一種生物柴油的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及生物柴油領(lǐng)域，特別涉及一種生物柴油的合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)能源，特別是柴油的消耗量日益增加，同時(shí)由 于汽車尾氣排放量不斷增加，環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重，因此，節(jié)能減排已成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展 的重中之重。
[0003] 柴油摻水乳化技術(shù)的發(fā)展由來已久，其之所以能夠引起人們的廣泛關(guān)注，主要是 因?yàn)槭褂脫剿裼筒粌H可以節(jié)省燃油，而且還可以減少汽車尾氣排放，符合節(jié)能減排的要 求。目前有關(guān)柴油摻水技術(shù)方面的報(bào)道不少，市場上也有一些摻水柴油在售，但其節(jié)能減排 效果都不十分明顯。
[0004] 生物柴油（Biodiesel)是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油 脂以及動(dòng)物油脂、餐飲垃圾油等為原料油通過酯交換工藝制成的可代替石化柴油的再生性 柴油燃料。生物柴油是生物質(zhì)能的一種，它是生物質(zhì)利用熱裂解等技術(shù)得到的一種長鏈脂 肪酸的單烷基酯。生物柴油是含氧量極高的復(fù)雜有機(jī)成分的混合物，這些混合物主要是一 些分子量大的有機(jī)物，幾乎包括所有種類的含氧有機(jī)物，如：醚、醛、酮、酚、有機(jī)酸、醇等。復(fù) 合型生物柴油是以廢棄的動(dòng)植物油、廢機(jī)油及煉油廠的副產(chǎn)品為原料，再加入催化劑，經(jīng)專 用設(shè)備和特殊工藝合成?，F(xiàn)有的制備生物柴油工藝路線較長，收率低，對(duì)環(huán)境的污染嚴(yán)重； 且應(yīng)用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中會(huì)堵塞管路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種生物柴油的合成方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中 導(dǎo)致的上述多項(xiàng)缺陷。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下的技術(shù)方案：一種生物柴油的合成方法，其特征 在于，包括以下步驟： (1) 將一定量動(dòng)物油脂和植物油脂加入反應(yīng)Il中； (2) 將離子液體與濃硫酸預(yù)先均勻混合制成復(fù)合催化劑，甲醇與復(fù)合催化劑混合均勻 后迅速加入反應(yīng)釜中，動(dòng)物油脂、植物油脂、甲醇與復(fù)合催化劑的摩爾比為2:3:8:0. 1 ; (3) 開啟攪拌，將甲醇、復(fù)合催化劑、動(dòng)物油脂和植物油脂，四者混合液升溫至 70-120°C，反應(yīng) 8-10h ; (4) 反應(yīng)結(jié)束后，靜置分層，上層為生物柴油粗品，下層復(fù)合催化劑循環(huán)使用； (5) 上層生物柴油粗產(chǎn)品經(jīng)真空蒸餾回收甲醇，再經(jīng)水洗、真空蒸餾，得到純凈生物質(zhì) 柴油。
[0007] 優(yōu)選的，所述的離子液體為1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體或N-甲 基-2-吡咯烷酮基甲磺酸離子液體。
[0008] 優(yōu)選的，所述的濃硫酸為質(zhì)量百分濃度98%的濃硫酸。
[0009] 優(yōu)選的，所述的復(fù)合催化劑中離子液體與濃硫酸的摩爾比為0. 1-1:1。
[0010] 優(yōu)選的，步驟（3)的攪拌速度為400-1000r/min。。
[0011] 采用以上技術(shù)方案的有益效果是：本發(fā)明的生產(chǎn)生物柴油的工藝簡單、環(huán)保，油品 性能優(yōu)質(zhì)，設(shè)備成本低，產(chǎn)量高、能耗低，成品的收率高，具有很高的工業(yè)化生產(chǎn)價(jià)值。現(xiàn)有 的生物柴油在使用過程中，易造成油路堵塞，對(duì)機(jī)械部分沾連，本發(fā)明解決了同類產(chǎn)品性能 差的問題。譬如，單鋼柴油機(jī)的油頭和柱塞，使用其它非標(biāo)柴油和其它生物柴油，對(duì)機(jī)械的 油頭、柱塞部分會(huì)有沾連，損傷后使用本發(fā)明生產(chǎn)的生物柴油50Kg后，柴油機(jī)的油頭和柱 塞會(huì)自動(dòng)修復(fù)正常使用。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。
[0013] 實(shí)施例1 一種生物柴油的合成方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 將一定量動(dòng)物油脂和植物油脂加入反應(yīng)Il中； (2) 將離子液體與濃硫酸預(yù)先均勻混合制成復(fù)合催化劑，甲醇與復(fù)合催化劑混合均勻 后迅速加入反應(yīng)釜中，動(dòng)物油脂、植物油脂、甲醇與復(fù)合催化劑的摩爾比為2:3:8:0. 1 ; (3) 開啟攪拌，將甲醇、復(fù)合催化劑、動(dòng)物油脂和植物油脂，四者混合液升溫至70°C，反 應(yīng)8h ; (4) 反應(yīng)結(jié)束后，靜置分層，上層為生物柴油粗品，下層復(fù)合催化劑循環(huán)使用； (5) 上層生物柴油粗產(chǎn)品經(jīng)真空蒸餾回收甲醇，再經(jīng)水洗、真空蒸餾，得到純凈生物質(zhì) 柴油。
