專利名稱：一種生物柴油和高蛋白質飼料的綜合生產方法
技術領域：
本發明所述的技術方案屬于由非烴類物料制造的液態烴混合物，具體的講，是屬于從含氧的有機物制備液態烴混合物，如脂肪油、脂肪酸，依據國際專利分類法，屬于C10G 3/00領域。
背景技術：
天然石油是一種不可再生的能源，其資源日漸枯竭，各國普遍關注和研究再生能源替代石油。生物柴油是以植物油脂或動物油脂為原料生產的可再生能源。
國內生物柴油的生產，如我國專利號200410038292.4《一種固體酸、堿催化制備生物柴油的方法》，它是在固體酸或固體堿催化劑存在的條件下，利用大豆油和甲醇的酯交換反應得到生物柴油。反應結束后先用離心機將催化劑從反應溶液中分離出去，然后靜置分層，上層為粗制產品，下層為甘油和甲醇的混合物。將上層粗酯水浴蒸餾后得生物柴油，下層水浴蒸餾后得純凈的甘油，蒸餾出的甲醇可再循環使用。
又如我國專利號02133591.5《一種生產生物柴油的方法》，它是利用植物油精煉過程中所產生的下腳料及食用回收油為原料，經酸化除雜、連續脫水、酯化、回收甲醇、靜置、分出下層，回收甘油，連續蒸餾得到成品等工藝生產生物柴油。
上述專利的不足之處是用油脂單一制備生物柴油。
發明內容
本發明的目的是提出一種生物柴油和高蛋白飼料的綜合生產方法。它采用生物柴油聯產高蛋白飼料，同時還可以綜合利用提取其它副產品。
本發明的目的是這樣實現的它由油脂生產生物柴油，再由榨油后得到含蛋白質的餅粕，生產高蛋白質飼料。包括以下兩大部分(一)生物柴油的生產方法本發明以油脂為原料，如油菜籽油(或其它植物油脂，如豆油、花生油、棕櫚油、葵花籽油、蓖麻油及野生植物果實提取的油脂、回收廢油或動物油脂)，投入反應釜中，油脂與甲醇重量比為1∶0.12～1.0，用油脂重量1～12％的催化劑，如對甲苯磺酸(或濃硫酸、磺酸型大孔樹脂、磺酸類化合物、堿性物質如氫氧化鈉、甲醇鈉等或無機鹽類如水鎂鋁石等)與甲醇溶液混合后在50～90℃回流溫度下進行2～20小時的反應，油脂與甲醇進行酯交換反應，反應完成后保持30～40℃的溫度進入精餾塔中，分別在常壓、減壓下連續精餾，分離出甲醇和甘油，并得到精餾后收率可達92～95％的脂肪酸甲酯，即生物柴油。
(二)高蛋白質飼料的生產方法以油菜籽榨油后得到的含蛋白質的餅粕為原料，其餅粕中含有30～40％的蛋白質，由于其味澀且含有硫甙等有毒物質，作為高蛋白的飼料，必須進行脫毒脫澀的處理。在處理過程中要使營養成分不遭受嚴重破壞及流失，本生產方法采用過熱蒸汽瞬時通過油菜籽餅粕除去澀味和毒素。蛋白質的含量可以提高到40～50％，脫毒率可達90％。
本發明以榨油后得到的餅粕為原料，如菜籽粕放在汽洗釜中，經攪拌通入1～2Mpa的過熱蒸汽，使溫度達到100～130℃，并使汽洗釜的壓力保持在1～2Mpa下，部分蒸汽凝結成水，在100～130℃的溫度下用凝結的蒸汽冷凝水洗滌油菜籽中固有的硫甙毒素，繼續保持溫度100～130℃，經10～20分鐘脫澀，處理完后，將水、粕渣混合物快速放入減壓蒸餾釜中，在減壓過程中粕渣被膨化，瞬時減壓后使100～130℃的洗滌毒素水汽化，經汽水噴射泵減壓后被抽出，粕渣也被干燥，然后冷卻，經粉碎機粉碎后即可得到蛋白質含量可達40～45％脫毒率可達90％的高蛋白質飼料。
