一种利用废弃油脂生产甲酯的工艺

技术领域

本发明涉及甲酯的生产技术领域，特别是一种利用废弃油脂生产甲酯的工艺。

背景技术

甲酯又称脂肪酸甲酯，是用途广泛的生物柴油的原料，从脂肪酸甲酯出发可以生产两大类表面活性剂；一类是通过磺化中和生产脂肪酸甲酯磺酸盐(MES)，另一类是通过加氢生产脂肪醇；其价格比较昂贵；如果直接购买的话，需要消耗大量的成本，不便于企业的长久发展；目前主要对甲酯进行生产采用的是酸碱两步法，在生产过程中，酸价高的必须要进行酸催化，产生的废酸比较多，污染也比较大，不能满足当今绿色环保，可持续发展的理念。

鉴于上述情况，有必要对现有的甲酯生产方式加以改进，使其能够适应现在对甲酯生产使用的需要。

发明内容

由于目前在对甲酯进行生产时，通常采用酸碱两步法，酸价高的必须要进行催化，产生的废酸比较多，污染比较大，因此我们在现有技术缺陷的基础上设计了一种利用废气油脂生产甲酯的工艺，在高酸价废弃法油脂生产时不需要用酸碱两步法的强酸催化预酯化工序，采用不需催化剂的甘油反酯化工艺降低酸值，达到后就直接采用碱催化甲醇酯交换，不用强酸可避免设备腐蚀，重要的是减少了强酸性废水对环境的污染。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种利用废弃油脂生产甲酯的工艺，包括以下工作步骤：

(1)、收集餐厨废弃油脂原料及回收甘油放至酯化反应器内；

(2)、进行预热控制温度与真空；

(3)、使用加热器进行加热至反应温度，甘油与游离脂肪酸进行反酯化反应；

(4)、将物料酸值降至2mgKOH/g，换热控制物料温度；

(5)、按一定比例加入甲醇、催化剂在配料罐中进行混合然后放入酯交换反应器，控制一定的反应温度；；

(6)、经过一定时间反应后将反应器底部沉降处的反应产物甘油和皂排出至甘油处理工段，然后将剩余的反应物放入至二级、三级酯交换反应器中，继续补充甲醇、催化剂，反应结束后物料流入沉降罐；分理处底部粗甘油，上部粗甲酯进入分离；

(7)、得到的粗甲酯放入到换热器中换热加温；

(8)、加热到一定温度进入蒸馏塔，甲酯在蒸馏塔中蒸发分离，塔底去除的重杂质为植物沥青，混合甲酯经塔顶冷凝器冷凝回流后收集于中间罐中；其中，蒸馏塔由再沸器提供能量；

(9)、中间罐中的混合甲酯通过泵经流量计控制一定；流量进入精馏塔中进行分馏，其中在塔顶分馏去除轻组分低硫甲酯，塔顶冷凝器对低碳甲酯产品进行冷凝回流。

对本技术方案的进一步补充，步骤(6)中对得到的粗甲酯进行加热然后进入闪蒸罐脱去甲醇。

对本技术方案的进一步补充，脱甲醇完成后加入定量的酸混合均匀，加热后进入离心机，以脱去残存的甘油及皂，得到的粗甲酯进行甲酯精馏工序。

对本技术方案的进一步补充，步骤(9)中塔底切除少量高碳物后，继续将高碳物放在蒸馏塔中蒸馏，回收重组份高碳甲酯。

对本技术方案的进一步补充，对步骤(6)中的粗甘油进行处理，进行甲醇精馏回收。

对本技术方案的进一步补充，将步骤(6)中经反应器底部沉降处的反应产物甘油和皂进行处理，收集产物粗甘油和酸化油。

对本技术方案的进一步补充，将步骤(6)中得到的反应产物甘油和皂以及粗甘油进行甲醇精馏回收处理。

对本技术方案的进一步补充，经甲醇精馏回收后得到的甲醇进行循坏作用到步骤(5)中。其与的物质即为废水，定量处理排放。

对本技术方案的进一步补充，脱甲醇完成后加入定量的酸为柠檬酸。

其有益效果在于，通过利用无法直接使用的餐厨废弃油脂、回收甘油配合，进而提炼出甲酯，便于企业作为柴油的原材料进行使用，能够有效利用资源，将废弃的材料进行回收再利用，降低了企业支出成本；在高酸价废弃法油脂生产时不需要用酸碱两步法的强酸催化预酯化工序，采用不需催化剂的甘油反酯化工艺降低酸值，达到后就直接采用碱催化甲醇酯交换，不用强酸可避免设备腐蚀，重要的是减少了强酸性废水对环境的污染。

