❶ 生物柴油的生產原理是什麼
【生物柴油的生產原理】生產方法有物理合成與化學合成兩種方法,
1、生物柴油的化學合成方法:
化學合成法是用低碳醇(主要是甲醇或乙醇)與天然油脂進行酯交換,酯交換後得到長鏈脂肪酸的低碳醇酯,相對分子質量便降到300左右,接近柴油的相對分子質量,理化性質接近於柴油,燃油性能同柴油無多大差別。在溫和的條件下,催化劑的作用對酯交換反應時很重要的。
在無水的情況下,鹼性催化劑酯交換活性通常比酸催化劑高。傳統的生產過程是採用在甲醇中溶解度較大的鹼金屬氫氧化物作為均相催化劑,它們的催化活性與其鹼度相關。用KOH作催化劑進行酯交換反應典型的條件是:甲醇用量是8%~21%,KOH用量是0.3%~1%,反應溫度35~60℃,而用NaOH作催化劑時通常要在60℃下反應才能得到相應的反應速率。
鹼催化劑不能使用在游離酸較高的情況,游離酸的存在會使催化劑中毒。油脂中含有游離脂肪酸時,游離脂肪酸與甲醇發生酯化反應生成脂肪酸甲酯,
即R-COOH→R-COOCH3+H2O該反應適應於酸作催化劑,以鹼作催化劑時游離脂肪酸易於鹼反應生成皂,即
R-COOH+NaOH(KOH)-
→R-COOHa(K)+H2O其結果使反應體系變得更加復雜,皂在反應體系中起到乳化劑的作用,產品甘油可能與脂肪酸甲酯發生乳化而無法分離,水常常也是鹼催化劑的毒物,水的存在還會促使油脂水解而與鹼生成皂。因此,以KOH、NaOH或甲醇鈉(鉀)等鹼作催化劑時,常常要求原料油的酸值低於
1mgKOH/g,水分低於0.06%。對於含水或含自由脂肪酸的油脂,可以進行兩次酯化。
對於含游離脂肪酸較高的油脂,如回收的廢棄油脂(地溝油等),可以直接使用酸作催化劑。用酸作催化劑同樣需要對含水量加以限制,通常在小於0.5%,由於游離脂肪酸酯化反應過程中會產生水,也會使酸催化劑的催化作用下降。
甲醇或乙醇在生產過程中可以循環使用,生產設備與一般的生產油脂設備基本相似,生產過程中可產生5%~10%左右的副產品甘油。
2、生物柴油的物理生產方法:
物理法包括直接混合法和微乳化法。其原理均是將植物油與石化柴油及改良劑等按比例混合,但長期使用會導致氣閥積碳等不良效應,因此物理法生產的柴油不能稱之為合格的生物柴油。
❷ 地溝油煉生物柴油的前期熱處理怎麼做
預處理、酯化、酯交換、收醇、 蒸餾、成品。最後收率為 生物柴油85%,植物理清10%最後還有5%的請組分。
預處理
預處理的主要目的是為了去除地溝油中的水分與雜質 比如說剩飯,剩菜還有多餘的泥土等 著一步非常重要他會影響你後續的加工 這里的投資需要8萬多。
酯化
生物柴油的核心部分,能不能將油脂變成柴油全看這一步了,酯化主要的目的就是將地溝油中的脂肪酸轉化成脂肪酸甲酯也就是(生物柴油)。比如說100個酸價的地溝油。那麼這一步就等於有50%的地溝油變成了生物培森柴油了。還以50%就要進入下一步處理了,這一步的投資在25萬左右
酯交換
跟酯化一樣也是很重要的一步,他主要就是將中性油變成脂肪酸甲酯,也就是我上面說的另外50%的地溝油變成脂肪酸甲酯。這一步也很重要也是生物柴油的核心的部分 具體鹼添加量到目前為止也沒有太多人熟練的掌握,這一步的設備投資在10萬左右
收醇
在酯化和酯交換的過程中都需要過量的甲醇,那麼這一步就是要把這些甲醇回收回來進行提純然後達到循環使用的目的,在這一步就是一個甲醇塔的錢估計在20萬左右
蒸餾
上面的工作都做完了 那麼你的生物柴油粗酯就出來了也就說成功了60%了,這一步要對這些粗甲酯進行脫臭、蒸餾,兩個主要設備 脫臭塔 蒸餾塔 還有配套的真空設施, 導熱油爐等等 這些估計要50萬左右 如果不用脫臭塔也行 只是味道稍微大些可以用閃蒸來代替那麼投資在35萬左右吧
在有就是要說的公用工程了,比如說 污油池,隔油池、循環水池、化油池、變壓器、還有廠房鋼結構,管道,發門、儀表、罐區、 配電 動力泵等等 估計這些投資要在追加80萬!