[0014] 離子液體為1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體或N-甲基-2-吡咯烷酮基 甲磺酸離子液體，濃硫酸為質(zhì)量百分濃度98%的濃硫酸，復(fù)合催化劑中離子液體與濃硫酸 的摩爾比為0. 1:1，攪拌速度為400r/min。
[0015] 實(shí)施例2 一種生物柴油的合成方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 將一定量動(dòng)物油脂和植物油脂加入反應(yīng)Il中； (2) 將離子液體與濃硫酸預(yù)先均勻混合制成復(fù)合催化劑，甲醇與復(fù)合催化劑混合均勻 后迅速加入反應(yīng)釜中，動(dòng)物油脂、植物油脂、甲醇與復(fù)合催化劑的摩爾比為2:3:8:0. 1 ; (3) 開啟攪拌，將甲醇、復(fù)合催化劑、動(dòng)物油脂和植物油脂，四者混合液升溫至120°C，反 應(yīng) IOh ; (4) 反應(yīng)結(jié)束后，靜置分層，上層為生物柴油粗品，下層復(fù)合催化劑循環(huán)使用； (5) 上層生物柴油粗產(chǎn)品經(jīng)真空蒸餾回收甲醇，再經(jīng)水洗、真空蒸餾，得到純凈生物質(zhì) 柴油。
[0016] 離子液體為1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體或N-甲基-2-吡咯烷酮基 甲磺酸離子液體，濃硫酸為質(zhì)量百分濃度98%的濃硫酸，復(fù)合催化劑中離子液體與濃硫酸 的摩爾比為0. 5:1，攪拌速度為800r/min。
[0017] 實(shí)施例3 一種生物柴油的合成方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 將一定量動(dòng)物油脂和植物油脂加入反應(yīng)Il中； (2) 將離子液體與濃硫酸預(yù)先均勻混合制成復(fù)合催化劑，甲醇與復(fù)合催化劑混合均勻 后迅速加入反應(yīng)釜中，動(dòng)物油脂、植物油脂、甲醇與復(fù)合催化劑的摩爾比為2:3:8:0. 1 ; (3) 開啟攪拌，將甲醇、復(fù)合催化劑、動(dòng)物油脂和植物油脂，四者混合液升溫至90°C，反 應(yīng)9h ; (4) 反應(yīng)結(jié)束后，靜置分層，上層為生物柴油粗品，下層復(fù)合催化劑循環(huán)使用； (5) 上層生物柴油粗產(chǎn)品經(jīng)真空蒸餾回收甲醇，再經(jīng)水洗、真空蒸餾，得到純凈生物質(zhì) 柴油。
[0018] 離子液體為1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體或N-甲基-2-吡咯烷酮基 甲磺酸離子液體，濃硫酸為質(zhì)量百分濃度98%的濃硫酸，復(fù)合催化劑中離子液體與濃硫酸 的摩爾比為1:1，攪拌速度為900r/min。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種生物柴油的合成方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 將一定量動(dòng)物油脂和植物油脂加入反應(yīng)Il中； (2) 將離子液體與濃硫酸預(yù)先均勻混合制成復(fù)合催化劑，甲醇與復(fù)合催化劑混合均勻 后迅速加入反應(yīng)釜中，動(dòng)物油脂、植物油脂、甲醇與復(fù)合催化劑的摩爾比為2:3:8:0. 1 ; (3) 開啟攪拌，將甲醇、復(fù)合催化劑、動(dòng)物油脂和植物油脂，四者混合液升溫至 70-120°C，反應(yīng) 8-10h ; (4) 反應(yīng)結(jié)束后，靜置分層，上層為生物柴油粗品，下層復(fù)合催化劑循環(huán)使用； (5) 上層生物柴油粗產(chǎn)品經(jīng)真空蒸餾回收甲醇，再經(jīng)水洗、真空蒸餾，得到純凈生物質(zhì) 柴油。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物柴油的合成方法，其特征在于，所述的離子液體為1-乙 基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽離子液體或N-甲基-2-吡咯烷酮基甲磺酸離子液體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物柴油的合成方法，其特征在于，所述的濃硫酸為質(zhì)量百 分濃度98%的濃硫酸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物柴油的合成方法，其特征在于，所述的復(fù)合催化劑中離 子液體與濃硫酸的摩爾比為〇. 1-1:1。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物柴油的合成方法，其特征在于，步驟（3)的攪拌速度為 400-1000r/min〇
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種生物柴油的合成方法，將一定量植物油脂和動(dòng)物油脂加入反應(yīng)釜中；將甲醇與復(fù)合催化劑混合均勻后迅速加入反應(yīng)釜中，開啟攪拌，反應(yīng)結(jié)束后，靜置分層，上層為生物柴油粗品，下層復(fù)合催化劑循環(huán)使用；上層生物柴油粗產(chǎn)品經(jīng)真空蒸餾回收甲醇，再經(jīng)水洗、真空蒸餾，得到純凈生物質(zhì)柴油。本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單，操作方便，成本低，催化劑可循環(huán)使用，符合國家可持續(xù)發(fā)展的要求。
【IPC分類】C11C3-04, C10L1-02
【公開號(hào)】CN104862019
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510186903
【發(fā)明人】劉敏
【申請(qǐng)人】劉敏
【公開日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年4月20日