[發明專利]一種利用微藻制備生物柴油的方法

有效

• 申請號: 201610766850.1
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN106318480B
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 黃健峻;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 南寧華僑投資區政孫貿易有限公司
• 主分類號: C12P7/64
• 分類號: C12P7/64;C12R1/89;C10L1/02;C11B1/02;C11C3/10
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 梁月釗

本發明公開了一種利用微藻制備生物柴油的方法，包括以下步驟：雨生紅球藻接種至培養基，用紅藍雙色LED補光燈照射8?10h/天,在23?25℃下培養7?8天，即可收集雨生紅球藻細胞；收集的雨生紅球藻細胞用超聲波進行破壁處理，再用有機溶劑提取，得到微藻油脂，再將微藻油脂、甲醇和沸石分子篩催化劑按照重量比為1:3?5:0.01?0.03的比例加入反應器中進行酯化反應，得到酯化產物，酯化產物再經過分離、提純，即可得到生物柴油。本發明方法以生產周期短、分布廣泛、光合作用強、油脂含量高的雨生紅球藻為原料，解決了生物柴油開發中的植物油脂原料存在的問題。同時還具有制備工藝簡單、催化效率高、油脂提取率高、產品產率高等優點，生物柴油產業化、規模化打下了良好的基礎。

技術領域

本發明屬于生物質能源技術領域，具體來說是一種利用微藻制備生物柴油的方法。

背景技術

隨著石化燃料的日益枯竭，石油價格持續大幅上漲，探尋可再生能源已成為解決人類生存和保持世界經濟可持續發展的需要,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。生物柴油的優勢不僅限于可再生性，與現有柴油相比，還具有以下優勢：十六烷值高，使得燃燒性性能更好；較好的潤濕性能，使噴油泵、發動機缸體和連桿的磨損減少，延長使用壽命；生物柴油中硫含量低，二氧化硫和硫化物的排放低，降低環境污染；生物柴油閃點高，不屬于危險品，在運輸、儲存、使用方面等均有優勢。

目前，我國工業化生產生物柴油主要是以菜籽油、棉籽油、烏桕油、文冠果油、茶油和地溝油等為原料。但這些原料的產量有限，生產的生物柴油只能滿足當前車用燃料需求量的0.3％。而且大量用植物油脂生產生物柴油，勢必會造成土地資源的緊張和農作物價格的上漲，特別在我國人多地少的情況下，這些問題尤為突出。在這種情況下，微藻生物柴油以其獨特的優勢吸引了越來越多人的關注。微藻作為一種重要的生物柴油原料，與油料植物相比，具有分布廣、生物量高、光合效率高、環境適應能力強、生長周期短、油脂含量高、成本低和環境友好等顯著優勢。

近年來，有關生物柴油制備的研究主要集中在木本油料和廢棄垃圾油等方面，從微藻中提取油脂用于制備生物柴油的研究報道很少。其中，以微藻為原料制備生物柴油一般包括以下工藝步驟：藻種篩選、規模化培養、提取油脂、酯化反應制備生物柴油粗產品、經過精煉即可得到生物柴油。選擇油脂含量高的微藻種類是制備生物柴油的關鍵，同時培養基和環境因子對微藻的含脂量也有著重要的影響。因此，如何提高培養基的營養成分和改變環境因子是提高藻類油脂產率的途徑之一。雖然提高微藻含脂量可為生物柴油打下良好的基礎，但是生物柴油的生產工藝對其產量影響至關重要。現有生物柴油的生產工藝一般存在以下問題：催化效率低、生物柴油產量低、反應時間長、腐蝕設備、工藝復雜、能耗較大、成本較高等不足。

雨生紅球藻(Haematococcus Pluvialis)，又稱為湖生紅球藻或湖生血球藻，是一種普遍存在的綠藻，屬于團藻目，紅球藻科。雨生紅球藻由于生產速度快，油脂含量高達15-20％，油脂成分中主要含有C₁₈、C₁₆碳鏈的脂肪酸甘油酯，與從植物油中提取的生物柴油組分相近，是一類具有開發潛力的生物能源材料。

發明內容

本發明針對植物油脂產量有限和現有生物柴油制備方法存在的問題，提供一種利用微藻制備生物柴油的方法。本發明方法具有原料來源廣泛、催化效率高、耗能低、生物柴油產率高、制備工藝簡單等優點，為生物柴油產業化、規模化打下了良好的基礎，能有效緩解能源危機問題。

為了實現以上目的，本發明是通過以下技術方案實現：

一種利用微藻制備生物柴油的方法，包括以下步驟：