-2]。
生物柴油粗甘油精制技术一、项目概述：甘油法环氧氯丙烷项目需要用到大量的精甘油作为原料，而在生物柴油及油脂化工的生产过程中,会产生一定量的副产物粗甘油，所以上马一套甘油精制设备对粗甘油进行精制，用于合成环氧氯丙烷的配套或进入市场,不但能降低环氧氯丙烷的生产成本500-1000元，还能给企业带来良好的经济效益和社会效益。
纯净的甘油是一种无色有甜味的粘状液体,它是一种三元醇,具有三元醇类物质的一般化学性质,可以参与许多化学反应,生成各种衍生物,甘油由于具有许多重要的物理化学性质,成为重要的化工原料。
甘油在我国目前主要用于生产涂料、食品、医药、牙膏、玻璃纸、绝缘材料等。
工业用途1、用作制造硝化甘油、醇酸树脂和环氧树脂。
2、在医学方面，用以制取各种制剂、溶剂、吸湿剂、防冻剂和甜味剂，配剂外用软膏或栓剂等。
用于甘油制取的硝化甘油。
3、在涂料工业中用以制取各种醇酸树脂、聚酯树脂、缩水甘油醚和环氧树脂等。
4、纺织和印染工业中用以制取润滑剂、吸湿剂、织物防皱缩处理剂、扩散剂和渗透剂。
5、在食品工业中用作甜味剂、烟草剂的吸湿剂和溶剂。
6、在造纸、化妆品、制革、照相、印刷、金属加工、电工材料和橡胶等工业中都有着广泛的用途。
7、并用作汽车和飞机燃料以及油田的防冻剂。
根据甘油的用途不同以及生产过程中消耗的不同，可有不同的精制方法。
一般情况下，甘油的精制可分为蒸馏与脱色精制法、精馏与脱色精制法（能源消耗较高）、离子交换与排斥精制法。
各法比较有如下区别：1、蒸馏与脱色精制法：产生废渣少，投资省，制造费用低。
2、精馏与脱色精制法：产生废渣多，投资高，制造费用高。
3、离子交换与排斥精制法：投资高，制造费用稍高，废水量大。
所以工业生产中多采用蒸馏与脱色精制法制得工业用甘油。
如果甘油作为特殊用途使用时，如食用、药用等，无论采用哪一种精制方法，其工艺过程中都要有离子交换工序才能保证甘油能符合质量标准要求。
二、精制工艺简介：根据实际需求公司采用真空蒸馏与脱色精制法，蒸馏过程中高沸点组分留在蒸馏釜中，从粗甘油中分离出来。
粗甘油分离与精制工艺的研究粗甘油分离与精制工艺的研究纯净的甘油是一种无色有甜味的粘状液体,它是一种三元醇,具有三元醇类物质的一般化学性质,可以参与许多化学反应,生成各种衍生物,甘油由于具有许多重要的物理化学性质,成为重要的化工原料。
甘油在我国目前主要用于生产涂料、食盐、医药、牙膏、玻璃纸、绝缘材料等。
在生物柴油的制备过程中,副产物腔滑调是一种含有一定皂化物、碱以及甲醇等的混合物,如果直接进入市场,不能提高生物柴油的综合经济效益,所以需要对粗甘油进行精制。
进入市场,不能提高生物柴油的综合经济效益,所以需要对粗甘油进行精制。
原料和仪器：粗甘油,自制;甲醇、磷酸均为分析纯。
80- 2离心沉淀机; 2XZ- 4型旋片式真空泵。
生物柴油及粗甘油的制备：在带有真空脱水装置、温度计以及回流冷凝器的三颈烧瓶中,加入100 g经抽提得到的粗菜籽油,加热至120 ℃,减压脱水1 ～2 h,冷却至50 ℃,加入20～45 g甲醇, 1. 0～4 g 氢氧化钾,加热至60～70 ℃,回流反应1～2 h,回收过量甲醇,冷却至50 ℃,静置1～2 h,上层为脂肪酸甲酯即生物柴油,下层液即为粗甘油。
生物柴没油及粗甘油的精制：称取100 g粗甘油转移到烧杯中,加入20～30 g稀释剂,充分搅拌,然后用磷酸中和,使溶液的pH值达到4～7为止。
将中和后的溶液离心分离,分离后的溶液分成3层,收集中层液,将其移入带有真空蒸馏装置、温度计以及回流冷凝器的三颈烧瓶中。
70 ℃常压蒸馏回收甲醇,减压蒸馏取164～204 ℃的馏分即为精制甘油。
酯交换反应工艺条件的确定：为了进一步考察酯交换的工艺条件,采用正交试验的方法,对粗菜籽油酯交换反应的条件进行优化。
考察4个因素甲醇和菜籽油的摩尔比、催化剂用量(质量分数) 、反应温度和反应时间对脂肪酸甲酯得率(以菜籽油质量为基准,下同)的影响。
粗菜籽油酯交换反应的最佳反应条件为醇油摩尔比6 ∶1,催化剂用量1 % ,反应温度60 ℃,反应时间90 min。
