一种生物柴油催化加氢制备工艺

1.本发明涉及生物柴油技术领域，具体为一种生物柴油催化加氢制备工艺。


背景技术：

2.生物柴油是指植物油(如菜籽油、大豆油、花生油、玉米油、棉籽油等)、动物油(如鱼油、猪油、牛油、羊油等)、废弃油脂或微生物油脂与甲醇或乙醇经酯转化而形成的脂肪酸甲酯或乙酯，生物柴油是典型的“绿色能源”，具有环保性能好、发动机启动性能好、燃料性能好，原料来源广泛、可再生等特性。大力发展生物柴油对经济可持续发展、推进能源替代、减轻环境压力、控制城市大气污染具有重要的战略意义，通过研究发现，植物油中的主要化学组成基本一致，因此任何一种植物油都可以作为原料转化成生物柴油燃料，例如大豆油、菜籽油以及地沟油等。人么集中研究了以脂肪酸类化合物为目标产物的合成工艺，制备得到了以脂肪酸甲酯为代表组分的生物柴油。1990年，奥地利投产建成了世界首套以菜籽油为原料的万吨级脂肪酸甲酯生产装置，其后，生物柴油生产蓬勃发展，目前仅在欧洲，生物柴油产能已经超过1300万吨。由此可知，生物柴油是油脂化工中产量最大，增长最快的品种。与石化柴油相比，生物柴油具备很多优点：使用可再生油脂为原料，不受原料储量限制；s、n等有害元素含量低，燃烧后对大气污染小；有较高的十六烷值，单位产品蕴含能量高；含有o元素，有助于燃烧充分，同时有效减少co的排放；闪点高，运输与使用更加安全。但随着生物柴油的广泛应用，其存在的缺陷也越来越多的被发现：动植物油脂原料中含有不同种类的脂肪酸，其生产工艺不会改变不饱和度，而不饱和度高，例如棉籽油、菜籽油等生产出来的生物柴油，分子结构中含有大量的碳-碳不饱和键，在储运和使用中容易氧化导致变质，如果不饱和度低，如工业猪油、牛油等生产得到的生物柴油，其凝固点比石化柴油高出很多，即使以较低的比例与石化柴油混合使用，其在秋冬季等低温时节时，容易析出导致管路堵塞，严重时甚至会损坏发动机，尽管人们进行了大量研究和改进，但生物柴油的分子结构并未发生变化，因此其缺陷也仍然存在，对生物柴油进行加氢处理，可以提高柴油的使用性能，一方面可以降低柴油中硫、氮、氧、烯烃的含量，提高产品的安定性好，另一方面也可以减少产品对大气的影响程度。
3.然而，现有的生物柴油催化加氢制备方式存在以下的问题：催化剂稳定性不高：催化剂在高温高压和酸碱等环境下容易失活或烧结，导致反应效率降低，副产物处理困难：生物柴油催化加氢过程中会产生一些有害的副产物，如硫化物和氨等，需要进行后续的处理和排放，增加了环保方面的成本。为此，需要设计相应的技术方案解决存在的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种生物柴油催化加氢制备工艺，解决了生物柴油催化加氢制备过程中，催化剂稳定性不高：催化剂在高温高压和酸碱等环境下容易失活或烧结，导致反应效率降低，副产物处理困难：生物柴油催化加氢过程中会产生一些有害的副产物，如硫化物和氨等，需要进行后续的处理和排放，增加了环保方面的成本，这一技术问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种生物柴油催化加氢制备工艺，具体制备步骤如下：
6.s1：生物柴油催化加氢原料预处理；
7.s2：生物柴油催化剂载体优化制备处理；
8.s3：生物柴油催化加氢反应处理；
9.s4：生物柴油加氢后分离提纯处理；
10.s5：生物柴油加氢副产物处理；
11.s6：加氢生物柴油评测优化处理；
12.s7：加氢生物柴油产品储存操作；
13.通过上述的七个步骤可以对生物柴油催化加氢依次进行原料预处理、催化剂载体优化、加氢反应、分离提纯、副产物处理、评测优化和储存操作，可以有效的提高成品加氢生物柴油的提高催化剂活性，从而保证反应效率，并且对副产物进行针对性的处理，可以有效的减小生物柴油催化加氢过程中对环境的影响。
