[發明專利]一種生物柴油合成方法

無效

• 申請號: 200910064763.1
• 申請日: 2009-04-30
• 公開（公告）號: CN101538487A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發明（設計）人: 耿再新;張苗娟;蔣登高
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: C10L1/02
• 分類號: C10L1/02;C07C69/24;C07C67/08
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所（普通合伙）
• 代理人: 王聚才

(一)技術領域

本發明屬于生物能源技術領域，特別涉及一種生物柴油合成方法。

(二)背景技術

近年來，國際原油價格一路飆升，與油價瘋長相伴的，是我國經濟快速增 長、原油消耗節節攀升的現實。有資料稱，據保守估計，全國柴油缺口每年已 達5000萬噸。據預測，地球上蘊藏的可開發利用的煤和石油等礦物能源將分 別在200年和30～40年內耗竭，天然氣按儲采比也只能使用60年。能源短缺 問題今后將會長期困擾人類社會的發展。為了維持經濟的可持續發展，可再生 的生物能源正成為各國政府大力研發可替代能源的首選。

生物柴油是一種優良的礦物柴油替代燃料，與普通柴油相比，具有很多優 點：硫含量很低，有優良的環保性能；具有可再生性；閃點在100℃以上，具 有較好的安全性；具有良好的潤滑性，可以大大延長發動機使用壽命。

目前的生物柴油生產工藝分為兩大類，一類是酯化反應，即利用脂肪酸和 甲醇反應，生成脂肪酸甲酯和水的反應；第二類是酯交換反應，即利用植物油 或動物油直接與甲醇反應，生成脂肪酸甲酯和甘油的反應。但這兩類反應都存 在以下問題：(1)均需要在高溫下進行，這就增加了易燃易爆的危險，又需要 巨大的能耗；(2)反應中需要用強酸或強堿作催化劑，后處理困難，環境污染 大；(3)酯化反應和酯交換反應均為可逆反應，副產物多，反應不徹底；(4) 產品由于脂肪酸反應不徹底，故酸值很高，后處理困難，且容易腐蝕發動機； (5)反應中需要過量甲醇參與，過量甲醇需要精餾回收利用，產品中易殘留 甲醇，導致閃點不合格；(6)投資高，一個成熟的有規模的生物柴油廠投資不 少于1億人民幣；(7)合成帶支鏈醇(如異丙醇、叔丁醇等)低凝點的生物柴 油時比較困難。綜合以上因素，傳統生物柴油的生產方法不僅成本高，而且合 成困難，導致絕大多數生物柴油廠處于停產狀態。

(三)發明內容

本發明的目的在于提供一種新的生物柴油合成方法，本方法能耗小，安全， 后處理簡單，成本低，且對于合成一些用傳統酯交換法或酯化法較難合成的生 物柴油，如合成帶支鏈醇(如異丙醇、叔丁醇等)低凝點的生物柴油具有很大 的優勢。

一種生物柴油合成方法，脂肪酸和氯化亞砜在20-40℃的條件下反應1-3h， 然后再加入C1-C4的醇反應0.5-1.5h，制得脂肪酸酯，其中脂肪酸、氯化亞砜 和醇的投料物質的量比為1∶1-1.3∶1-1.3。

所述投料物質的量比為1∶1.2∶1.2。

反應的溫度為30℃。

所述脂肪酸和氯化亞砜的反應時間為2h。

加入醇后再反應1h。

所述的醇為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、2-丁醇、叔丁醇或丁醇。

本發明采用的合成路線是先用脂肪酸與氯化亞砜反應生成脂肪酰氯，脂肪 酰氯再與醇反應生成脂肪酸酯，以甲醇為例，合成脂肪酸甲酯的反應式如下所 示：

(1)RCOOH+SOCl₂→RCOOCl+SO₂+HCl

(2)RCOOCl+CH₃OH→RCOOCH3+HCl

該反應過程由于在常溫下就能進行，不需要加熱或僅需稍微加熱，因此 節約能耗、安全；該反應為不可逆反應，反應產率高達93％以上，無副反應， 產物純凈，不需復雜的后處理過程；副產物SO₂和HCl均為易溶氣體，只需用 NaOH或NaHCO₃水溶液吸收，生成NaCl和Na₂SO₃兩種化工產品，對環境無污染； 無需催化劑，原料用量少，投資少，成本低。

本發明相對于現有技術，有以下優點：

本發明合成方法能耗小、安全、工藝及后處理較簡便、生產成本低、產率 高、環保無污染，可合成的生物柴油種類多。

(四)具體實施方式：

以下以具體實施例來說明本發明的技術方案，但本發明的保護范圍不限于 此：

實施例1