具体实施方式

由于目前在对甲酯进行生产时，通常采用酸碱两步法，酸价高的必须要进行催化，产生的废酸比较多，污染比较大，因此我们在现有技术缺陷的基础上设计了一种利用废气油脂生产甲酯的工艺，在高酸价废弃法油脂生产时不需要用酸碱两步法的强酸催化预酯化工序，采用不需催化剂的甘油反酯化工艺降低酸值，达到后就直接采用碱催化甲醇酯交换，不用强酸可避免设备腐蚀，重要的是减少了强酸性废水对环境的污染。

为了便于本领域技术人员对本技术方案更加清楚，下面将详细阐述本发明的技术方案：

首先介绍一下本技术方案采用的原料，首先餐厨废弃油脂，泛指在生活中存在的各类劣质油，如回收的食用油、反复使用的炸油等，餐厨废弃油脂的出现，一方面不仅会对环境造成污染，另一方面还可能存在着餐厨废弃油脂回流餐桌造成严重饮食安全隐患；其次，回收甘油是宾馆、饭店和食品加工企业存留和排放的泔水，经过提炼处理制成的油，正常规定是禁止将这种废弃油脂加工成食用油的，因此为了有效利用资源，人们尝试着将餐厨废弃油脂、回收甘油转换成更为安全、有用的产品；在生活中，由于甲酯的成本也比较高，购买成本也比较高，对于企业来说压力也比较大，因此基于种种原因为了使得企业的长久发展以及资源的重复利用，设计了本技术方案，如下：

一种利用废弃油脂生产甲酯的工艺，包括以下工作步骤：

(1)、收集餐厨废弃油脂原料及回收甘油放至酯化反应器内；；

(2)、进行预热控制温度与真空，其中，在将餐厨废弃油脂原料、回收甘油反酯化反应前，先放置于换热器中进行控制温度，然后在油脂脱水罐中进行脱掉游离的水分；

(3)、使用加热器将步骤(2)中的原料进行加热至反应温度，使得甘油与游离脂肪酸进行反酯化反应；

(4)、将物料酸值降至2mgKOH/g，换热控制物料温度；

(5)、按一定比例加入甲醇、催化剂在配料罐中进行混合然后放入酯交换反应器，控制一定的反应温度；

(6)、经过一定时间反应后将反应器底部沉降处的反应产物甘油和皂排出至甘油处理工段，详细地，将反应产物甘油和皂进行处理，得到产物粗甘油和酸化油；然后将剩余的反应物放入至二级、三级酯交换反应器中，继续补充甲醇、催化剂，反应结束后物料流入沉降罐；分理处底部粗甘油，后续对该粗甘油进行处理，进行甲醇精馏回收；

上部粗甲酯进入分离，其中上部粗甲酯可能会存在较多甲醇与少量甘油及皂等物质，因此需要对其进行再处理，即对得到的粗甲酯进行加热然后进入闪蒸罐脱去甲醇；接着在脱甲醇完成后加入定量的酸混合均匀，优选采用的酸为柠檬酸，加热后进入离心机，以脱去残存的甘油及皂，得到的粗甲酯进行甲酯精馏工序；

(7)、得到的粗甲酯放入到换热器中换热加温；

(8)、加热到一定温度进入蒸馏塔，甲酯在蒸馏塔中蒸发分离，塔底去除的重杂质为植物沥青，混合甲酯经塔顶冷凝器冷凝回流后收集于中间罐中；其中，蒸馏塔由再沸器提供能量；

(9)、中间罐中的混合甲酯通过泵经流量计控制一定；流量进入精馏塔中进行分馏，其中在塔顶分馏去除轻组分低硫甲酯，塔顶冷凝器对低碳甲酯产品进行冷凝回流；步骤(9)中塔底切除少量高碳物后，继续将高碳物放在蒸馏塔中蒸馏，回收重组份高碳甲酯；即经过上述处理，能够得到四种产物分别是，低硫甲酯产品、低碳甲酯、高碳甲酯、植物沥青；

进一步地，为了资源的更好利用，将步骤(6)中得到的反应产物甘油和皂以及粗甘油进行甲醇精馏回收处理，经甲醇精馏回收后得到的甲醇进行循坏作用到步骤(5)中；其与的物质即为废水，定量处理排放。

上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。