專利名稱：一種生物柴油及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物能源領(lǐng)域，特別涉及一種生物柴油及其制備方法。
(二)
背景技術(shù)：
近年來，國際原油價格一路飆升，與油價飛漲相伴的，是我國經(jīng)濟(jì)快速增
長，原油消耗節(jié)節(jié)攀升的現(xiàn)實。有資料稱保守估計，全國柴油缺口每年已達(dá) 5000萬噸。在市場上，需求就是動力。早就在國際原油價才各剛剛出現(xiàn)上漲信號 的時候，國內(nèi)一些企業(yè)就開始轉(zhuǎn)向研究開發(fā)經(jīng)濟(jì)環(huán)保的原料，于是，生物柴油 開始走向前臺。生物柴油是由動、植物油脂與醇經(jīng)酯交換反應(yīng)制得的脂肪酸單 烷基酯。生物柴油的原料來源主要有油料作物、油料林木果實、油料水生植物 以及動物油脂、廢餐飲油等。常用的油料作物主要有大豆和油菜籽，油料林木 果實主要是油棕和黃連木，油料水生植物主要指工程微藻等。這些動物和植物 油脂與甲醇或乙醇等低碳醇在酸或堿性催化劑以及230-250°C的高溫下進(jìn)行轉(zhuǎn) 酯化反應(yīng)，生成脂肪酸曱酯或乙酯，再經(jīng)洗滌干燥就是生物柴油。就目前而言， 國內(nèi)已有200萬噸生物燃油的設(shè)備加工能力。但國務(wù)院已分別于2006年12月 發(fā)令，明令禁止用油菜子、花生、大豆、葵花子等食用油生產(chǎn)生物燃油和2007 年6月9日發(fā)布通知，明令禁止發(fā)展糧食乙醇生物燃料項目，在建項目立即叫 停。
國內(nèi)的文冠果的開發(fā)、研究過去主要集中在干旱和半干旱地區(qū)種植文冠果 樹解決老百姓食用油的問題以及改善生態(tài)環(huán)境等方面，而醫(yī)藥制藥和保健食品 開發(fā)以及生物燃油生產(chǎn)和其它工業(yè)開發(fā)還處在初始階^R，尚未形成大規(guī)才莫工業(yè) 化產(chǎn)業(yè)。隨著北方種植規(guī)模的逐步擴(kuò)大和樹齡的不斷增長和豐產(chǎn)，這就為我國 大規(guī)模發(fā)展文冠果生物燃油產(chǎn)業(yè)提供了最廣闊的發(fā)展空間和機遇，也為產(chǎn)業(yè)的 發(fā)展鋪平了道路。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種生物柴油及其制備方法，以文冠果油為主要原 料，解決了禁止使用食用油和糧食乙醇生產(chǎn)生物燃油項目所帶來的原料問題， 工藝筒單、能耗小，便于實現(xiàn)。
本發(fā)明采用的^l支術(shù)方案如下
一種生物柴油，由以下體積配比的原料制得文冠果油80-95份、曱醇5-30 份、催化劑1-2份以及與前述原料總體積比皆為0-0. 0001: 1的抗氧化劑與酸 度調(diào)節(jié)劑。
其中，所述的催化劑為復(fù)合催化劑，由以下質(zhì)量百分比的物質(zhì)組成氧化 鋯10-30%、氧化鈦70-90%;所述的抗氧化劑為雙酚A或2, 6-二^又丁基對曱酚； 所述的酸度調(diào)節(jié)劑為曱醇鈉或碳酸鈉。其中酸度調(diào)節(jié)劑與抗氧化劑是為保證得 到的生物柴油滿足酸度要求以及延長保存期限，可根據(jù)具體情況適量添加，非 制備生物柴油的必需原料。
以文冠果油為原料，對于北方適宜大面積種植文冠果樹的地區(qū)，充分利用 了資源，同時又解決了油菜子、花生、大豆、葵花子等食用油禁止用于生物柴 油生產(chǎn)的原料短缺問題。
本發(fā)明還提供了上述生物柴油的制備方法，將文冠果油與過量曱醇置于反 應(yīng)釜中，在催化劑的作用下于反應(yīng)釜中加熱至65-80"C反應(yīng)4-5個小時，回收 其中的曱醇后將剩余物靜置沉淀后精餾，得精脂肪酸曱酯；加入抗氧化劑與酸 度調(diào)節(jié)劑，過濾后即得生物柴油。
