專利名稱：用灰綠藜制備生物柴油的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物柴油的制備方法，尤其是涉及用灰綠藜為原料制備生物柴油 的方法。
背景技術(shù)：
目前人類使用的能源以化石能源為主，但化石燃料是一種不可再生能源，石油的生產(chǎn)量正在接近歷史最高峰，可供人類使用的石油越來越少，隨之而來的是世界各國對(duì)未 開采油田爭(zhēng)奪的愈演愈烈。我國從2003年開始成為繼美國之后的世界第二大石油消費(fèi)國， 年進(jìn)口原油增長了 31 %，面對(duì)上述激烈的石油競(jìng)爭(zhēng)，我國付出的代價(jià)也日益增大，因此尋找 可再生資源作為化石燃料的替代物已成為必然。生物柴油是一種重要化石燃料替代物，目前已成為世界各國的研究熱點(diǎn)。美國 ASTM關(guān)于生物柴油的定義是從可再生脂質(zhì)資源，如植物油或動(dòng)物脂中得到的長鏈脂肪酸烷 基單酯，是由長鏈脂肪酸的單烷基酯組成的燃料?！吧铩北硎舅鄬?duì)于石化柴油而言，是 一種可再生的生物資源；“柴油”指的是它可用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。生物柴油作為一種替代性燃 料，它能夠以純態(tài)或與石化柴油混合使用。對(duì)于生物柴油這個(gè)名詞，從嚴(yán)格意義上來講僅僅指的是符合美國ASTM標(biāo)準(zhǔn)或者 歐盟標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定各種理化指標(biāo)的脂肪酸甲酯，而不是原料植物油、動(dòng)物脂肪、特別是反應(yīng)過的 油和脂肪、煤漿、或任何“生物提取”的燃料，或者乳化柴油、復(fù)合柴油，凡此種種未能滿足上 述定義和標(biāo)準(zhǔn)中指標(biāo)的均不是生物柴油，不可以將其與生物柴油混淆?；揖G藜是一種廣泛生長于北方地區(qū)的非糧野生作物，如果不加處理任其腐爛掉， 就形成了極大的資源浪費(fèi)，如果將灰綠藜?jí)赫コ捎?，并?jīng)過一系列處理后形成生物柴油，既 合理而有效的利用了野生植物資源，又為解決我國的能源危機(jī)提供了新的解決思路。另外， 需要特別指出的是，這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)施不與人爭(zhēng)糧爭(zhēng)地。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種制造方法簡(jiǎn)單、操作方便、成本價(jià)格低廉的以灰綠藜 為原料制備生物柴油的方法。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案用灰綠藜制備生物柴油的方法，步驟如下a.用壓榨機(jī)將灰綠藜?jí)赫コ捎停米匀怀恋矸▽㈦s質(zhì)除去；b.將灰綠藜油、催化劑KOH的甲醇溶液混合；甲醇和灰綠藜油的質(zhì)量比為 1.6 1，KOH催化劑質(zhì)量為灰綠藜油重的0.5%到1.5% ；c.將上述混合液加入到裝有攪拌裝置、回流冷凝裝置和溫度測(cè)試儀的IOL反應(yīng)釜 中，恒溫、攪拌回流條件下，進(jìn)行酯交換反應(yīng)，酯交換反應(yīng)的時(shí)間為0. 5到1. 5小時(shí)，酯交換 反應(yīng)的溫度為60°C到80°C ；d.靜置分層，上層為脂肪酸甲酯層，下層為甘油層；
