[發明專利]一種生產生物柴油的方法

在審

• 申請號: 201610026918.2
• 申請日: 2016-01-15
• 公開（公告）號: CN105695110A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 梁杰鋒;楊云;蔣小平;李建華
• 申請（專利權）人: 廣西闊能霸能源科技開發有限責任公司
• 主分類號: C11C3/10
• 分類號: C11C3/10;C11C3/04;C11B3/10;C11B3/00;C10L1/02;B01J23/745
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

技術領域

本發明涉及生物質能源技術領域，具體來說是一種生產生物柴油的方法。

背景技術

當前全球石油需求不斷增長與化石能源目漸枯竭的矛盾日益突出，能源供給形勢越來 越緊張，國際市場原油價格持續大幅上漲，能源的多元化、可再生化和清潔化已成為人類 社會發展的必然選擇，開發生物質能源是解決全球能源危機的方向之一，作為新型替代能 源的生物柴油在世界各國發展迅速。生物柴油是指以油料作物如大豆、油菜、棉、棕櫚等， 野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及動物油脂、餐飲垃圾油等為原料油通過酯交 換或熱化學工藝制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。

生物柴油具有下述獨特的性能優勢：(1)生物能源為可再生性能：作為可再生能源， 與石油儲量不同，其通過農業和生物資源獲得，可供應量不會枯竭，而且生物柴油的生物 降解性高于常規柴油，可在自然狀況下實現生物降解，減少對人類生存環境的污染。(2) 具有優良的環保特性：主要表現在由于生物柴油中硫含量低，使得二氧化硫和硫化物的排 放低；生物柴油中不含對環境會造成污染的芳香族烷烴，因而廢氣對人體損害低于柴油。 (3)較好的潤滑性能，使噴油泵、發動機缸體和連桿的磨損減小，使用壽命長。(4)良好 的燃料性能：生物柴油十六烷值高，使其燃燒性好于柴油，燃燒殘留物呈微酸性使催化劑 和發動機機油的使用壽命延長。(5)制備生物柴油的原料來源比較廣泛：包括油料作物、 野生油料植物和水藻植物油脂以及動物油脂都可以作為原料，甚至可以利用餐飲業中的廢 油、地溝油作為原料，可以做到回收垃圾變廢為寶的目的等優點。

我國是石油資源相對貧乏的國家，但木本油料資源及其豐富，隨著對能源用木本油料 作物的研究、開發和利用的不斷深入，生物質能源在我國發展潛力巨大，發展木本油料生 物柴油產業不僅有利于解決石油替代、生態環境保護和“三農”問題，還可為為我國林業 產業帶來新的發展契機。毛梾(CornuswalteriWanger.)為山茱萸科落葉喬木，又名油 水、車梁木，主要產于中國的遼寧、河北、山西南部以及華東、華中、華南、西南各省區。 毛梾果肉和果仁均含有油脂，果實含油量為31.8％-41.3％，果實出油率為25％-33％，果肉出 油率約為15％，是極具發展的食用和工業用油料樹種。毛梾單株果實產量可以達到100kg。 是我國特有的木本油料樹種，是極具發展前景的食用和工業用油料樹種。因此，作為生物 柴油原料的發展潛力極大。目前利用毛梾果生物柴油的主要方法為酯交換法，但傳統的酯 交換法大都存在催化效率低、產量低、色澤深、容易變質、反應時間長、腐蝕設備、工藝 復雜、反應溫度高、能耗較大、易造成二次污染和副產物損失、成本較高等缺點。

發明內容

本發明針對傳統酯交換法生產生物柴油存在的問題，提供一種生產生物柴油的方法。 本發明以磁性納米固體酸為催化劑，不僅不腐蝕設備，還能較大地提高催化效率，可縮短 反應時間和降低能耗等。

為實現以上目的，本發明是通過如下技術方案實現：

一種生產生物柴油的方法，包括以下步驟：

1.原料預處理：在毛梾果油中加入重量比為1.0-1.5％的活性氧化鋁吸附劑，在轉速為 200-250r/min下攪拌15-20min，即可得到純毛梾果油；

2.酯化反應：將純毛梾果油、甲醇和磁性納米催化劑以重量比為100:15-25：0.5-0.8 加入反應釜中，在溫度為55-65℃、攪拌速度為150-200r/min下，進行酯化反應25-45min， 得酯化產物；

3.分離生物柴油粗品：將酯化產物在轉速為300-500r/min下離心15-20min，靜置沉 淀后，將上層液和下層液分離，上層液即為生物柴油粗品，下層為甘油；

4.提純生物柴油：將上述得到的生物柴油粗品加至攪拌器，再加入以硅酸鎂和聚乙烯 酰胺組成的混合吸附劑，其加入量為生物柴油粗品重量的1.5-2％，在轉速120-150r/min 下攪拌5-10min，即可得到生物柴油產品。

以上所述磁性納米催化劑包括B₂O₃-Fe₃O₄、ZrO2-Fe₃O₄和Al₂O₃-Fe₃O₄。