其中，文冠果油與曱醇反應(yīng)的同時最好使部分曱醇進(jìn)入與反應(yīng)釜連接的曱 醇蒸餾裝置，除去曱醇中含有的反應(yīng)生成的水分后再將其繼續(xù)送回反應(yīng)釜中反 應(yīng)；此操作需要的裝置是反應(yīng)釜以及與反應(yīng)釜串聯(lián)的曱醇蒸餾裝置，以及連接 管道；此方法的優(yōu)點在于可將反應(yīng)生成的水分離出反應(yīng)系統(tǒng)，同時又有新的 曱醇補充到系統(tǒng)中來，反應(yīng)釜中的曱醇濃度基本維持在98°/。以上，這就避免了 反應(yīng)釜中甲醇濃度降低所帶來的各種問題。首先投料的曱醇量可相對減少10%; 其次，縮短了最后精餾系統(tǒng)分離曱醇的時間，降低能耗10%;第三，反應(yīng)的時間大幅度縮短，約為3.5小時左右；再者，曱醇與水的及時分離，也減少了副 產(chǎn)物的生成，降低了處理成本?？傮w上，總能耗可降低30%，每噸產(chǎn)品可降低 幾百元成本。
進(jìn)一步，上述方法中，催化劑最好在攪拌狀態(tài)下加入反應(yīng)釜。曱醇可利用 對反應(yīng)釜抽真空進(jìn)行回收。加熱可利用油進(jìn)行加熱。利用文冠果油為原料，反 應(yīng)在較低的溫度下即可進(jìn)行，減少了能耗。
本發(fā)明所述生物柴油，完全滿足國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T20828-2007。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)，有以下優(yōu)點
本發(fā)明利用文冠果油為原料，提供了生物柴油制備的新途徑，并且方法本 身能耗小，便于操作。
具體實施例方式
以下以具體實施例來說明本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于
此
實施例1
原泮牛的體積、酉己比3口下
文冠果油90份、曱醇25份、復(fù)合催化劑0. 2份、抗氧化劑雙酚A 0. 01份、 酸度調(diào)節(jié)劑曱醇鈉0. Ol份。復(fù)合催化劑的質(zhì)量組成為氧化鋯10份、氧化鈥 90份。
將文冠果油與曱醇置于反應(yīng)釜中，攪拌下加入催化劑，密閉反應(yīng)釜中，用導(dǎo)熱 油將反應(yīng)釜加熱至75。C反應(yīng)4. 5個小時，抽真空回收反應(yīng)釜中剩余的曱醇，然 后將剩余物即粗脂肪酸曱酯靜置沉淀lh，再置于蒸發(fā)器中精餾，得精脂肪酸曱 酯；加入抗氧化劑與S臾度調(diào)節(jié)劑，過濾，即得達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的生物柴油。
實施例2
原料的體積配比如下
文冠果油95份、甲醇30份、復(fù)合催化劑O. 2份、抗氧化劑2, 6-二叔丁基對曱酚O. 005份、酸度調(diào)節(jié)劑碳酸鈉0. 01份；復(fù)合催化劑質(zhì)量組成為氧化鋯 20份、氧化鈦80份。
將文冠果油與曱醇置于反應(yīng)釜中，攪拌下加入催化劑，用導(dǎo)熱油將反應(yīng)蚤加熱 至80。C反應(yīng)4個小時；反應(yīng)釜與曱醇蒸餾裝置串聯(lián)，且蒸餾裝置的進(jìn)出口分別 與反應(yīng)釜有管道連接，反應(yīng)過程中蒸餾裝置處理后的曱醇再循環(huán)打入反應(yīng)蚤中 進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)完畢，抽真空回收其中的曱醇，然后將剩余物即粗脂肪酸曱酯 靜置沉淀lh,再置于蒸發(fā)器中精餾，得精脂肪酸曱酯；加入抗氧化劑與酸度調(diào) 節(jié)劑調(diào)，過濾，即得達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的生物柴油。
