[發明專利]一種利用光皮樹油制備生物航空燃料的方法

有效

• 申請號: 201210240142.6
• 申請日: 2012-07-12
• 公開（公告）號: CN102719319A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 朱岳麟;李凌波;尹雨晨;李黨訓
• 申請（專利權）人: 湖南未名創林生物能源有限公司;北京航空航天大學
• 主分類號: C11C3/00
• 分類號: C11C3/00;C11C3/12;C11C3/14;C10L1/02
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所 43205
• 代理人: 寧星耀;許伯嚴

技術領域

本發明涉及一種制備生物航空燃料的方法，尤其是涉及一種利用光皮樹油制備生物航空燃料的方法。

背景技術

化石燃料是目前人類生產、生活的主要能源。石油、煤、天然氣等不可再生化石燃料在能源消耗中的比重達到86.8%，按照目前全世界對化石燃料的消耗速度計算，這些能源可供人類使用的時間大約僅有：石油45~50年，天然氣50~60年，煤炭200~220年，因此，能源危機成為人類發展所面臨的主要問題。

生物能源作為一種替代能源，受到了廣泛關注。到目前為止，生物燃料的發展已經歷了三個階段：第一代生物燃料主要是以玉米、甘蔗、大豆和蓖麻等糧食作物和油料作物為原料，因其存在“與民爭食”的特點而逐步被以麥稈、草和木材等農林廢棄物和貧瘠土地上生長的木本植物作為原料的第二代生物燃料和以微藻為原料的第三代生物原料所替代。

近年來，世界范圍內興起了綠色能源和低碳經濟的浪潮，航空業受此影響，各大航空公司亦大力開發新型生物航空燃料，其中較有發展前景的原料主要是麻風果油、菜籽油、亞麻薺油、微藻油等。目前，國外研究較多的生物航空燃料制備方法主要有兩段加氫工藝，使原料油中的脂肪酸和甘油三酯轉化為較小分子的烴類組分，從而獲得生物航空燃料。國內兩段加氫工藝主要用于制備第二代生物柴油的研究。

光皮樹是一種理想的多用途油料樹種，其果實（帶果皮）含油率33%—36%。光皮樹油含油酸和亞油酸高達70%以上，所生產的生物柴油理化性質優異；同時可以利用其果實作為原料直接加工（冷榨或浸提）制取原料油，加工成本低廉，得油率高。以光皮樹油為原料生產的生物柴油與0#石化柴油燃燒性能相似，是一種安全、潔凈的生物質燃料油，將其應用于制備生物航空燃料的原料，有很好的前景。但是目前尚未有應用光皮樹油制備生物航空燃料的方法。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，克服現有技術的不足，提供一種利用光皮樹油制備生物航空燃料的方法，所制得的生物航空燃料不含硫和芳烴，品質好，潔凈度高，環保。

本發明解決其技術問題采用的技術方案是，一種利用光皮樹油制備生物航空燃料的方法，以主要成分為甘油酯和游離脂肪酸的植物毛油制備生物航空燃料，包括加氫、脫羧基、脫羰基、加氫脫氧、加氫異構化。所述異構化步驟通過適合的催化劑在反應中對原料組分進行選擇性重整。

本發明所采用的技術方案，具體包括以下步驟：

（1）將光皮樹油過濾，除去顆粒雜質，在60℃-70℃下加入同溫度的軟化水，所加軟化水的重量相當于光皮樹油重的2％－4％，攪拌25－35分鐘，然后以2500－3500?r/min的速度離心25－35分鐘，取上清液，在真空干燥箱中于102－105℃干燥2-4小時，得精制光皮樹油；

（2）將步驟（1）所得精制光皮樹油冷卻后，導入裝填有加氫脫氧催化劑的固定床加氫反應裝置，進行加氫脫氧反應；加氫脫氧催化劑的裝填量相當于精制光皮樹油重的1%-10%；同時向固定床加氫反應裝置中持續通入氫氣，使氫油體積比為500-2000，控制絕對壓力為1-10MPa，溫度為250-400℃，液時空速1-5h^-1，精制光皮樹油接觸加氫脫氧催化劑，脫除原料中的氧，并使正鏈烷烴的不飽和部分和烯烴加氫飽和，生成正鏈烷烴；收集并冷卻后，導入裝填有異構化催化劑的固定床異構化反應裝置，異構化催化劑的裝填量相當于精制光皮樹油重的1%-10%，在溫度200-350℃，絕對壓力1-5MPa，液時空速1-5h^-1的條件下，向裝置中持續通入氫氣，使氫油體積比為500-2000，接觸異構化催化劑進行異構化反應；通過加氫脫氧與異構化反應，原料油生成分子較小的正鏈烷烴和支鏈烷烴，以及二氧化碳、一氧化碳、水，形成氣液混合物；

所述固定床加氫脫氧反應裝置、固定床異構化反應裝置由管式反應器、兩級冷凝器、氣路和液路以及原料輸送泵、流量計等組成；所述固定床加氫脫氧反應裝置、固定床異構化反應裝置結構相同，只是裝填的催化劑有別；

所述加氫脫氧反應包括加氫脫氧、脫羧基、脫羰基反應；

（3）將步驟（2）所得氣液混合物通過裝有常溫冷卻水的冷凝器冷凝后，接收液相產物，包括烴類組分和少量水；

（4）將步驟（3）所得液相產物進行蒸餾，收集150℃-280℃之間的餾分；

（5）將步驟（4）收集的餾分，導入油品精制裝置進行高潔凈精制，即得到生物航空燃料。