地沟油泔水油提炼生物柴油技术与设备

地沟油、泔水油提炼生物柴油技术与设备

2006-12-07 15:04

生物柴油可以植物油、动物油为原料制造，但目前多以脂肪酸、泔水油、城市地沟油、精炼下脚料为生产原料。生物柴油可作为石油燃料的替代产品。

“生物柴油”最大的特点是它的可再生性，资源永远不会枯竭。有关专家表示，不仅是餐饮食肆每天都会产生“潲水油”，包括油菜籽油、大豆油、玉米油、棉籽油、花生油、葵花子油、棕榈油、椰子油……其实都具备“变身”柴油的可能性。我国每年产生潲水油差不多有2600万吨。

废弃食用油脂即餐饮饭店和食品加工企业在生产、经营过程中产生的不能再食用的动、植物油脂。包括经过多次煎、炸食物后废弃的油脂。由于这些废油脂都排入下水管道或隔油隔渣污水池中，因此俗称地沟油。

随着我国食品行业和餐饮服务业迅速发展，每年产生的废弃食用油脂也越来越多。废弃食用油脂的“再利用”生产生物柴油，是遏制“毒油”的一种有效途径。

工艺过程简述

经过干燥的酸化油与辅料、催化剂一起投入到带加热、搅拌的反应釜内，搅拌加热至反应温度下，将辅料部分汽化与反应生成的水汽一起进入精馏塔内，脱去水分后再回流到反应釜中参加反应。反应结束后蒸馏出未反应的辅料，反应产物泵入水洗脱水锅，首先用热水依次洗涤至中性，再加热干燥脱水。最后送入高温蒸馏釜并精馏提纯，即得到生物柴油。蒸馏残渣即为植物沥青。

投资核算

（1）处理能力为12吨/日废油脂，产品为生物柴油4000吨/年的成套设备价格 460万元；

（2）生产车间建筑面积为500米2的投资 40万元；

（3）供水、配电、消防系统投资 60万元；

（4）运输设备投资 20万元；

（5）仓库投资 30万元；

（6）0.5 t/h锅炉的投资 20万元；

（7）未预计其它费用 20万元；

（8）总投资 650万元；

（9）销售收入 2236万元；

（10）销售利润 455万元；

（11）投资利润率 70%；

（12）静态投资回收期 1.43年。

设备特点

(1)可以处理多种原料

可接受多种多样的原料，植物油，餐饮业排放出的废油脂，又如食品厂、植物油厂等的油脂精炼的下脚料都可作为原料。

(2)设备产量根据需求设计制造

从小型生产装置到大型连续生产装置的生产能力可根据用户需求设计制造。

(3)自动化控制

进料后只需按一下启动按钮即可完成全部生产。生产过程状况可从控制室的液晶画面上得以观察确认。另外，在必要时，亦可通过液晶画面对各独立单元进行手动操作和控制。日常运转时，最多只需3个人操控即可。

(4)高效率

可连续生产，能耗低。连续生产时从进原料到出产品只需3个小时。

(5)设备高密闭化

设备采用全密闭化生产，生产过程中不会造成二次污染。

生物柴油的原料

生物柴油的原料

2006-12-08 12:48

动植物油脂都可作生物柴油的原料，天然油脂的分子结构是含双键或不含双键的直链脂肪酸三甘油酯，碳链长度在12~26碳数，一般为偶数碳链。世界上已经确认的油料作物有350种之多。美国的生物柴油原料主要是以大豆油为主，美国政府通过对生物柴油的补贴，实现联邦政府对中部州的农业补贴。

根据欧盟与美国在1992年乌拉圭回合谈判中达成的Blair House Agreement，欧盟必须降低其对粮食补贴面积，近10 耕地面积的土地只能用于种植工业或非食用油料作物，这部分土地大部分用于种植油菜生产生物柴油。根据自然条件不同和农业政策不同，不同国家和地区采用的原料也不同，如巴西以蓖麻油_1 、南非以葵花子油、Nicaragua以Jatropha curcas油为原料生产生物柴油l1引。

国内生物柴油的生产才刚刚开始，根据地区不同原料变化较大，菜籽油、棉籽油、大豆油、椰子油、麻疯果油、葵花籽油等均被作为生物柴油原料，注意力更多地集中在野生植物油(如麻疯果油、乌桕油、黄连木果油[1。]等)和一些不能食用的副产油料(如花椒油、烟籽油、蓖麻油、棉籽油等)上。

原料对生物柴油的质量有一定的影响，油脂中所含的脂肪酸的碳链长短、不饱和键的多少直接影响生物柴油的闪点、十六烷值、倾点等性质。不同产地、不同品种的油脂化学成分有很大的区别，如我国油菜多是高含硫高芥酸油菜籽，芥酸含量可高达40 9／6～50 [1 。植物油一般含有大量的不饱和脂肪酸，如有4个共轭烯键的芥酸、有3个共轭烯键亚麻酸等，这些不饱和脂肪酸容易被空气氧化，会给生物柴油带来稳定问题。动物油脂则具有较高的饱和脂肪酸含量，当作为生物柴油原料时，饱和脂肪酸又会对生物柴油的黏度、凝点等指标产生影响。Allen等[15]甚至发现油脂中脂肪酸的组成与生物柴油的表面张力可以定量拟合。

不同品种或处理方法不同的油料在加工过程中要进行不同的处理，并适当调整反应条件和生产工艺。压榨得到的粗油中含有磷脂、水分或胶质等杂质，

生产生物柴油时应该首先除杂。有些油脂游离脂肪酸含量较高，如花椒油的酸价为30~50mg(KOH)／g、麻疯果油的酸价为5～10mg(KOH)／g，这些油脂作为生物柴油原料时需要注意游离酸对碱催化剂活性的影响。

市场回收的废旧油脂作为生物柴油的原料，具有双重环保意义。美国Idaho National E ELaboratory[ ]进行过煎炸油生产生物柴油的试验，香港九龙巴士燃用利用回收餐饮废油生产的生物柴油，国内也有很多企业采用回收废油制生物柴油。但由于回收废油来源不一，其组成有很大的差异。从餐饮业回收的废油含有大量的水分、纤维物质，同时，在烹饪过程中产生的胶体、色素及碳等可能留在废油中，在使用这些废油时需要过滤除杂、脱胶脱色等处理。一部分回收废油由于氧化酸败及回收后的酸化处理，油脂的酸价往往很高，甚至高达100 mg／g以上。废油中存在大量的游离脂肪酸，采用废油来生产生物柴油时，游离脂肪酸会直接与碱催化剂生成皂，因此，不能直接使用碱催化剂。油料加工过程中，会随着脱磷脂、脱胶等工序产生大量油脚，油脚也可以作为生物柴油的原料。一一般油脚的含油量在30 ～50 ，同时也含有大量的水。

动物油脂是另一个重要的生物柴油潜在原料，主要从动物的屠宰废料、动物皮毛处理及食用肉类残油中得到，全国每年就有上千万吨。低质量的或混合油脂很难作为其他化学品生产的原料，是生产生物柴油的经济原料。但动物油脂一般饱和脂肪酸含量高，熔点和黏度较高，与甲醇的互溶性较差，因此，采用动物油脂生产生物柴油时，需要采用强力的搅拌来保持反应体系的良好混合和传质性能。更多的新植物油被用于生物柴油的生产，如芸苔植物油 ]、烟籽油等，新的油脂来源主要集中在不能食用、工业价值较差且产量较高的油料作物上。近年来，生物学界也一直在研究培育可以大规模生产、又不占用耕地的油料植物，如海藻类、野生作物类等。

我国生物柴油现状

我国生物柴油生产开发现状

2006-12-10 9:15

目前我国生物柴油的研发和生产已经起步。2002 年8 月，四川古杉油脂化学公司成功开发出生物柴油，该公司以植物油下脚料为原料生产生物柴油，产品的使用性能与0号柴油相当，燃烧后废物排放较普通柴油下降70%，经检定，主要性能指标达到德国DIN 51606 标准。

