專利名稱：一種制備生物柴油的方法
一種制備生物柴油的方法
(一) 技術(shù)領(lǐng)域 本發(fā)明涉及一種制備生物柴油的方法。
(二)
背景技術(shù)：
生物柴油是一種清潔的可再生能源，也稱之為"再生燃油"或"生物質(zhì)燃料"， 是優(yōu)質(zhì)的石化柴油代用品。通常所指的生物柴油是以動(dòng)植物油脂(或廢食用油) 為原料，在催化劑(堿或酸)的作用下與甲醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)生成的脂肪酸甲酯。 關(guān)于生物柴油的經(jīng)濟(jì)可行性、原料選擇和生產(chǎn)工藝的優(yōu)化及其特性、燃燒排放、 毒性和生物降解等的研究在國內(nèi)外已有許多報(bào)道。研究認(rèn)為生物柴油作為石化柴油替代品優(yōu)勢(shì)明顯。然而生物柴油的凝點(diǎn)一般在o°c，其低溫結(jié)晶和凝膠化限制了生物柴油在低溫時(shí)的應(yīng)用。
國內(nèi)學(xué)者的研究成果表明生物柴油中飽和脂肪酸甲酯的含量對(duì)生物柴油的 低溫流動(dòng)性能起主要作用。生物柴油的低溫流動(dòng)性能主要與生物柴油中的飽和 脂肪酸甲酯的含量和分布有關(guān)。飽和脂肪酸甲酯的含量越高，飽和脂肪酸甲酯 中的長鏈脂肪酸甲酯含量越多，該生物柴油的低溫性能越差。特別是地溝油中更含有動(dòng)物油脂，其制成的地溝油生物柴油的凝點(diǎn)更是高達(dá)o-10°C。因此，改善生物柴油低溫流動(dòng)性能便于其應(yīng)用尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是提供一種制備生物柴油的方法，該方法能夠制得凝 點(diǎn)較低、低溫流動(dòng)性較好的生物柴油。本發(fā)明提供的技術(shù)方案是 一種制備生物柴油的方法，將甲醇和支鏈醇與酸
值為0.05-0.8低酸值的動(dòng)植物油和催化劑量的氫氧化納或氫氧化鉀混合，在 50-95'C，反應(yīng)1.5-10小時(shí)，得到生物柴油；或者將甲醇和支鏈醇與酸值為55 160 高酸值的動(dòng)植物油和催化劑量的濃硫酸混合，在50-95"C，反應(yīng)1.5-10小時(shí)， 得到生物柴油；上述甲醇和支鏈醇的用量摩爾比為4-19: 1，混合醇與動(dòng)植物 油的摩爾比為6-15 : 1。所述低酸值的動(dòng)植物油包括大豆油、棕櫚油。所述高酸值的動(dòng)植物油包括米糠油、潲水油。所述支鏈醇為異丙醇、異丁醇，仲丁醇、叔丁醇、異戊醇、叔戊醇中的至少 一種。所述濃硫酸是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸。本發(fā)明能夠使得到的生物柴油，比其相對(duì)應(yīng)的純甲酯生物柴油的凝點(diǎn)低6-13 。C。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一在一個(gè)帶水浴加熱，弓形攪拌器，回流冷凝管，內(nèi)溫度計(jì)的1000mL的三口 燒瓶中加入270. 4克酸值為0. 08的大豆油、65. 5克甲醇、8. 10克異丁醇與2. 64 克氫氧化鉀，醇油摩爾比為7 : 1，甲醇與異丁醇摩爾比為19 : 1，加熱至6(TC， 攪拌反應(yīng)1.5小時(shí)后，反應(yīng)完成。將產(chǎn)物沉降分離，得到上層粗生物柴油，下 層甘油與醇混合相。將粗生物柴油水洗，真空干燥脫水，得到精制生物柴油 257. 7克，反應(yīng)得率為95%。所得生物柴油產(chǎn)品的低溫性能經(jīng)測(cè)試如下凝點(diǎn)為-irc，冷濾點(diǎn)為rc。
純大豆油甲酯生物柴油凝點(diǎn)在0。C左右。實(shí)施例二在一個(gè)帶水浴加熱，弓形攪拌器，回流冷凝管，內(nèi)溫度計(jì)的1000mL的三口 燒瓶中加入266. 3克酸值為0. 08的大豆油、54. 6克甲醇、32. 04克仲丁醇與 2.65克氫氧化鉀，醇油摩爾比為7 : 1，甲醇與仲丁醇摩爾比為4 : 1，加熱至 80°C，攪拌反應(yīng)2小時(shí)后，反應(yīng)完成。將產(chǎn)物沉降分離，得到上層粗生物柴 油，下層甘油與醇混合相。將粗生物柴油水洗，真空干燥脫水，得到精制生物 柴油248.3克，反應(yīng)得率為93%。所得生物柴油產(chǎn)品的低溫性能經(jīng)測(cè)試如下凝點(diǎn)為-7'C，冷濾點(diǎn)為-rc。