生物柴油的主要性能指標達到0號柴油的指標。對油菜籽粕進行脫毒及除去澀味的處理，用1～2MPa的過熱蒸汽在100～130℃短時間內洗滌除去毒素，繼續加熱除去澀味，并在放出物料時瞬間減壓有膨脹作用，使除去毒素的飼料略有香味，同時減壓將氣化的毒素和水抽出。剩余的物料經過干燥粉碎成為高蛋白飼料，用于飼養豬、魚、雞等。油菜籽粕的處理工藝簡單成本低，高蛋白飼料(蛋白質含量可達40～45％)的銷售大幅度降低生物柴油的成本。
本發明的優點和極積效果1.本綜合生產方法可同時生產生物柴油和高蛋白質飼料，有利于規模化生產。
2.所使用的催化劑，如磺酸型大孔樹脂及水鎂鋁石等可以回收，經洗滌干燥后可多次使用。
3.油脂在催化劑存在下，與甲醇進行酯交換反應后的混合物，在精餾塔中進行連續化一次分離精制，確保回收甲醇、甘油的質量，確保生物柴油的質量，減少了處理環節，減少了廢液和廢渣。
具體實施例方式
實施例1菜籽油和甲醇溶液(含量≥98％)，以重量比為1∶0.12的量投入反應釜中，再加入油脂重量5％的對甲苯磺酸，在回流狀態下反應約6小時，停止反應后，將物料轉入貯槽中保持溫度在30～35℃，連續進入精餾塔中即混合物在精餾塔中一次連續處理完畢，甲醇由塔頂分離出來流入甲醇貯槽待用，同時從側口支線中分離出水，水與甲醇處理完畢后，將塔釜底部的甘油和脂肪酸甲酯在減壓下精餾分離，可得到收率達92％的脂肪酸甲酯，即生物柴油。
實施例2.菜籽油和甲醇溶液(含量≥98％)以重量比為1∶0.4的量投入反應釜中，再加入油脂重量5％的對甲苯磺酸，在回流狀態下反應約4小時，停止反應后，將物料轉入貯槽中保持溫度在30～35℃，連續進入精餾塔中，甲醇由塔頂分離出來流入甲醇貯槽待用，同時從側口支線中分離出水，水與甲醇處理完畢后，將塔釜底部的甘油和脂肪酸甲酯在減壓下精餾分離，可得到收率為95％的脂肪酸甲酯，同時回收甘油。
實施例3.菜籽油和甲醇溶液(含量≥98％)，以重量比為1∶0.3量投入反應釜中，其他步驟同實施例2。
實施例4.菜籽油和甲醇溶液(含量≥98％)以重量比為1∶0.4的量投入反應釜中，加入油脂重量5％的濃硫酸為催化劑，在回流狀態下反應約6小時，停止反應后，將物料轉入貯槽中保持溫度在30～35℃，連續進入精餾塔中，甲醇由塔頂分離出來流入甲醇貯槽待用，同時從側口支線中分離出水，水與甲醇處理完畢后，將塔釜底部的甘油和脂肪酸甲酯在減壓下精餾分離，可得到收率為95％的脂肪酸甲酯，同時回收甘油。
實施例5.以油脂重量8％的濃硫酸為催化劑，其他步驟同實施例4。
實施例6.以油脂重量10％的濃硫酸為催化劑，其他同步驟實施例4。
實施例7.菜籽油和甲醇溶液(含量≥98％)以重量比為1∶0.4的量投入反應釜中，加入油脂重量8％的磺酸型大孔樹脂為酯化催化劑，在回流狀態下反應約4小時，停止反應，降溫后過濾分離出樹脂，經洗滌干燥后循環使用，過濾出來的反應混合物連續進入精餾塔中，甲醇由塔頂分離出來流入甲醇貯槽待用，同時從側口支線中分離出水，水與甲醇處理完畢后，將塔釜底部的甘油和脂肪酸甲酯在減壓下精餾分離，可得到收率為95％的脂肪酸甲酯。
實施例8.加入油脂重量5％的磺酸型大孔樹脂為酯化催化劑，其他步驟同實施例7。
實施例9.加入油脂重量10％的磺酸型大孔樹脂為酯化催化劑，其他步驟同實施例7。