2002 年9 月，福建省龙岩市也建成2 万t/a 生物柴油装置，标志着我国生物柴油生产实现了产业化，其产品成本可控制在2000 元/t，并于2003 年建成10 万t/a能力。这种利用废动植物油生产生物柴油的新工艺在福建龙岩卓越新能源公司应用以来，截至2003 年5月，已生产生物柴油5000 多t。产品经上海内燃机研究所试验测定，其技术性能指标优于0# 矿物柴油。由福建省经贸委组织的专家鉴定认为，这一生物柴油技术具有较高的推广和应用价值。生物柴油项目已被福建省列为2002 年重点技术创新项目。

制约生物柴油产业化最大的障碍是成本过高，而福建省研制成功的这一

技术克服了生物柴油成本高的难点。主要取决于两点：①这一工艺的原料是废旧的植物和动物油，价格低且来源广。主要有：食用油加工过程中的下脚料，仅国内食用油厂一年就有这样的下脚料200 万t；宾馆、食堂中的“地沟油”（又称“泔水油”），一般的大中城市都有人专门回收这种“地沟油”；粮食储备的陈化油；废猪油、鱼片油等动物油。这一生物柴油所需要的原料，全国每年有400 万t，但目前这些“原料”大都作为废物处理，不仅容易污染环境，而且造成很大浪费。②新工艺在两项关键技术上取得突破。通过一种微酸性催化剂技术，使得在同一反应罐中醇解和酯化可同时进行，且反应速度明显加快。通过一种金属盐处理剂，解决了利用废旧动植物油脂生产柴油残留酸值高的关键问题。这两项关键技术均明显降低了成本。鉴定认为这两项关键技术达到了国际先进水平。

卓越新能源公司投产的2万t/a生物柴油项目，总投资1200万元。2003 年每吨生产成本约为2100元，通过石油公司的销售渠道进行销售，市场售价每吨2700元，略低于矿物柴油市场上每吨2800 元的售价，但扣除税收等因素，每吨可实现利润400～500 元。这种生物柴油既可以单独使用，也可以和矿物柴油混用。另外，除了成本低之外，这一工艺在生产过程中不会产生二次污染。

清华大学完成的生物酶法转化可再生油脂原料制备生物柴油新工艺通过教育部鉴定。利用这项创新工艺制备的生物柴油样品经检测，关键技术指标符合美国及德国生物柴油标准，并符合我国0 号优等柴油标准，这种环境友好的生物酶法生物柴油技术将有望实现产业化。

目前已实现产业化的生物柴油生产工艺主要是化学催化转酯法。但化学法制备生物柴油存在一些不可避免的缺点，如反应过程中使用过量的甲醇，后续处理过程较繁琐，油脂原料中的水和游离脂肪酸会严重影响生物柴油得率及品质，废碱（酸）液排放容易对环境造成二次污染等。而利用生物酶法合成生物柴油由于具有反应条件温和、醇用量小、无污染物排放等优点，日益受到人们的重视。但利用生物酶法制备生物柴油目前存在着一些亟待解决的问题:如反应物甲醇容易导致酶失活,副产物甘油影响酶反应活性及稳定性,酶的使用寿命过短等，这些问题成为生物酶法工业化生产生物柴油的主要瓶颈。针对生物酶法工艺瓶颈问题，清华大学课题组提出了全新的生产工艺，从根本上解除传统工艺中反应物甲醇及副产物甘油对酶反应活性及稳定性的负面影响，酶的使用寿命显著延长。利用该新工艺生产生物柴油，操作简单，常温常压下可将动植物油脂有效转化成生物柴油，产率达90％以上。另外，在该新工艺中，脂肪酶不需任何处理就可直接用于下一批次反应，并且表现出相当好的操作稳定性。该新工艺已在反应器上连续运转了10个多月，近200个反应批次，酶反应活性未表现出任何下降的趋势。新工艺显著延长了酶的使用寿命，大大降低了酶的使用成本，有望采用环境友好的生物酶法实现生物柴油的产业化生产。

由科技部组织实施的农产品深加工重大科技专项“双低油菜籽深加工关键技术研究与开发”课题组，围绕以油脚等废弃油脂开发生物柴油转化技术进行联合攻关，取得重大技术进展。针对现有废弃油脂制备生物柴油存在原料适应性差、工艺复杂、转化利用率低以及能耗较高等问题，该课题组在国内外首次提出了共沸蒸馏甘油酯化- 甲酯化生物柴油转化技术，并在此基础上先后完成了废弃

油脂的收集和技术测试、废弃油脂的生物柴油转化工艺研究、酯化专用关键设备研究、扩大试验、产品技术指标测试和应用试验等。试验及测试结果表明：采用共沸蒸馏甘油酯化- 甲酯化新技术实现了废弃油脂游离脂肪酸酯化和油脂转酯化高效反应，产品各项指标达到美国ASTM6751 标准，使用性能良好，完全能够作为柴油内燃机燃料。2004年该技术通过湖北省科技厅组织的成果鉴定。与国内外现有同类技术相比，该工艺技术具有工艺简捷，原、辅料消耗低，产品收率高等显著技术特点，达到国际先进水平。该技术将废弃油脂转化成生物柴油，实现了资源的综合利用，有利于实现农业和能源产业的有机结合，有利于环境保护，具有良好的经济和社会效益。目前我国油脂消耗量高达1700 万t，每年要产生250 多万t的废弃食用油脂，通过该技术加以转化可以实现产值105 亿元，增值可达40 亿元。

采用新工艺在中试装置上生物柴油产率达90％以上。用中试装置生产的生物柴油样品经中国石化集团石油化工科学研究院检测，产品技术指标符合美国及德国的生物柴油标准，并满足我国0号优等柴油标准。

中试产品经发动机台架对比试验表明，与市售石化柴油相比，采用含20％生物柴油的混配柴油作燃料，发动机排放尾气中一氧化碳、碳氢化合物、烟度等主要有毒成分的浓度显著下降，发动机动力特性等基本不变。生物酶法因反应条件温和、醇用量小、无污染物排放等优点日益受到重视，但存在甲醇及副产物甘油影响酶的反应活性及稳定性、酶的使用寿命不长、成本高等问题，成为生物酶法工业化生产生物柴油的瓶颈。

对此，清华大学化工系再生资源与生物能源试验室提出了一条全新的生产工艺路线，可以有效消除甲醇及副产物甘油对酶反应活性及稳定性的负面影响，酶的使用寿命也随之大大延长。该工艺在湖南海纳百川生物工程有限公司200kg ／ d 的生物柴油中试装置上得到成功应用，以菜籽油为原料生产出生物柴油。中试装置的反应器连续运转3个多月，生物酶活性未表现出明显下降趋势。另外，利用目前已有的技术还可以将生物柴油生产过程中的副产物甘油进一步转化为高附加值产品1，3 －丙二醇。两项技术的有机结合，可以显著提高生物柴油生产过程的经济效益。

生物柴油产业是新兴的高新科技产业，我国“十五发展纲要”己明确提出发展各种石油替代品，并将发展生物液体燃料确定为新兴产业发展方向，加快我国生物柴油的研发和应用是新时期赋予我们千载难逢的发展机遇

全球发展进程

全球生物柴油的生产技术进展

2006-12-10 9:57

新开发的生产生物柴油的反酯化方法可克服碱催化反酯化的缺点，如甘油回收和催化剂脱除困难、反应不完全，以及当油中含有游离脂肪酸和/ 或水时会生成皂化产物。传统的碱催化方法从三甘油酯和甲醇生产脂肪酸甲酯存在几个问题，包括在室温下反应速率太慢。植物油的催化反酯化（特别是反甲基化）生

产生物柴油甲酯过程很慢，这是因为初期反应混合物由两相组成，因此反应受到传质限制。生物柴油的工业化生产作为石油基柴油的替代路线往往还不甚经济，因为其生产费用约为石油基柴油的3倍。现在的生物柴油生产商仍采用高压、高温方法，速度慢且能耗高；采用化学方法也不能低成本地生产达到A S T M 标准的生物柴油。加拿大BIOX 公司正在将David Boocock 公司开发的技术（美国专利6642399 和6712867）推向工业化，该工艺不仅可提高转化速度和效率，而且可采用酸催化步骤使含游离脂肪酸高达30% 的任意原料（包括大豆油、废弃的动物脂肪和回收的植物油）转化为生物柴油，该工艺可降低生产费用高达50%，如果商业化成功，可望使生物柴油生产费用与石油基柴油相竞争。

