[發明專利]一種利用文冠果油生產生物柴油的方法

在審

• 申請號: 201610027192.4
• 申請日: 2016-01-15
• 公開（公告）號: CN105524720A
• 公開（公告）日: 2016-04-27
• 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;C11B3/10;C10L1/02
• 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，尤其是一種利用文冠果油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。文冠果(XanthocerassorbifoliumBunge)，屬于無患子科文 冠果屬落葉喬木，是我國特有的木本油料樹種。文冠果對土壤適應性很強，耐鹽堿，且種 植范圍廣泛，可在撂荒地、沙荒地和粘土地上生長，文冠果實生苗3年、蘗生苗2年可結實， 7年進入盛果期，壽命長達100年，每公頃年產1500～2000公斤果實；其中種子含油率30～ 36％，種仁含油率50～70％。因此，作為生物柴油原料的發展潛力極大。目前利用文冠果生 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，提供一種利用文冠果油生產生物 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：

一種利用文冠果油生產生物柴油的方法，包括以下步驟：

1.原料預處理:將重量比為0.5-1.5％的活性氧化鋁吸附劑加入文冠果油中，在轉速為 150-200r/min下攪拌25-30min，即可得到純文冠果油；

2.酯化反應:將純文冠果油、甲醇和磁性納米催化劑以重量比為100:20-40：0.3-1.5 加入反應釜中，在溫度為55-65℃、攪拌速度為100-150r/min下，進行酯化反應20-40min， 得酯化產物：

3.分離生物柴油粗品:將酯化產物在轉速為800-1000r/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2-4％，在轉速80-100r/min下攪 拌10-20min，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。