[發(fā)明專利]一種生物質(zhì)航空燃料的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210179519.1
• 申請日: 2012-06-04
• 公開（公告）號: CN102676203A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇有勇;王華;葉節(jié)連;吳楨芬;陳恒杰;潘奇林;韓挺
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 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(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種航空燃料的制備方法，特別是一種生物質(zhì)航空燃料的制備方法，屬生物能源技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著全球范圍內(nèi)對燃料如航空燃料需求的增加和碳的減排需求，對許多替代石油燃料的可再生資源的研究越來越引起世界各國的重視。這些可再生資源中，各種植物油脂如棕櫚油、小桐子油、橡膠籽油等植物油脂，以及微生物油脂、動物油脂、廢棄餐飲油、植物油加工的下腳料等都是非常具有發(fā)展?jié)摿Φ馁Y源之一，這些資源的共同點是它們都是由脂肪酸甘三酯或脂肪酸組成，它們通常含C₈～C₂₄的脂肪酸碳鏈。目前，這些資源主要是加工成脂肪甲酯即生物柴油加以利用，加工成生物質(zhì)航空燃料還未見報道。

發(fā)明內(nèi)容

為解決航空燃料需求大、制備資源少等問題，本發(fā)明的目的在于提供一種以各種動植物油脂制備生物質(zhì)航空燃料的方法，通過下列技術(shù)方案實現(xiàn)。

一種生物質(zhì)航空燃料的制備方法，經(jīng)過下列各步驟：

（1）油脂雙鍵氧化和水解：按油脂質(zhì)量的10～20%向油脂中加入質(zhì)量濃度為20～30%的酸性KMnO₄溶液，在60～80℃條件下攪拌反應(yīng)20～30分鐘，反應(yīng)結(jié)束后靜置20～30分鐘，將水溶液自然靜置分離，得到上層為短碳鏈脂肪酸；該步驟利用油脂中的各種脂肪酸鏈中含有大量的雙鍵，利用酸性的KMnO₄溶液進行氧化和水解處理，使其雙鍵斷裂，降低油脂的分子量；

（2）脫羧反應(yīng)：在步驟（1）所得的短碳鏈脂肪酸中按其質(zhì)量的1～5%加入脫羧催化劑，再充入氮氣后，以壓力為0.5～2MPa、反應(yīng)溫度為200～300℃并加以攪拌進行脫羧反應(yīng)3～5小時，得到C₅～C₁₆的烷烴粗產(chǎn)品；

（3）粗產(chǎn)品精制：將步驟（2）所得的烷烴粗產(chǎn)品在溫度為60～280℃下進行精餾，收集得到C₈～C₁₆范圍內(nèi)的烷烴組分，即為生物質(zhì)航空燃料。

所述步驟（1）中的油脂為小桐子油、橡膠籽油、地溝油、棕櫚油。

所述步驟（1）中的酸性KMnO₄溶液的配制時使用的酸為硫酸或鹽酸。

所述步驟（2）中的脫羧催化劑為堿土金屬氧化物，如MgO、CaO、BaO、SrO等。

本發(fā)明的優(yōu)點及積極效果：

本發(fā)明采用先氧化和水解后脫羧的方式獲得氧化穩(wěn)定性高、低溫流動性好、可替代石油航空燃料的生物質(zhì)航空燃料，工藝簡化，生產(chǎn)能耗低，制備的生物質(zhì)航空燃料熱值高。

具體實施方式

下面以實例進一步說明本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容并不限于此。

實施例1

（1）油脂雙鍵氧化和水解：按小桐子油質(zhì)量的20%向100質(zhì)量份的小桐子油中加入質(zhì)量濃度為20%的酸性KMnO₄溶液（配制時使用的酸為硫酸），在60℃條件下攪拌反應(yīng)20分鐘，反應(yīng)結(jié)束后靜置20分鐘，將水溶液自然靜置分離，得到上層為短碳鏈脂肪酸；該步驟利用油脂中的各種脂肪酸鏈中含有大量的雙鍵，利用酸性的KMnO₄溶液進行氧化和水解處理，使其雙鍵斷裂，降低油脂的分子量；

（2）脫羧反應(yīng)：在步驟（1）所得的短碳鏈脂肪酸中按其質(zhì)量的1%加入脫羧催化劑BaO，再充入氮氣后，以壓力為0.5MPa、反應(yīng)溫度為200℃并加以攪拌進行脫羧反應(yīng)3小時，得到C₅～C₁₆的烷烴粗產(chǎn)品；

（3）粗產(chǎn)品精制：將步驟（2）所得的烷烴粗產(chǎn)品在溫度為60～280℃下進行精餾，收集得到C₈～C₁₆范圍內(nèi)的烷烴組分，即為生物質(zhì)航空燃料82.5質(zhì)量份，其凝點為－51.2℃。

實施例2

（1）油脂雙鍵氧化和水解：按橡膠籽油質(zhì)量的20%向100質(zhì)量份的橡膠籽油中加入質(zhì)量濃度為25%的酸性KMnO₄溶液（配制時使用的酸為硫酸），在65℃條件下攪拌反應(yīng)25分鐘，反應(yīng)結(jié)束后靜置25分鐘，將水溶液自然靜置分離，得到上層為短碳鏈脂肪酸；該步驟利用油脂中的各種脂肪酸鏈中含有大量的雙鍵，利用酸性的KMnO₄溶液進行氧化和水解處理，使其雙鍵斷裂，降低油脂的分子量；