純大豆油甲酯生物柴油凝點(diǎn)在or左右。實(shí)施例三在一個(gè)帶水浴加熱，弓形攪拌器，回流冷凝管，內(nèi)溫度計(jì)的1000mL的三口 燒瓶中加入354. 3克酸值為159. 9的潲水油(武漢萬科城市化園楚湘人家飯店 餐飲廢油)、154. 1克甲醇、37. 7克異丙醇與21. 7克質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸， 醇油摩爾比為13 : 1，甲醇與異丙醇摩爾比為9 : 1，加熱至9(TC,攪拌反應(yīng)7 小時(shí)后，反應(yīng)完成。將產(chǎn)物沉降分離，得到上層粗生物柴油，下層甘油與醇混 合相。將粗生物柴油水洗，真空干燥脫水，得到精制生物柴油301.6克，反應(yīng) 得率為85%。所得生物柴油產(chǎn)品的低溫性能經(jīng)測(cè)試如下凝點(diǎn)為-6"C，冷濾點(diǎn)為4'C。純 潲水油甲酯生物柴油的凝點(diǎn)在5'C左右。 實(shí)施例四在一個(gè)帶水浴加熱，弓形攪拌器，回流冷凝管，內(nèi)溫度計(jì)的1000mL的三口 燒瓶中加入357克酸值為159. 9的潲水油(武漢萬科城市化園楚湘人家飯店餐 飲廢油)、173.6克甲醇、45.3克異丁醇與21.9克質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸， 醇油摩爾比為15: 1，甲醇與異丁醇摩爾比為9: 1，加熱至8(TC，攪拌反應(yīng)IO 小時(shí)后，反應(yīng)完成。將產(chǎn)物沉降分離，得到上層粗生物柴油，下層甘油與醇混 合相。將粗生物柴油水洗，真空干燥脫水，得到精制生物柴油293.8克，反應(yīng) 得率為82%。所得生物柴油產(chǎn)品的低溫性能經(jīng)測(cè)試如下凝點(diǎn)為-8°C，冷濾點(diǎn)為rc。純 潲水油甲酯生物柴油的凝點(diǎn)在5'C左右。實(shí)施例五在一個(gè)帶水浴加熱，弓形攪拌器，回流冷凝管，內(nèi)溫度計(jì)的1000mL的三口 燒瓶中加入395. 1克酸值為58. 6的米糠油、165. 5克甲醇、50. 2克異戊醇與 24.1克質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸，醇油摩爾比為13 : 1，甲醇與異戊醇摩爾比 為9: 1，加熱至80。C，攪拌反應(yīng)8小時(shí)后，反應(yīng)完成。將產(chǎn)物沉降分離，得到 上層粗生物柴油，下層甘油與醇混合相。將粗生物柴油水洗，真空干燥脫水， 得到精制生物柴油332克，反應(yīng)得率為84%。所得生物柴油產(chǎn)品的低溫性能經(jīng)測(cè)試如下凝點(diǎn)為-17°C，冷濾點(diǎn)為0°C。
純米糠油甲酯生物柴油的凝點(diǎn)在-l(TC左右。 實(shí)施例六在一個(gè)帶水浴加熱，弓形攪拌器，回流冷凝管，內(nèi)溫度計(jì)的1000mL的三口 燒瓶中加入316. 9克酸值為0. 8的棕櫚油、77. 2克甲醇、24. 3克叔戊醇與3. 2 克氫氧化鈉的，醇油摩爾比為7 : 1，甲醇與叔戊醇摩爾比為9 : 1，加熱至70 °C，攪拌反應(yīng)1.5小時(shí)后，反應(yīng)完成。將產(chǎn)物沉降分離，得到上層粗生物柴油， 下層甘油與醇混合相。將粗生物柴油水洗，真空干燥脫水，得到精制生物柴油 310克，反應(yīng)得率為98%。所得生物柴油產(chǎn)品的低溫性能經(jīng)測(cè)試如下凝點(diǎn)為5°C，冷濾點(diǎn)為1TC。純棕櫚油甲酯生物柴油的凝點(diǎn)在irc左右。實(shí)施例七在一個(gè)帶水浴加熱，弓形攪拌器，回流冷凝管，內(nèi)溫度計(jì)的1000mL的三口 燒瓶中加入268克酸值為0.08的大豆油、54.6克甲醇、10. 8克叔丁醇與2. 6 克氫氧化鈉的，醇油摩爾比為6 : 1，甲醇與支鏈醇摩爾比為12 : 1，加熱至80 'C，攪拌反應(yīng)1.8小時(shí)后，反應(yīng)完成。將產(chǎn)物沉降分離，得到上層粗生物柴油， 下層甘油與醇混合相。將粗生物柴油水洗，真空干燥脫水，得到精制生物柴油 256. 8克，反應(yīng)得率為96%。所得生物柴油產(chǎn)品的低溫性能經(jīng)測(cè)試如下凝點(diǎn)為-7'C，冷濾點(diǎn)為-2'C。純 大豆油甲酯生物柴油的凝點(diǎn)在O"左右。