BIOX 公司自2001 年4 月起在加拿大奥克韦尔（Oakville）100 万L/a 中型装置上验证了称为BIOX 的工艺，现正在Hamilton Harbour 生产地投资2400 万美元建设6000 万L/a 生物柴油装置放大BIOX 工艺，该装置定于2005 年6 月投运，这将是BIOX 公司第一套工业化装置。在BIOX 工艺中，脂肪酸首先在酸催化反应中转化成甲酯，反应在接近甲醇（溶剂）60℃的沸腾温度下，在柱塞流反应器（PFR）中进行，40min 反应后，在相似条件下，在第二台PFR中采用专用的共溶剂进行碱催化反应，三甘油酯在几秒内就转化成生物柴油和丙三醇副产物，99.5%以上未使用的甲醇和共溶剂循环利用，回收冷凝潜热用以加热进料。

新开发的方法使用共溶剂，可形成富油单相系统，因此反应可在室温下快速进行，10min 内反应可完成95%，而现用工艺要几个小时。该工艺已在德国莱尔（Leer）8 万t/a 验证装置上应用，第二套10 万t/a 装置也在德国汉堡投运。在新工艺中，惰性的共溶剂使之形成富油、单相系统，整个反应在该系统中进行，因此可提高传质和反应速率。碱催化步骤在接近室温和常压下于几分钟内完成，它与酸催化步骤结合在一起，使BIOX 工艺可连续进行。BIOX 工艺还克服了生物柴油现有生产路线的另外一些缺点，包括必须使系统达到所需纯度，以免反应中断，以及它们不能处理含脂肪酸大于1% 的物料。使用常规技术生产生物柴油的成本因原料而变化，原料占生物柴油生产费用约75%～85%，因此采用低费用的原料达到高的转化率至关重要。

Diester工业公司在法国塞特建设生产脂肪酸甲酯（FAME）的新装置，16 万t/a 的装置将于2005 年底投产，这将是采用Axens 公司Esterfip-H 工艺的第一套工业化装置。塞特装置的建设符合欧盟指令2003/EC3117 目标要求，该指令要求到2010 年使生物燃料用量达到5.75%，生物燃料可减少温室气体总排放量和使欧盟减小对原油进口的依赖。生物柴油的主要组分FAME 通过植物油如菜子油、大豆油和葵花子油来生产。Esterfip-H 工艺由法国石油研究院（IFP）研发，由Axens公司推向商业化。第一套工业化Esterfip工艺装置于1992年建于法国Diester工业公司维尼特地区，基于均相催化剂。而新装置则采用多相催化剂-两种非贵金属的尖晶石混合氧化物，属首次应用，它可避免采用均相催化剂如氢氧化钠或甲醇钠的工艺所需的几个中和、洗涤步骤，以及不会产生废物流。

此外，来自Esterfip-H工艺的丙三醇副产物的纯度大于98%，而采用均相催化剂路线时，其纯度约为80%。这种副产物的利用可提高整个生产的经济性。

在连续法Esterfip-H工艺中，反酯化反应采用过量甲醇在比均相催化剂工艺温度较高的条件下进行，过量甲醇用蒸发方法除去，并循环至工艺过程，与新鲜甲醇相混合。该化学转化采用两个串联的固定床反应段来达到，分离丙三醇以改变平衡。每一反应器后的过量甲醇通过部分闪蒸除去，酯类和丙三醇再在沉降器中分离。生物柴油在甲醇最后回收后通过减压蒸发予以回收，然后提纯去除微量丙三醇。甲酯纯度超过99%，产率接近100%。

再一先进的工艺是在连续流动反应器中采用油与甲醇强化混合，2002 年采用这一技术的10 万t/a生物柴油装置建于德国玛尔（Marl），从该过程可回收1.2万t / a 高级丙三醇。该技术也在美国加州里弗代尔（Riverdale）南方动力公司的10 万t/a 装置上应用。另一创新工艺是采用连续反酯化反应器（CTER），这一新技术可降低投资费用，Amadeus公司在澳大利亚西部建设的3.5 万t/a 生物柴油装置将采用CTER 技术。

目前生物柴油主要采用化学法生产，现正在研究生物酶法合成生物柴油技术。用发酵法（酶）制造生物柴油，混在反应物中的游离脂肪酸和水对酶催化剂无影响，反应液静置后，脂肪酸甲酯即可分离。日本大阪市立工业研究所成功开发使用固定化脂酶连续生产生物柴油，分段添加甲醇进行反应，反应温度为30℃，植物油转化率达95%，脂酶连续使用100 天仍不失活。反应后静置分离，得到的产品可直接用作生物柴油。

通过加氢裂化方法也可生产生物柴油，现已开发了几种新工艺。加氢裂化方法不联产丙三醇。可将植物油转化为高十六烷值低硫柴油，可加工宽范围原料包括高含游离酸的物料。加氢裂化过程中发生几种反应，包括加氢裂化、加氢处理和加氢。产率为75%～80%，十六烷值高，硫含量＜ 10PPm。28 天后可生物降解95%，而石油基柴油在同样时间内降解40%。与其他生物柴油比，主要优点是可降低NOx 排放。该工艺采用常规的炼厂加氢处理催化剂和氢气，可供炼油厂选用，因有氢气可用，可方便地与炼油厂组合在一起。

生物柴油生产工艺

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:

地沟油制备生物柴油

可行性研究报告 项目名称：高效低成本地沟油制生物柴油技术研发及产业化申请单位：宁波杰森绿色能源科技有限公司 单位地址：宁波奉化市松岙镇金山工业区 联系人：邬仕平 合作单位：浙江工业大学

目录 一、对项目相关领域国内外技术现状和发展趋势的掌握和理解 ..... - 3 - 1、项目背景简述.............................................................................. - 3 - 2、国内外技术现状及发展趋势...................................................... - 6 - 二、项目攻关预期目标及其具体考核指标 ......................................... - 8 - 1、预期目标...................................................................................... - 8 - 2、考核指标...................................................................................... - 8 - 三、项目拟采用的工艺技术路线、关键技术 ..................................... - 9 - 1、项目拟采用的工艺技术路线...................................................... - 9 - 2、工艺技术路线............................................................................ - 11 - 3、关键技术.................................................................................... - 11 - 四、项目的主要技术特点和创新点、知识产权分析 ....................... - 14 - 1、主要技术特点和创新点............................................................ - 14 - 2、可能取得知识产权分析............................................................ - 20 - 五、项目的组织管理及相关保障措施 ............................................... - 21 - 1、组织管理措施............................................................................ - 21 - 2、项目的保障措施........................................................................ - 22 - 六、项目完成年限及进度安排............................................................ - 22 - 七、项目经费预算说明........................................................................ - 23 - 1、对各科目支出的主要用途、与项目研究的相关性及测算方法、 测算依据进行详细分析说明。...................................................... - 23 - 2、课题的主要研究内容、任务分解，以及经费预算的需求、测算 方法、测算依据等相关说明.......................................................... - 29 - 八、申报单位综合经济实力................................................................ - 30 - 九、申报单位研究工作基础条件 ....................................................... - 31 - 1、申报单位情况............................................................................ - 31 - 2、合作单位情况............................................................................ - 32 - 十、项目承担人员水平........................................................................ - 35 -十一、项目的风险分析........................................................................ - 41 - 1、风险评价.................................................................................... - 41 - 2、效益分析.................................................................................... - 43 -