這些是實實在在花出寬局的錢我建設了很多工廠這些都是必備的 如果有人敢說他幾萬或者十幾萬在或者幾十萬弄個生物柴油廠 我認為那是不靠譜的作坊!目前國家對地溝油的打擊力度很大如果你要建設工廠希望你先辦好手續,好好的做個企業,如果生物柴油連續生產利潤還是可觀的,就怕產配巧畝產停停。最後您自己在核算一下
滿意請採納,謝謝。
❸ 生物柴油工業流程
生物柴油工藝流程圖如下:
❹ 生物柴油的制備方法
利用油脂原料合成生物柴油的方法;用動物油製取的生物柴油及製取方法;生物柴油和生物燃料油的添加劑;廢動植物油脂生產的輕柴油乳化劑及其應用;低成本無污染的生物質液化工藝及裝置;低能耗生物質熱裂解的工藝及裝置;利用微藻快速熱解制備生物柴油的方法;用廢塑料、廢油、廢植物油腳提取汽、柴油用的解聚釜,生物質氣化制備燃料氣的方法及氣化反應裝置;以植物油腳中提取石油製品的工藝方法;用等離子體熱解氣化生物質製取合成氣的方法,用澱粉酶解培養異養藻制備生物柴油的方法;用生物質生產液體燃料的方法;用植物油下腳料生產燃油的工藝方法,由生物質水解殘渣制備生物油的方法,植物油腳提取汽油柴油的生產方法;廢油再生燃料油的裝置和方法;脫除催化裂化柴油中膠質的方法;廢橡膠(廢塑料、廢機油)提煉燃料油的環保型新工藝,脫除柴油中氧化總不溶物及膠質的化學精製方法;阻止柴油、汽油變色和膠凝的助劑;廢潤滑油的絮凝分離處理方法。 生物柴油的化學法生產是採用生物油脂與甲醇或乙醇等低碳醇,並使用氫氧化鈉(占油脂重量的1%) 或醇甲鈉 (Sodium methoxide) 做為觸媒,在酸性或者鹼性催化劑和高溫(230~250℃)下發生酯交換反應(transesterification),生成相應的脂肪酸甲酯或乙酯,再經洗滌乾燥即得生物柴油。甲醇或乙醇在生產過程中可循環使用,生產設備與一般制油設備相同,生產過程中產生10%左右的副產品甘油。
但化學法合成生物柴油有以下缺點:反應溫度較高、工藝復雜;反應過程中使用過量的甲醇,後續工藝必須有相應的醇回收裝置,處理過程繁復、能耗高;油脂原料中的水和游離脂肪酸會嚴重影響生物柴油得率及質量;產品純化復雜,酯化產物難於回收;反應生成的副產物難於去除,而且使用酸鹼催化劑產生大量的廢水,廢鹼(酸)液排放容易對環境造成二次污染等。
化學法生產還有一個不容忽視的成本問題:生產過程中使用鹼性催化劑要求原料必須是毛油,比如未經提煉的菜籽油和豆油,原料成本就占總成本的75%。因此採用廉價原料及提高轉化從而降低成本是生物柴油能否實用化的關鍵,因此美國己開始通過基因工程方法研究高油含量的植物(見下文「工程微藻」法),日本採用工業廢油和廢煎炸油,歐洲是在不適合種植糧食的土地上種植富油脂的農作物。 為解決上述問題,人們開始研究用生物酶法合成生物柴油,即用動物油脂和低碳醇通過脂肪酶進行轉酯化反應,制備相應的脂肪酸甲酯及乙酯。酶法合成生物柴油具有條件溫和、醇用量小、無污染排放的優點。2001年日本採用固定化Rhizopus oryzae細胞生產生物柴油,轉化率在80%左右,微生物細胞可連續使用430小時。