實施例10.菜籽油和甲醇溶液(含量≥98％)以重量比為1∶0.4的量投入反應釜中，加入油脂重量5％的水鎂鋁石(自制)為催化劑，在回流狀態下反應約6小時，停止反應，降溫后過濾分離出催化劑，洗滌干燥后可以循環使用，過濾出來的濾液即反應混合物連續進入精餾塔中，甲醇由塔頂分離出來流入甲醇貯槽待用，同時從側口支線中分離出水，水與甲醇處理完畢后，將塔釜底部的甘油和脂肪酸甲酯在減壓下精餾分離，可得到收率為92％的脂肪酸甲酯。
實施例11.加入油脂重量8％的水鎂鋁石(自制)為催化劑，其其他步驟同實施例10。
實施例12.加入油脂重量10％的水鎂鋁石(自制)為催化劑，其其他步驟同實施例10。
權利要求
1.一種生物柴油和高蛋白質飼料的綜合生產方法，它由油脂生產生物柴油，再由榨油后得到含蛋白質的餅粕，生產高蛋白質飼料，其特征在于(A)生物柴油的生產方法以油脂為原料，如油菜籽油，投入反應釜中，油脂與甲醇重量比為1∶0.12～1.0，用油脂重量的1～12％的催化劑，如對甲苯磺酸與甲醇溶液混合后在50～90℃回流溫度下進行2～20小時的反應，油脂與甲醇進行酯交換反應，反應完成后保持30～40℃的溫度進入精餾塔中，分別在常壓、減壓下連續精餾，分離出甲醇和甘油，并得到精餾后收率可達92～95％的脂肪酸甲酯，即生物柴油；(B)高蛋白質飼料的生產方法以榨油后得到的餅粕為原料，如菜籽粕放在汽洗釜中，經攪拌通入1～2Mpa的過熱蒸汽，使溫度達到100～130℃，并使汽洗釜的壓力保持在1～2Mpa下，部分蒸汽凝結成水，在100～130℃的溫度下用凝結的蒸汽冷凝水洗滌油菜籽中固有的硫甙毒素，繼續保持溫度100～130℃，經10～20分鐘脫澀，處理完后，將水、粕渣混合物快速放入減壓蒸餾釜中，在減壓過程中粕渣被膨化，瞬時減壓后使100～130℃的洗滌毒素水汽化，經汽水噴射泵減壓后被抽出，粕渣也被干燥，然后冷卻，經粉碎機粉碎后即可得到蛋白質含量可達40～45％、脫毒率可達90％的高蛋白質飼料。
2.根據權利要求1所述的一種生物柴油和高蛋白質飼料的綜合生產方法，其特征在于上述油脂也可以選用其它植物油脂如豆油、花生油、棕櫚油、葵花籽油、蓖麻油及野生植物果實提取的油脂、回收廢油或動物油脂。
3.根據權利要求1所述的一種生物柴油和高蛋白質飼料的綜合生產方法，其特征在于上述催化劑，也可選用濃硫酸、磺酸型大孔樹脂、磺酸類化合物、堿性物質如氫氧化鈉、甲醇鈉或無機鹽類如水鎂鋁石。
全文摘要
本發明公開了一種生物柴油和高蛋白質飼料的綜合生產方法，它由油脂生產生物柴油，再由餅粕生產蛋白質飼料。生物柴油的生產將油脂投入反應釜中，油脂與甲醇重量比為1∶0.12～1.0，用油脂重量的1～12％的催化劑與甲醇混合，在50～90℃下進行2～20小時反應，保持30～40℃下進入精餾塔精餾，分離出甲醇和甘油，并得到脂肪酸甲酯，即生物柴油。蛋白質飼料的生產將餅粕放入汽洗釜中，經攪拌通入1～2MPa的過熱蒸汽，使溫度達到100～130℃，用蒸汽冷凝水洗滌油菜籽中的硫甙毒素，經脫澀，將水、粕渣混合物放入減壓蒸餾釜中，減壓后使洗滌毒素水汽化，經汽水噴射泵減壓后抽出，粕渣被干燥，經粉碎即可得高蛋白質飼料。
文檔編號A23K1/00GK1955254SQ20051011467
公開日2007年5月2日 申請日期2005年10月28日 優先權日2005年10月28日
發明者原玉明 申請人:原玉明