乌桕油制备生物柴油的生产技术.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利说明书(10)申请公布号CN1891786A(43)申请公布日2007.01.10(21)申请号CN200510082921.8(22)申请日2005.07.07(71)申请人南昌大学地址330047江西省南昌市青山湖区南京东路235号(72)发明人高荫榆阮榕生林向阳陈文伟刘玉环(74)专利代理机构代理人(51)Int.CIC10G3/00权利要求说明书说明书幅图(54)发明名称乌桕油制备生物柴油的生产技术(57)摘要本发明涉及一种以乌桕油为原料制备生物柴油的生产技术，它是在催化剂作用下和一定温度下，将低碳醇与乌桕油混合并搅拌进行酯交换反应，反应结束后，上层为生物柴油的粗产品，下层为甘油和低碳醇的混合物，将上层生物柴油粗产品纯化得生物柴油，其中：低碳醇与乌桕油的摩尔比为3－40∶1，催化剂采用碱催化剂、酸催化剂、酶催化剂、固体磁性催化剂中的任意一种，酯交换是在20－120℃下进行的，加入的催化剂为乌桕油重量的0.1％－10.0％。本发明的优点是：乌桕油为原料的生物柴油因凝点为－10℃，不容易凝结。原料丰富，可再生；可采取多种工艺制备生物柴油，工艺流程简单，条件温和。副产物甘油，其容易分离精制，蒸馏出的甲醇或乙醇可循环使用。法律状态法律状态公告日法律状态信息法律状态权利要求说明书1、乌桕油制备生物柴油的生产技术，在催化剂作用下和一定温度下，将低碳醇与乌桕油混合并搅拌进行酯交换反应，反应结束后，上层为生物柴油的粗产品，下层为甘油和低碳醇的混合物，将上层生物柴油粗产品纯化得生物柴油，下层蒸馏出低碳醇后的粗甘油经树脂精制后得到副产品甘油，蒸馏出的低碳醇循环使用，其特征在于：低碳醇与乌桕油的摩尔比为3-40∶1，催化剂采用碱催化剂、酸催化剂、酶催化剂、固体磁性催化剂中的任意一种，酯交换是在20-120℃下进行的，反应时间为0.5-24.0小时，加入的催化剂为乌桕油重量的0.1％-10.0％。2、根据权利要求1所述的乌桕油制备生物柴油的生产技术，其特征在于：低碳醇为甲醇。3、根据权利要求2所述的乌桕油制备生物柴油的生产技术，其特征在于：用碱催化剂生产生物柴油，酯交换是在40-80℃下进行的，所用的催化剂是氢氧化钠、氢氧化钾，反应时间为0.5-2.0小时，加入的催化剂为乌桕油重量的0.8％-2.0％，甲醇与乌桕油的摩尔比为4-16∶1。4、根据权利要求2所述的乌桕油制备生物柴油的生产技术，其特征在于：用酸催化剂生产生物柴油，酯交换是在60-120℃下进行的，所用的催化剂是浓硫酸，反应时间为1.0-6.0小时，加入的催化剂为乌桕油重量的3.0％-8.0％，甲醇与乌桕油的摩尔比为10-40∶1。5、根据权利要求2所述的乌桕油制备生物柴油的生产技术，其特征在于：用酶催化剂生产生物柴油，酯交换是在20-60℃下进行的，所用的催化剂是南极洲假丝酵母脂肪酶，反应时间为6.0-24.0小时，加入的催化剂为为乌桕油重的1.0％-10.0％，甲醇与乌桕油的摩尔比为3-8∶1。6、根据权利要求2所述的乌桕油制备生物柴油的生产技术，其特征在于：用固体磁性催化剂生产生物柴油，酯交换是在40-100℃下进行的，所用的催化剂是固体磁性酸催化剂或固体磁性碱催化剂，反应时间为1.0-5.0小时，加入的固体磁性催化剂为乌桕油重的2.0％-8.0％，甲醇与乌桕油的摩尔比为4-30∶1。说明书技术领域本发明涉及一种以植物油为原料制备生物柴油的生产技术，尤其是乌桕油制备生物柴油的生产技术，其中乌桕油为非食用植物油脂。背景技术随着现代高科技和工商业的发展，人们对石油的使用量也随之上涨，而地球上蕴藏的可开发利用的煤和石油等石化能源将分别在二百年和三十到四十年以内耗竭，天然气按储采比也只能用六十年。因此，能源短缺问题将会长期困扰人类社会的发展，同时油品燃烧后排放的废气引起的环境污染也是人类面临的一大问题，特别是CO₂的含量一直在显著性增加。因此，开发可再生的、环保、替代性的绿色燃料已成为21世纪人类的最重要课题之一。生物柴油(Biodiesel)，又称脂肪酸单酯(FattyAcidEster)是以植物油脂或动物脂肪油、废弃的食用油等作原料，与醇类(甲醇、乙醇)经交酯化反应(Transesterificationreaction)获得。燃烧值与石化柴油接近，十六烷值高于石化柴油，是一种能够充分燃烧的能够再生的绿色燃油，可以作为石化柴油的替代品。或与石化柴油混合使用。大多的植物油为原料的生物柴油容易凝结。其凝点较高，为-5至2℃，例如按本发明的提供的方法，不同的原料所得的生物柴油的凝点情况如下：例如大豆油生物柴油的凝点-2℃、转基因大豆油生物柴油的凝点-2℃、菜籽油生物柴油的凝点-3℃、转基因菜籽油生物柴油的凝点-4