生物柴油生产工艺
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生物柴油的加工工艺流程Biodiesel production involves a complex process that requires careful attention to detail and proper equipment to ensure a high-quality final product. The first step in the production process is obtaining the raw materials needed to make biodiesel, which typically include vegetable oils, animal fats, or recycled cooking grease. These raw materials must undergo a thorough cleaning and filtering process to remove impurities before being used in the production of biodiesel.制造生物柴油是一项涉及到复杂流程的工作,需要严谨细致以及适当的设备来确保最终产品的高质量。
生物柴油生产过程中的第一步是获取制造生物柴油所需的原材料,这些原材料通常包括植物油、动物脂肪或者回收的食用油脂。
这些原材料必须经过彻底的清洁和过滤过程,以去除杂质,以便用于生产生物柴油。
Once the raw materials have been cleaned and filtered, they are then mixed with an alcohol, typically methanol or ethanol, and a catalyst, such as sodium hydroxide or potassium hydroxide, in a process known as transesterification. During transesterification, the alcohol reacts with the raw materials in the presence of the catalyst to breakdown the molecules and form biodiesel and glycerin as byproducts. This chemical reaction is crucial for transforming the raw materials into a usable fuel source that can be used in diesel engines.一旦原材料经过清洁和过滤,接下来就会将它们与一种醇类,通常是甲醇或乙醇,以及一种催化剂,例如氢氧化钠或氢氧化钾,混合在一起,进行一种被称为酯交换反应的过程。
地沟油制生物柴油酯化工艺哎呀,说起地沟油这事儿,我可得好好跟你唠唠。
你瞧,这地沟油,就是那些餐馆里用得差不多的油,脏兮兮的,看着就让人皱眉头。
但是,你别小看它,这玩意儿,摇身一变,能变成生物柴油,那可是个宝!记得有一回,我路过一个工厂,那味道,啧啧,真是一言难尽。
我好奇啊,就进去瞅了瞅。
你猜怎么着?他们正忙着把地沟油变成生物柴油呢。
我心想,这玩意儿还能变废为宝?我得好好看看。
首先,他们把那些油乎乎的地沟油收集起来,装进大桶里。
那桶,比我人还高,看着就壮观。
然后,他们把桶里的油倒进一个大锅里,开始加热。
那锅,热气腾腾的,油在里面咕嘟咕嘟地冒泡,那声音,听着就让人想流口水。
接下来,他们往锅里加了一些催化剂,好像是为了让油和酒精反应。
我不懂化学,但看着他们操作,感觉挺神奇的。
那油和酒精一混合,就开始发生了变化,慢慢地,变成了一种新的液体。
然后,他们把这新液体倒进另一个容器里,开始分离。
这个过程,他们说叫酯化。
我看着那些液体一点点分离,有的变成了清澈的液体,有的变成了固体。
他们说,那清澈的液体就是生物柴油,而那些固体,可以回收利用。
最后,他们把那些生物柴油装进桶里,准备运走。
我看着那些桶,心想,这地沟油,还真是变废为宝了。
走出工厂,我深吸了一口气,虽然那味道还是不太好闻,但我心里挺高兴的。
这地沟油,不仅能变成生物柴油,还能减少环境污染,真是一举两得。
所以啊,下次你再看到地沟油,别急着皱眉头,说不定它正在某个工厂里,悄悄地变成宝贝呢。
这事儿,说起来挺有意思的,不是吗?。
气相色谱法在生物柴油生产工艺研究中的应用气相色谱法是一种常用的分析技术,广泛应用于化学和生物化学领域。
在生物柴油生产工艺研究中,气相色谱法也有着重要的应用。
首先,气相色谱法可以用来分析生物柴油中的成分。
生物柴油是由植物、动物脂肪或废弃食用油等可再生资源制备而成的燃料。
