[發明專利]一種利用植物油脂制備生物基富烴燃料的方法

在審

• 申請號: 201610992504.5
• 申請日: 2016-11-04
• 公開（公告）號: CN108018063A
• 公開（公告）日: 2018-05-11
• 發明（設計）人: 李昌珠;張愛華;肖志紅;李力;劉汝寬;吳紅
• 申請（專利權）人: 湖南省林業科學院
• 主分類號: C10G3/00
• 分類號: C10G3/00;C10G55/06;C11B3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種利用植物油脂制備生物基富烴燃料的方法，該方法首先將植物油脂進行預熱沉降除雜，然后通過離心機和濾布除雜，將除雜后的植物油脂原料導入裂解反應裝置，在加入稀土催化劑后進行催化裂解反應，并通過水循環收集冷卻的液相燃料粗料，再將生物基富烴燃料粗料與催化劑一并加入反應釜中，勻速攪拌反應，然后過濾并收集上層精煉燃料，此精煉燃料在精餾釜進行兩段式精餾后，靜置過濾并除雜后即得成品高純生物基富烴燃料。本發明工藝過程簡單，只存在裂化一道工序，原料適應性廣，且副產物和副反應較少，成品性能優異。

技術領域

本發明屬于可再生生物質能源加工、轉化、利用領域，具體涉及一種利用植物油脂制備生物基富烴燃料的方法。

背景技術

生物質是地球上可再生資源的核心組成部分，是人類賴以生存和發展的基礎資源之一，僅次于煤炭、石油和天然氣，也是維系人類經濟社會可持續發展的最根本保障。迫于能源短缺與環境惡化的雙重壓力，我國政府高度重視生物質資源的開發和利用，在技術、政策、市場等的多重支撐下，先后出臺了一系列的戰略規劃，為生物質能源的發展提供了保障。

目前，國內外針對油脂類生物質的能源化利用主要以生物柴油(脂肪酸甲酯)為主。這一類的生物柴油主要由酯交換法生產，經過多年發展，已形成比較完備的技術體系，但是這種傳統的生物柴油產品仍然存在缺陷：

①生產原料采集、運輸的成本問題；

②我國生物柴油企業所用生產原料(主要是木本油脂、廢棄油脂等)大都需要預處理，且在制備過程中需考慮甲醇的消耗及回收成本、副產物甘油的綜合利用及由預處理和催化過程產生的環境影響問題；

③脂肪酸甲酯類生物柴油燃料性能存在一定缺陷，如：低溫流動性較差、熱值較石化柴油低9％～13％，容易發生氧化變質。

盡管，生物柴油是一類能夠替代石油的重要可再生能源，但是其生產過程和自身性質的缺陷使其在實際推廣中效果不佳，大大限制了生物質柴油產品的廣泛應用。

發明內容

本發明所解決的技術問題在于提供一種利用植物油脂制備生物基富烴燃料的方法，這種方法利用植物油脂作為原料定向催化裂解后產物為烷烴、烯烴、羰基化合物及脂肪酸的混合物，這種混合物無論化學組成還是理化性質都更加接近現有的化石能源，可用以解決上述技術背景中的缺陷。

本發明所解決的技術問題采用以下技術方案來實現：

一種利用植物油脂制備生物基富烴燃料的方法，具體包括以下操作步驟：

一、精制除雜：將植物油脂預熱至40～50℃，然后在此溫度條件下自然沉降12～24h，取上層澄清液作為原料加入高速液-液-固三相管式離心機中，在6000～8000r/min的轉速條件下離心處理以除去水分及懸浮顆粒雜質，離心后植物油脂通過200～300目的全棉濾布，得到精制的植物油脂原料。

二：催化裂解：將步驟一中制備的植物油脂原料通過密封管導入裂解反應裝置，為了脫出油脂中殘余水分，防止引起爆沸，調整裂解反應裝置在溫度為100～120℃、真空度為-0.08～-0.09的條件下持續反應60～90min，其間伴以轉速為60～100r/min的均勻攪拌，然后加入占油脂質量分數1～3％的稀土催化劑，并在常壓情況下向反應容器內通入氮氣以排空系統中的氧氣，待系統氧氣排盡后升溫至350～450℃進行催化裂解反應，其間通過水循環收集冷卻的液相燃料，控制反應裝置中原料殘留量為5～10％時即停止裂解反應，得到生物基富烴燃料粗料。