[发明专利]一种以粗硫酸盐皂为原料制备生物柴油的方法

说明书

技术领域

本发明属于生物能源技术领域，具体涉及一种生物柴油的制备方法。

背景技术

生物柴油是一种包含着低链烷基的脂肪酸醚类，特别是甲基、乙基醚脂肪酸，由于它的清洁、可再生、具有生物分解性，在代替传统的石油类柴油上引起了许多关注。

现有研究已经阐明了生物柴油的特性，并有研究报道已经使用生物柴油做发动机驱动实验，结果表明生物柴油是石油类柴油的一种好的代替品。确实，生物柴油已经被用于一些柴油的应用领域中，而且已经被发现和石油有相似的或者优越于传统石油的性质。生物柴油可单独使用或者部分与传统柴油混合使用从而代替石油类柴油。使用生物柴油做原料和传统的石油类柴油相比，明显的降低了二氧化碳、烟尘粒子以及未充分燃烧掉的碳氢化合物的的排出量，从而可有效的提高空气质量、改良地球温室效应，因此生物柴油将成为一个非常有潜力的碳中性燃料。

文献[Ma et al.，Bioresource Tech.，70，1(1999)]报道了用醇对蔬菜油和废蔬菜油的甘油脂进行脂交换生产生物柴油受甘油脂和醇的摩尔比，反应时间和反应温度，还有蔬菜油和脂肪中自由脂肪酸和水的含量的影响。采用该方法制备生物柴油通常会产生甘油这个副产物，甘油是在商业上一个非常重要的产品。

然而，采用上述方法生产生物柴油，由于需要使用蔬菜油或者动物油，因此不仅成本较高，同时产量很低难以有效地代替石油类柴油。

降低生成柴油生产成本成为扩大生物柴油应用的重中之重，然而到目前为止，很少有关于如何降低生物柴油生产成本的报告。

专利[US7695532B2]公开了用粗塔尔油为原料生产生物柴油的方法，其转化率可达到粗塔尔油原料的55%左右，然而以粗塔尔油（当前市场价格3000-3500RMB/吨）和生物柴油的市场价格去比较计算，以这种方法制造生物柴油的成本价格还略高于现有生物柴油市场价格，因此工业化还难以得以实现。

文献[Coll et al.，Energy＆Fuels，15，1166(2001)]中公开了一种催化加氢法将粗塔尔油中的松香酸成分转化生物柴油添加剂的方法。然而，该催化加氢方法要求100到150巴的高压和350到400℃的高温，反应条件苛刻、成本很高，该方法只适合高精度油的精制。虽然该工艺没有使用脂化方法，但其揭示了粗塔尔油的松香酸成分可以被脂化的可能性。

加拿大可持续利用燃料中心的网站上提到了用粗塔尔油加氢催化生产生物燃料和燃料添加剂的技术。然而，该方法是一个氢再生过程，产生的碳氢化合物要比生物柴油量还多。

文献[Liu et al.，Petrol Sci.＆Tech.，16(5-6)]中公开了从松油生产生物柴油添加剂的方法，而不是生物柴油。这个工艺产生的生物柴油和基础的石油类柴油混合，通常用于道路和燃烧试验中。

由此可见，现有生物柴油的制备通常有两种方法：

一是采用将蔬菜油或者动物油中的甘油三酯在碱性催化剂（KOH或NaOH）、酸性催化剂（硫酸）、或者酶（例如脂肪酶）的作用下转化成脂肪酸再与甲醇或者乙醇酸化催化反应转化成烷醚。然而，采用该方法生产生物柴油需要使用蔬菜油或者动物油，因此不仅成本较高，同时产量很低难以有效地代替石油类柴油。