通过气相色谱法,可以确定生物柴油中各种酯类的含量,例如甘油三酯、甲酯和乙酯等。
这有助于评估生物柴油的质量和燃烧性能,进一步优化生产工艺。
其次,气相色谱法可用于分析生物柴油中的杂质。
生物柴油在制备过程中,可能会受到一些杂质的污染,如水分、游离脂肪酸和酸值等。
气相色谱法可以通过定性和定量分析这些杂质的含量,为生物柴油的解决方案提供相关数据。
通过这种方法,可以有效地控制生物柴油的质量,提高生产工艺的稳定性。
此外,气相色谱法还可用于监测反应过程中的反应中间体和副产物。
生物柴油的制备涉及多个反应步骤,其中包含大量的反应中间体和副产物。
利用气相色谱法,可以快速而准确地分析这些化合物的浓度变化,掌握反应过程的动态变化。
这对于改进反应条件、优化反应参数和提高生物柴油产率具有重要意义。
总之,气相色谱法在生物柴油生产工艺研究中的应用是多方面的。
它可以用来分析生物柴油的成分和杂质,监测反应过程中的反应中间体和副产物。
这些应用有助于改进生物柴油的质量、增加产量和提高工艺的稳定性。
因此,气相色谱法在生物柴油生产工艺研究中具有重要的意义。
当涉及到生物柴油的生产工艺研究时,气相色谱法的应用不仅限于成分、杂质和反应中间体的分析。
还有其他与生物柴油相关的研究领域,可以通过气相色谱法进行分析。
首先,气相色谱法被广泛应用于生物柴油原料的分析。
生物柴油的原料可以是植物油、动物油脂或废弃食用油等。
通过气相色谱法,可以对这些原料的组分进行定性和定量分析。
例如,可以分析不同类型的植物油中油酸、亚油酸和亚麻酸等脂肪酸的含量。
这有助于选择适合生物柴油生产的原料,提高生产效率和质量。
酯基生物柴油1.引言随着全球对环保和可持续发展的日益关注,生物柴油作为一种可再生能源,逐渐受到各国的重视。
酯基生物柴油作为生物柴油的一种,具有独特的性质和优势,成为当前研究的热点。
本文将对酯基生物柴油的定义、性质、生产工艺、应用领域、市场前景、环保性能以及生产与消费政策进行深入探讨。
2.酯基生物柴油的定义与性质酯基生物柴油是指以油脂类物质(如动植物油脂、餐饮废弃油等)为原料,通过酯交换反应生成的长链脂肪酸甲酯。
与传统的石油柴油相比,酯基生物柴油具有可再生性、环保性、高效性等特点。
其分子结构与石油柴油相似,因此具有良好的燃烧性能和润滑性能。
3.酯基生物柴油的生产工艺酯基生物柴油的生产工艺主要包括原料收集、预处理、酯交换反应、后处理等步骤。
其中,原料的收集和处理是关键环节,需要保证原料的品质和纯度。
酯交换反应是生产过程中的核心步骤,通常采用催化剂或无催化剂的方式进行。
后处理包括水洗、干燥、过滤等步骤,以得到高品质的酯基生物柴油。
4.酯基生物柴油的应用领域酯基生物柴油具有广泛的应用领域。
在交通运输领域,它可以作为燃料用于汽车、拖拉机、船舶等交通工具。
在工业领域,酯基生物柴油可以作为原料用于生产润滑油、防水剂、涂料等产品。
此外,酯基生物柴油还可用于生产生物航空煤油,为航空业提供可持续的能源解决方案。
5.酯基生物柴油的市场前景随着环保意识的增强和可再生能源政策的的发展,酯基生物柴油的市场前景十分广阔。
全球范围内,许多国家已经出台政策鼓励和支持生物柴油的发展,为酯基生物柴油提供了广阔的市场空间。
同时,随着技术的进步和生产成本的降低,酯基生物柴油的市场竞争力将不断提高。
未来,随着全球能源结构的转变和环保要求的提高,酯基生物柴油的市场需求将持续增长。
6.酯基生物柴油的环保性能酯基生物柴油作为一种可再生能源,具有显著的环保性能。
首先,其原料主要来源于动植物油脂或餐饮废弃油,这些原料在生长过程中可以吸收二氧化碳,实现碳循环,减少温室气体排放。
车用生物柴油工艺随着我国工农业、交通运输业的飞速发展,市场对汽、柴油的需求日益增长。
现在我国每年消耗的汽、柴油约为1.15亿吨,进口原油及成品油已成为我国财政的沉重负担,而且天然石油的储备有限,人类面临日益严重的能源危机。
另外,燃油燃烧不当所排放出的浮碳、碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物、硫化物已成为大中城市的主要污染物来源,严重影响生态环境和人类健康。
中国是一个经济大国,也是一个能源消耗大国,节能减排与绿色环保已经成为中国能源战略的重要组成部分。
全球瞩目的中国共产党第十七次全国代表大会上,党中央、国务院明确提出要重点改变经济增长模式,从单纯追求GDP的增长模式向建设资源节约型、环境友好型社会、节能环保型社会转变,实现经济又好又快的发展。
国家出台了多项节能减排的政策措施,抑制高耗能、高污染行业的过快增长。
节约发展,清洁发展,安全发展,可持续发展日益受到重视。
因此,本着节能和环保要求,研制燃油新配方、开发清洁柴油已经势在必行。
我公司最新研制的生物柴油是以植物油厂下脚料、动物脂肪、废餐饮油、工业废醇等为原料,再加入一定量的催化剂,经专用设备和特殊工艺合成。