2005年6月4日,《中國環境報》報道:清華大學生物酶法制生物柴油中試成功,採用新工藝在中試裝置上生物柴油產率達90%以上。中試產品技術指標符合美國及德國的生物柴油標准,並滿足中國0號優等柴油標准。中試產品經發動機台架對比試驗表明,與市售石化柴油相比,採用含20%生物柴油的混配柴油作燃料,發動機排放尾氣中一氧化碳、碳氫化合物、煙度等主要有毒成分的濃度顯著下降,發動機動力特性等基本不變。
由於利用生物酶法合成生物柴油具有反應條件溫和、醇用量小、無污染物排放等優點,具有環境友好性,因而日益受到人們的重視。但利用生物酶法制備生物柴油目前存在著一些亟待解決的問題:脂肪酶對長鏈脂肪醇的酯化或轉酯化有效,而對短鏈脂肪醇(如甲醇或乙醇等)轉化率低,一般僅為40%-60%;甲醇和乙醇對酶有一定的毒性,容易使酶失活;副產物甘油和水難以回收,不但對產物形成一致,而且甘油也對酶有毒性;短鏈脂肪醇和甘油的存在都影響酶的反應活性及穩定性,使固化酶的使用壽命大大縮短。這些問題是生物酶法工業化生產生物柴油的主要瓶頸。 1.採用固定床式酶反應器,以植物油及廢油等為原料生產生物柴油,轉化率均可達到95%以上,最高轉化率可以達到96%。
2.建立了生物柴油精餾裝置,分離精製收率高於86%,分離後產品中甲酯含量大於97%,分離後產品各項指標完全符合德國生物柴油生產標准(DIN5160697)。
3.建立了年產500t的生物柴油中試生產裝置。反應器內固定化酶使用壽命超過20天。
4.以地溝油為原料生產生物柴油,成本約為3058元/t,以普通菜籽油為原料生產生物柴油,成本約為4300元/t。
5.燃燒性能明顯優於0號柴油。在0號柴油中添加20%生物柴油的燃燒試驗表明,燃燒尾氣中有毒物質的排放降低35%以上。 「工程微藻」生產柴油,為柴油生產開辟了一條新的技術途徑。美國國家可更新實驗室(NREL)通過現代生物技術建成「工程微藻」,即硅藻類的一種「工程小環藻」。在實驗室條件下可使「工程微藻」中脂質含量增加到60%以上,戶外生產也可增加到40%以上,而一般自然狀態下微藻的脂質含量為5%-20%。「工程微藻」中脂質含量的提高主要由於乙醯輔酶A羧化酶(ACC)基因在微藻細胞中的高效表達,在控制脂質積累水平方面起到了重要作用。目前,正在研究選擇合適的分子載體,使ACC基因在細菌、酵母和植物中充分表達,還進一步將修飾的ACC基因引入微藻中以獲得更高效表達。利用「工程微藻」生產柴油具有重要經濟意義和生態意義,其優越性在於:微藻生產能力高、用海水作為天然培養基可節約農業資源;比陸生植物單產油脂高出幾十倍;生產的生物柴油不含硫,燃燒時不排放有毒害氣體,排入環境中也可被微生物降解,不污染環境,發展富含油質的微藻或者「工程微藻」是生產生物柴油的一大趨勢。
❺ 製取生物柴油
目前國內生物柴油技術是成熟的,已經可以工業化運作。行業瓶頸不在於技術,而在於原料。
國內生物柴油生產方法主要分兩類:化學法和物理法。