實(shí)施例八在一個(gè)帶水浴加熱，弓形攪拌器，回流冷凝管，內(nèi)溫度計(jì)的1000mL的三口 燒瓶中加入354. 3克酸值為159. 9的潲水油(武漢萬科城市化園楚湘人家飯店 餐飲廢油)、154. l克甲醇、36.5克異戊醇、35. 7克叔戊醇與21. 7克質(zhì)量分?jǐn)?shù) 為98%的濃硫酸，醇油摩爾比為13 : 1，甲醇與支鏈醇摩爾比為12 : 1，加熱至 9(TC，攪拌反應(yīng)9小時(shí)后，反應(yīng)完成。將產(chǎn)物沉降分離，得到上層粗生物柴油， 下層甘油與醇混合相。將粗生物柴油水洗，真空干燥脫水，得到精制生物柴油 312. 4克，反應(yīng)得率為88%。所得生物柴油產(chǎn)品的低溫性能經(jīng)測(cè)試如下凝點(diǎn)為-4"C,冷濾點(diǎn)為5"C。純 潲水油甲酯生物柴油的凝點(diǎn)在5"C左右。實(shí)施例九在一個(gè)帶水浴加熱，弓形攪拌器，回流冷凝管，內(nèi)溫度計(jì)的1000mL的三口 燒瓶中加入265克酸值為0. 08的大豆油、64. 2克甲醇、8. 4克仲丁醇、8. 3克 異丁醇與2.8克氫氧化鈉的，醇油摩爾比為7 : 1，甲醇與支鏈醇摩爾比為9 : 1， 加熱至7(TC，攪拌反應(yīng)1.5小時(shí)后，反應(yīng)完成。將產(chǎn)物沉降分離，得到上層粗 生物柴油，下層甘油與醇混合相。將粗生物柴油水洗，真空干燥脫水，得到精 制生物柴油256.6克，反應(yīng)得率為97%。所得生物柴油產(chǎn)品的低溫性能經(jīng)測(cè)試如下凝點(diǎn)為-irc，冷濾點(diǎn)為-3i:。純大豆油甲酯生物柴油的凝點(diǎn)在0'C左右。
權(quán)利要求
1.一種制備生物柴油的方法，其特征在于將甲醇和支鏈醇與酸值為0.05～0.8低酸值的動(dòng)植物油和催化劑量的氫氧化納或氫氧化鉀混合，在50-95℃，反應(yīng)1.5-10小時(shí)，得到生物柴油；或者將甲醇和支鏈醇與酸值為55～160高酸值的動(dòng)植物油和催化劑量的濃硫酸混合，在50-95℃，反應(yīng)1.5-10小時(shí)，得到生物柴油；上述甲醇和支鏈醇的用量摩爾比為4-19∶1，甲醇和支鏈醇與動(dòng)植物油的摩爾比為6-15∶1。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備生物柴油的方法，其特征在于所述低酸值的動(dòng) 植物油包括大豆油、棕櫚油。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備生物柴油的方法，其特征在于所述高酸值 的動(dòng)植物油包括米糠油、潲水油。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備生物柴油的方法，其特征在于所述支鏈醇 為異丙醇、異丁醇，仲丁醇、叔丁醇、異戊醇和叔戊醇中的至少一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備生物柴油的方法，其特征在于所述濃硫酸為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的硫酸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備生物柴油的方法將甲醇和支鏈醇與酸值為0.05～0.8低酸值的動(dòng)植物油和催化劑量的氫氧化納或氫氧化鉀混合，在50-95℃，反應(yīng)1.5-10小時(shí)，得到生物柴油；或者將甲醇和支鏈醇與酸值為55～160高酸值的動(dòng)植物油和催化劑量的濃硫酸混合，在50-95℃，反應(yīng)1.5-10小時(shí)，得到生物柴油；上述甲醇和支鏈醇的用量摩爾比為4-19∶1，混合醇與動(dòng)植物油的摩爾比為6-15∶1。本發(fā)明能夠使得到的生物柴油，比其相對(duì)應(yīng)的純甲酯生物柴油的凝點(diǎn)低6-13℃。
文檔編號(hào)C10G3/00GK101126031SQ20071005321
公開日2008年2月20日 申請(qǐng)日期2007年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月13日
發(fā)明者李天吉, 王繼鑫, 蘇明華 申請(qǐng)人:中興能源技術(shù)(武漢)有限公司