本产品:理化指标经“国家乙醇汽油质量监督检验中心”检测合格(附:理化指标检测报告原件);动力性能经“国家拖拉机质量监督检验中心”检测与纯柴油相当(附:动力检测报告原件);尾气排放经“河南省环境检测中心站”检测降低排放40%左右(附:尾气排放指标检测报告原件)。
目前,该技术已经通过科技部成果鉴定、质量技术监督局备案和全国唯一通过国家发改委及环保局批准立项且具有生产、销售资质(附:成果鉴定证书及备案、立项原件),现在已有多家合作单位规模化生产。
采用我公司合成的生物柴油适用于各种拖拉机、农用运输车、抽水机、发电机、燃油热风炉、烘干炉、柴油机轮船等。
此种新型燃料与柴油性能相当,并且能大大提高燃烧效率,不污染环境,这种清洁柴油经权威机构检测,环保指标还优于柴油,价格比原柴油低800~1000元/吨左右,是一种经济高效的新型燃料。
地沟油到生物柴油工艺流程地沟油是指通过各种渠道收集的废弃食用油,其含有大量的污染物、重金属、致癌物质等有害物质,对人类健康和环境造成极大的危害。
然而,如果能够将地沟油进行有效利用,可以将其转化为生物柴油,既有效地减少了污染物的排放,又有利于资源的节约和可持续利用,具有重要的社会和经济意义。
一、生物柴油工艺概述生物柴油是由动植物油脂或其它油脂类物质制备的柴油替代燃料,因其可再生、环保、低碳等特点受到越来越多的关注和应用。
生物柴油工艺主要包括预处理、酯化反应、油脂脱酸、洗涤和分离等步骤。
其中,酯化反应是生物柴油制备的核心步骤,一般采用碱催化剂或酸催化剂,在高温高压下将油脂与甲醇酯化,生成甲酯(柴油酯)和副产物甘油。
生物柴油工艺流程示意图二、地沟油生物柴油制备工艺流程(一)预处理地沟油中所含有的水分、杂质、杂物等都会直接影响酯化反应的效果和产物质量,因此需要对原料进行预处理。
预处理一般包括以下步骤:1、沉淀杂物:将地沟油倒入沉淀罐或沉淀桶中,静置一段时间,待油中的杂物、水分等向下沉淀后,再将上清油倒出。
2、过滤除杂:通过滤网或其他过滤装置将油中颗粒物、沉淀物等过滤掉,保证后续反应的顺利进行。
3、酸洗:将油脂与2%左右的稀酸进行混合,让其在搅拌过程中进行酸碱中和反应,从而除去一部分杂质和游离脂肪酸。
(二)酯化反应预处理后的地沟油在酯化反应器中与甲醇和碱催化剂(如氢氧化钠、碳酸钠等)一起进行酯化反应。
反应温度一般控制在60℃-70℃左右,反应压力在0.8-1.2MPa之间,反应时间为1-2小时。
酯化反应的产物主要为甲酯和水,同时还有少量的副产物甘油。
(三)油脂脱酸酯化反应后的产物中含有大量的游离脂肪酸,需要对其进行油脂脱酸。
脱酸一般采用酸催化剂反应,如硫酸、盐酸等。
反应温度控制在50℃-60℃之间,反应时间为1-2小时,反应后的产物中游离脂肪酸含量下降到0.5%以下。
(四)洗涤和分离进行完油脂脱酸之后,还需要对产物进行洗涤和分离,以去除残留的催化剂、游离脂肪酸、甘油等杂质物质。
生物柴油技术及工艺流程分析报告(上)一、概述1.1生物柴油概述生物柴油(Biodiesel) ,又称脂肪酸甲酯(Fatty Acid Ester) 是以植物果实、种子、植物导管乳汁或动物脂肪油、废弃的食用油等作原料,与醇类(甲醇、乙醇) 经交酯化反应(Transesterification reaction) 获得。
生物柴油这一概念最早由德国工程师Dr.Rudolf Diesel (1858-1913) 于1895年提出,是指利用各类动植物油脂为原料,与甲醇或乙醇等醇类物质经过交脂化反应改性,使其最终变成可供内燃机使用的一种燃料。
在1900年巴黎博览会上,Dr.Rudolf Diesel展示了使用花生油作燃料的发动机。
生物柴油具有一些明显优势,其含硫量低,可减少约30%的二氧化硫和硫化物的排放;生物柴油具有较好的润滑性能,可以降低喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损,延长其使用寿命;生物柴油具有良好的燃料性能,而且在运输、储存、使用等方面的安全性均好于普通柴油。
此外,生物柴油是一种可再生能源,也是一种降解性较高的能源。
1.2使用生物柴油可降低二氧化碳排放生物柴油的使用能减少温室气体二氧化碳的排放,可以这样来理解:燃烧生物柴油所产生的二氧化碳与其原料生长过程中吸收的二氧化碳基本平衡,所以不会增加大气中二氧化碳的含量.而燃烧矿物燃料所释放的二氧化碳需要几百万年才能再转变为石化能,故使用生物柴油能大大减少石化燃料的消耗,相当于降低了二氧化碳的排放。
美国能源部研究得出的结论是:使用B20(生物柴油和普通柴油按1:4混合)和B100(纯生物柴油)较之使用柴油,从燃料生命循环的角度考虑,能分别降低二氧化碳排放的15.6%和78.4%。
1.3生物柴油降低空气污染物的排放生物柴油由于本身含氧10%左右,十六烷值较高,且不含芳香烃和硫,所以它能够降低CO、HC、微粒、NOx和芳香烃等污染物的发动机排气管排放,尤其是微粒中PM10的排放,而它正是导致人类呼吸系统疾病根源的污染物。
