專利名稱：一種生物柴油的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物柴油，特別是由木本植物果實(shí)制備的生物柴油。
背景技術(shù)：
生物柴油(通常為脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯)是一種含氧清潔燃料。由于石油資源的枯竭和環(huán)保法規(guī)加強(qiáng)，世界各國積極開展對生物柴油的研制和生產(chǎn)。由于生物柴油以動(dòng)、植物油脂為原料，所以是一種可再生的、可降解的綠色生物燃料。
目前生物柴油的生產(chǎn)方法主要是將動(dòng)、植物油脂，經(jīng)脫膠雜(膠體雜質(zhì)主要為磷脂類物質(zhì))、脫色、和/或脫臭后，與一些短鏈醇(甲醇、乙醇等)在催化劑的催化作用下發(fā)生轉(zhuǎn)酯反應(yīng)而得。根據(jù)所使用的催化劑的不同，生物柴油的生產(chǎn)方法有化學(xué)法和酶法兩種。
近年來，世界各國根據(jù)本國國情，選取合適的天然植物油脂資源來積極發(fā)展和生產(chǎn)生物柴油，如美國選用豆油，德國等一些歐洲國家選用菜子油、棉籽油等。我國的鄔國英(江蘇石油化工學(xué)院學(xué)報(bào)，第14卷第3期，p8-11)等用棉子油制得生物柴油。中國專利申請200410034487.1公開了用麻瘋樹籽油制備生物柴油的方法。
在選擇和利用生物柴油原料的時(shí)候，必須要考慮原料油的產(chǎn)量、脂肪酸組成、酯交換反應(yīng)得率等，而制成的生物柴油的成本是最重要的因素。本發(fā)明的目的是為了篩選分布廣、適應(yīng)強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量高和價(jià)格低廉的原料。
光皮樹(Cornus wilsoniana)屬于落葉樹，主要分布于華南、華中的熱帶或亞熱帶地區(qū)的湖南、湖北、江西、貴州、四川、廣東、廣西。集中分布于海拔100～1000m的疏林中，適宜石灰?guī)r山區(qū)栽植。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明提供的生物柴油，它是由果實(shí)含油率大于20％的木本植物果實(shí)制備的。
所說的含油木本植物果實(shí)優(yōu)選光皮樹果實(shí)。
本申請發(fā)明人在研究過程中發(fā)現(xiàn)，光皮樹果實(shí)有很高的產(chǎn)油率，而且其所含脂肪酸組分與菜油相當(dāng)，詳見表1、2。
表1

生物柴油產(chǎn)量＝精制油×0.8。
表2

而相對于油菜而言，光皮樹具有野生特性，適應(yīng)性廣，耐旱、耐貧瘠，可望生產(chǎn)價(jià)格低廉的原料。結(jié)合我國正在全面實(shí)施的退耕還林生態(tài)工程，大面積營造生物柴油原料林，可以變荒山劣勢為優(yōu)勢，同時(shí)為我國將來開發(fā)和利用生物柴油提供原料基地保證。
經(jīng)測定，光皮樹果實(shí)千粒重91～150g，全果風(fēng)干含油量30.0～34％；果肉含油率為52～55％；種子含油率14～17％，皂化值195.9；碘值104～116.8；不皂化物1.3％。
因此選用光皮樹果實(shí)作為制備生物柴油的原料，是一個(gè)非常有價(jià)值的方案。
本發(fā)明的發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，在榨取光皮樹果實(shí)油的過程中，最好采用冷榨的方法。
對于用光皮樹果實(shí)油制備生物柴油，會遇到的問題是脫膠和脫色。脫膠或脫色處理不好，會對所獲得的柴油的質(zhì)量產(chǎn)生影響。
本發(fā)明中，采用水化脫膠法在脫膠罐中加入占油重量5％-15％的軟水(95℃)，100rpm攪拌30min，然后通過離心分離將膠雜(主要為磷脂類物質(zhì))除去。
本發(fā)明中，采用兩步脫色法，即先采用活性炭預(yù)脫色，然后再加入白土脫色進(jìn)行了脫色；然后將精煉后的光皮樹油和甲醇或乙醇等短碳鏈醇進(jìn)行酯化反應(yīng)，獲得生物柴油。
優(yōu)選加入活性炭的量為油重的1％～3％；加入白土的量為油重的1～3％。加入白土脫色時(shí)，溫度控制在85-95℃。
為控制產(chǎn)品質(zhì)量，對酯化反應(yīng)前的原料油應(yīng)當(dāng)控制其質(zhì)量。本發(fā)明提出對經(jīng)脫膠雜、脫色處理后的原料油控制參數(shù)如下膠雜含量不高于50ppm，色澤≤黃70紅4.0(一英寸槽)，游離脂肪酸含量不高于0.5％，水分不高于0.1％。
本發(fā)明提供的生物柴油，具有原料油來源廣泛廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)，所獲得的生物柴油達(dá)到了國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。積極推廣以光皮樹果實(shí)為原料制取生物柴油，還有利于國家的林業(yè)法律和政策的實(shí)施。


