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说明书

两步酯化法生产生物柴油的工艺及设备

技术领域

本发明涉及一种两步酯化法生产生物柴油的工艺及设备，属于化学化工领

域，具体地涉及一种用废油脂两步酯化法生产生物柴油的工艺及设备以获得高

收率高品质的生物柴油。

背景技术

废油脂是指食品生产经营单位在经营过程中产生的不能再食用的动植物

油脂，包括油脂使用后产生的不可再食用的油脂，餐饮业废弃油脂以及含油脂

废水经油水分离器或者隔油池分离后产生的不可再食用的油脂。例如：煎炸废

油、工业猪皮杂碎熬制的非食用猪油、潲水油、油烟机排放的废油脂等。中国

废油脂的产量很大，据估算，废弃油脂的量约占食用油总消费量的20%-30%。

以中国年均消费食用油21Mt计，每年产生废油4-8Mt。收集起来能够作为资

源利用的废弃油脂有4Mt左右。据报道，北京市内的餐馆一天就可以产生约

20t废油脂，每年可达7kt以上。中国又是世界上制油大国，每年可加工食用

油10Mt以上，而且有几千家食用油及肉类、皮革、骨粉、骨胶、明胶等骨产

品加工企业，每年可排放动植物油脂下脚料几百万吨。这些废油脂和动植物油

下脚料若直接排放，不仅造成环境和水质污染，而且也是一种严重的资源浪费。

据报道，日本每年使用约2Mt食用油，产生400-600kt废食用油，其中有

250-260kt被回收再利用。目前，利用餐饮废油脂和动植物油下脚料的主要工

业用途是生产动物饲料用油、肥皂、涂料及洗涤剂等化工产品，用废食用油脂

添加的动物饲料存在严重的安全隐患，已经被严令禁止。为了彻底杜绝废食用

油脂及动植物油下脚料的危害，提高其利用价值，寻找新的利用途径已成为当

务之急，将其用于生产生物柴油是一个很好的发展方向。

由于废油脂大多腐败严重，酸值很高，常规生产工艺转化率很低。酯化反

应属于可逆反应，同时酯化反应又会产生大量水分，水分的存在对酯化反应的

深入进行起着抑制作用，这是常规生产工艺收率低、品质差的根本原因。

发明内容

为了解决以上问题，本发明创造提供一种两步酯化法生产生物柴油的工艺

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及设备，以获得高收率高品质的生物柴油。

为了实现上述目的，本发明创造两步酯化法生产生物柴油的工艺采用的技

术方案是：

（1）经过脱水脱胶和除杂等净化后的原料废油脂自原料油计量罐由齿轮

泵打入酸反应釜，同时98%的硫酸自硫酸槽由硫酸泵打入硫酸计量罐，经计

量后通过放料阀放入酸反应釜，硫酸在物料中的浓度为3%，甲醇经甲醇计量

罐计量后放入酸反应釜，甲醇与原料油中的游离脂肪酸的摩尔比为10比1，

酸反应的温度为68—72℃，反应时间3小时，酸值小于2时达到终点；

（2）酸反应达到终点后，提高酸反应釜的温度至85—95℃，将过量的甲

醇蒸至甲醇塔回收甲醇，物料由防腐泵打入沉降罐沉降分离，沉降时间为8—

10小时，沉降结束后将下层杂质放入隔油池，上层清油由防腐泵或齿轮泵打

入碱反应釜，含有水分、硫酸的杂质在隔油池分离出油脂后打入酸水池，再进

入污水处理系统；

（3）预先将固体氢氧化钠和甲醇按比例在调和釜中调和溶解，其中固体

氢氧化钠的用量为物料总量的1%，甲醇与甘油三酯的摩尔比为15比1，配好

的溶液先打入中间罐，再由甲醇泵经计量后打入碱反应釜，碱反应的温度为

70℃，时间为3小时，酸值小于3为终点；

（4）碱反应完成后的物料由齿轮泵经预热器打入多层蒸发器，多层蒸发

器由蒸汽加热，在