[發(fā)明專利]一種生物柴油的生產(chǎn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610027160.4
• 申請(qǐng)日: 2016-01-15
• 公開（公告）號(hào): CN105524719A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁杰鋒;楊云;蔣小平;李建華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西闊能霸能源科技開發(fā)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C11C3/10
• 分類號(hào): C11C3/10;C11B3/00;C10L1/02
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物質(zhì)能源技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種生物柴油的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前全球石油需求不斷增長(zhǎng)與化石能源目漸枯竭的矛盾日益突出，能源供給形勢(shì)越來(lái) 越緊張，國(guó)際市場(chǎng)原油價(jià)格持續(xù)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(huì)發(fā)展的必然選擇，開發(fā)生物質(zhì)能源是解決全球能源危機(jī)的方向之一，作為新型替代能 源的生物柴油在世界各國(guó)發(fā)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(dòng)物油脂、餐飲垃圾油等為原料油通過(guò)酯交 換或熱化學(xué)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(dú)特的性能優(yōu)勢(shì)：(1)生物能源為可再生性能：作為可再生能源， 與石油儲(chǔ)量不同，其通過(guò)農(nóng)業(yè)和生物資源獲得，可供應(yīng)量不會(huì)枯竭，而且生物柴油的生物 降解性高于常規(guī)柴油，可在自然狀況下實(shí)現(xiàn)生物降解，減少對(duì)人類生存環(huán)境的污染。(2) 具有優(yōu)良的環(huán)保特性：主要表現(xiàn)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(duì)環(huán)境會(huì)造成污染的芳香族烷烴，因而廢氣對(duì)人體損害低于柴油。 (3)較好的潤(rùn)滑性能，使噴油泵、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體和連桿的磨損減小，使用壽命長(zhǎng)。(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(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油的使用壽命延長(zhǎng)。(5)制備生物柴油的原料來(lái)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(dòng)物油脂都可以作為原料，甚至可以利用餐飲業(yè)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(yōu)點(diǎn)。

我國(guó)是石油資源相對(duì)貧乏的國(guó)家，但木本油料資源及其豐富，隨著對(duì)能源用木本油料 作物的研究、開發(fā)和利用的不斷深入，生物質(zhì)能源在我國(guó)發(fā)展?jié)摿薮螅l(fā)展木本油料生 物柴油產(chǎn)業(yè)不僅有利于解決石油替代、生態(tài)環(huán)境保護(hù)和“三農(nóng)”問(wèn)題，還可為為我國(guó)林業(yè) 產(chǎn)業(yè)帶來(lái)新的發(fā)展契機(jī)。蝴蝶果(Cleidiocarponcavaleriei(Levl.)AiryShaw)大戟 科，又稱密壁、猴果、山板粟、紅翅槭；喜光，喜溫暖多濕氣候，耐寒，葉集生小枝頂端， 橢圓形或長(zhǎng)圓狀橢圓形，全緣，圓錐花序，頂生，花單性同序，雄花較小，果實(shí)核果狀， 單球形或雙球形。中國(guó)分布于貴州、云南和廣西三省區(qū)，越南和緬甸也有。蝴蝶果為寡種 屬，我國(guó)僅此一種，是一種糧油兼用的經(jīng)濟(jì)樹木。種子含油率33—39％，蛋白質(zhì)15－18％， 淀粉21－40％，糖分2.5－12％。因此，作為生物柴油原料的發(fā)展?jié)摿O大。目前利用蝴蝶 果生物柴油的主要方法為酯交換法，但傳統(tǒng)的酯交換法大都存在催化效率低、產(chǎn)量低、色 澤深、容易變質(zhì)、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、腐蝕設(shè)備、工藝復(fù)雜、反應(yīng)溫度高、能耗較大、易造成二 次污染和副產(chǎn)物損失、成本較高等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)傳統(tǒng)酯交換法生產(chǎn)生物柴油存在的問(wèn)題，提供一種生物柴油的生產(chǎn)方法。 本發(fā)明以磁性納米固體酸為催化劑，不僅不腐蝕設(shè)備，還能較大地提高催化效率，可縮短 反應(yīng)時(shí)間和降低能耗等。

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種生物柴油的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

1.原料預(yù)處理:在蝴蝶果油中加入重量比為2.0％-3.0％的硅膠吸附劑，在轉(zhuǎn)速為 150-250r/min下攪拌20-30min，即可得到純蝴蝶果油；

2.酯化反應(yīng):將純蝴蝶果油、甲醇和磁性納米催化劑以重量比為100:30-45：0.8-1.5 加入反應(yīng)釜中，在溫度為50-60℃、攪拌速度為150-200r/min下，進(jìn)行酯化反應(yīng)30-40min， 得酯化產(chǎn)物；

3.分離生物柴油粗品:將酯化產(chǎn)物在轉(zhuǎn)速為300-500r/min下離心10-25min，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，再加入以硅藻土和聚乙烯 酰胺組成的混合吸附劑，其加入量為生物柴油粗品重量的1.5-2.0％，在轉(zhuǎn)速120-150r/min 下攪拌5-10min，即可得到生物柴油產(chǎn)品。

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