14.作为本发明的一种优选方式，s1：生物柴油催化加氢原料预处理，将未加氢的生物柴油导入至专门的过滤容器内，并首先滤网对生物柴油进行物理过滤处理，然后通过加热的方式对生物柴油进行加热蒸馏处理，将生物柴油中的油体和杂质进行分离。
15.作为本发明的一种优选方式，s2：生物柴油催化剂载体优化制备处理，把催化剂负载于惰性物质之上，惰性载体可以选用石棉、活性炭、硅藻土、氧化铝和硅酸，使用载体可以使催化剂分散，增大有效面积，可以提高催化剂活性、节约用量，减小催化剂由于高温高压而产生失活或烧结的情况。
16.作为本发明的一种优选方式，s3：生物柴油催化加氢反应处理，将净化后的生物柴油导入至催化容器内并按照一定比例将氢气导入至生物柴油内，进行高温高压处理，使得氢气可以融入生物柴油内，融合完毕后，将加氢后的生物柴油导出并将催化剂载体进行分体，得预成品。
17.作为本发明的一种优选方式，s4：生物柴油加氢后分离提纯处理，将预成品加氢生物柴油回流至过滤容器内，并通过物理过滤的方式将生物柴油内可能存在催化剂载体残渣进行分离处理，得到成品加氢生物柴油。
18.作为本发明的一种优选方式，s5：生物柴油加氢副产物处理，生物柴油催化加氢反应过程中所产生的硫化物和氨进行外导并置入专门的处理容器内，首先通过加氯法，在处理容器内加氯对硫化物进行处理，然后通过汽提法对硫化物和氨同时处理，利用水蒸气在汽提塔中将副产物中的硫化氢、氨气可挥发组份进行分离。
19.作为本发明的一种优选方式，s6：加氢生物柴油评测优化处理，将加氢生物柴油导入至专门的容器内并通过抽样提出样本，抽取深度不同的样本，并将抽取的样本导入专门的油液浓度测量仪器内进行测算，测出加氢生物柴油的纯度，如果纯度不达标可以重复步骤4。
20.作为本发明的一种优选方式，s7：加氢生物柴油产品储存操作，将生物柴油进行罐装储存，以备后续使用。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
22.本方案对生物柴油催化加氢依次进行原料预处理、催化剂载体优化、加氢反应、分
离提纯、副产物处理、评测优化和储存操作，选用惰性物质作为催化剂载体，可以有效的提高成品加氢生物柴油的提高催化剂活性，从而保证反应效率，并且利用加氯法和汽提法对生产过程中所产生的硫化物和氨进行针对性的处理，可以有效的减小生物柴油催化加氢过程中对环境的影响，此外在加氢生物柴油加工的后续进行质检处理，可以保证成品加氢生物柴油的油质。
具体实施方式
23.实施例1：
24.一种生物柴油催化加氢制备工艺，具体制备步骤如下：
25.s1：生物柴油催化加氢原料预处理；
26.s2：生物柴油催化剂载体优化制备处理；
27.s3：生物柴油催化加氢反应处理；
28.s4：生物柴油加氢后分离提纯处理；
29.s5：生物柴油加氢副产物处理；
30.s6：加氢生物柴油评测优化处理；
31.s7：加氢生物柴油产品储存操作；
32.通过上述的七个步骤可以对生物柴油催化加氢依次进行原料预处理、催化剂载体优化、加氢反应、分离提纯、副产物处理、评测优化和储存操作，可以有效的提高成品加氢生物柴油的提高催化剂活性，从而保证反应效率，并且对副产物进行针对性的处理，可以有效的减小生物柴油催化加氢过程中对环境的影响。
33.s1：生物柴油催化加氢原料预处理，将未加氢的生物柴油导入至专门的过滤容器内，并首先滤网对生物柴油进行物理过滤处理，然后通过加热的方式对生物柴油进行加热蒸馏处理，将生物柴油中的油体和杂质进行分离。
34.s2：生物柴油催化剂载体优化制备处理，把催化剂负载于惰性物质之上，惰性载体可以选用石棉、活性炭、硅藻土、氧化铝和硅酸，使用载体可以使催化剂分散，增大有效面积，可以提高催化剂活性、节约用量，减小催化剂由于高温高压而产生失活或烧结的情况。
35.s3：生物柴油催化加氢反应处理，将净化后的生物柴油导入至催化容器内并按照一定比例将氢气导入至生物柴油内，进行高温高压处理，使得氢气可以融入生物柴油内，融合完毕后，将加氢后的生物柴油导出并将催化剂载体进行分体，得预成品。