年产10万吨生物柴油生产工艺设计摘要目前日益严重的天然化石不可再生资源的短缺和对生态环境的恶化双重问题, 使得开发应用生物能源成为国家能源战略的重要部分。
由于生物柴油是一种具有良好的环保特性、安全性能和燃烧性能的可再生能源,因此生物柴油的生产成为研究热点。
然而传统的生物柴油生产工艺主要是以油料作物作为原料,采用酸碱催化法进行酯交换生产生物柴油。
传统的生产工艺具有生产成本高、工艺过程负责、产生大量废水,影响生态环境等缺点。
因此,本文采用废弃的地沟油为原料,酵母脂肪酶为催化剂,并将脂肪酶固定在磁性氧化铁中,提高催化剂的使用寿命。
固定化酶催化法的优点在于对原料油中游离脂肪酸的要求不高,且副产品可经过精馏提纯后,循环使用,不产生废水废料。
关键词:生物柴油;固定化酶法;酶法酯化;地沟油Design of biodiesel production process with an annual output of100,000 tonsAbstractNowadays, the increasing shortage of natural fossil non-renewable resources and the ecological environment becomes worse make how to develop the energy that can be applied to biodiesel has become an important part of the national development strategy. Since biodiesel is a kind of renewable energy with safety performance, good environmental protection characteristics and combustion performance, the production of biodiesel has become a research hotspot. However, the traditional biodiesel production process mainly adopts oil crops as raw materials, and uses acid-base catalytic method for transesterification to produce biodiesel. The traditional production process has the disadvantages of impact on the ecological environment, high production cost, responsible process, large amount of waste water and so on. Therefore, waste gutter oil is used as raw material, yeast lipase is used as a catalyst, and the lipase is fixed in magnetic iron oxide to improve the service life of catalyst. The advantage of the immobilized enzyme catalysis method is that the requirement of free fatty acids in the raw oil is not high, and the by-products can be purified by distillation and recycled without waste water.Key words:Biodiesel; immobilized enzyme method; enzymatic esterification; sewage oil目录1 前言 (3)1.1生物柴油的主要特征 (3)1.2生物柴油的发展 (4)1.2.1国外生物柴油发展 (5)1.2.2 国内生物柴油发展 (6)1.2.3 各国家生物柴油的标准 (7)1.3生物柴油生产工艺的概况 (9)1.3.1 酸碱催化法 (10)1.3.2 酸催化法 (10)1.3.3 生物酶催化法 (11)1.3.4 催化加氢 (11)1.3.5 现有生产工艺存在的问题 (11)1.4 设计的目的、意义以及主要内容 (12)2 生物柴油生产工艺 (12)2.1 原料的选择与收集 (13)2.2 脂肪酶的选择 (14)2.3 固定化载体材料 (15)2.4 固定化方法 (16)2.5 小结 (17)3生物柴油制备工艺流程 (17)3.1 前处理 (17)3.2 酶法酯化 (17)3.2.1 温度对生物柴油产率的影响 (18)3.2.2 酶加量对生物柴油产率的影响 (18)3.2.3 醇油比对生物柴油产率的影响 (18)3.2.4 pH值对生物柴油产率的影响 (19)3.3 连续酯交换 (19)3.4 小结 (19)4 物料衡算 (20)4.1 连续酯化过程物料衡算 (20)4.2 酶法酯化过程物料衡算 (21)4.3 小结 (22)5 设备选型 (22)5.1.