圖1是用木本植物含油果實(shí)制取生物柴油的工藝流程。
具體實(shí)施例實(shí)施例1分別把獲得的光皮樹果實(shí)，經(jīng)過干燥和去除雜質(zhì)后，取100kg放入冷榨機(jī)進(jìn)行直接壓榨制油，獲得的油脂20kg，抽入脫膠罐中加入占油重量5％-15％的軟水(95℃)，100rpm攪拌30min，然后通過離心分離將膠雜除去。然后將脫膠油抽入堿煉罐，加入一定量的純堿(加入量根據(jù)原料油的酸價(jià)定)，攪拌15分鐘左右，將產(chǎn)物離心分離去除沉淀，再經(jīng)超濾膜過濾，獲得脫酸油。將脫膠油泵入脫色罐中，首先加入油重1％～3％的活性炭脫色30min，然后再加入油重1～3％的活性白土，在85-95℃下攪拌(60rpm)1小時(shí)，將白土過濾后再進(jìn)行真空(真空度為0.1atm)脫水、脫臭，溫度為60℃左右，時(shí)間為30min左右。所得原料油裝入原料油桶中備用。要求所得油的膠雜含量不高于50ppm，色澤≤黃70紅4.0(一英寸槽)，游離脂肪酸含量不高于0.5％，水分不高于0.1％。
再利用上述原料油10kg和甲醇1kg進(jìn)行酯交換反應(yīng)，以甲醇鈉、鉀或NaOH為催化劑，加熱到60℃，300rpm反應(yīng)1個(gè)小時(shí)，再將反應(yīng)產(chǎn)物中的甘油和甲酯分離，得到甲酯化合物約10kg。按照《石油產(chǎn)品分析》所提供的國家標(biāo)準(zhǔn)檢測方法，經(jīng)分析測試，該產(chǎn)品在性能指標(biāo)如表1所示表1甲酯化合物性能指標(biāo)


由表1可知，該生物柴油的性能指標(biāo)與石化生物柴油的指標(biāo)相接近。
本工藝中的榨油是采用螺旋冷榨機(jī)，降低了原料油的膠雜含量，確保了原料油的質(zhì)量；脫色是采用兩步脫色法即先采用活性炭對油脂進(jìn)行預(yù)脫色，然后再加入活性白土，有效的降低了油的色澤。
實(shí)施例2原料油的制備步驟同實(shí)例1，在酯化階段將甲醇用乙醇代替。
取光皮樹精煉油100kg和乙醇10kg進(jìn)行酯交換反應(yīng)，加熱到60℃，300rpm反應(yīng)1個(gè)小時(shí)，再將反應(yīng)產(chǎn)物中的甘油和甲酯分離，得到所得到的乙酯化合物100kg。按照《石油產(chǎn)品分析》所提供的國家標(biāo)準(zhǔn)檢測方法，經(jīng)分析測試，該產(chǎn)品性能指標(biāo)如表2所示。
表2乙酯化合物性能指標(biāo)

權(quán)利要求
1.一種生物柴油，其特征在于是由果實(shí)含油率大于20％的木本植物果實(shí)制備的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物柴油，其特征在于所說的木本植物果實(shí)是光皮樹果實(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物柴油，其特征在于在榨取果實(shí)油的過程中采用冷榨的方法。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物柴油，其特征在于采用兩步脫色法，即先采用活性炭預(yù)脫色，然后再加入白土脫色進(jìn)行了脫色；然后將精煉后的果實(shí)油和甲醇或乙醇等短碳鏈醇進(jìn)行酯化反應(yīng)，獲得生物柴油。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的生物柴油，其特征在于活性炭的量為油重的1％～3％；加入白土的量為油重的1～3％，加入白土脫色時(shí)，溫度控制在85-95℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5之一所述的生物柴油，其特征在于對經(jīng)脫膠雜、脫色處理后的原料油控制參數(shù)如下膠雜含量不高于50ppm，色澤(一英寸槽)≤黃70紅4.0，游離脂肪酸含量不高于0.5％，水分不高于0.1％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生物柴油，特別是由木本植物果實(shí)制備的生物柴油。本發(fā)明提供的生物柴油，它是由果實(shí)含油率大于20％的木本植物果實(shí)制備的。本發(fā)明提供的生物柴油，具有原料油來源廣泛廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)，所獲得的生物柴油達(dá)到了國家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號C10G3/00GK1891785SQ20051003178
公開日2007年1月10日 申請日期2005年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月1日
發(fā)明者李昌珠, 張良波, 肖志紅, 李培旺, 李黨訓(xùn), 蔣麗娟, 孫友平 申請人:李昌珠, 張良波, 肖志紅, 李培旺, 李黨訓(xùn), 蔣麗娟, 孫友平