化學法需要用催化劑進行反應。物理法主要是高溫高壓。
業內採用化學法的占絕大多數。你說的酸鹼免加熱的,生產出來的不知道是什麼產品。目前的技術條件下,加熱蒸餾是必需的。至於說真正可信的公司,技術的成熟度是要依靠實踐檢驗的,有生產裝置的公司,他們的技術有一定的可信度,當然了,不是一二十萬元那種游擊裝置。
❻ 柴油蒸餾酸價高怎麼辦
柴油蒸餾酸價高可以採取措施降低酸價。最直接的方法搜纖是鹼洗降酸價,根據酸價情況收率會降低,可以將回收的皂酸化後再用於酯化生產。調整生物柴油蒸餾釜的溫度,根據真空情況,確定具體值,使部分脂肪酸留在植物瀝青中,從而使生物柴油的運脊酸價降低。在酯化酯交換過程中旁漏滲嚴格控制,具體需要知道生產過程,才能確定。
❼ 生物柴油的生產方法有哪幾種
1.一種利用油菜籽發酵法製取生物柴油的生產工藝;本發明製取方法
(1)、原材料預處理:油菜籽的預處理:將油菜籽洗去泥土、去雜,後用烘烤爐將油菜籽烘烤至發黃,烘烤溫度110℃-115℃,時間2-2.5分鍾,將烘烤好的油菜籽用粉碎機磨成細度70目左右的油菜粉備用
(2)、對發酵沒備及無菌過濾系統滅菌:
(2-1)管道火菌;打開各個進出料管道的閥門及無菌過濾系統各個管道閥門,通入0.15兆帕的蒸汽,排氣40分鍾左右關閉各個排氣閥門,管道蒸汽壓力保持在0.15兆帕,30分鍾以上;
(2-2)無菌過濾系統的滅菌:打進各進出閥門,通入0.15兆帕的蒸汽,讓各閥門排出蒸汽30分鍾以上,把冷空氣排除滅菌,關閉閥門,讓無菌系統裡面的蒸汽壓力保持0.15兆帕和1小時,然後開動空氣壓縮機,打開總過濾器底部排污閥,把過濾器裡面的棉花吹乾;有利於空氣通過,約用空壓機吹1.5小時即可,關閉排污閥門,讓無菌系統保持0.01兆帕的正壓備用;
(3).使用菌種的培養:
(3-1)、培養液配製:預處理的油菜籽粉8%,,蛋白腖0.1%,2
萬單位的玉米漿0.15%,口服葡萄糖粉3%,含氮最45以上的農用尿素0.2%,自來水88.55%;
(3-2)、設備:生物顯微鏡,大容量回轉式搖瓶機,5000毫升以上的三角瓶高壓滅菌鍋;
(3-3)、具體操作:按用量取配方中的材料放入容器內攪拌均勻,然後分裝於5000毫升的三角瓶內,每個瓶裝500毫升,瓶口用
6-8層紗布扎緊,放置高壓鍋內滅菌,當鍋內蒸汽壓力達到0.15
兆帕時,保持30分鍾即可,讓高壓鍋離開加熱源自然降溫到零;打開高壓鍋取出三角瓶,讓其自然降溫到28℃-30℃,然後將三角瓶移到超凈工作台上,打開紗布,每個三角瓶接入試管菌二環,再將三角瓶用紗布紮好,放入搖瓶機內進行培養,溫度30℃-31℃,PH
值4.5-5,當茵體濃度達到每毫升培養液含3億-3.5億個菌為合格備用;
(3-4)、一級、二級菌種的培養工段