过滤器 (22)5.2 水洗锅 (23)5.3 真空干燥器 (23)5.4 反应釜 (24)5.5 分离器 (24)5.6 蒸馏塔 (25)5.7 小结 (25)6 废水处理 (25)6.1 混凝法 (26)6.2 电絮凝法 (26)6.3 吸附法 (26)6.4生物法 (26)6.5 小结 (26)7 车间规划及布置图 (27)8 结论 (27)参考文献 (28)谢辞 ................................................................................................................................ 错误!未定义书签。
生物柴油的名词解释生物柴油是指通过生物质资源转化的燃料,它被广泛认同为一种可持续发展的燃料替代品。
相比传统石油燃料,生物柴油在减少温室气体排放、改善空气质量以及实现能源安全方面具有明显的优势。
本文将对生物柴油的定义、制备工艺以及应用领域进行探讨。
生物柴油是以植物油、动物油或废弃食用油等生物质资源为原料制备的燃料。
它与传统的石油柴油具有相似的化学结构,可以直接替代石油柴油在柴油发动机中使用。
生物柴油的主要成分是一种称为甘油酯的化合物,它是由长链脂肪酸与甘油经过酯化反应而形成的。
由于甘油酯具有较低的燃烧温度和闪点,因此生物柴油在燃烧过程中产生的有害气体和颗粒物较少,对环境污染更小。
生物柴油的制备工艺主要包括转酯化反应和分离纯化两个步骤。
在转酯化反应中,生物质原料经过精炼处理后,与一种称为酯化催化剂的物质反应,形成甘油酯。
酯化催化剂可以是碱性催化剂(如氢氧化钠、碳酸钾等)或酶催化剂(如酯酶)。
转酯化反应的条件包括适宜温度、催化剂浓度以及反应时间等。
分离纯化步骤则是将反应产物中的未反应原料、催化剂和杂质等分离出来,得到纯净的生物柴油产品。
生物柴油的应用领域十分广泛。
首先,它可以替代石油柴油在交通运输领域使用,包括公交车、卡车和船舶等。
生物柴油在柴油发动机中的燃烧过程中产生的排放物较少,对改善空气质量和减少空气污染具有积极作用。
其次,生物柴油也被广泛应用于农业机械和建筑机械等非道路机动车辆中。
这些机械通常使用重负荷柴油发动机,而生物柴油的高润滑性和低排放特性使得其成为理想的燃料选择。
此外,生物柴油还可以用于家庭取暖、发电以及工业燃料等领域。
然而,尽管生物柴油具有可持续发展和环保的优点,但仍面临一些挑战。
首先,生物柴油的生产成本较高,不能与传统的石油柴油竞争。
其次,生物柴油的供应面临种植原料的限制。
虽然生物质资源相对丰富,但需求量庞大,可能导致土地开垦和食品安全等问题。
因此,需要进一步研究和开发生物柴油的制备技术,寻找更低成本、更高效率的生产方法。
生物质液体燃料的生产工艺与优化随着全球能源需求的不断增长以及对环境保护的日益重视,寻找可持续、清洁的替代能源成为了当今社会的重要课题。
生物质液体燃料作为一种具有潜力的可再生能源,因其来源广泛、可再生、低碳排放等优点,受到了广泛的关注和研究。
本文将详细探讨生物质液体燃料的生产工艺,并对其优化方法进行深入分析。
一、生物质液体燃料的概述生物质液体燃料是指通过生物质资源转化而成的液体燃料,主要包括生物乙醇、生物柴油和生物甲醇等。
生物质资源如农作物秸秆、林业废弃物、藻类等富含碳、氢、氧等元素,通过一系列的化学和生物转化过程,可以将这些生物质转化为具有高能量密度的液体燃料。
二、生物质液体燃料的生产工艺1、生物乙醇生产工艺原料预处理:常用的原料有玉米、甘蔗、小麦等。
预处理包括粉碎、蒸煮、酶解等步骤,以破坏原料的细胞壁结构,释放出可发酵的糖分。
发酵:将预处理后的原料与酵母等微生物混合,在适宜的温度、pH 值和氧气条件下进行发酵,将糖分转化为乙醇。
蒸馏:发酵液经过蒸馏,分离出乙醇和水的混合物,再通过精馏等工艺提高乙醇的纯度。
2、生物柴油生产工艺酯交换反应:以植物油或动物脂肪为原料,与甲醇或乙醇在催化剂的作用下进行酯交换反应,生成脂肪酸甲酯(生物柴油)和甘油。
分离提纯:通过离心、过滤等方法将生物柴油与甘油分离,并进行进一步的提纯处理,去除杂质和未反应的物质。
3、生物甲醇生产工艺气化:将生物质在高温、缺氧的条件下气化,生成合成气(主要成分是一氧化碳和氢气)。
合成:合成气在催化剂的作用下进行合成反应,生成甲醇。
三、生产工艺中的关键技术1、催化剂的选择与优化在酯交换反应中,选择高效、稳定的碱性催化剂如氢氧化钠、氢氧化钾等,可以提高反应速率和产率。
对于气化和合成过程,研发高性能的催化剂有助于提高合成气的品质和甲醇的选择性。