實施例3
原料的體積配比如下
文冠果油80份、曱醇20份、復(fù)合催化劑0. 1份、抗氧化劑雙酚AO. 01份、酸 度調(diào)節(jié)劑碳酸鈉0. 01份；復(fù)合催化劑組成為氧化鋯30份、氧化鈦70份。 將文冠果油與曱醇置于反應(yīng)釜中，攪拌下加入催化劑，密閉反應(yīng)釜中，用導(dǎo)熱 油將反應(yīng)釜加熱至80。C反應(yīng)5個小時，抽真空回收其中的曱醇，然后將剩余物 即粗脂肪酸曱酯靜置沉淀lh，再置于蒸發(fā)器中精餾，得精脂肪酸曱酯；加入抗 氧化劑與酸度調(diào)節(jié)劑調(diào)，過濾，即得達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的生物柴油。
權(quán)利要求
1.一種生物柴油，其特征在于由以下體積配比的原料制得文冠果油80-95份、甲醇5-30份、催化劑1-2份以及與前述原料總體積比皆為0-0.0001∶1的抗氧化劑與酸度調(diào)節(jié)劑。
2. 如權(quán)利要求1所述的生物柴油，其特征在于所述的催化劑由以下質(zhì)量百分比 的物質(zhì)組成氧化4告10-30%、氧化鈦70-90%。
3. 如權(quán)利要求1所述的生物柴油，其特征在于所述的抗氧化劑為雙酚A或2，6-二叔丁基對甲酚。
4. 如權(quán)利要求1所述的生物柴油，其特征在于所述的酸度調(diào)節(jié)劑為曱醇鈉或碳 酸鈉。
5. 如權(quán)利要求1所述的生物柴油的制備方法，其特征在于將文冠果油與過量曱 醇置于反應(yīng)釜中，在催化劑的作用下于反應(yīng)釜中加熱至65-80。C反應(yīng)4-5個小 時，回收其中的曱醇后將剩余物靜置沉淀后精餾，得精脂肪酸曱酯；加入抗氧 化劑與酸度調(diào)節(jié)劑，過濾后即得生物柴油。
6. 如權(quán)利要求5所述的生物柴油的制備方法，其特征在于催化劑由以下質(zhì)量百 分比的物質(zhì)組成氧化鋯10-30%、氧化鈦70-90%。
7. 如權(quán)利要求5所述的生物柴油的制備方法，其特征在于所述的抗氧化劑為雙酚A或2, 6-二叔丁基對曱酚。
8. 如權(quán)利要求5所述的生物柴油的制備方法，其特征在于所述的酸度調(diào)節(jié)劑為 曱醇鈉或^f友酸鈉。
9. 如權(quán)利要求5-8之一所述的生物柴油的制備方法，其特征在于文冠果油與曱 醇反應(yīng)的同時使部分曱醇進(jìn)入與反應(yīng)釜連接的曱醇蒸餾裝置，除去曱醇中含有 的反應(yīng)生成的水分后將其繼續(xù)送回反應(yīng)釜中反應(yīng)。
10. 如權(quán)利要求9所述的生物柴油的制備方法，其特征在于催化劑在攪拌狀態(tài) 下力口入反應(yīng)蒼。
全文摘要
本發(fā)明屬于生物能源領(lǐng)域，特別涉及一種生物柴油及其制備方法。生物柴油由以下體積配比的原料制得文冠果油80-95份、甲醇5-30份、催化劑1-2份以及與前述原料總體積比皆為0-0.0001∶1的抗氧化劑與酸度調(diào)節(jié)劑。本發(fā)明利用文冠果油為原料，提供了生物柴油制備的新途徑，并且方法本身能耗小，便于操作。
文檔編號C10L1/10GK101307263SQ20081014056
公開日2008年11月19日 申請日期2008年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月14日
發(fā)明者吳繼忠, 杉 孔, 琪 張, 蕾 楊, 耿再新 申請人:河南潤恒生物能源有限公司