[发明专利]一种制备生物柴油的方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种制备生物柴油的方法。

(二)背景技术

生物柴油是一种清洁的可再生能源，也称之为“再生燃油”或“生物质燃料”，是优质的石化柴油代用品。通常所指的生物柴油是以动植物油脂(或废食用油)为原料，在催化剂(碱或酸)的作用下与甲醇进行酯交换反应生成的脂肪酸甲酯。关于生物柴油的经济可行性、原料选择和生产工艺的优化及其特性、燃烧排放、毒性和生物降解等的研究在国内外已有许多报道。研究认为生物柴油作为石化柴油替代品优势明显。然而生物柴油的凝点一般在0℃，其低温结晶和凝胶化限制了生物柴油在低温时的应用。

国内学者的研究成果表明生物柴油中饱和脂肪酸甲酯的含量对生物柴油的低温流动性能起主要作用。生物柴油的低温流动性能主要与生物柴油中的饱和脂肪酸甲酯的含量和分布有关。饱和脂肪酸甲酯的含量越高，饱和脂肪酸甲酯中的长链脂肪酸甲酯含量越多，该生物柴油的低温性能越差。特别是地沟油中更含有动物油脂，其制成的地沟油生物柴油的凝点更是高达0-10℃。因此，改善生物柴油低温流动性能便于其应用尤为重要。

(三)发明内容

本发明所要解决的问题是提供一种制备生物柴油的方法，该方法能够制得凝点较低、低温流动性较好的生物柴油。

本发明提供的技术方案是：一种制备生物柴油的方法，将甲醇和支链醇与酸值为0.05～0.8低酸值的动植物油和催化剂量的氢氧化纳或氢氧化钾混合，在50-95℃，反应1.5-10小时，得到生物柴油；或者将甲醇和支链醇与酸值为55～160高酸值的动植物油和催化剂量的浓硫酸混合，在50-95℃，反应1.5-10小时，得到生物柴油；上述甲醇和支链醇的用量摩尔比为4-19∶1，混合醇与动植物油的摩尔比为6-15∶1。

所述低酸值的动植物油包括大豆油、棕榈油。

所述高酸值的动植物油包括米糠油、潲水油。

所述支链醇为异丙醇、异丁醇，仲丁醇、叔丁醇、异戊醇、叔戊醇中的至少一种。

所述浓硫酸是质量分数为98％的硫酸。

本发明能够使得到的生物柴油，比其相对应的纯甲酯生物柴油的凝点低6-13℃。

(四)具体实施方式

实施例一

在一个带水浴加热，弓形搅拌器，回流冷凝管，内温度计的1000mL的三口烧瓶中加入270.4克酸值为0.08的大豆油、65.5克甲醇、8.10克异丁醇与2.64克氢氧化钾，醇油摩尔比为7∶1，甲醇与异丁醇摩尔比为19∶1，加热至60℃，搅拌反应1.5小时后，反应完成。将产物沉降分离，得到上层粗生物柴油，下层甘油与醇混合相。将粗生物柴油水洗，真空干燥脱水，得到精制生物柴油257.7克，反应得率为95％。

所得生物柴油产品的低温性能经测试如下：凝点为-11℃，冷滤点为1℃。纯大豆油甲酯生物柴油凝点在0℃左右。

实施例二

在一个带水浴加热，弓形搅拌器，回流冷凝管，内温度计的1000mL的三口烧瓶中加入266.3克酸值为0.08的大豆油、54.6克甲醇、32.04克仲丁醇与2.65克氢氧化钾，醇油摩尔比为7∶1，甲醇与仲丁醇摩尔比为4∶1，加热至80℃，搅拌反应2小时后，反应完成。将产物沉降分离，得到上层粗生物柴油，下层甘油与醇混合相。将粗生物柴油水洗，真空干燥脱水，得到精制生物柴油248.3克，反应得率为93％。

所得生物柴油产品的低温性能经测试如下：凝点为-7℃，冷滤点为-1℃。纯大豆油甲酯生物柴油凝点在0℃左右。

实施例三

在一个带水浴加热，弓形搅拌器，回流冷凝管，内温度计的1000mL的三口烧瓶中加入354.3克酸值为159.9的潲水油(武汉万科城市化园楚湘人家饭店餐饮废油)、154.1克甲醇、37.7克异丙醇与21.7克质量分数为98％的浓硫酸，醇油摩尔比为13∶1，甲醇与异丙醇摩尔比为9∶1，加热至90℃，搅拌反应7小时后，反应完成。将产物沉降分离，得到上层粗生物柴油，下层甘油与醇混合相。将粗生物柴油水洗，真空干燥脱水，得到精制生物柴油301.6克，反应得率为85％。

所得生物柴油产品的低温性能经测试如下：凝点为-6℃，冷滤点为4℃。纯潲水油甲酯生物柴油的凝点在5℃左右。

实施例四