36.s4：生物柴油加氢后分离提纯处理，将预成品加氢生物柴油回流至过滤容器内，并通过物理过滤的方式将生物柴油内可能存在催化剂载体残渣进行分离处理，得到成品加氢生物柴油。
37.s5：生物柴油加氢副产物处理，生物柴油催化加氢反应过程中所产生的硫化物和氨进行外导并置入专门的处理容器内，首先通过加氯法，在处理容器内加氯对硫化物进行处理，然后通过汽提法对硫化物和氨同时处理，利用水蒸气在汽提塔中将副产物中的硫化氢、氨气可挥发组份进行分离。
38.s6：加氢生物柴油评测优化处理，将加氢生物柴油导入至专门的容器内并通过抽样提出样本，抽取深度不同的样本，并将抽取的样本导入专门的油液浓度测量仪器内进行测算，测出加氢生物柴油的纯度，如果纯度不达标可以重复步骤4。
39.s7：加氢生物柴油产品储存操作，将生物柴油进行罐装储存，以备后续使用。
40.本方案对生物柴油催化加氢依次进行原料预处理、催化剂载体优化、加氢反应、分离提纯、副产物处理、评测优化和储存操作，选用惰性物质作为催化剂载体，可以有效的提高成品加氢生物柴油的提高催化剂活性，从而保证反应效率，并且利用加氯法和汽提法对生产过程中所产生的硫化物和氨进行针对性的处理，可以有效的减小生物柴油催化加氢过程中对环境的影响，此外在加氢生物柴油加工的后续进行质检处理，可以保证成品加氢生物柴油的油质。
41.实施例2：
42.一种生物柴油催化加氢制备工艺，具体制备步骤如下：
43.s1：生物柴油催化加氢原料预处理；
44.s2：生物柴油催化加氢反应处理；
45.s3：生物柴油加氢后分离提纯处理；
46.s4：加氢生物柴油评测优化处理；
47.s5：加氢生物柴油产品储存操作；
48.通过上述的五个步骤可以对生物柴油催化加氢依次进行原料预处理、加氢反应、分离提纯、评测优化和储存操作，可以保证生物柴油加氢的正常运作。
49.s1：生物柴油催化加氢原料预处理，将未加氢的生物柴油导入至专门的过滤容器内，并首先滤网对生物柴油进行物理过滤处理，然后通过加热的方式对生物柴油进行加热蒸馏处理，将生物柴油中的油体和杂质进行分离。
50.s2：生物柴油催化加氢反应处理，将净化后的生物柴油导入至催化容器内并按照一定比例将氢气导入至生物柴油内，进行高温高压处理，使得氢气可以融入生物柴油内，融合完毕后，将加氢后的生物柴油导出并将催化剂载体进行分体，得预成品。
51.s3：生物柴油加氢后分离提纯处理，将预成品加氢生物柴油回流至过滤容器内，并通过物理过滤的方式将生物柴油内可能存在催化剂载体残渣进行分离处理，得到成品加氢生物柴油。
52.s4：加氢生物柴油评测优化处理，将加氢生物柴油导入至专门的容器内并通过抽样提出样本，抽取深度不同的样本，并将抽取的样本导入专门的油液浓度测量仪器内进行测算，测出加氢生物柴油的纯度，如果纯度不达标可以重复步骤3。
53.s5：加氢生物柴油产品储存操作，将生物柴油进行罐装储存，以备后续使用。
54.与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
55.本方案对生物柴油催化加氢依次进行原料预处理、加氢反应、分离提纯、评测优化和储存操作，可以对生物柴油进行高效加氢处理，保证成品生物柴油的提纯和使用效果。
56.具体地，按照上述的两组实施例的生产制备方式分别对生物柴油进行催化加氢处理，每组生物柴油样本为1000kg并配备适量的催化剂、氢气，并观察两组加氢生物柴油的油质，具体如下表所示：
[0057][0058]
此外，从上述对比参数可以得知，对生物柴油催化加氢依次进行原料预处理、催化剂载体优化、加氢反应、分离提纯、副产物处理、评测优化和储存操作，选用惰性物质作为催化剂载体，可以有效的提高成品加氢生物柴油的提高催化剂活性，从而保证反应效率，并且利用加氯法和汽提法对生产过程中所产生的硫化物和氨进行针对性的处理，可以有效的减小生物柴油催化加氢过程中对环境的影响，此外在加氢生物柴油加工的后续进行质检处理，可以保证成品加氢生物柴油的油质。
