生物柴油分离提取设备

　　建立了目前国内外最大的、年产200吨的生物柴油中试生产装置。对于植物油及废油等原料生产生物柴油转化率均可达到95%%以上,最高转化率可以达到96%%,技术水平达到国际先进水平。

　　课题主要研究内容为:脂肪酶固定化载体及固定化酶反应器的研究；脂肪酶酶催化生产生物柴油反应条件的优化、酶法酯化生产生物柴油的工艺优化；建立生物柴油的中试线,优化生物柴油的分离提取工艺。课题取得研究进展如下:

　　1、酶法催化脂肪酸酯化反应生产生物柴油

　　利用发酵提取的粗酶制剂,经固定化后作为生物催化剂催化甲酯化反应,在最佳条件下转化率达到96%左右。固定化酶使用半衰期超过250小时。经分离提取后产品中甲酯含量超过99%。在脂肪酶催化酯化反应研究的基础上,对酶促酯交换反应合成脂肪酸甲酯工艺进行了研究,经过优化工艺条件,在采用3次流加甲醇的条件下,利用15%的固定化酶(相当于油的质量分数,酶活为18000u/g)反应30h,反应体系中甲酯转化率达到96%,并且固定化酶的使用半衰期可以达到200h以上。对地沟油进行催化反应,废油经简单预处理后,转化率可以达到94%左右,固定化酶半衰期超过200小时。

　　2、生物柴油产物分离提取工艺

　　采用降膜蒸发器连同刮板式薄膜蒸发器串联,利用降膜蒸发器来分离粗产品的石油醚、甲醇、水等低沸点物质。利用刮板式薄膜蒸发器来分离脂肪酸甲酯即生物柴油。该方法分离后产品中甲酯含量大于97%,回收率大于85%。分离后产品各项指标完全符合德国生物柴油生产标准(DIN 51606 97)。

　　3、200吨/年生物柴油中试装置

　　建立了年产200吨的生物柴油中试生产装置。该装置采用固定床式酶反应器,将膜状固定化酶填充在内,并在固定化酶膜间添加支撑物以减小流体的压力同时又起到了液体再分布器的作用。该反应器具有操作压力小,固定化酶利用率高等优点,对于植物油及废油等原料生产生物柴油转化率均可达到95%以上,最高转化率可以达到96%。粗产品经过分离精制后各项指标完全符合德国生物柴油生产标准。

　　该工艺制造生物柴油的生产成本远远低于化学法。利用废油脂生产生物柴油的成本约为2700元/吨。该技术不但对我国新型柴油能源开发有重要意义,并对减少城市地沟油和煎炸油排量,改善城市环境起到积极作用。