[发明专利]生物质制备航空燃料的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及生物质制备航空燃料的方法，属于航空航天喷气燃料的制备技术领域。

背景技术：

喷气燃料可应用于吸气式航空航天发动机和液体火箭发动机，燃料的密度是决定飞行器飞行距离和有效载荷的关键因素之一，密度越大则油箱所能携带的推进能量越多。喷气燃料还应具有较低的冰点和运动粘度，以适应低温工作环境。

目前使用的喷气燃料，包括航空煤油和火箭煤油，均是通过石油炼制获得。面对全球能源日益紧张以及化石燃料加剧全球变暖等问题，从可再生能源出发制备生物质燃料已经成为今后能源发展的重要方向，从非食品植物以及农业废物中提取的液态生物质燃料一直被认为具有替代汽油、柴油和航空煤油的潜力。

这些可再生资源中，各种植物油脂如棕榈油、小桐子油、橡胶籽油等植物油脂，以及微生物油脂、动物油脂、废弃餐饮油、植物油加工的下脚料等都是非常具有发展潜力的资源之一，这些资源的共同点是它们都是由脂肪酸甘三酯或脂肪酸组成，它们通常含C8-C24的脂肪酸碳链。目前，这些资源主要是加工成脂肪甲酯即生物柴油加以利用，加工成生物质航空燃料还未见报道。

小桐子即麻风树,它的发源地在加勒比海的岛上，但葡萄牙商人把它引进了非洲和亚洲各地，21世纪初已分布在全世界的热带和亚热带干热河谷地区。中国引种有300多年的历史。野生麻风树在中国国内分布于中国的广东、广西、海南、云南、贵州、四川等地。国外分布于非洲的莫桑比克、赞比亚等国，澳大利亚的昆士兰及北澳地区，美国佛罗里达的奥兰多地区、夏威夷群岛地区等均有分布。

麻风树的果实的含油率为60-70％，经改性后的麻风树油可适用于各种柴油发动机，并在闪点、凝固点、硫含量、一氧化碳排放量、颗粒值等关键技术上均优于国内零号柴油，达到欧洲二号排放标准，被称为生物柴油树，是最有种植潜力的油料作物品种。

发明内容：

针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供生物质制备航空燃料的方法。

本发明生物质制备航空燃料的方法,其具体步骤如下：步骤一：将经过滤除去不溶杂质的麻风树果实毛油加热至55-75℃后加入按麻风树果实毛油重量计为2-5％的吸附剂和0.3-0.5％的酸性调解剂，并搅拌30-45分钟，然后过滤；

步骤二:在过滤后的麻风树果实毛油加入3-5％的鳌合剂MEA，充分混合35-60分钟，离心分离除去鳌合剂MEA，真空脱水干燥,得到精制的麻风树果实油；

步骤三:将步骤二中所得精制的麻风树果实油，导入装填有加氢脱氧催化剂的固定床加氢反应装置，进行加氢脱氧反应；加氢脱氧反应时装填的加氢脱氧催化剂相当于精制的麻风树果实油重的4％-10％；同时向装置中持续通入氢气，使氢油体积比为500-2000，控制绝对压力为2-10MPa，温度为200-400℃，精制的麻风树果实油接触加氢脱氧催化剂，脱除原料中的氧，并使正链烷烃的不饱和部分和烯烃加氢饱和，生成正链烷烃；收集并冷却后，导入装填有异构化催化剂的固定床异构化反应装置，异构化催化剂的装填量相当于精制的麻风树果实油的4％-10％，在温度200-350℃，绝对压力1-5MPa的条件下，同时向装置中持续通入氢气，使氢油体积比为500-2000，接触异构化催化剂进行反应；通过加氢脱氧与异构化反应，原料油生成分子较小的正链烷烃和支链烷烃，以及二氧化碳、一氧化碳、水，形成气液混合物；

步骤四:将步骤三所得气液混合物通过装有常温冷凝水的冷凝器冷凝后，接收液相产物，包括烃类组分和少量水，将所得液相产物进行蒸馏，收集160℃-260℃之间的馏分；

步骤五:将步骤四收集的馏分，导入油品精制装置进行高洁净精制，得到生物航空燃料。

作为优选,所述的步骤一中麻风树果实毛油的制备方法为:先将除杂分级的麻疯树种子烘干，然后冷却到25-40℃,进行脱壳、破碎、分选出麻疯树种仁,将麻疯树种仁烘干，将烘干后的麻疯树种仁放入双螺杆冷榨机中，在入榨温度为60-70℃下进行压榨，并控制出油温度为50℃，出口饼粕温度70-80℃即可。

作为优选，所述的步骤一中麻风树果实毛油的制备方法中麻疯树种仁在烘干前要在表面温度在60-80℃下恒温40-70min，然后再在70-90℃下烘干至含水率4-6％。

作为优选，所述的步骤一中的吸附剂为活性炭和硅酸镁的混合物，其中活性炭与硅酸镁的质量为：7:3。

作为优选，所述步骤一中的酸性调解剂为醋酸、柠檬酸或草酸中的任一种或其混合物。