[0059]
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种生物柴油催化加氢制备工艺，其特征在于：具体制备步骤如下：s1：生物柴油催化加氢原料预处理；s2：生物柴油催化剂载体优化制备处理；s3：生物柴油催化加氢反应处理；s4：生物柴油加氢后分离提纯处理；s5：生物柴油加氢副产物处理；s6：加氢生物柴油评测优化处理；s7：加氢生物柴油产品储存操作；通过上述的七个步骤可以对生物柴油催化加氢依次进行原料预处理、催化剂载体优化、加氢反应、分离提纯、副产物处理、评测优化和储存操作，可以有效的提高成品加氢生物柴油的提高催化剂活性，从而保证反应效率，并且对副产物进行针对性的处理，可以有效的减小生物柴油催化加氢过程中对环境的影响。2.根据权利要求1所述的一种生物柴油催化加氢制备工艺，其特征在于：s1：生物柴油催化加氢原料预处理，将未加氢的生物柴油导入至专门的过滤容器内，并首先滤网对生物柴油进行物理过滤处理，然后通过加热的方式对生物柴油进行加热蒸馏处理，将生物柴油中的油体和杂质进行分离。3.根据权利要求1所述的一种生物柴油催化加氢制备工艺，其特征在于：s2：生物柴油催化剂载体优化制备处理，把催化剂负载于惰性物质之上，惰性载体可以选用石棉、活性炭、硅藻土、氧化铝和硅酸，使用载体可以使催化剂分散，增大有效面积，可以提高催化剂活性、节约用量，减小催化剂由于高温高压而产生失活或烧结的情况。4.根据权利要求1所述的一种生物柴油催化加氢制备工艺，其特征在于：s3：生物柴油催化加氢反应处理，将净化后的生物柴油导入至催化容器内并按照一定比例将氢气导入至生物柴油内，进行高温高压处理，使得氢气可以融入生物柴油内，融合完毕后，将加氢后的生物柴油导出并将催化剂载体进行分体，得预成品。5.根据权利要求1所述的一种生物柴油催化加氢制备工艺，其特征在于：s4：生物柴油加氢后分离提纯处理，将预成品加氢生物柴油回流至过滤容器内，并通过物理过滤的方式将生物柴油内可能存在催化剂载体残渣进行分离处理，得到成品加氢生物柴油。6.根据权利要求1所述的一种生物柴油催化加氢制备工艺，其特征在于：s5：生物柴油加氢副产物处理，生物柴油催化加氢反应过程中所产生的硫化物和氨进行外导并置入专门的处理容器内，首先通过加氯法，在处理容器内加氯对硫化物进行处理，然后通过汽提发对硫化物和氨同时处理，利用水蒸气在汽提塔中将副产物中的硫化氢、氨气可挥发组份进行分离。7.根据权利要求1所述的一种生物柴油催化加氢制备工艺，其特征在于：s6：加氢生物柴油评测优化处理，将加氢生物柴油导入至专门的容器内并通过抽样提出样本，抽取深度不同的样本，并将抽取的样本导入专门的油液浓度测量仪器内进行测算，测出加氢生物柴油的纯度，如果纯度不达标可以重复步骤4。8.根据权利要求1所述的一种生物柴油催化加氢制备工艺，其特征在于：s7：加氢生物柴油产品储存操作，将生物柴油进行罐装储存，以备后续使用。

技术总结
本发明提供了一种生物柴油催化加氢制备工艺，具体制备步骤如下：S1：生物柴油催化加氢原料预处理；S2：生物柴油催化剂载体优化制备处理；S3：生物柴油催化加氢反应处理；S4：生物柴油加氢后分离提纯处理；S5：生物柴油加氢副产物处理；S6：加氢生物柴油评测优化处理；S7：加氢生物柴油产品储存操作，通过上述的七个步骤可以对生物柴油催化加氢依次进行原料预处理、催化剂载体优化、加氢反应、分离提纯、副产物处理、评测优化和储存操作，可以有效的提高成品加氢生物柴油的提高催化剂活性，从而保证反应效率，并且对副产物进行针对性的处理，可以有效的减小生物柴油催化加氢过程中对环境的影响。的影响。


技术研发人员：陈玉炜 朱锦娇 樊永胜 丁洪春 林圣强
受保护的技术使用者：盐城工学院
技术研发日：2023.05.25
技术公布日：2023/9/14