地沟油制备生物柴油的技术方法

同时使0号柴油的闪点提高，凝点和冷滤点降低，使储运过程更加安全，低温性能得到改善，有利于在更宽的温度范围内使用，可以满足使用要求。

地沟油酸催化法制备生物柴油是利用地沟油与甲醇或乙醇等低碳醇在酸性催化剂条件下进行酯交换反应，生成相应脂肪酸甲酯或乙酯。姚亚光等以酸作为催化剂，首先对地沟油进行除杂、脱胶、脱色、脱水的预处理，在酸催化条件下利用地沟油制备生物柴油，通过对地沟油与甲醇、乙醇酯化反应进行正交实验，实验确定了酸催化地沟油制备生物柴油的最佳反应条件为：甲醇温度为70 ℃，油醇摩尔比为1∶40，催化剂浓度为7%，反应时间为6小时，级差顺序依次是：油醇摩尔比、反应时间、催化剂浓度、温度；乙醇温度为80 ℃，油醇摩尔比为1∶30，催化剂浓度为5%，反应时间为6小时，级差顺序依次是：油醇摩尔比、温度、催化剂浓度、反应时间。通过该方法制备出性质优良的生物柴油。主要优点有：良好的可燃性（十六烷值）、蒸发性（馏程及馏出温度）、安全性（闪点），黏度和冷凝点温度，对发动机的腐蚀性（酸度和酸值），热值。该实验制备的生物柴油在很多方面具有普通柴油无法比拟的优越特性。 付严等以地沟油为原料，研究了地沟油和甲醇在三段式反应器中固定化脂肪酶上合成生物柴油。对地沟油的酸值、皂化值以及水含量进行了检测。考察了进料流速、溶剂、水含量对反应的影响。在40 ℃，正己烷作溶剂，添加水含量为地沟油质量的20%，每一段反应器中添加的甲醇与地沟油的摩尔比为1∶1时，生物柴油产率为94%。 陈英明等将地沟油通过过滤、脱胶、脱色、脱水等预处理后，与甲醇、正己烷、水等按一定比例通过搅拌器混合均匀，用蠕动泵输送到填充片状固定化酶的反应器顶部，滴入反应器内，恒温循环水浴。将三支反应器串联起来形成一个三级反应系统，每一级反应器进料的油醇摩尔比均为1∶1，每级反应的产物及时去除副产物甘油。将反应产物通过水洗、蒸馏等除去甲醇、水和正己烷，得到粗制生物柴油。以该方法制备的生物柴油，采用GC-2010型气相色谱仪和QP2010型色质联用仪对该生物柴油作定性分析，运用GC-MS方法确定生物柴油中脂肪酸甲酯、游离脂肪酸和甘油酯类的位置，由此确定GC色谱图中各种成分及其含量，并通过面积法和内标法测定生物柴油的转化率和产率，最终得到地沟油酶法制得的生物柴油转化率达到93.53%、产率为77.45%。 李为民等以地沟油为原料制备生物柴油，先通过预酯化把地沟油酸值降低到2±1 mg KOH/g，再进行酯交换制备生物柴油，通过正交试验得到地沟油预酯化反应的最佳条件是：浓硫酸用量为2%、甲醇用量为16%、反应 温度75 ℃、反应时间4 小时；地沟油酯交换反应的最优工艺条件是：甲醇20%、KOH用量1%、反应温度65 ℃、反应时间2 小时，且制备所得的生物柴油达到国家生物柴油标准要求。 张爱华等利用多元醇的预酯化技术对地沟油进行处理，以碱性离子液体1－甲基－3－丁基咪唑氢氧化物为催化剂制备生物柴油。考察了离子液体的用量、醇与油物质的量比、反应温度和反应时间对酯交换反应的影响。结果显示，以地沟油制备生物柴油的工艺条件为：醇与油物质的量比为8∶1、反应温度70 ℃、反应时间110 分钟、催化剂用量为原料油质量的3.0％。在此条件下，脂肪酸甲酯转化率为95.7％。实验考察了甘油加入量、反应温度、反应时间对预酯化反应的影响，同时考察了催化剂用量、醇油摩尔比、反应温度、反应时间对酯交换反应的影响。通过正交试验确定了地沟油预酯化—酯交换反应制备生物柴油的最佳反应条件。陈安等根据地沟油酸值高的特点，采用固酸、固碱两步非均相催化法开发生物柴油。此法避免了均相酸法耐酸设备价格高、反应时间长、酯化率低、有废水等缺点；克服了均相碱催化酯交换反应对高酸值地沟油易皂化、得率低、产生大量废水等弊病；同时，也弥补了两步均相法产生大量废水、影响环境的不足。通过试验确定了该方法的最佳实验条件为：反应时间2.5 小时，醇油摩尔比10∶1，固碱催化剂为油重的2.0％，助溶剂四氢呋喃为3％，反应温度71 ℃。此时酯化率在96％以上。 超临界酯交换反应即无催化的酯交换反应。当甲醇 地沟油超临界法生产生物柴油

地沟油生产生物柴油科研报告

科研实践：利用地沟油生产生物柴油 的研究进展 姓 名： 廖伟霖 学 号： 210892285 学 院： 福州大学至诚学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 年 级： 08级（2）班 指导教师： 沈英

摘要： 生物柴油是一种原料广泛的可再生性燃料资源,目前世界各国正掀起开发利用生物柴油资源的热潮,与矿物柴油相比,它具有低含硫和低排放污染,可再生,优良的生物可降解性等特点,有广阔的发展前景,而原料问题是制约生物柴油产业发展的瓶颈。地沟油来源广泛,廉价易得,是制备生物柴油的良好原料。利用地沟油制备生物柴油不但可以缓解能源危机、环境污染等社会问题,还提供了废弃食用油脂的合理化利用方式、防止废弃食用油脂再次返回餐桌。文章综述了我国地沟油的现状，综述了国内外利用地沟油制备生物柴油的主要技术方法及其进展情况，并展望了地沟油生产生物柴油的发展前景 关键词：地沟油生物柴油制备 1、研究意义 随着人们对不可再生能源日益减少及环境污染的日趋关注,开发新型环境友好的可再生燃料已成为当今科学研究的热点课题之一。将废弃油脂转化为柴油的代用燃料有着可再生及可生物降解等优点，不但可以缓解能源危机、环境污染等社会问题，还提供了废弃食用油脂的合理化利用方式、防止废弃食用油脂再次返回餐桌。 2、研究目的 综述了国内利用地沟油制备生物柴油的主要技术方法及其进展情况，并展望了地沟油生产生物柴油的发展前景 3、研究内容 3.1引言 地沟油是指宾馆、饭店附近的地沟里，污水上方的灰白色油腻漂浮物，捞取收集后经过简单加工，油呈黑褐色，不透明，有强烈的酸腐恶臭气味。随着第三产业的迅速发展，我国的餐饮业规模日益扩大，餐饮废水中排出的地沟油增多，不仅堵塞管网、严重污染城市环境，甚至孳生出了地沟油的非法回收提炼，有毒“地沟油”回流市场用于食品加工等现象，由于地沟油与地下水泥壁、地下生活污水、废旧铁桶、果蔬腐败物、生活垃圾（粪便）、多种细菌毒素、寄生虫及虫卵等接触，所受污染严重，同时由于在聚集过程中会逐渐发生水解、氧化、缩合、聚合、酸度增高、色泽变深等一系列变化，伴随这些变化会随之产生游离脂肪酸、脂肪酸的二聚体和多聚体、过氧化物、多环芳烃类物质、低分子分解产物等对人