(3-4.1).一級種子原材料的配方比:預處理的油菜籽粉10%,葡萄糖粉2%,2萬單位的玉米漿0.25%,含氮45%以上的農用尿素0.35%,蛋白腖0.15%,自來水87.25%具體操作,先將配方中的自來水投入到一級種子罐內,然後再依次加入其他材料,開動攪拌機通過蒸汽進行實罐滅菌,當罐內蒸汽壓力達到0.15兆帕,然後保持一小時後降溫到28℃-30℃,在無菌條件下用吸料管將無菌室培養好的大三角瓶菌種加入到一級種子罐內,菌種用量是一級種子罐料的1.5%,然後在不停的攪拌下通入無菌空氣開始培養,罐壓是0.01-0.015兆帕,溫度30℃-31℃,培養6小時左右測定菌體濃度,每毫升種子培養液當中3.5億-4
億個菌為合格,在整個培養過程中PH值保持4.5-5之間,否則加酸、鹼調整,整個培養過程不得超過10小時,時間長菌種老化,不利於發酵,無菌空氣的用量為每噸種子培養液每分鍾用
0.012-0.014立方;
(3-4.2)二級菌種培養原材料的配比預處理的油菜籽粉14%,葡萄糖粉2%,2萬單位玉米漿0.3%,含氮量45%以上的農用尿素0.4%,蛋白腖0.2%,自來水83%;具體操作:按用量先將自來水加入到二級種子罐內,開動攪拌機,然後再依次加入配比中的其它材料,同時打開蒸汽閥通入蒸汽升溫進行實罐滅菌,當蒸汽壓力達到0.15兆帕時,保持滅菌1小時,然後關閉蒸汽,使罐中溫度降到28℃-30℃,然後將培養好的一級種子液抽到二級種子罐內進行培養,一級種子該的用量是二級種子液的5%-6%為宜,完畢後,通入無茵空氣在不停攪拌下進行培養,罐壓是0.01-0.015兆帕,溫度30℃-31℃PH值4.5-5之間,無菌空氣用量為每噸種子培養液每分鍾0.012-0.014立方,培養到
6小時左右測定菌體濃度應為每毫升種子培養液含有4.5億-5億個菌,出芽率為18%-22%為合格,在整個培養過程中PH值保持4.5
-5之間,否則用酸、鹼調整,整個培養過程不得超過8小時,否則菌種老化,不利後道發酵;
(4).發酵
(4-1)、原材料配
❽ 求生物柴油煉制方法.
簡單地說,生物柴油是把甘油三酯(油脂)轉化成烴類(碳氫化合物)的過程
第一步,先將油脂水解成脂肪酸和甘油;
第二步,將脂肪酸分離,轉化成碳氫化合物。
脂肪酸和烴類的差別在於,脂肪酸的碳鏈末端是-COOH,烴類的碳鏈末端是-CH3(以烷烴為例),這個反應過程是生物柴油煉制的主要難點。
一般來說,為了達成這一反應,採用的方法有酸催化、鹼催化和生物催化劑催化幾種。具體的反應條件和催化劑配方,基本都被人用專利的方式保護起來了
❾ 生物柴油脫臭方法
一種生物跡扮柴油生產蒸餾及脫臭方法,原料油與甲醇反應生成含甘油皂的粗甲酯,經水洗後進入碟式離心機快速分離粗甲酯和姿前灶甘油皂水混合物,離心後的粗甲酯再進入降膜脫水塔中脫除殘留水分,蒸餾塔分兩部分取出蒸餾產物,塔上部設置循環油冷卻系統,塔上部取出蒸餾冷卻物為生物柴油成品,塔頂部取出蒸餾冷卻物為臭物質(輕組分油),並對余熱進行了全面綜合回收利用,使生產成本中的熱能消耗下降20%以上,蒸餾系統配套真悔缺空冷井保護,不但增加了臭物質(輕組分油)得率,還確保真空機組運行平穩,生物柴油收率可確保達到92%以上,酸值≤0.5mgKOH/g,且無異味。