2、反应条件的控制精确控制反应温度、压力、时间等参数,对提高产品质量和产量至关重要。
例如,在发酵过程中,温度和 pH 值的微小变化都可能影响微生物的活性和发酵效率。
生物柴油工艺技术刘云生物柴油是一种新型的可再生能源,它由植物油、动物油或废弃油脂经过一系列的化学反应制得。
生物柴油可以替代传统的石油燃料,对环境友好,能够降低温室气体的排放,减少对化石能源的依赖。
下面将介绍一种常用的生物柴油工艺技术——刘云工艺。
刘云工艺是以酸碱催化法制备生物柴油的一种方法。
其工艺过程分为四个步骤:预处理、酯化反应、酰胺化反应和净化。
首先是预处理,主要目的是将原料油中的杂质、水分等去除,以提高后续反应的效率和产品的质量。
预处理过程包括脱水、脱杂质和脱磷等步骤。
脱水的方法一般采用加热和真空蒸馏的方式,通过升高原料油的温度以蒸发水分。
脱杂质主要通过沉淀和过滤等方法,去除原料油中的固体杂质。
脱磷的目的是去除原料油中的磷酸甘油酯,可以采用酸碱中和或酶解的方式。
接下来是酯化反应,该反应是生物柴油制备的关键步骤。
酯化反应主要是将预处理后的原料油与酒精(一般为甲醇)在催化剂的作用下反应生成甲酯。
酯化反应可以采用酸催化法或碱催化法。
其中,碱催化法是刘云工艺中常用的方法。
在碱催化剂(一般为氢氧化钠或氢氧化钾)的作用下,甲醇与原料油中的油脂酯发生酯化反应,生成甲酯和甘油。
该反应具有较高的反应速度和转化率。
酯化反应后,可以进行酰胺化反应。
该反应是为了进一步提高产品的质量,减少杂质的含量。
酰胺化反应是在酯化产物中加入过量的胺化剂(如氨水)和脱水剂(如过量甲醇)的条件下进行的。
这样可以使酯化产物中的酸值进一步降低,杂质的含量得到进一步减少。
最后是净化,包括中和、脱色和脱水等步骤。
中和是为了中和酯化反应和酰胺化反应中残留的催化剂。
脱色是为了去除生物柴油中的色素和其他杂质,一般采用活性炭吸附和精制滤膜过滤等方法。
脱水则是为了去除产品中的水分,通常采用含水溶液吸附和真空蒸馏的方式。
总之,刘云工艺是一种较为成熟的生物柴油工艺技术,能够高效地将植物油、动物油或废弃油脂转化成高质量的生物柴油。
该工艺具有工艺简单、操作方便、转化率高等优点,是目前生物柴油制备中应用广泛的一种方法。
第一代生物柴油工艺流程简述
原料油→酯化→酯交换→分离→粗酯→蒸馏→精酯→脱色→生物柴油。
在我国目前的国情和当前的油价下,使用食品级油脂作为原料来生产生物柴油还不太现实,餐饮废油和部分工业用油脂相对来说成本较低。
但是,这些废弃油脂通常含有较高的游离脂肪酸,所以对于这些废弃油脂要先用酸催化法,然后通过碱性催化剂进行酯交换反应。
因此这种工艺又称酸碱二步法工艺。
本公司采用德国技术工艺,第一步用硫酸催化酯化反应,使油脂的酸值降为2mgKOH/g,含酸甲醇废水去甲醇精馏塔回收甲醇后,再去中和第二步酯交换反应产生的甘油皂液。
以消除酸碱废水。
第二步是在氢氧化钾催化下中性油的醇解反应,反应完成后,通过离心分离,把甘油皂基分离出来,然后把第一步的酸液加入,中和后,把油回收,剩下的甘油盐水经过蒸发浓缩,再降温结晶,硫酸钾结晶出来,过滤后,盐和甘油得以分离,甘油可作为粗甘油出售。
硫酸钾可以作为农业级产品出售。
生物柴油的优化生产工艺生物柴油是一种可以替代传统石油柴油的可再生能源。
它能够降低对化石燃料的依赖,减少温室气体的排放,保护环境和减缓气候变化。
目前生物柴油的生产工艺在不断优化和改进中,以提高生产效率、降低成本、提高产品质量。
生物柴油的生产工艺主要包括生物质转化成油脂和油脂转化成生物柴油两个过程。
其中,生物质转化成油脂是一个前期的关键环节。
常用的方法是利用微生物或酶类催化在高温、高压的条件下将生物质转化成油脂。
这种方法的缺点是反应时间长,成本高,产量不稳定。
近年来,利用超临界流体萃取技术可以快速和高效地将生物质转化成油脂。
超临界流体是介于气体和液体之间的物质,在高温和高压下能够拥有相同的密度和粘度。
利用超临界流体萃取技术,可以将生物质中的有机物与超临界流体相互作用,从而将其中的油脂提取出来。
这种方法具有反应时间短、成本低、产量高、产品质量稳定等优点。
油脂转化成生物柴油是生物柴油生产的一个重要环节。
一般来说,油脂转化成生物柴油的方法主要有两种:酯化和水解。
酯化是利用酸催化剂在高温条件下使油脂与酒精反应生成酯类化合物。
这种方法的优点是反应速度快,成本低,但是生成的酯类化合物易受杂质的影响,容易发生结晶和凝固。
水解是利用碱或酸催化剂将油脂与水分解成甘油和脂肪酸,再利用加氢反应将脂肪酸还原成饱和或不饱和脂肪醇。
这种方法的优点是反应产物的品质高、稳定性好、适应性强,但是其缺点是反应时间长、成本高。
优化生产工艺可以提高生物柴油的生产效率、降低成本、提高产品质量。
一种常用的优化措施是选择合适的催化剂。
催化剂对反应速度、选择性、副反应等方面都有很大的影响。
目前常用的酸催化剂有硫酸、苯磺酸等,碱催化剂有氢氧化钠、氢氧化钾等。