地沟油及动植物油脂加工生物柴油可研报告讲解

地沟油加工生物柴油 技 术 可 行 性 报 告

一、什么是生物柴油？ 顾名思义，所谓生物柴油就是以生物质为资源的一种柴油，具体地说，它以动物、植物油脂等天然原料为基础与有关化工原料复合加工而成的新型能源。颜色与柴油一样清亮透明。生物柴油含碳量18与柴油（16－18）基本一致，在酯化后，分子量约280左右，与柴油220接近，根据相似相溶的原理，它与柴油相溶性极佳。 二、生物柴油原料来源 主要来源是植物油脂和动物油脂 1．植物油脂 植物油脂占油脂总量的70%，是生物柴油最为主要的原料油。植物油脂又可以分为草本植物油和木本植物油。 草本植物油脂以油料作物油为主，从“九五”期间开始，我国油料作物生产得到快速发展，油籽年总产从1996年的4144.5万吨增加到4775.0万吨（未含芝麻等小油料），平均年增长率为3.5%左右。大豆、油菜、花生三大作物是油料总产增长的主要来源，其中大豆平均占油籽总产的32.74%，油菜占21.69%，花生占25.79%。我国油料年均种植面积达到约3.7亿亩，仅次于禾谷类粮食作物的种植面积。这是生物柴油基本来源。另外，我们还拟采用国外进口椰子油和棕榈油。 关于文光果油文光果在我国主要适宜生长在黄河以北地区。文光果油作为一种植物油脂是加工生物柴油的优质原料。 2．动物油脂 动物油脂主要是指牛脂、羊脂、猪脂、黄油，其产量占油脂总量的30%，是仅次于大豆油的第二大重要油脂资源。 3．废弃食用油脂 废弃食用油脂即餐饮饭店和食品加工企业在生产、经营过程中产生的不能再食用的动、植物油脂。据有关资料统计，目前我国每年产生的废弃食用油脂达食用油脂总量的8%以上，在100万吨左右。北京市泔水油、地沟油源大约有五六万个。麦当劳、肯德基等快餐店的剩油，烤鸭烧鸡产生的废油，剩饭残渣泔水油，餐饮企业下水道中隔油池里撇出来的地沟油等，全年合计大约几十万吨左右。 三、生物柴油生物柴油指标（参照国标柴油），主要技术指标如下： 序号指标名称单位指标值特级 1 色度号≤1 2 硫含量%(m/m) ≤0.05 3 酸值MgKOH/10 ≤45 5 凝点≤0，－5 6 闪点（闭口）℃≤70 7 10％蒸余物残碳％（m/m）≤0.5 8 铜片腐蚀级≤1 9 水分%(m/m) 痕迹 10 机械杂质无 11 十六烷值≥45

地沟油生产生物柴油调研报告

地沟油生产生物柴油调研报告

用地沟油生产生物柴油调研报告 根据公司领导对十二五规划的安排，要开展生物柴油项目前期调研，特别是利用西安及周边地市的地沟油来生产生物柴油，为此，我们组织相关人员进行了调研，现汇报如下。 第一章、项目提出的背景、投资的必要性及经济意义 （一）项目背景 随着中国能源危机警钟的敲响，以能源集约化利用为前提，充分开发利用生物能、太阳能等清洁能源，越来越成为一种共识。据专家预测：新能源与可再生能源将成为全世界和企业发展的新领域。 生物能源是我国第三大能源，仅次于煤和石油，在全部能源消耗中约占15%，是唯一可运输和储存的可再生能源，既可作为燃料用于发电，又能转化为“柴油”等。生物能源转化为生物柴油，其主要原料来自植物油脂、动物油脂、植物油精练后的下脚料：酸化油、消水油（地沟油）及各种油炸食品后的废弃动植物油脂。 目前国内对柴油的年需求量超过1亿吨，为此，国家每年要花大量的资金进口柴油和原油以满足日益增长的需求。生物柴油属于可再生新能源，具有开发利用的广阔前景，具有开发的战略性意义。 （二）、项目的必要性和意义 1、有利于解决我国的能源危机 能源危机是人类本世纪中叶即将面临的巨大挑战。石油是应用最为广泛的能源。国际上最新估算，地球上石油稳定供给不会超过20年，枯竭期仅为50年。中国是石油资源相对贫乏的国家，人均储量仅为世界的12%。随着国民经济的高速增长，我国的石油资源日趋紧缺，自1993年我国成为石油净进口国以来，原油进口数量逐年增加，2004年我国进口原油1.2亿吨，比上年增长34.85%，占国家石油总供给量40%以上。预估到2020年，进口石油将占总石油消耗量（4

地沟油泔水油提炼生物柴油技术与设备

地沟油、泔水油提炼生物柴油技术与设备 2006-12-07 15:04 生物柴油可以植物油、动物油为原料制造，但目前多以脂肪酸、泔水油、城市地沟油、精炼下脚料为生产原料。生物柴油可作为石油燃料的替代产品。 “生物柴油”最大的特点是它的可再生性，资源永远不会枯竭。有关专家表示，不仅是餐饮食肆每天都会产生“潲水油”，包括油菜籽油、大豆油、玉米油、棉籽油、花生油、葵花子油、棕榈油、椰子油……其实都具备“变身”柴油的可能性。我国每年产生潲水油差不多有2600万吨。 废弃食用油脂即餐饮饭店和食品加工企业在生产、经营过程中产生的不能再食用的动、植物油脂。包括经过多次煎、炸食物后废弃的油脂。由于这些废油脂都排入下水管道或隔油隔渣污水池中，因此俗称地沟油。 随着我国食品行业和餐饮服务业迅速发展，每年产生的废弃食用油脂也越来越多。废弃食用油脂的“再利用”生产生物柴油，是遏制“毒油”的一种有效途径。 工艺过程简述 经过干燥的酸化油与辅料、催化剂一起投入到带加热、搅拌的反应釜内，搅拌加热至反应温度下，将辅料部分汽化与反应生成的水汽一起进入精馏塔内，脱去水分后再回流到反应釜中参加反应。反应结束后蒸馏出未反应的辅料，反应产物泵入水洗脱水锅，首先用热水依次洗涤至中性，再加热干燥脱水。最后送入高温蒸馏釜并精馏提纯，即得到生物柴油。蒸馏残渣即为植物沥青。 投资核算 （1）处理能力为12吨/日废油脂，产品为生物柴油4000吨/年的成套设备价格 460万元； （2）生产车间建筑面积为500米2的投资 40万元； （3）供水、配电、消防系统投资 60万元； （4）运输设备投资 20万元； （5）仓库投资 30万元； （6）0.5 t/h锅炉的投资 20万元； （7）未预计其它费用 20万元； （8）总投资 650万元； （9）销售收入 2236万元； （10）销售利润 455万元； （11）投资利润率 70%； （12）静态投资回收期 1.43年。 设备特点 (1)可以处理多种原料 可接受多种多样的原料，植物油，餐饮业排放出的废油脂，又如食品厂、植物油厂等的油脂精炼的下脚料都可作为原料。 (2)设备产量根据需求设计制造

地沟油制造生物柴油的技术可行性报告

地沟油制造生物柴油的技术可行性报告(2010/05/27 11:46) 目录：公司动态 浏览字体：大中小地沟油制造生物柴油的技术可行性报告 一、背景 我国不仅是世界上餐饮业最发达的国家之一，而且中国料理也是用油最多的料理之一，餐饮业每天都会产生大量的含有动植物油脂的废水。为了使进入城市污水管道的油脂减量，各地环保部门对餐饮业的油脂排放做出了各种规定，这些规定的共同之处是所有的厨房排水口必须安装油脂截流装置，使用最为普遍的就是油水分离槽，大部分的油脂便被截留在该槽中，这种废油脂被称为“地沟油”。仅上海这样的废油脂年产量约1.5—3万吨。从这些油脂是一种可再利用的资源被人们认识以后，它便成了抢手货，一支捞油回收队伍便应运而生。仅在上海无证捞油人员达1000人之多，无固定场所、无营业执照、无管理的“三无”废油脂处理加工点上百个，这其中有相当一部分加工点把这些废油经简单处理后，作为精制食用油又重新回到了市场，对居民健康构成了潜在的严重威胁。这种现象已经发展成全国性的问题，中央电视台及各省市媒体对这种现象都作了跟踪报道，引起了各地政府的高度重视。近年来，我国部分城市相继出台了“禁止地沟油非法加工”等相关管理条例。因此地沟油的再利用技术也成为一个新的研究项目，引起了科研工作者的极大关注。 目前国内对“地沟油”的处置再利用途径比较单一，主要是通过初加工或简单的深加工， 制成的产品有： ⑴硬脂酸原料； ⑵饲料添加剂，替代进口三级牛油； ⑶肥皂原料； ⑷机械加工用油； ⑸脱模油； 所有的这些方法都存在着技术落后，设备简陋，污染严重，卫生状况恶劣等相同的问题。研究发现以植物油为主的“地沟油”一般由14-18个碳链组成，而柴油分子是由15个左右的碳链组成，因此将“地沟油”再生为生物柴油的研发便成了国内外专家的主攻方向。 二、生物柴油研发状况