e.分液得到上層脂肪酸甲酯，減壓蒸餾除去多余的甲醇，得到純度為90%以上的 脂肪酸甲酯；f.將上述提煉出的脂肪酸甲酯再加入一部分石化柴油，攪拌后即可得到生物柴 油。所述石化柴油的加入量為脂肪酸甲酯重量的23%。本發(fā)明以灰綠藜為原料制造生物柴油的方法有如下優(yōu)點(diǎn)1.本發(fā)明的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本價(jià)格低廉，能大批量生產(chǎn)以滿足市場(chǎng)需求；2.灰綠藜是廣泛生長于北方地區(qū)的野生作物，通過本發(fā)明的技術(shù)可以有效地將灰 綠藜油轉(zhuǎn)化為生物柴油；并且這一發(fā)明既合理而有效的利用了閑置資源，又為緩解我國的 能源短缺狀況提供了 一條解決途徑。3.本發(fā)明的生物柴油具有優(yōu)良的環(huán)保特性，主要表現(xiàn)在硫含量低，可大大降低二 氧化硫和其他硫化物的排放；氧含量高，與普通柴油相比，其燃燒時(shí)排煙少，相對(duì)應(yīng)的一氧 化碳的排放量也少；生物降解性能高。4.具有較好的安全性能，由于閃點(diǎn)高，生物柴油不屬于危險(xiǎn)品。因此，在運(yùn)輸、儲(chǔ) 存、使用方面的安全性又是顯而易見的。5.具有可再生性能。作為可再生能源，與石油儲(chǔ)量不同，其通過農(nóng)業(yè)和生物科學(xué)家 的努力，可供應(yīng)量不會(huì)枯竭。6.生物柴油工業(yè)的發(fā)展可以促進(jìn)本國經(jīng)濟(jì)，尤其是農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的良性發(fā)展。7.由于生物柴油燃燒時(shí)排放的二氧化碳遠(yuǎn)低于該植物生長過程中所吸收的二氧 化碳，從而改善由于二氧化碳的排放而導(dǎo)致的全球變暖這一有害于人類的重大環(huán)境問題。
具體實(shí)施例方式以下為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，所述實(shí)施例是為進(jìn)一步描述本發(fā)明，而不是限制 本發(fā)明。實(shí)施例1 稱取已經(jīng)壓榨好的灰綠藜油2000克，KOH催化劑10克，甲醇3200克，將KOH溶于 甲醇中制成KOH的甲醇溶液并與灰綠藜油混合；將上述混合液加入到裝有攪拌裝置、回流 冷凝裝置和溫度測(cè)試儀的IOL反應(yīng)釜中，70°C恒溫、攪拌回流條件下反應(yīng)1. 5小時(shí)；取出反 應(yīng)液靜置分層，上層為脂肪酸甲酯層，下層為甘油層；分液得到上層脂肪酸甲酯，減壓蒸餾 除去多余的甲醇，得到1650克純度91. 6%的脂肪酸甲酯；將提取出來的脂肪酸甲酯加入 379. 5克的石化柴油，攪拌后就可以得到生物柴油。實(shí)施例2 稱取已經(jīng)壓榨好的灰綠藜油2000克，KOH催化劑20克，甲醇3200克，將KOH溶于 甲醇中制成KOH的甲醇溶液并與灰綠藜油混合；將上述混合液加入到裝有攪拌裝置、回流 冷凝裝置和溫度測(cè)試儀的IOL反應(yīng)釜中，60°C恒溫、攪拌回流條件下反應(yīng)0. 5小時(shí)；取出反 應(yīng)液靜置分層，上層為脂肪酸甲酯層，下層為甘油層；分液得到上層脂肪酸甲酯，減壓蒸餾 除去多余的甲醇，得到1620克純度93. 5%的脂肪酸甲酯；將提取出來的脂肪酸甲酯加入 372. 6克的石化柴油，攪拌后就可以得到生物柴油。實(shí)施例3
稱取已經(jīng)壓榨好的灰綠藜油2000克，KOH催化劑30克，甲醇3200克，將KOH溶于甲 醇中制成KOH的甲醇溶液并與灰綠藜油混合；將上述混合液加入到裝有攪拌裝置、回流冷 凝裝置和溫度測(cè)試儀的IOL反應(yīng)釜中，60°C恒溫、攪拌回流條件下反應(yīng)1小時(shí)；取出反應(yīng)液 靜置分層，上層為脂肪酸甲酯層，下層為甘油層；分液得到上層脂肪酸甲酯，減壓蒸餾除去 多余的甲醇，得到1615克純度92. 的脂肪酸甲酯；將提取出來的脂肪酸甲酯加入371. 5 克的石化柴油，攪拌后就可以得到生物柴油。 