[發(fā)明專利]一種利用新鮮米糠制備生物柴油的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110436759.0
• 申請(qǐng)日: 2011-12-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102492561A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王子忱;丁雪峰;郭玉鵬;朱燕超;王曉峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): C11C3/10
• 分類號(hào): C11C3/10;C11B3/06;C10L1/02
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用新鮮米糠制備生物柴油的方法，具體涉及稻谷新鮮米糠油提取和堿催化酯交換同步進(jìn)行制備生物柴油的方法。

研究背景

隨著世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，世界范圍內(nèi)的能源危機(jī)愈演愈烈，開(kāi)發(fā)和研究一種新型能源，以替代即將枯竭的化石能源已迫在眉睫。在能源替代品研究中，生物質(zhì)能、太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生資源以其各自獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)將逐步成為世界新能源發(fā)展的新方向，但是其距離大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)和民用尚有一段距離。因此，生物柴油以可再生動(dòng)植物油脂為生產(chǎn)原料，將最有可能在短期內(nèi)成為一種綠色環(huán)保型的可再生替代燃料，與石油相比，生物柴油具有很多優(yōu)點(diǎn)：毒性低、溫室氣體排放低、水中溶解度低、具有優(yōu)良的潤(rùn)滑性、具有較好的發(fā)動(dòng)機(jī)低溫啟動(dòng)性能、安全性能好、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展?jié)摿薮螅岩鹗澜绺鲊?guó)的廣泛關(guān)注。

目前國(guó)內(nèi)制備生物柴油時(shí)使用的原料大約有以下三類：

第一類：利用動(dòng)物、植物油脂，例如豬油、牛油、羊油、雞鴨油、狐貍油等；

第二類：菜油、棉油、大豆油、花生油、葵花籽油、桐籽油、麻瘋樹(shù)籽油、蓖麻籽油等；

第三類：各種酸化油、地溝油等。

而國(guó)際上生產(chǎn)生物柴油的原料主要是大豆油、菜籽油、棕櫚油和餐飲廢油等，占總成本75％的原料成本問(wèn)題制約著生物柴油發(fā)展的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。因此，找到一種供應(yīng)充足、價(jià)格低廉穩(wěn)定的原料對(duì)于生物柴油的工業(yè)化生產(chǎn)具有重要的意義。

稻谷是我國(guó)主要糧食作物之一，年產(chǎn)量約2億噸，占全國(guó)糧食總產(chǎn)量的42％，同時(shí)也是一種重要的工業(yè)資源。中國(guó)大米年產(chǎn)量約占世界總年產(chǎn)量的1/3，年均產(chǎn)生近1000萬(wàn)噸以上的米糠資源。米糠中平均含蛋白質(zhì)15％，脂肪16％-22％，糖3％-8％，水分10％。米糠所含的脂肪是制備生物柴油的優(yōu)良原料。但是由于米糠中的脂肪酶的存在，使得米糠極易變質(zhì)。在中國(guó)，米糠絕大部分被用作低檔飼料，只有10％的米糠資源得到了開(kāi)發(fā)利用。米糠作為一種產(chǎn)量大綜合利用程度低的谷物加工副產(chǎn)物成為我國(guó)優(yōu)先開(kāi)發(fā)的重要食物資源，因此開(kāi)發(fā)一種米糠的有效利用工藝具有重大意義。

專利CN102041177公開(kāi)了一種制備生物柴油的方法，以預(yù)處理過(guò)的動(dòng)物油脂、植物油脂為原料油，在反應(yīng)釜中按4∶1～8∶1醇油摩爾比加入甲醇，在攪拌下加入濃硫酸。使體系內(nèi)酸值到3mgKOH/g以下，完成預(yù)酯化；然后加水中和洗滌、脫水去雜、干燥、再加入反應(yīng)釜升溫至75℃、攪拌下加入3％的NaOH甲醇溶液，使體系內(nèi)酸值為1mgKOH/g，完成酯交換，分離掉下層甘油甲醇溶液后得粗生物柴油；最后經(jīng)過(guò)三級(jí)分子蒸餾得到生物柴油。專利CN101586042涉及一種利用餐廚垃圾中回收的地溝油生產(chǎn)生物柴油的方法，其特征包括：A.餐廚地溝油預(yù)處理(初濾、脫水、精濾)；B.酯化、酯交換；C.甘油分離；D.脫色。通過(guò)四個(gè)步驟即得脂肪酸甲酯-生物柴油。專利CN101328418涉及一種利用植物油制造生物柴油的方法，具體是一種利用植物油在酸性或堿性催化劑的作用下，通過(guò)與低分子酒精發(fā)生反應(yīng)形成脂肪酸酯，再利用乙醇酸類物質(zhì)經(jīng)過(guò)離心分離，最后得到生物柴油。專利CN101613618提供一種以微藻油脂為原料制備生物柴油和甘油的綜合利用的方法。該方法將微藻油脂提取技術(shù)、酯交換反應(yīng)技術(shù)、生產(chǎn)高純度高性能的生物柴油技術(shù)和有效回收副產(chǎn)品甘油技術(shù)整合，提出一種以微藻油脂為原料完整制備生物柴油的方法。

無(wú)論在國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，原料來(lái)源少、成本高是目前制約生物柴油發(fā)展的主要問(wèn)題。因此，為了降低生物柴油的成本，原料的選取非常重要。

本發(fā)明以新鮮米糠為原料，利用新鮮米糠中沒(méi)有游離脂肪酸的特點(diǎn)，直接進(jìn)行堿催化酯交換反應(yīng)，工藝簡(jiǎn)單；溶劑的存在，使酯交換反應(yīng)過(guò)程的界面反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榫喾磻?yīng)，不僅加快了反應(yīng)速度，節(jié)約了能耗，降低了成本，而且保護(hù)了脂肪酸甲酯，避免了氧化反應(yīng)，提高了生物柴油的應(yīng)用性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明利用新鮮米糠提取米糠油，用堿催化米糠油制備生物柴油。

一種利用新鮮米糠制備生物柴油的方法，具體步驟如下：

將新鮮米糠加入反應(yīng)釜上層，把占米糠油質(zhì)量0.5％的甲醇鈉的甲醇溶液加入反應(yīng)釜下層，反應(yīng)釜的上下層用過(guò)濾網(wǎng)膜連接，再加入米糠油質(zhì)量6～8倍的溶劑/甲醇混合溶劑，升溫至50～70℃回流反應(yīng)，同步提油、酯交換反應(yīng)2～4小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束，閃蒸回收醇/溶劑混合液，再在減壓條件下對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行蒸餾，收集0.098MPa、140～230℃的餾分，得到生物柴油。

本發(fā)明的特征在于：所使用的溶劑包括正己烷、石油醚、六號(hào)溶劑油。