地沟油生产生物柴油调研报告

用地沟油生产生物柴油调研报告 根据公司领导对十二五规划的安排，要开展生物柴油项目前期调研，特别是利用西安及周边地市的地沟油来生产生物柴油，为此，我们组织相关人员进行了调研，现汇报如下。 第一章、项目提出的背景、投资的必要性及经济意义 （一）项目背景 随着中国能源危机警钟的敲响，以能源集约化利用为前提，充分开发利用生物能、太阳能等清洁能源，越来越成为一种共识。据专家预测：新能源与可再生能源将成为全世界和企业发展的新领域。 生物能源是我国第三大能源，仅次于煤和石油，在全部能源消耗中约占15%，是唯一可运输和储存的可再生能源，既可作为燃料用于发电，又能转化为“柴油”等。生物能源转化为生物柴油，其主要原料来自植物油脂、动物油脂、植物油精练后的下脚料：酸化油、消水油（地沟油）及各种油炸食品后的废弃动植物油脂。 目前国内对柴油的年需求量超过1亿吨，为此，国家每年要花大量的资金进口柴油和原油以满足日益增长的需求。生物柴油属于可再生新能源，具有开发利用的广阔前景，具有开发的战略性意义。 （二）、项目的必要性和意义 1、有利于解决我国的能源危机 能源危机是人类本世纪中叶即将面临的巨大挑战。石油是应用最为广泛的能源。国际上最新估算，地球上石油稳定供给不会超过20年，枯竭期仅为50年。中国是石油资源相对贫乏的国家，人均储量仅为世界的12%。随着国民经济的高速增长，我国的石油资源日趋紧缺，自1993年我国成为石油净进口国以来，原油进口数量逐年增加，2004年我国进口原油1.2亿吨，比上年增长34.85%，占国家石油总供给量40%以上。预估到2020年，进口石油将占总石油消耗量（4亿

吨）的63-70％，而国内生产能力仅为1.6亿吨～2.0亿吨，我国原油资源不足，加上国际油价一路飙升的问题严重制约我国的石化工业的发展，为此，我国积极采取措施，加大替代能源基础研究的技术开发的投入，实现能源多元化战略，减少对石油资源的过分依赖。近年来，生物燃料被认为是很有潜力的替代能源，其中生物柴油在技术先进性，技术成熟度，经济性，配套设施建设等方面具有极强的竞争力，是一种很有发展潜力的新能源，因此，对该项目的建设是十分必要的。 2、有利于缓解我国环境危机 石油在人类社会现代化发展中发挥巨大作用的同时，也带来了严重的生态环境污染问题。资料显示，大气中70％的二氧化碳、80％的硫化物和70％的氮氧化物来自于化石燃料燃烧后的产物。出于国家经济利益、战略安全和可持续发展的迫切需要，新型、清洁能源的开发与利用，一直是我国政府和世界各国都极为关注的重大战略问题。 而生物柴油有优良的环保特性，具体表现为：生物柴油含硫量低，可使二氧化硫和硫化物的排放减少约30％；生物柴油不含对环境造成污染的芳香烃；与普通柴油相比，生物柴油具有环境友好特点，其柴油车尾气中有毒有机物排放量仅为普通柴油1／10，颗粒物为20％，CO2和CO排放量仅为1O％；其废气排放指标可满足欧洲Ⅱ号和Ⅲ号排放标准。 另外，生物柴油可以由废餐饮油等原料制成，这对于保障人民的身体健康以及缓解我国的能源危机和环境危机都具有重要的意义，对建设资源节约型、环境友好型社会起到积极的促进作用。 3、生物柴油其他方面的优点 （1）有较好的发动机低温启动性能，无添加剂冷凝点达零号柴油标准。

地沟油回收制备生物柴油前景如何

地沟油回收制备生物柴油前景如何 为杜绝地沟油回流进餐桌，国务院办公厅日前下发了《关于加强地沟油整治和餐厨废弃物管理的意见》（意见），明确提出要严厉打击非法生产销售“地沟油”行为，同时探索适宜的餐厨垃圾资源化利用和无害化处理技术工艺路线及管理模式。据记者了解，关于餐厨垃圾的资源化处理方面，尤其是地沟油回收制备生物柴油方面，我国已研发出成熟的相关技术。那么，这一技术的产业化推广情况如何？带着这个问题，记者近日进行了采访调查。 转化技术已能实现盈利 今年3月，武汉大学一位教授的调查数据表明，全国每年回流餐桌的地沟油数量达300万吨，这些非法提炼的食用油，给广大人民群众身体健康带来严重威胁。但令人欣慰的是，这些曾一度令人谈之色变的“地沟油”可以通过再加工，成为重要的环保能源——生物柴油。 生物柴油较之目前普遍使用的石油柴油，更高效环保。有一份参考检测报告显示，在0号柴油之中，若以10％的比例添加生物柴油，那么这辆汽车在行驶同样里程之后，所排放出的污染气体比不添加生物柴油时减少50％左右。此外，燃用生物柴油的车辆尾气中有毒有机物和二氧化碳、二氧化硫的排放量仅为石油柴油的十分之一，颗粒物只有石油柴油的五分之一，而且生物柴油没有铅及有毒物质的排放。 北京化工大学副校长、生命学院教授谭天伟在接受记者采访时表示，地沟油回收后用来生产生物柴油，不仅可以减少地沟油对人民群众身体健康的危害，保障食品卫生安全，还可以实现餐厨垃圾的资源化利用，有效解决目前存在的能源短缺问题。 “地沟油最简单的应用方法是直接作为锅炉燃料，经过处理后也可以转化成各种化工用品，不过市场最大、应用前景最好的，还是作为制造生物柴油的原料。”清华大学应用化学所所长刘德华教授介绍，所谓生物柴油，是以动植物油脂及废食用油为原料制成的液体燃料。 “我校的地沟油生产生物柴油项目取得巨大进展，其采用的是一种动、植物油制备生物柴油的工艺专利技术，目前该项目的原料转化率已达75%—80%，因此从技术水平来说，产业化问题不大。”云南师范大学教授张无敌对《中国能源报》记者表示，他负责的这个项目已引起云南省相关部门和领导的重视，按照云南省能源局的部署，他正在做一个有关地沟油回收市场的调研，并将通过最终调研数据为政府出台相关支持政策和措施提供参考依据。 据了解，目前国内用地沟油生产生物柴油的相关技术水平已有很大提高，中科院、清华

地沟油到生物柴油工艺流程

1、直接混合：粘度高，所含的酸性组分、游离脂肪酸以及在贮存和燃烧过程中，因氧化和聚合而形成的凝胶、炭沉积和润滑油粘度增大等不可避免的严重问题。 2、裂解法：生产工艺复杂，设备昂贵，产物中不饱和烃含量较高，并且热解后氧以二氧化碳的形式损失掉（生产过程需要消耗大量的能量） 3、用碱酯交换法：用精炼植物油，中和游离脂肪酸易皂化，含酸值较高的油（地沟油）不适合。 4、生物酶法主要问题是：转化率低，短链醇对酶有一定毒性，酶易失活，酶催化剂价格贵，生产周期长。 5、酸酯交换法：就非常适合用在废油上，摆脱了以上的缺点。因此我们选择用酸酯交换法。

