一种生物柴油及其制备方法

摘要

一种生物柴油及其制备方法，属于生物柴油技术领域。本发明本采用固体酸催化剂催化生物质油类与低碳醇反应生产脂肪酸甲酯，产物与催化剂易于分离避免了大量废酸废碱的排放，有效防止了环境的污染。本发明的生物柴油产品具有良好的冷滤效果，而且不存在冷滤点逆转的问题；具有高效稳定分散能力和良好的油溶性；增强了柴油的通过滤网性，即改进了油品的CFPP性能。本发明的生物柴油生产方法简便，原料来源广泛，经济可行。

权利要求

1.一种生物柴油，由下述原料构成，所述份数均为重量份：柴油     55～65份；

脂肪酸甲酯  35～40份；

复合添加剂 1～5份；所述的脂肪酸甲酯的制备方法如下：经精炼处理的精制生物质油在反应釜中，以负载AICl3的强酸性阳离子交换树脂为催化剂床层，以硅藻土为催化床层的惰性层，与低碳醇反应，经脂交换将其转化成脂肪酸甲酯，转化生成的脂肪酸甲酯通过蒸馏提纯；脂肪酸甲酯的制备方法中所述的低碳醇为甲醇；所述的复合添加剂由下述重量份数的原料组成：甲基丙烯酸十八烷基酯 5～15份；硝酸异辛酯3～5份； 双十六烷基二甲基氯化铵2～5份；聚氧乙烯十六烷基酚醚1～5份；苯基炔丙基醚1~3份。

2.一种生物柴油，其特征是所述原料按重量份组成为：柴油    60份；

脂肪酸甲酯     35份；

甲基丙烯酸十八烷基酯    5份；

硝酸异辛酯     3份；

双十六烷基二甲基氯化铵  2份；

聚氧乙烯十六烷基酚醚    1份；

苯基炔丙基醚     1份。

3.如权利要求l或2所述的生物柴油的制备方法，其特征在于：

1)将甲基丙烯酸十八烷基酯、硝酸异辛酯搅拌均匀，再加入双十六烷基二甲基氯化铵，搅拌30-35分钟；

2)向上述溶液中加入聚氧乙烯十六烷基酚醚和苯基炔丙基醚，加热搅拌20-30分钟，静置24小时，得到复合添加剂；

3)将复合添加剂加入制备好的脂肪酸甲酯中，搅拌均匀后按比例加入柴油中，即得本发明所述的生物柴油；步骤2）中加热温度为45℃～50℃；步骤2）中搅拌在80-100个大气压下进行。

说明书

一种生物柴油及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种生物柴油及其制备方法，属于生物柴油技术领域。

背景技术

[0002] 能源作为推动国民经济发展的关键动力其重要性是众所周知的，随着最重要能源的石油资源的日益萎缩。目前各国都在大力发展石油的替代产品，以保障经济发展需求。作为矿物柴油的替代品，生物柴油不仅在主要性能指标及实际使用上和矿物柴油相同外，更在环保和原料资源再生方面具有矿物柴油无法比拟的优点。生物柴油不仅可以缓解人类对石油的依赖程度，同时也是一种可再生能源。正是基于这些特性，目前，生物柴油正形成发展迅速的绿色产业，生物质柴油独特的优势决定了其广阔的应用前景。

[0003] 生物柴油是清洁可再生能源，主要以大豆和油菜籽等油料作物、油棕、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的液体燃料，是优良的石油柴油代用品。生物柴油是新型“绿色能源”，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意义

[0004] 柴油分子是由16个左右的碳链组成的，植物油分子则一般由14-18个碳链组成，与柴油分子中碳数相近。按化学成分分析，生物柴油燃料是一种高脂酸甲烷，它是通过以不饱和油酸CI8为主要成分的甘油脂分解而制得。由于生物柴油的组分和结构特点，生物柴油的冷滤点在0℃左右，在低温下结晶和凝胶化现象限制了生物柴油在低温流动条件下的应用。

[0005] 本发明生物柴油在生产过程中添加复合添加剂，同时提高柴油各性能指标及综合性能，有效提高了生物柴油品质。

发明内容

[0006] 本发明提供一种安全稳定，易于生产推广应用的生物柴油及其制备方法。

[0007] 为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

[0008] 本发明的生物柴油复合添加剂由下述重量份的原料组成：

[0009] 柴油                                      55~65份；

[0010] 脂肪酸甲酯                                35~40份；

[0011] 复合添加剂                                1~5份。

[0012] 所述的脂肪酸甲酯的制备方法如下：

[0013] 经精炼处理的精制生物质油在反应釜中，以负载AlCl3的强酸性阳离子交换树脂为催化剂床层，以硅藻土为催化床层的惰性层，与低碳醇反应，经脂交换将其转化成脂肪酸甲酯，转化生成的脂肪酸甲酯通过蒸馏提纯。

