[发明专利]清洁环保生物柴油的新型配方及生产方法

说明书

1.技术领域

本发明属于节能清洁环保可替代再生能源领域

2.技术背景

生物柴油是清洁可再生能源，都是以大豆和油菜籽等油料作物油棕和黄连木等油料林木果实，工程微藻等油料水生植物以及动物油脂，废餐饮油等为原料制成液体燃料，是优质的石油柴油代用品。生物柴油是典型“绿色能源”大力发展生物柴油对经济可持续发展推进能源替代，减轻环境压力，控制城市大气污染具有重要的战略意义。

目前，世界各国，尤其是发达国家，都在致力于开发高效，无污染的生物质能利用技术。欧洲已成为全球生物柴油的主要生产地。美国、意大利、法国已相继建成生物柴油生产装置数十座。

生物柴油在中国是一个新兴的行业。表现出新兴行业在产业化初期所共有的许多市场特征。许多企业被绿色能源和支农产业双重“概念”突现的商机所吸引，纷纷进入该行业，有人以“雨后春笋”形容生物柴油目前的状态。截至2007年，中国有大小生物柴油生产厂2000多家，随着生物柴油的需求量在不断增加，到2010年，中国生物柴油的需求量达到2000万吨/年以上，产能差距很大，需求与产量的反差，将会是形成产品供不应求的局面。当人们更多地了解生物柴油优良的性能，接受的程度会更大，市场需求也会不断提高。强大的市场需求与有限的生产能力，使购买者的议价能力降低，同时，也对生物柴油生产企业提出了更高的要求，应加大对技术创新的投入，不断提高油品的质量，以保持生物柴油良好的品质形象。

发展生物柴油，我国有十分丰富的燃料资源。我国幅员辽阔，地域跨度大，水热资源分布各异，能源植物资源种类丰富多样，主要的科有大戟科、樟科、桃金娘科、夹竹桃科、菊科、豆科、山茱萸科、大风子科和萝摩科等。目前我国生物柴油的开发利用还在于发展初期，要从总体上降低生物柴油成本，使其在我国能源结构转变中发挥更大的作用。

为配合新型燃料的开发利用，我们在原料及技术上，以及在生产工艺上花费了很大功夫，考虑到节约能源、保护环境是我国经济可持续发展的一项长远的战略方针，如何利用国外廉价易购易得的石油代用资源，通过新技术精细再加工，即生产出廉价成品油。

与石油柴油相比，生物柴油具有下述无法比似的性能：(1)具有优良的环保特性，由于生物柴油中硫含量低，使得二氧化硫和硫化物的排放低，可减少约65％以上；生物柴油中不含对环境会造成污染的芳烃，因而废气对人体损害低于柴油，据美国环保局报告，生物柴油可使柴油车尾气中HC降低67％，CO降低48％，PM降低47％。其它检测表明，与石油柴油相比，使用生物柴油可降低90％的空气毒性，降低94％的患癌率；由于生物柴油含氧量高，使其燃料时排烟少，一氧化碳的排放与柴油相比减少约65～90％；生物柴油的生物降解性高；(2)具有较好的润滑性能，使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低，使用寿命长；(3)具有较好的安全性能，由于闪点高，生物柴油不属于危险品；因此，在运输、储存、在使用方面的优点是显而易见的；(4)十六烷值高；(5)生物柴油的优良性能，使得采用生物柴油的发动机废气排放指标不仅满足目前的欧洲II号标准，甚至满足随后即将实施的更加严格的欧洲III号排放标准，而且由于生物柴油燃烧时排放的二氧化碳远低于植物生长过程中所吸收的，从而改善由于二氧化碳的排放而导致的全球变暖这样有害于人类的重大环境问题，因而生物柴油是一种真正的绿色柴油。

虽然生物柴油与石油柴油相比优点很多。但是与本发明相比还存在着很多不足之处：由于原料和加工工艺的原因，有些生物柴油的氧化安定性很差，有些生物柴油的低温流动性差，对生物柴油的使用，贮存和运输都造成很大的困难。氧化安定性差的生物柴油易生成如下老化生物：(1)不溶性聚合物(胶质和油泥)，这会造成发动机滤网堵塞和喷射泵结焦，并导致排烟增大，启动困难；(2)可溶性聚合物，可在发动机中形成树脂状物质，可能会导致熄火和启动困难；(3)老化酸，这会造成发动机金属部件腐蚀；(4)过氧化物，这会造成橡胶部件的老化变脆而导致燃料泄漏等。

如果使用传统的抗氧化剂来提高生物柴油氧化安定性的方法虽然有一定效果，但使用生物柴油的成本提高，同时，这些抗氧剂多数为固体产品，在使用和添加过程中不易操作，有些还需要配成母液，增加了操作成本。

US20060096159公开用强酸，如硫酸来处理粗生物柴油，以提高生物柴油的稳定性，但使用本方法，对设备有腐蚀性并增加了生产成本。