酸酯交换法工艺流程原理如下： 1）地沟油的前处理，将水和不纯固体分离掉。 2）地沟油预酯化反应，加入一定量的酸催化剂（浓硫酸）和甲醇，在25 -120℃下，将废油脂中游离脂肪酸转化成脂肪酸甲酯。 3）酯交换反应，预酯化反应后的地沟油在除去下层的废水后，加入一定量的碱催化剂（KOH）和甲醇，在50-120℃下，将中性油脂即脂肪酸甘油酯转化成脂肪酸甲酯。 4）酯交换反应后得到一个粗产品：过量甲醇和副产物甘油的混合物，通过蒸馏分离将甲醇和甘油从产品中分离出去。 5）精制，在特殊的处理剂作用下，可将残留在产品中的催化剂、游离甘油、脂肪酸肥皂、有色物质等杂质转化成不溶或难溶于产品的残渣，从而可非常容易地从产品中分离出去，中和碱催化剂分解脂肪酸肥皂，破坏乳化、脱色、凝絮沉淀。 6）调和，上述工序得到的精制产品，其冰点通常在-3℃—-5℃左右，比石油柴油的高，为了保证在低温下不至于发生燃料系统的堵塞，而添加防寒剂以降低冰点。 7）精密过滤得到产品生物柴油。 在整个生产过程中有废水、废渣和过量原料及副产物产生，处理方法简述如下： 1）废水 废水→沉降→过滤→脱色、絮凝、中和→过滤 ↓↓ 废渣（另外处理） 排放←生化处理←爆气 2）废渣 废渣→发酵→混合→有机复合肥 3）副产品 反应混合物→分离→副产物→蒸馏、分离→甲醇（回收再利用） ↓ 生物柴油 所需原材料表 原材料规格 地沟油国内收集 甲醇>99%（国产） 氢氧化钾 >95%（国产） 硫酸 70%和95%（国产） 处理剂日本公司提供配方（国产） 降温剂日本公司指定（国产货）

地沟油制造生物柴油的技术可行性报告

地沟油制造生物柴油的技术可行性报告 一、项目背景 随着中国能源危机警钟的敲响，以能源集约化利用为前提，充分开发利用生物能、太阳能等清洁能源，越来越成为一种共识。据专家预测：新能源与可再生能源将成为全世界和企业发展的新领域。 中国作为一个发展中的国家，面临着经济增长和环境增长保护的双重任务，为了保护环境并实现经济的持续增长，改变能源发展和消费方式，开发利用可再生能源是必要的选择，因此，可再生能源具有广阔的潜力和发展前景。 生物能源是我国第三大能源，仅次于煤和石油，在全部能源消耗中约占15%，是唯一可运输和储存的可再生能源，既可作为燃料用于发电，又能转化为“柴油”等。生物能源转化为生物柴油，其主要原料来自植物油脂、动物油脂、植物油精练后的下脚料：酸化油、消水油（地沟油）及各种油炸食品后的废弃动植物油脂。 柴油是国家战略物质，广泛用于工程机械、锅炉、工业窑炉、船舶、军舰、农用机械、交通、动力等设备的柴油机燃料。目前国内对柴油的年需求量超过1亿吨，为此，国家每年要花大量的资金进口柴油和原油以满足日益增长的需求。生物柴油是可再生能源，具有开发利用的广阔前景，具有开发的战略性意义。我国不仅是世界上餐饮业最发达的国家之一，而且中国料理也是用油最多的料理之一，餐饮业每天都会产生大量的含有动植物油脂的废水。为了使进入城市污水管道的油脂减量，各地环保部门对餐饮业的油脂排放做出了各种规定，这些规定的共同之处是所有的厨房排水口必须安装油脂截流装置，使用最为普遍的就是油水分离槽，大部分的油脂便被截留在该槽中，这种废油脂被称为“地沟油”。自从这些油脂是一种可再利用的资源被人们认识以后，它便成了抢手货，一支捞油回收队伍便应运而生。出现了许多无固定场所、无营业执照、无管理的“三无”废油脂处理加工点，这其中有相当一部分加工点把这些废油经简单处理后，作为精制食用油又重新回到了市场，对居民健康构成了潜在的严重威胁。这种现象已经发展成全国性的问题，中央电视台及各省市媒体对这种现象都作了跟踪报道，引起了各地政府的高度重视。近年来，我国部分城市相继出台了“禁止地沟油非法加工”等相关管理条例。因此地沟油的再利用技术也成为一个新的研究项目，引起了科研工作者的极大关注。 目前国内对“地沟油”的处置再利用途径比较单一，主要是通过初加工或简单的深加工，制成的产品有：硬脂酸原料、饲料添加剂（替代进口三级牛油）、肥皂原料、机械加工用油、脱模油等。所有的这些方法都存在着技术落后，设备简陋，污染严重，卫生状况恶劣等相同的问题。而研究发现以植物油为主的“地沟油”一般由14-18个碳链组成，而柴油分子是由15个左右的碳链组成，因此将“地沟油”再生为生物柴油的研发便成了国内外专家的主攻方向。 二、生物柴油研发状况 生物柴油最早于1988年诞生于德国，经几十年的发展已取得了较大成就。由于原料的成本和充足供应问题已成为目前生物柴油发展的瓶颈。所以，世界各国纷纷根据本国国情选择

制备生物柴油的方法

1用地沟油制备生物柴油的方法 前言：本发明涉及一种用地沟油制备生物柴油的方法，按重量百分比，A.将97～99.8％的地沟油和0.2～3％的多孔载体的固体酸催化剂加入反应釜内，反应温度控制在＞95℃至130℃，常压下通入气相甲醇，搅拌1～4小时进行酯化反应，反应结束后，分离出固体酸催化剂；B.将酯化反应后70～80％的液体、15～25％的甲醇以及1～5％的固体碱催化剂放入反应釜内，反应温度控制在50℃～65℃，常压下搅拌0.5～2小时进行酯交换反应； C.酯交换反应完成后，将液体静置或进行离心分离，上层即为制备的生物柴油，下层为甘油、固体碱催化剂以及甲醇。本发明具有酯化反应充分，能耗低，工艺简单，收率高的特点，能满足工业化规模生产。 制造生物柴油的反应釜 前言：本发明涉及一种制造生物柴油的反应釜，包括釜体和安装在釜体上的搅拌装置，所述的釜体为具有夹层的夹套式结构，釜体上的蒸汽进口和冷凝水出口与夹层相通，釜体上分别设有的原料进料口、出料口、催化剂进口以及溶剂进口与釜体反应腔相通，所述原料进料口和催化剂进口分别设置在釜体的上部，出料口设置在釜体的底部，而溶剂进口设置在釜体的底部或/和下部。本发明的反应釜结构简单，设备投资少，酯化反应充分，生产效率高，能满足工业化规模生产。 反应釜：又称反应器或反应锅。是化工生产中用于进行化学反应的一种容器。常配备必要的传热装置和搅拌装置以达到强化生产的目的。反应釜分为间歇式、半连续式和连续式三种。搅拌器主要用于染料和制药工业，也用于其他工业，如烧碱生产中的苛化桶等。使两种或多种物料进行混合的操作。有机械搅拌和空气搅拌等方法。可以促进物理变化和化学反应。通常在搅拌器中进行。 温度控制以温度作为被控变量的开环或闭环控制系统。其控制方法诸如温度闭环控制，具有流量前馈的温度闭环控制，温度为主参数、流量为副参数的串级控制等。在分布参数系统中，温度控制是以控制温度场中温度分布为目标的。 脂肪酸温控容器结晶分离法利用油脂化学品固化点的差别进行分离的最早方法。主要用在油脂的分离操作，如脱蜡、冬化、棕榈油分为棕油硬脂精和棕油油精等。油脂水解得到的混合脂肪酸也可用此法将其中熔点较高的硬脂酸和棕榈酸等与较低的油酸等分开。本法的特点是温度控制要均匀，但不能强烈搅拌以免结晶被破坏。因此冷却只能缓慢地进行，导致结晶罐体积庞大，而这又与温度控制的均匀有矛盾。 2用地沟油及废弃动植物油制备环氧增塑剂的方法 前言：本发明涉及一种用地沟油及废弃动植物油制备环氧增塑剂的方法，按重量百分比将97～99.8％的废油和0.2～3％的多孔载体的固体酸加入反应釜内，温度在＞95℃至130℃，通入气相甲醇搅拌1～4小时，反应结束后分离出固体酸；将酯化反应后70～80％的液体、15～25％的甲醇以及1～5％的固体碱催化剂放入反应釜内，温度在50～65℃，常压下搅拌0.5～2小时；分离制得脂肪酸甲酯；将25～35％的双氧水、2.5～10％的甲酸及0～1％的三聚磷酸纳加入55～70％的脂肪酸甲酯内，温度控制在60±5℃，搅拌8～10小时，反应完成后分出酸水，中和、洗涤常温下脱水得到制品，具有能耗低，工艺简单、成本低的特点。 3用废油制备生物柴油的酯化反应工艺 本发明涉及一种用废油制备生物柴油的酯化反应工艺，按重量百分比将97～99.8％的废油和0.2～3％的多孔载体的固体酸催化剂加入反应釜内，反应温度控制在＞95℃至130℃，常压下通入气相甲醇，搅拌1～4小时进行酯化反应，反应结束后，分离出固体酸催化剂。