實(shí)施例4:稱取已經(jīng)壓榨好的灰綠藜油2000克，KOH催化劑30克，甲醇3200克，將KOH溶于甲 醇中制成KOH的甲醇溶液并與灰綠藜油混合；將上述混合液加入到裝有攪拌裝置、回流冷 凝裝置和溫度測(cè)試儀的IOL反應(yīng)釜中，80°C恒溫、攪拌回流條件下反應(yīng)1小時(shí)；取出反應(yīng)液 靜置分層，上層為脂肪酸甲酯層，下層為甘油層；分液得到上層脂肪酸甲酯，減壓蒸餾除去 多余的甲醇，得到1645克純度92. 4%的脂肪酸甲酯；將提取出來的脂肪酸甲酯加入378. 4 克的石化柴油，攪拌后就可以得到生物柴油。本發(fā)明提出的用灰綠藜制備生物柴油的方法，已通過實(shí)施例進(jìn)行了描述，相關(guān)技 術(shù)人員明顯能在不脫離本發(fā)明內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對(duì)本文所述的制作方法進(jìn)行改動(dòng)或適當(dāng) 變更與組合，來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明技術(shù)。特別需要指出的是，所有相類似的替換和改動(dòng)對(duì)本領(lǐng)域技 術(shù)人員來說是顯而易見的，他們都被視為包括在本發(fā)明精神、范圍和內(nèi)容中。
權(quán)利要求
一種用灰綠藜制備生物柴油的方法，其特征是步驟如下a.用壓榨機(jī)將灰綠藜?jí)赫コ捎?，用自然沉淀法將雜質(zhì)除去；b.將灰綠藜油和催化劑KOH的甲醇溶液混合；甲醇和灰綠藜油的質(zhì)量比為1.6∶1，KOH催化劑質(zhì)量為灰綠藜油重的0.5％到1.5％；c.將上述混合液加入到裝有攪拌裝置、回流冷凝裝置和溫度測(cè)試儀的反應(yīng)釜中，恒溫、攪拌回流條件下，進(jìn)行酯交換反應(yīng)，酯交換反應(yīng)的時(shí)間為0.5到1.5小時(shí)，酯交換反應(yīng)的溫度為60℃到80℃；d.靜置分層，上層為脂肪酸甲酯層，下層為甘油層；e.分液得到上層脂肪酸甲酯，減壓蒸餾除去多余的甲醇，得到純度為90％以上的脂肪酸甲酯；f.將上述提煉出的脂肪酸甲酯再加入一部分石化柴油，攪拌后即可得到生物柴油。
2.如權(quán)利要求1所述用灰綠藜制備生物柴油的方法，其特征是石化柴油的加入量為脂 肪酸甲酯重量的23%。
全文摘要
本發(fā)明涉及用灰綠藜為原料制備生物柴油的方法。a.用壓榨機(jī)將灰綠藜?jí)赫コ捎?，利用自然沉淀法將雜質(zhì)除去；b.將灰綠藜油、催化劑KOH的甲醇溶液混合；甲醇和灰綠藜油的質(zhì)量比為1.6∶1，KOH催化劑質(zhì)量為灰綠藜油重的0.5％到1.5％；c.將上述混合液加入到裝有攪拌裝置、回流冷凝裝置和溫度測(cè)試儀的10L反應(yīng)釜中，恒溫、攪拌回流條件下，進(jìn)行酯交換反應(yīng)，酯交換反應(yīng)的時(shí)間為0.5到1.5小時(shí)，溫度為60℃到80℃；d.靜置分層，上層為脂肪酸甲酯層，下層為甘油層；e.分液得到上層脂肪酸甲酯，減壓蒸餾除去多余的甲醇，得到純度為90％以上的脂肪酸甲酯；f.將提煉出的脂肪酸甲酯再加入一部分石化柴油，石化柴油的加入量為脂肪酸甲酯重量的23％，即得到生物柴油。本發(fā)明的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本價(jià)格低廉，能大批量生產(chǎn)以滿足市場(chǎng)需求。
文檔編號(hào)C11C3/10GK101818083SQ20101018911
公開日2010年9月1日 申請(qǐng)日期2010年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月2日
發(fā)明者丁輝, 孫濤, 張艷華, 徐世民 申請(qǐng)人:天津大學(xué)