同时,目前也有越来越多的新型催化剂被开发出来,如离子液体、复合催化剂等。
通过选择合适的催化剂,可以大大提高反应速度、选择性和产量。
另一种常用的优化措施是优化反应条件。
反应条件包括温度、压力、反应时间等。
生物柴油制备工艺技术条件生物柴油是一种可以替代传统石化柴油的清洁能源,它由生物质废弃物转化而成。
为了获得高质量的生物柴油,制备工艺需要满足一定的技术条件。
本文将探讨生物柴油的制备工艺技术条件。
首先,生物柴油的原料主要以植物油和动物油为主,在选择原料时需要考虑其成分和特性。
一般来说,植物油中的不饱和脂肪酸含量较高,容易导致生物柴油氧化稳定性差,因此在选择植物油时应尽量选择低饱和度的油种。
同时,动物油中所含的硬脂酸和琥珀酸含量较高,容易导致结晶和凝固现象,因此在选择动物油时应注意对硬脂酸和琥珀酸进行适当的调整和疏水化处理。
其次,生物柴油的制备过程中需要采用催化剂对原料进行酯化和甲醇胺解反应。
其中,酯化反应需要使用酯化剂和酸性催化剂,常用的酯化剂有小分子酸酐和酸酐酐,常用的酸性催化剂有硫酸、盐酸、磷酸等。
而甲醇胺解反应需要使用甲醇和胺类催化剂,常用的胺类催化剂有二乙醇胺、三乙醇胺等。
在选择催化剂时,需要考虑其催化活性、选择性、稳定性等因素。
此外,生物柴油的制备还需要控制反应温度和反应时间。
一般来说,酯化反应的反应温度在60-70摄氏度之间较为合适,反应时间一般为1-3小时;而甲醇胺解反应的反应温度在80-100摄氏度之间较为合适,反应时间一般为2-4小时。
在控制反应温度和反应时间的同时,还需要考虑反应过程中产物的溶解度和挥发性,以保证反应的顺利进行和产物的纯度。
最后,生物柴油的制备工艺中还需要考虑废水处理和废物处理等环境问题。
酯化反应和甲醇胺解反应中会产生大量的废水和废物,需要通过适当的处理方法进行处理,以减少环境的污染。
综上所述,生物柴油的制备工艺需要满足一系列的技术条件。
通过选择适当的原料、合理选择催化剂、控制反应温度和时间,以及合理处理废水和废物等环节,可以获得高质量的生物柴油。
这些技术条件的合理控制将为生物柴油的大规模生产和应用提供有力支持。
工艺、技术与设备选型1.1 生产工艺采用目前生产生物柴油的普遍方法——化学法生产:植物和动物油脂与甲醇或乙醇等低碳醇在催化剂的作用下,进行酯化反应生成脂肪酸酯生物柴油。
生产工艺分四步进行:预处理、酯化、生物柴油精馏、甘油精制。
项目具体的生产工艺流程如图所示。
前处理阶段(水洗脱胶、除杂)反应阶段(酯化反应-酯交换反应)成品脱色阶段2(1)预处理将废弃油脂加入到脱油罐中,通入水化使油脂中的固体颗粒、磷脂、蛋白质等杂质溶解在水中形成分液层。
下层混合物由罐底排出。
脱胶油后的油脂通过去除原料中水分得到标准原料油。
(2)酯化反应标准原料油与甲醇经混合后再与酸性催化剂混合,然后进入合成反应器。
混合物料在反应器控制反应压力(正压)、温度,并控制甲醇量,搅拌器充分搅拌混合的环境下反应,经化验分析合格后结束,迅速冷却并停止搅拌。
酯化反应主要是动植物酸与甲醇反应生成甲酯和水;甘油酯中丙三醇被甲醇取代,生成低碳链甲酯和甘油。
反应混合物沉降分为油相和水相,经离心机分离。
油相去中间罐。
到下一步进行酯交换反应;水相到废水处理。
(3)酯交换第二步油相与甲醇经混合后再与碱性催化剂混合,然后进入合成反应器。
混合物料在反应器控制反应压力(正压)、温度,并控制甲醇量,搅拌器充分搅拌混合的环境下反应,经化验分析合格后结束,迅速冷却并停止搅拌。
酯交换化反应主要是甘三酯与甲醇反应生成甲酯和甘油;甘油酯中丙三醇被甲醇取代,生成低碳链甲酯和甘油。
反应混合物沉降分为油相和水相,经离心机分离。
油相去半成品罐进行下一部精致;水相分离甘油。
(4)柴油精馏粗柴油由柴油中间罐自流(自动液位控制)到柴油水洗塔,被来自中和塔饱和热水充分洗涤。
混合液自流到柴油分液罐,上层精制柴油干燥后经泵打至精馏系统,通过精馏塔被进一步精馏的甲酯进入接受器,然后进入成品罐。
(5)甘油精制粗甘油及生成水进入碱液分离罐分离后,再经过干燥后得到甘油产品。
(6)水相综合利用碱液分离罐分离的碱液多次循环使用后与甲醇精馏塔塔底液一起打入中和塔。
生物柴油技术及工艺流程分析报告(上)一、概述1.1生物柴油概述生物柴油(Biodiesel) ,又称脂肪酸甲酯(Fatty Acid Ester) 是以植物果实、种子、植物导管乳汁或动物脂肪油、废弃的食用油等作原料,与醇类(甲醇、乙醇) 经交酯化反应(Transesterification reaction) 获得。
生物柴油这一概念最早由德国工程师Dr.Rudolf Diesel (1858-1913) 于1895年提出,是指利用各类动植物油脂为原料,与甲醇或乙醇等醇类物质经过交脂化反应改性,使其最终变成可供内燃机使用的一种燃料。
在1900年巴黎博览会上,Dr.Rudolf Diesel展示了使用花生油作燃料的发动机。