[0014] 所述的低碳醇优选甲醇和乙醇。

[0015] 所述的复合添加剂由下述重量份数的原料组成：

[0016] 甲基丙烯酸十八烷基酯                      5~15份；

[0017] 硝酸异辛酯                                3~5份；

[0018] 双十六烷基二甲基氯化铵                     2~5份；

[0019] 聚氧乙烯十六烷基酚醚                       1~5份；

[0020] 苯基炔丙基醚                               1~3份。

[0021] 优选的，本发明的原料组成为：

[0022] 柴油                                       60份；

[0023] 脂肪酸甲酯                                 35份；

[0024] 甲基丙烯酸十八烷基酯                       5份；

[0025] 硝酸异辛酯                                 3份；

[0026] 双十六烷基二甲基氯化铵                     2份；

[0027] 聚氧乙烯十六烷基酚醚                       1份；

[0028] 苯基炔丙基醚                               1份。

[0029] 本发明的生物柴油的制备方法包括下述步骤：

[0030] （1）将甲基丙烯酸十八烷基酯、硝酸异辛酯搅拌均匀，再加入双十六烷基二甲基氯化铵，搅拌30-35分钟；

[0031] （2）向上述溶液中加入聚氧乙烯十六烷基酚醚和苯基炔丙基醚，加热至45℃~50℃，于80-100个大气压下搅拌20-30分钟，静置24小时，得到复合添加剂；

[0032] （3）将复合添加剂加入制备好的脂肪酸甲酯中，搅拌均匀后按比例加入柴油中，即得本发明所述的生物柴油。

[0033] 本发明的有益效果是：

[0034] （1）本发明本采用固体酸催化剂催化生物质油类与低碳醇反应生产脂肪酸甲酯，产物与催化剂易于分离避免了大量废酸废碱的排放，有效防止了环境的污染；

[0035] （2）本发明的生物柴油复合添加剂，可以使生物柴油凝固温度有效降低，使生物柴油保持良好的低温流动性能，方便柴油的储运和使用；

[0036] （3）本发明的生物柴油产品具有良好的冷滤效果，而且不存在冷滤点逆转的问题；具有高效稳定分散能力和良好的油溶性；增强了柴油的通过滤网性，即改进了油品的CFPP性能；

[0037] （4）本发明的生物柴油生产方法简便，原料来源广泛，经济可行。

具体实施方式

[0038] 下面将结合具体实施例对本发明做进一步说明，具体实施例不限制本发明。

[0039] 实施例1：本发明提供了一种生物柴油及其制备方法，所述的生物柴油由以下份数的组份组成，所述份数均为重量份：

[0040] 柴油                                      55份；

[0041] 脂肪酸甲酯                                35份；

[0042] 甲基丙烯酸十八烷基酯                      5份；

[0043] 硝酸异辛酯                                3份；

[0044] 双十六烷基二甲基氯化铵                    2份；

[0045] 聚氧乙烯十六烷基酚醚                      1份；

[0046] 苯基炔丙基醚                              1份。

[0047] 按体积份量取5份甲基丙烯酸十八烷基酯、3份硝酸异辛酯搅拌均匀，再加入2份双十六烷基二甲基氯化铵，搅拌30-35分钟；向上述溶液中加入1份聚氧乙烯十六烷基酚醚和1份苯基炔丙基醚，加热至45℃~50℃，于80-100个大气压下搅拌20-30分钟，静置24小时，得到复合添加剂。将上述制备的复合添加剂加入制备好的35份脂肪酸甲酯中，搅拌均匀后按比例加入55份柴油中，即得本发明的生物柴油A。

[0048] 实施例2

[0049] 本发明提供了一种生物柴油及其制备方法，所述的生物柴油由以下份数的组份组成，所述份数均为重量份：

[0050] 柴油                                       60份；

[0051] 脂肪酸甲酯                                 35份；

[0052] 甲基丙烯酸十八烷基酯                       5份；

[0053] 硝酸异辛酯                                 3份；

[0054] 双十六烷基二甲基氯化铵                     2份；

[0055] 聚氧乙烯十六烷基酚醚                       1份；

[0056] 苯基炔丙基醚                               1份。

[0057] 按体积份量取5份甲基丙烯酸十八烷基酯、3份硝酸异辛酯搅拌均匀，再加入2份双十六烷基二甲基氯化铵，搅拌30-35分钟；向上述溶液中加入1份聚氧乙烯十六烷基酚醚和1份苯基炔丙基醚，加热至45℃~50℃，于80-100个大气压下搅拌20-30分钟，静置24小时，得到复合添加剂。将上述制备的复合添加剂加入制备好的35份脂肪酸甲酯中，搅拌均匀后按比例加入60份柴油中，即得本发明的生物柴油B。

[0058] 实施例3

[0059] 本发明提供了一种生物柴油及其制备方法，所述的生物柴油由以下份数的组份组成，所述份数均为重量份：

[0060] 柴油                                     65份；

[0061] 脂肪酸甲酯                               40份；

[0062] 甲基丙烯酸十八烷基酯                     15份；

[0063] 硝酸异辛酯                               5份；

[0064] 双十六烷基二甲基氯化铵                   5份；

[0065] 聚氧乙烯十六烷基酚醚                     5份；

[0066] 苯基炔丙基醚                             3份。

[0067] 按体积份量取15份甲基丙烯酸十八烷基酯、5份硝酸异辛酯搅拌均匀，再加入5份双十六烷基二甲基氯化铵，搅拌30-35分钟；向上述溶液中加入5份聚氧乙烯十六烷基酚醚和3份苯基炔丙基醚，加热至45℃~50℃，于80-100个大气压下搅拌20-30分钟，静置24小时，得到复合添加剂。将上述制备的复合添加剂加入制备好的40份脂肪酸甲酯中，搅拌均匀后按比例加入65份柴油中，即得本发明的生物柴油C。

[0068] 将本发明的生物柴A、B、C，分别按照的添加量添加到生物柴油中进行改进效果试验，结果如表1：

[0069] 表1：不同来源生物柴油改进试验