[發明專利]油品、航空生物燃料組分及利用千年桐籽制備航空生物燃料組分的方法

有效

• 申請號: 201510213287.0
• 申請日: 2015-04-29
• 公開（公告）號: CN105087043B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 王東軍;李建忠;何玉蓮;王桂芝;王斯晗;褚洪嶺;何昌洪;賈云剛;鄧旭亮;張寶軍;徐顯明;賀德福;董平;姜偉;佟華芳;邵榮蘭;趙光輝;秦麗華;牛明;張家仁;于部偉;張永軍;張忠濤;劉劍;秦麗紅;柏曉紅;衣學飛;李瑞峰;田炳全;邴淑秋;汪涵
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: C10G3/00
• 分類號: C10G3/00;C11B1/04;C11B1/06;C11B3/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 趙囡囡,張永明

技術領域

本發明涉及航空生物燃料領域，特別涉及一種油品、航空生物燃料組分及利用千年桐籽制備航空生物燃料組分的方法。

背景技術

隨著社會經濟的發展，燃料價格持續上漲，運輸成本不斷攀升、運營壓力逐漸增大，即使作為世界上第一大的航空運輸國美國，其很多家的航空公司都因燃料成本上升等因素而虧損甚至破產。而對于中國及拉丁美洲最大的巴西國內航空公司而言，燃料費用更是占到了其運營成本的40％左右，可見，航空燃料價格不斷上揚嚴重蠶食著各國航空公司的利潤空間，迫使全球航空業必須想方設法尋求新的可替代能源。

歐盟制定并倡議對所有進出其盟國航班征收航空碳排放稅，使得全球航空公司面臨的強制性碳排放壓力劇增，目前，即使有一些國家極力反對，但從長遠角度考慮，除了使用新技術，提高運營效率和改善基礎設施之外，仍需要開發新的航空生物燃料。

從第一代生物柴油的出現至今已有近30年的歷史，各國學者在生物燃料領域的研發已取得了一些進展，但多數是以制備生物柴油為目標產物的，少數研究者把精力集中到了生物航煤的開發上，但他們所使用的原料難以批量、穩定獲得，而且沒有提出一套完整的方法以果實為原料經過簡單工藝加工處理來制備得到高品質航空生物燃料。中國專利申請CN102041108A介紹的是制備甲酯化型生物柴油，即利用甲醇等低碳醇為原料之一，在無機酸或無機堿催化作用下進行甲酯化。雖然其也可以用作發動機燃料，但其化學組成、性質等與傳統燃料明顯不同，使用過程中存在著一些缺點和問題，如分子中含有酯基，其氧含量較高，熱穩定性較差，燃燒熱值也較低，而且會腐蝕引擎等，甲酯化過程由于選擇了無機酸或無機堿作為催化劑，生產過程中必然會產生大量廢液，而且酯交換反應過程還會產生難以處理的甘油，可見這種方法制備的油品品質較低、成本較高。

發明內容

本發明的目的是為了解決以上提出的不足之處，提供了一種油品、航空生物燃料組分及利用千年桐籽制備航空生物燃料組分的方法。以價廉、易得、非糧類型的千年桐籽為原料，經脫殼、壓榨、脫雜、催化加氫、分離等簡單工藝處理，制備得到高品質航空生物燃料組分的方法。

本發明所選取的原料千年桐籽價廉易得，生長于山坡荒地等非耕地區域，果仁含油率高達60～70wt％，而且其壓榨油不可食用。采用這種原料不僅能夠實現其經濟價值，而且千年桐籽經脫殼、壓榨、擠壓過濾、脫雜、催化加氫及分離等簡易步驟即可制得高品質、可再生類的航空生物燃料組分。采用本發明的原料制得的航空生物燃料組分在組成、性質方面與化石航煤相似，使用過程中不會腐蝕現有引擎，可以作為傳統航煤的調和組分或單獨的燃料使用，其燃燒排放的溫室氣體可以被植物循環利用，而且制備工藝流程簡單、完整，在整個制備過程中不會產生廢酸或廢堿液，符合各個國家的節能減排規劃，且生產成本較低，因而具備很好的應用前景。

本發明所提供的利用千年桐籽制備航空生物燃料組分的方法是，如圖1所示，利用脫殼機將千年桐籽外殼剝凈得到果仁，使殼渣中果仁含量小于等于1wt％，果仁中殼渣含量小于等于1wt％，產生的殼渣可以用來制備碳酸鉀、糠醛及活性炭等化工原料。將果仁加入到榨油機中榨成毛油，毛油經過擠壓過濾得到粗千年桐籽油，濾掉的仁渣可以進一步加工成植物性干酪素、人造石油、電木塑料的填充劑、動物飼料、食品添加劑及肥料等。粗千年桐籽油經脫金屬、脫酸、脫膠、脫色、脫氯等雜質后即得到精制油，其主要化學成分是甘油三羧酸酯，還含有少量雜質等，構成甘油三羧酸酯的脂肪羧酸有：2～5wt％棕櫚酸，1～3wt％十八酸，6～15wt％油酸，10～20wt％亞油酸，60～85wt％桐酸，0.1～2wt％二十酸，0.2～3wt％二十烯酸，0.2～2wt％二十以上酸等。少量雜質包括，總金屬小于等于10μg/g，游離脂肪羧酸小于等于20wt％，磷小于等于3μg/g，氮小于等于30μg/g，氯小于等于0.5μg/g，不皂化物小于等于1wt％等。精制油經催化加氫、分離后即可得到航空生物燃料組分，其主要是碳九至碳十六混合烷烴，這與普通化石航煤組成十分相似，但其可再生、穩定性好、燃燒熱值較高且不腐蝕引擎等，催化加氫過程副產物碳八以下烷烴可以用作水蒸氣重整制氫原料、裂解制丙烯、乙烯等低碳烯烴或分離其中LPG等，催化加氫過程副產碳十七至碳二十二混合烷烴可以作為較好的生物柴油組分。