利用地沟油制生物柴油

利用地沟油制生物柴油 谢杨恩 (山东大学化学与化工学院山东济南250100) 摘要地沟油由于其危害性不适合食用，但是如果不经处理就直接进入水循环又会造成水体富营养化。与此同时，地球上的环境越发恶劣，能源也日益枯竭。这时，如果能将这二者结合起来——利用地沟油来提供人类所需的能源，则两个问题可以很好的解决——地沟油中硫元素和氮元素含量较低，所以产生污染很小，而且避免了一部分耕地用来专门生产生物柴油原料的尴尬。本文将介绍几种最新的利用地沟油制生物柴油的方法和这几种方法具体实施的存在的问题。由于地沟油存在收集困难，杂质较多，制备过程较繁，成本较高等特点，所以现在暂时无法大规模投入实际应用，但不久的将来，由于工艺进步，这个构想终将实现。 关键词地沟油生物柴油制法 介绍由于地球上不可再生能源的日益枯竭，人们已经开始寻找传统能源的替代品。这时，生物柴油作为一种可再生且与具有传统化石相比对环境影响小的特点的新式能源走进了人们的视野。但是传统制生物柴油的成本较高，因为传统制生物柴油的原料是油料作物（比如油菜，大豆，向日葵籽等)。这就使生物柴油的推广受到了阻碍，于是科学家提出利用地沟油变废为宝的构想，发展至今总共有酸化，碱化，酶化以及超临界酯交换法。[1]这些方法的原理均是利用磺基作为一个优良的取代和离去基团实现酯的交换。下面将逐一介绍酸化等四种方法。在此基础上，又探讨了一些目前存在的问题包括这种构想的可实施性，副产物处理问题以及对未来的展望。 制造工艺 1 酸法

Fig.1 surface of cation exchange resin used as carrier of acid 在这种方法中，研究人员先是对其进行预处理，包括通过滗析器实现对其相分离（地沟油中还有很多不溶物，比如骨头）和倾析。然后再取其上清液，得到上清液以后可以用酸化的方法进行酯交换。再通过后面的纯化洗涤等步骤就可以得到所需的柴油。虽然这种方法步骤简单消耗的原料较少，但是这种方法由于对仪器的抗酸要求太高，目标产物的产率提高困难且反应后的废液难以处理，所以不太具有大规模生产的可能性[1]V。 2碱法 Fig.2the process of biodiesel’s production makes use of alkali 如图所示，一般在进行预处理后，先用甲醇和硫酸进行预酯化，然后再在碱性环境下进一步处理。主要方式是通过改变催化剂种类和醇与油的比例来提高产率。其中，以二氧化钛-氧化镁这种催化剂性能最优。因为由于钛的存在可以导致氧化镁出现晶格缺陷，所以研究人员研究了最合适混合烧熔温度以及二者的配料比。研究指出，虽然镁-铝-水滑石或者铝锌尖晶

利用地沟油制生物柴油

利用地沟油制生物柴油

利用地沟油制生物柴油 谢杨恩 (山东大学化学与化工学院山东济南 250100) 摘要地沟油由于其危害性不适合食用，但是如果不经处理就直接进入水循环又会造成水体 富营养化。与此同时，地球上的环境越发恶劣，能源也日益枯竭。这时，如果能将这二者结合起来——利用地沟油来提供人类所需的能源，则两个问题可以很好的解决——地沟油中硫元素和 氮元素含量较低，所以产生污染很小，而且避免了一部分耕地用来专门生产生物柴油原料的尴尬。本文将介绍几种最新的利用地沟油制生物柴油的方法和这几种方法具体实施的存在的问题。由于地沟油存在收集困难，杂质较多，制备过程较繁，成本较高等特点，所以现在暂时无法大规模投入实际应用，但不久的将来，由于工艺进步，这个构想终将实现。

关键词地沟油生物柴油制法 介绍由于地球上不可再生能源的日益枯竭，人们已经开始寻找传统能源的替代品。这时，生物柴油作为一种可再生且与具有传统化石相比对环境影响小的特点的新式能源走进了人们的视野。但是传统制生物柴油的成本较高，因为传统制生物柴油的原料是油料作物（比如油菜，大豆，向日葵籽等)。这就使生物柴油的推广受到了阻碍，于是科学家提出利用地沟油变废为宝的构想，发展至今总共有酸化，碱化，酶化以及超临界酯交换法。[1]这些方法的原理均是利用磺基作为一个优良的取代和离去基团实现酯的交换。下面将逐一介绍酸化等四种方法。在此基础上，又探讨了一些目前存在的问题包括这种构想的可实施性，副产物处理问题以及对未来的展望。 制造工艺 1 酸法

Fig.1 surface of cation exchange resin used as carrier of acid 在这种方法中，研究人员先是对其进行预处理，包括通过滗析器实现对其相分离（地沟油中还有很多不溶物，比如骨头）和倾析。然后再取其上清液，得到上清液以后可以用酸化的方法进行酯交换。再通过后面的纯化洗涤等步骤就可以得到所需的柴油。虽然这种方法步骤简单消耗的原料较少，但是这种方法由于对仪器的抗酸要求太高，目标产物的产率提高困难且反应后的废液难以处理，所以不太具有大规模生产的可能性[1]V。 2碱法

地沟油生产生物柴油文献综述

福州大学 本科生毕业设计（论文）文献综述 题目：生物柴油的品质优化 姓名： 学号： 系别： 专业： 年级：2008级 指导教师：（签名）2012 年 2 月22 日

摘要：介绍生物柴油的当前发展形势和国内外发展状况和理化性质，对实验室制取原理和方法进行简介，并指出方法的优势和不足。介绍了生物柴油粗酯精炼原理，并阐明对生物柴油精炼和其发展的重要性。 关键词：生物柴油；精炼；碱催化；酯交换 一、引言 在能源与环境危机的双重压力下，对可再生能源的开发已逐步成为当今科学研究的热点。生柴油作为一种重要的石油链炼制产品，在各国燃料结构中占有较高的份额，已成为重要的动力燃料。具有“工业血液”之称的石油，因其资源有限性而带来的能源危机以及造成的环境污染问题都在促使人们寻求解决之道[1]。生物柴油作为一种可再生的清洁能源具有强大的发展潜力。生物柴油的制取方式也层出不穷。国外已有不少研究针对于以植物油为原料，通过催化酯化反应制取生物柴油的研究，并能成功投产[2]。然而生物柴油中含有大量杂质，同时具较高的酸价。碱催化后带入催化剂，以及反应过程中将生成脂肪酸钠等物质。因此生成的生物柴油粗酯必须先除杂。 1生物柴油理化性质 生物柴油(Biodiesel)是一种长链脂肪酸的单烷基酯。天然油脂多由直链脂肪酸的甘油三酯组成，与甲醇酯交换后，分子量降至与柴油相近，且具有接近于柴油的性能，且对环境无害。生物柴油特性如下：十六烷值大于49（石油柴油的十六烷值为45），抗爆性好，燃烧充分；闪点高，有利于安全运输和存储；不含硫，不会导致酸雨；燃烧产生的CO2的量远小于其生长吸收的CO2的量，可缓解温室效应；可降解、可再生，是典型的绿色能源，是替代石化柴油的理想燃料之一[3]。 2国内外情况： 目前，欧洲和北美主要以植物油为原料制备生物柴油，，而日本则通过回收废餐饮油来制备生物柴油。对于利用废餐饮油制备生物柴油的研究，处于世界领先地位的是日本的染谷商店集团有限公司和LONFORD有限公司，拥有专利“以废食用油为原料生产柴油、甘油和锅炉用燃料的精制方法”，“用废食用油生产柴油燃料的制造装置”，和“用废食用油制造柴油燃料的制造方法”等。。目前,生物柴油运用最多的是欧洲。而废食用油脂在欧盟各国通常供为饲料用油,现在也