[發明專利]一種過磷酸催化微波輻射制備印楝生物柴油的方法

無效

• 申請號: 200810058941.5
• 申請日: 2008-09-22
• 公開（公告）號: CN101684412A
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發明（設計）人: 浦恩堂;葉敏;林軍;馮沙克
• 申請（專利權）人: 云南美克化工有限公司
• 主分類號: C10G3/00
• 分類號: C10G3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及生物質能源領域，具體是一種以印楝油為原料，以過磷酸為催化劑，在微波輻射條件下，印楝油與無水低碳醇進行酯交換反應制備印楝生物柴油的方法。

背景技術

長期以來，我國石油大量依靠進口，近年來，隨著機動車保有量大幅增加、國際石油價格不斷上漲以及可開采石油資源的日漸枯竭，開發可再生的生物質能源成為大眾消費追切需要和保障國家能源安全的重大戰略問題，生物柴油的生產和推廣應用成為當前人們關注的熱點。由于C14～C18的單烷基脂肪酸酯在燃燒性能等方面與化石柴油最為接近，部分指標還超出化石柴油，這些長鏈脂肪酸單烷基酯可生物降解、閃點高、無毒、揮發性有機物含量低、具有優良的潤滑性能和溶解性、不含硫和芳烴、十六烷值高、潤滑性能好，是一種優質柴油替代化合物，被稱為“生物柴油”而得到世界各國的廣泛關注。為了實現生物柴油的產業化，人們從油脂原料的開發、培育、合成技術等不同的角度展開廣泛研究。

在油脂原料開發、培育方面，植物油脂是適合于制備單烷基脂肪酸酯的可再生原料，因此從植物油脂出發制備生物柴油成為生物質能源發展的重要方向，是實現綠色環保能源可持續發展的理想選擇。發達國家用于規模化生產生物柴油的油脂原料有大豆(美國)、油菜籽(歐盟國家)、棕櫚油(東南亞國家)等，現已對包括大豆油、花生油、棉籽油、葵花籽油、油菜籽油、棕櫚油和蓖麻籽油在內的40種不同的植物油在內燃機上進行了短期評價試驗。但是我國人多地少，不可能像發達國家那樣用占用耕地的油料植物來發展生物柴油。我國發展生物柴油，不能走與農爭地、與人爭糧的路子。不與糧食爭土地是生物柴油以及生物質能源選擇發展的主要思路和原則，也是具有中國特色的生物柴油發展的必由之路，探索、研究并發現適合于荒山荒坡種植的高含油植物，為生物柴油的發展提供可靠的原料保障，是我國生物柴油開發研究最為基礎而又很重要的內容。研究開發能滿足以上條件的含油植物成為我國生物柴油發展的重要環節，可食用植物油合成制備生物柴油顯然不符合中國國情。因此，小桐子、光皮樹、蓖麻、油茶、油桐、烏桕、油棕等木本產油植物被廣泛研究。但是這些木本產油植物多為野生，典型的例子是小桐子生物柴油的開發，由于小桐子為野生植物，其栽培、馴化、種苗繁殖等方面均需要從頭開始，培育適合大規模種植的高產、穩產并且高含油率的栽培品種將是一個不短的過程。研究、發現并充分利用現有非食用含油植物人工林，不失為一種明智之舉。眾所周知，印楝(Azadirachta?indic?A.Juss)系楝科楝屬喬木，是一種喜溫、耐旱的多功能樹種。樹齡平均200年，樹高可達20余米。印楝根系發達，萌發力強，耐旱耐脊薄，是很好的水土保持、生態保護植物，適宜在于熱河谷地區種植，可達到植樹造林、防止地區荒漠化、保持水土、恢復生態的目的。多年來，我國海南、四川少部分地區、云南大部分干熱河谷地區大量引種印楝樹，僅云南省目前就保有人工印楝林40多萬畝，成為世界上規模種植印楝樹并形成人工林面積最大的地區。人們對印楝的研究主要集中在生物農藥的開發上，由于印楝果實中分離出來的印楝素(Azadirachtin)是廣譜、高效、低毒、易降解、無殘留的殺蟲劑，可以防治8目200余種農、林、倉儲蟲害，且不污染環境，對害蟲天敵等益蟲及濕血動物安全，所以印楝素成為目前世界上公認、并大規模生產和應用的無公害生物源農藥。除此之外，人們對印楝的研究還在于其有效化學成分及其毒性、藥理作用、中毒防治上。我們在提取、分離和生產生物農藥印楝素的過程中，發現提取生物農藥的印楝種仁除含有約0.3～0.8％不等的印楝素以外，還富含占印楝種仁重量比40％左右的印楝油(neem?oil)。在生物農藥生產過程中，所產生的印楝油由于伴生幾百到數千ppm不等的印楝素而有一定毒性，從而導致這種印楝油成為一種難于進一步應用或處置的農藥廢棄物，雖然有人將印楝油加工成農藥制劑用于殺蟲，但是其極低的生物活性導致了在農業植物保護中應用的可行性不足。開發印楝油的新用途，對印楝生物農藥生產副產物綜合利用、廢油廢渣治理、降低農藥產品生產成本、促進印楝生物農藥產業的發展具有重要的社會、經濟和環保意義。顯而易見，印楝油無疑是一種廉價而又環保的生物柴油原材料。