生物柴油具有一些明显优势,其含硫量低,可减少约30%的二氧化硫和硫化物的排放;生物柴油具有较好的润滑性能,可以降低喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损,延长其使用寿命;生物柴油具有良好的燃料性能,而且在运输、储存、使用等方面的安全性均好于普通柴油。
此外,生物柴油是一种可再生能源,也是一种降解性较高的能源。
1.2使用生物柴油可降低二氧化碳排放生物柴油的使用能减少温室气体二氧化碳的排放,可以这样来理解:燃烧生物柴油所产生的二氧化碳与其原料生长过程中吸收的二氧化碳基本平衡,所以不会增加大气中二氧化碳的含量.而燃烧矿物燃料所释放的二氧化碳需要几百万年才能再转变为石化能,故使用生物柴油能大大减少石化燃料的消耗,相当于降低了二氧化碳的排放。
美国能源部研究得出的结论是:使用B20(生物柴油和普通柴油按1:4混合)和B100(纯生物柴油)较之使用柴油,从燃料生命循环的角度考虑,能分别降低二氧化碳排放的15.6%和78.4%。
1.3生物柴油降低空气污染物的排放生物柴油由于本身含氧10%左右,十六烷值较高,且不含芳香烃和硫,所以它能够降低CO、HC、微粒、NOx和芳香烃等污染物的发动机排气管排放,尤其是微粒中PM10的排放,而它正是导致人类呼吸系统疾病根源的污染物。
生物柴油的制备方法主要有4 种: 直接混合法( 或稀释法) 、
微乳化法、高温热裂解法和酯交换法。前两种方法属于物理方法, 虽
简单易行, 能降低动植物油的黏度, 但十六烷值不高, 燃烧中积炭
及润滑油污染等问题难以解决。高温裂解法过程简单,没有污染物产
生, 缺点是在高温下进行, 需催化剂,裂解设备昂贵, 反应程度难控
制, 且高温裂解法主要产品是生物汽油, 生物柴油产量不高。酯交换
法又分为碱催化酯交换法、酸催化酯交换法、生物酶催化酯交换法和
超临界酯交换法。酯交换法是目前研究最多并已工业化生产的方法但
生物酶催化酯交换法目前存在着甲酯转化率不高, 仅有40%~60%,
短链醇( 甲醇、乙醇) 对脂肪酶毒性较大,酶寿命缩短; 生成的甘油
对酯交换反应产生副作用,短期内要实现生物酶法生产生物柴油, 还
是比较困难。超临界酯交换法由于设备成本较高, 反应压力、温度也
高, 一程度上影响了该技术的工业化, 目前主要处于试验室研究阶
段。
1 生物柴油生产工艺
目前, 国内采用的原料主要有地沟油、酸化油、混合脂肪酸、
废弃的植物和动物油等, 根据不同的原料应采用不同的工艺组合来
生产生物柴油。因目前国内企业的日处理量不是很大( 大多为5~50t
/d 不等) , 酯交换( 酯化) 工序一般采用反应釜间歇式的; 分离、
水洗工序有采用罐组间歇式的, 也有采离心机进行连续分离、水洗
的。
1 地沟油制取生物柴油
地沟油水分大、杂质含量多, 酸值较高, 酸值一般在20(KOH)
/(mg/g) 油左右。由地沟油制得的生物柴油颜色较深, 一般需经过脱
色或蒸馏工序、添加剂调配工序处理。
碱法催化制备生物柴油工艺流程
氢氧化钠→甲醇 粗甘油→脱溶→精制→甘油
↓ ↑
地沟油→过滤→干燥→酯交换→分离→脱溶→水洗→干燥→生物柴
油
2酸化油制取生物柴油
酸化油的机械杂质含量较大( 如细白土颗粒) , 酸值一般在
80~160(KOH) /(mg/g) 油间, 国内有一步酸催化法和先酸催化后碱
催化两步法来制备生物柴油。因酸化油中含有一定量的悬浮细白土颗
粒及胶杂, 在反应过程易被硫酸炭化, 在反应釜底部会有一定量的
黑色废渣。在酯化反应过程国内有采用均相反应的, 也有采用非均相
反应的, 各有利弊。均相反应( 反应体系温度60~65℃) 甲醇在体系
内分布均匀, 接触面积大, 利于参与反应, 但生成的水没有带走,
阻碍反应进程; 非均相反应( 反应体系温度105~115℃) 甲醇以热
蒸汽形式鼓入, 可以带走一部分生成的水, 有利于反应进程, 以及
免去反应釜的搅拌装置, 但甲醇气体在油相的停留时间短、接触面积
小, 不利于参与反应,需要更多的热能和甲醇循环量。由酸化油制得
的生物柴油颜色也较深, 一般需经过脱色或蒸馏工序、添加剂调配工
序处理。一步酸催化制备生物柴油工艺流程:
硫酸 甲醇
↘ ↙
酸化油→过滤→干燥→酯化→分离→脱溶→水洗→干燥→生物柴油
↙ ↘
废渣 废水
3废弃的植物和动物油制取生物柴油
废弃的植物和动物油主要有废煎炸油、潲水油、废牛羊油等, 成
分比较复杂, 含有机械杂质、蛋白质、磷脂等混溶性杂质及少量的水
分, 酸值一般在20~80(KOH) /(mg/kg) 之间。一般采用先酸催化后
碱催化两步法来制备生物柴油; 也有先将原料进行预处理, 然后通
过蒸馏得到脂肪酸和中性油, 再分别用酸、碱催化来制备生物柴油。
先酸催化后碱催化两步法制备生物柴油工艺流程:
硫酸 甲醇 甲醇←氢氧化钠
↘ ↙ ↓
潲水油→过滤→水化脱胶→干燥→酯化→分离→酯交换→分离→脱
溶→水洗→干燥→生物柴油
↙ ↘ ↓
废渣 废水 粗甘油→
脱溶→精制→甘油