[發(fā)明專利]生物柴油及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710064098.7
• 申請日: 2007-02-28
• 公開（公告）號: CN101255345A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 藺建民;張永光
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院
• 主分類號: C10G3/00
• 分類號: C10G3/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王景朝;龐立志

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物柴油的組成及其制備方法。

背景技術(shù)

隨著世界范圍內(nèi)車輛柴油化趨勢的加快，柴油的需求量會愈來愈大，而石油資源的日益枯竭和人們環(huán)保意識的提高，大大促進了世界各國加快柴油替代燃料的開發(fā)步伐，生物柴油以其優(yōu)越的環(huán)保性能和可再生性受到了各國的重視。

所說生物柴油的主要成分是脂肪酸低碳醇酯，通常是脂肪酸甲酯，一般通過油脂與低碳醇(如C₁～C₅脂肪醇)經(jīng)酯交換反應(yīng)得到。

生物柴油具有可再生、清潔和安全三大優(yōu)勢，對我國農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、能源安全和生態(tài)環(huán)境綜合治理有十分重大的戰(zhàn)略意義。而我國目前是一個石油凈進口國，石油儲量又很有限，大量進口石油對我國的能源安全造成威脅；因此，生物柴油的研究和生產(chǎn)對我國有著重要的現(xiàn)實意義。

與石油柴油相比，生物柴油具有下述無法比擬的性能：(1)具有優(yōu)良的環(huán)保特性。由于生物柴油中硫含量低，使得二氧化硫和硫化物的排放低，可減少約30％(有催化劑時為70％)；生物柴油中不含對環(huán)境會造成污染的芳烴，因而廢氣對人體損害低于柴油。據(jù)美國環(huán)保局報告，生物柴油可使柴油車尾氣中HC降低67％，CO降低48％，PM降低47％。其它檢測表明，與石油柴油相比，使用生物柴油可降低90％的空氣毒性，降低94％的患癌率；由于生物柴油含氧量高，使其燃燒時排煙少，一氧化碳的排放與柴油相比減少約10％(有催化劑時為95％)；生物柴油的生物降解性高；(2)具有較好的潤滑性能。使噴油泵、發(fā)動機缸體和連桿的磨損率低，使用壽命長；(3)具有較好的安全性能。由于閃點高，生物柴油不屬于危險品。因此，在運輸、儲存、使用方面的優(yōu)點是顯而易見的；(4)十六烷值高；(5)具有可再生性能。

但是，由于原料和加工工藝的原因，有些生物柴油的氧化安定性很差，有些生物柴油的低溫流動性差，對生物柴油的使用、貯存和運輸都造成很大的困難。氧化安定性差的生物柴油易生成如下老化產(chǎn)物：1)不溶性聚合物(膠質(zhì)和油泥)，這會造成發(fā)動機濾網(wǎng)堵塞和噴射泵結(jié)焦，并導(dǎo)致排煙增大、啟動困難；2)可溶性聚合物，其可在發(fā)動機中形成樹脂狀物質(zhì)，可能會導(dǎo)致熄火和啟動困難；3)老化酸，這會造成發(fā)動機金屬部件腐蝕；4)過氧化物，這會造成橡膠部件的老化變脆而導(dǎo)致燃料泄漏等。

歐洲車用生物柴油標(biāo)準EN14214：2003、澳大利亞生物柴油標(biāo)準(Draft?2003)、新西蘭生物柴油標(biāo)準NZS?7500：2005、巴西生物柴油標(biāo)準ANP255(2003)、印度生物柴油標(biāo)準IS?15607：2005、南非生物柴油標(biāo)準SANS?1935：2004以及中國新制定的已進入報批階段的國家標(biāo)準《柴油機燃料調(diào)合用生物柴油(BD100)》都規(guī)定生物柴油的氧化安定性為110℃下的誘導(dǎo)期不低于6小時，測定方法為EN14112：2003。

US20060096159公開用強酸如硫酸來處理粗生物柴油以提高生物柴油的穩(wěn)定性，但使用本方法對設(shè)備有腐蝕并增加了生產(chǎn)成本。

同時，生物柴油在低溫條件下的流動性能，不僅關(guān)系到柴油發(fā)動機燃料供給系統(tǒng)在低溫下能否正常供油，而且與生物柴油在低溫下的貯存、運輸、裝卸等作業(yè)能否進行都有密切關(guān)系。生物柴油的低溫流動性能也用濁點(CP)、冷濾點(CFPP)、凝點(SP)/傾點(PP)等指標(biāo)來衡量。美國標(biāo)準ASTM?D6751用濁點，我國新制定的生物柴油國家標(biāo)準與歐洲標(biāo)準相同，都要求用冷濾點指標(biāo)表示生物柴油的低溫流動性，我國柴油標(biāo)準中用冷濾點和凝點同時來衡量低溫流動性。

US6409778公開了含甲基丙烯酸酯的共聚物，JP2005350629公開了含丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的低聚物和共聚物作為生物柴油流動改進劑。使用添加劑降低生物柴油冷濾點，對有的生物柴油只有添加劑在加量大時效果才明顯，而對有些生物柴油通過加劑并不能降低冷濾點，同時，使用流動改進劑的方法也增加了成本和操作步驟。

廢油脂如餐飲廢油、地溝油、泔水油、油脂廠的下腳料酸化油是生產(chǎn)生物柴油最經(jīng)濟的原料；尤其在我國因為人口和消費的關(guān)系，每天都會產(chǎn)生大量的廢油脂。但是由廢油脂生產(chǎn)的生物柴油的質(zhì)量與一般油脂相比較差，尤其是氧化安定性差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明以現(xiàn)有技術(shù)為基礎(chǔ)，提供一種氧化安定性和低溫流動性都得到改善的生物柴油。

本發(fā)明還提供上述生物柴油的制備方法。

本發(fā)明還提供一種改善廢油脂生產(chǎn)的生物柴油的氧化安定性的方法。