[發明專利]棉籽直接制取生物柴油的方法

無效

• 申請號: 200710015514.4
• 申請日: 2007-05-09
• 公開（公告）號: CN101050374A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 王君;嚴慶收;姜明;馮子憲;徐曄;李芳
• 申請（專利權）人: 菏澤華瑞油脂有限責任公司
• 主分類號: C10G3/00
• 分類號: C10G3/00;C11B1/12;C11C3/04
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所
• 代理人: 張貴賓

(一)技術領域

本發明涉及一種制取生物柴油的方法，特別涉及一種棉籽直接制取生物柴油的方法。

(二)背景技術

生物柴油即脂肪酸甲酯，可作為石油燃料—柴油的取代產品，因其資源可再生并具有生物降解性，故取名生物柴油。生物柴油主要以植物油(如棉籽油、菜籽油、大豆油)、動物油(肉聯廠的下腳油)或方便面、餐飲業的次廢油、泔水油、油脂加工廠的油腳油以及生產色拉油過程中產生的脫臭餾出物為原料，在一定溫度下，以酸、堿或酶作催化劑與甲醇(或其它低級醇)發生醇解反應(酯交換)，生成相應的脂肪酸甲酯和甘油，經分離甘油后得到的輕相產物一脂肪酸甲酯即為生物柴油。本研究以棉籽為原料，不經壓榨直接提取油脂并轉化為生物柴油，再融合棉籽餅粕的深加工工藝，提取出濃縮蛋白、植酸、多酚、多糖等具有高附加值的產品，形成一條棉籽開發利用完整的生產鏈。該產品可按一定比例添加到0#柴油中以緩解日益緊張的柴油供應局面。

由于地下石油資源的日益枯竭和機動車輛的日益增加，柴油的供需矛盾日顯突出。我國柴油年產量在8000萬噸左右，柴油每年的缺口在2000萬噸左右，而且呈逐年增加的趨勢。因此，尋找一種柴油的替代產品以解決日益緊張的石油危機已引起了世界各國政府和能源專家的高度重視。目前已找到的可替代石油產品的能源有液體氫、甲醇、乙醇、煤炭裂解油、植物秸稈的高溫裂解產物和脂肪酸甲酯等。乙醇己在汽油中推廣使用。由于柴油的碳氫鏈較長，與乙醇的互溶性較差，目前還不能在柴油中添加使用。研究發現，以動、植物油為原料制取的脂肪酸甲酯中脂肪酸的碳鏈長度主要是C₁₆和C₁₈而石油柴油分子中的炭鏈長度主要是C_15-18，兩者的分子炭鏈長度非常接近，是一種比較理想的柴油替代品。生物柴油與石油柴油相比具有以下特點：

1.脂肪酸甲酯與石油柴油有著相近的分子碳鏈結構，兩者之間的互溶性好，熱焓值和十六烷值比較接近，燃燒性能良好，對柴油發動機的適應性強，按一定比例添加到柴油中不必對柴油發動機的結構進行改造即可使用。

2.生物柴油資源具有可再生性。石油資源是不可再生資源，而動、植物油資源通過農業和生物學家們的努力，可供應量不會枯竭，如甘蔗渣和淀粉渣在微生物的作用下也可轉化為油脂。此外大量的木本油料、野生油料和谷物油料皆可轉化為生產生物柴油的原料。

3.具有較好的低溫發動機啟動性能。無添加劑冷濾點達-20℃。

4.具有較好的潤滑性。使噴油泵、發動機缸體和連桿的磨損率低，使用壽命長。

5.生物柴油分子中不含支鏈結構，具有較高的閃點和穩定性，不屬于危險品，生產、運輸、貯存和使用都比較方便，因此安全性增加。

6.生物柴油具有優良的環保性能。一是生物柴油中硫含量低，有的甚至不含硫，可減少30％的二氧化硫和硫化物的排放量，可減少對大氣環境的污染；二是生物柴油中不含苯和多環芳烴，在燃燒過程產生的汽車尾氣中不會產生苯并吡類致癌物；三是生物柴油的生物降解性好，因生物柴油來源于動、植物，在微生物作用下可降解為二氧化碳和水。在生產和使用過程中即使泄漏也不會對土壤和水源產生永久性污染。因此生物柴油是一種新型、環保、綠色和再生能源。生物柴油不僅可作為柴油發動機的動力燃料而且還是導熱油鍋爐和燃油鍋爐的優質燃料。

世界上對生物柴油的研究已有二十余年的歷史。德國早在上世紀九十年代初就建成了以菜籽油為原料生產生物柴油的工廠。目前在日本、澳大利亞和歐洲等許多國家已經實現了工業化生產。例如在德國已建成了數家日產300T菜籽生物柴油的連續生產裝置，年總產量超過了550KT。在德國，奔馳、寶馬、大眾和奧迪汽車生產廠家生產的汽車均允許使用使用生物柴油而無需對發動機進行改裝。在美國生產和使用的B20生物柴油制品，其中含20％的生物柴油和80％的石化柴油。在歐洲，主要以菜籽油為原料生產生物柴油；在日本和澳大利亞，主要以餐飲業的廢棄食用油為原料生產生物柴油；在我國，對生物柴油的研究尚處于發展起步階段，已有數家大專院校和科研機構開展了這方面的研究工作。據了解，已有日產5-10噸間歇式生物柴油裝置投產，主要生產燃油鍋爐的代用燃料。