[发明专利]一种利用椰子油制备生物航空燃料的方法

说明书

本发明公开了一种利用椰子油制备生物航空燃料的方法，以椰子纯油为原料，先与二乙二醇单丁醚混合后加入高通量微波反应器中，再加入改性固体催化剂、甲醇进行酯化反应；转移到加氢反应装置中，第一次补加改性固体催化剂，持续通入氢气进行加氢脱氧反应；再转移得到异构化反应反应装置中，第二次补加改性固体催化剂，持续通入氢气进行异构化反应；然后蒸馏，收集140℃‑300℃之间的馏分，最后馏分转移到精制过滤装置进行洁净性处理。本发明生物航空燃料不含硫、芳烃，能够直接作为航空煤油和高品质柴油使用，热氧化安定性好，低温性能良好，洁净度高，环保。

技术领域

本发明涉及一种利用椰子油制备生物航空燃料的方法，属于物航空燃料技术领域。

背景技术

随着国际油价的上涨，对环境的日益关注以及对现有石油资源的消耗，全各大航空公司亦大力开发新型生物航空燃料，其中较有发展前景的原料主要是麻风果油、菜籽油、亚麻荠油、微藻油等。航空燃料必须满足非常严格的国际标准，其化学成分主要是碳链长度在C8～C16烃类，主要含烷烃、环烷烃和芳香烃以及少量的烯烃，其中对于芳香烃和烯烃的含量有严格的限制。目前，国外研究较多的生物航空燃料制备方法主要有两段加氢工艺，使原料油中的脂肪酸和甘油三酯转化为较小分子的烃类组分，从而获得生物航空燃料。

椰子棕榈科椰子属植物，椰子中有椰肉和椰子水，椰子肉中含有60％～65％的椰子油，含油率极高，为重要的热带木本油料作物，具有极高的经济价值，椰子油中含游离脂肪酸20％、亚油酸2％、棕榈酸7％、羊脂酸9％、脂蜡酸5％、羊蜡酸10％、油酸2％、月桂酸45％，含有较多碳链为中链(C8～C12)的直链或支链的烷烯烃。因此，以椰子油作为生物生物航空燃料原料的发展潜力极大，是航空业减少碳排放、实现绿色可持续发展目标的重要途径。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种利用椰子油制备生物航空燃料的方法，生物航空燃料不含硫、芳烃，能够直接作为航空煤油和高品质柴油使用，热氧化安定性好，低温性能良好，洁净度高，环保。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种利用椰子油制备生物航空燃料的方法，该生物航空燃料的制备方法包括以下步骤：

S1、酯化反应：先将椰子纯油加入到溶剂Ⅰ中溶解并混合均匀，再转移至高通量微波反应装置中，再加入改性固体催化剂、甲醇，搅拌进行酯化反应，搅拌速度为350～750r/min，微波功率250～600W，微波温度45～65℃，反应时间为120～180min，得到液体混合物A；

S2、加氢脱氧反应：将液体混合物A冷却至30～35℃后转移到加氢反应装置中，第一次补加改性固体催化剂，将氢气持续通入液体中，进行加氢脱氧反应，氢气压力为1.2～6.2MPa，反应温度为175～365℃，反应时间为180～260min，得到液体混合物B；

S3、异构化反应：将液体混合物B冷却至40～45℃后转移到异构化反应装置中，第二次补加改性固体催化剂，将氢气持续通入液体中，进行异构化反应，氢气压力1.5～5.5MPa，反应为温度185～330℃，反应时间为180～260min，得到液体混合物C；

S4、蒸馏精制：液体混合物C趁热转移到蒸馏装置中进行蒸馏，收集140℃～300℃之间的馏分，将收集的馏分转移到精制过滤装置进行洁净性处理，得到生物航空燃料。

其中，所述改性固体催化剂由载体沸石分子筛和活性组分三氧化二铁-氧化硅-硫酸铜制备得到。

优选地，所述沸石分子筛选用Y型沸石分子筛、ZSM-5沸石分子筛或ZSM-11沸石分子筛的一种。

优选地，所述改性固体催化剂通过以下步骤制备：

(1)将沸石分子筛、聚乙二醇加入到含有硅溶胶的水溶液中并在转速为1500～2500r/min下搅拌3～6h，加入三氧化二铁并加热至45～65℃继续搅拌15～20h，然后进行干燥、焙烧，得到固体物A；