專利名稱：：酯交換制備生物柴油的方法
技術領域：
：本發明涉及到一種生物柴油，特別是涉及到一種酯交換制備生物柴油的方法。
背景技術：
：生物柴油即脂肪酸曱酯，可作為石油的代用品。主要利用動、植物油或油腳作為原料制成的一種環保型的、可再生的能源與工業原料。早在19世紀末，RudolfDiesel就曾利用花生油試驗成功作為發動機燃料，并首次在1990年巴黎世界博覽會上亮相。雖然由于價格原因，其應用一直非常有限。但在20世紀70年代以來，尤其是1991年以后，一方面石油i"介4各不斷上漲而石油資源日漸枯竭，全世界都面臨著能源短缺的危機；另一方面，隨著人類生活水平的提高、環境保護意識的增強，逐漸認識到石油作為燃料造成空氣污染的嚴重性，尤其"光化學污染"對人體造成極大的危害，迫使人類必須尋找一種新能源、"清潔能源，，來取代石油原料。
發明內容本發明旨在于克服現有技術的不足，提供了一種酯交換制備生物柴油的方法。本發明的酯交換制備生物柴油的方法，其特征是經過下列步驟制得a、將油脂、甲醇、催化劑按915:0.7~1.3:0.035~0.5摩爾比，進行混合；b、將a步驟得到的混合物加熱到150~190。C進行反應，反應壓力為0.7~1.3MPa,反應時間為20~40分鐘；c、將經b步驟得到的反應物進行蒸餾分離，制得粗甘油、甲醇和粗生物柴油；d、將經c步驟得到的生物柴油進行再蒸餾，溫度控制在150~190°C,即制得生物柴油和副產物渣油。其中，所述的油脂為動物油或植物油。所述的催化劑為離子液體催化劑R+-(CH2)n-S03_離子液體，其中，R為吡啶、n為曱基咪唑或三乙胺。本發明的酯交換制備生物柴油的方法，具有下述優越性(1)具有優良的環保特性。主要表現在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，可減少約30%(有催化劑時為70%);生物柴油中不含對環境會造成污染的芳香族烷烴，一因而廢氣對人體損害低于柴油。檢測表明，與普通柴油相比，使用生物柴油可降低90%的空氣毒性，降低94%的患礙率；由于生物柴油含氧量高，使其燃燒時排煙少，一氧化碳的排放與柴油相比減少約10%(有催化劑時為95%);生物柴油的生物降解性高。(2)具有較好的低溫發動機啟動性能。無添加劑冷濾點達-20°C。(3)具有較好的潤滑性能。使噴油泵、發動機缸體和連桿的磨損率低，使用壽命長。(4)具有4交好的安全性能。由于閃點高，生物柴油不屬于危險品。因此，在運輸、儲存、使用方面的有是顯而易見的。(5)具有良好的燃料性能。十六烷值高，使其燃燒性好于柴油，燃燒殘留物呈微酸性使催化劑和發動機機油的使用壽命加長(6)具有可再生性能。作為可再生能源，與石油儲量不同其通過農業和生物科學家的努力，可供應量不會枯竭。生物柴油的優良性能使得采用生物柴油的發動機廢氣排放指標不僅滿足目前的歐洲II號標準，甚至滿足隨后即將在歐洲頒布實施的更加嚴才各的歐洲III號排放標準。而且由于生物柴油燃燒時排放的二氧化破遠低于該植物生長過程中所吸收的二氧化碳，從而改善由于二氧化碳的排放而導致的全球變暖這一有害于人類的重大環境問題。因而生物柴油是一種真正的綠色柴油。具體實施方式實施例1本發明的酯交換制備生物柴油的方法，是經過下列步驟制得a、將動物油、曱醇、催化劑按9:0.7:0.035摩爾比，進行混合；b、將a步驟得到的混合物加熱到150。C進行反應，反應壓力為0.7MPa，反應時間為20分鐘；c、將經b步驟得到的反應物進行蒸餾分離，制得粗甘油、甲醇和粗生物柴油；d、將經c步驟得到的生物柴油進行再蒸餾，溫度控制在150。C，即制得生物柴油和副產物渣油；所述的催化劑為離子液體催化劑R+-(CH2)n-SOf離子液體，其中，R為吡啶、n為曱基咪唑或三乙胺；所述的動物油為豬油，或是牛油、或是羊油。實施例2本發明的酯交換制備生物柴油的方法，其特征是經過下列步驟制得a、將油脂、曱醇、催化劑按15:1.3:0.5摩爾比，進行混合；b、將a步驟得到的混合物加熱到190。C進行反應，反應壓力為1.3MPa，反應時間為40分鐘；c、將經b步驟得到的反應物進行蒸餾分離，制得粗甘油、曱醇和粗生物柴油；d、將經c步驟得到的生物柴油進行再蒸餾，溫度控制在190。C,即制得生物柴油和副產物渣油；所述的催化劑為離子液體催化劑R+-(CH2)n-S03—離子液體，其中，R為吡咬、n為曱基咪唑或三乙胺。實施例3本發明的酯交換制備生物柴油的方法，其特征是經過下列步驟制得a、將植物油、曱醇、催化劑按12:1:0.042摩爾比，進行混合；b、將a步驟得到的混合物加熱到170。C進行反應，反應壓力為l.OMPa,反應時間為30分4中；c、將經b步驟得到的反應物進行蒸餾分離，制得粗甘油、曱醇和粗生物柴油；d、將經c步驟得到的生物柴油進行再蒸餾，溫度控制在170。C，即制得生物柴油和副產物渣油；所述的催化劑為離子液體催化劑11+-(012)11-803_離子液體，其中，R為吡咬、n為曱基咪唑或三乙胺；植物油為蓖麻油，或是菜籽油，或是大豆油等。本發明的酯交換制備生物柴油的方法具有連續式生產、穩定、高效、產品質量好的特點，反應轉化率達到90%以上。反應后的油脂經過分餾得到生物柴油及粗甘油，本工藝生產生物柴油品質接近礦物柴油，其性質如下表名稱標準值檢驗方法15'C時的密度/g.Ml-l0.8750.900DINENIS036754(TC時的動力粘度/觀2.s-l3.55.0DINENIS03104按Pensky-Martens法》110DINENIS022719在密閉杯中的閃點/'c冷濾點(CFPP)/。CDINEN1164月15日—9月30曰《010月1日—11月15曰《-1011月16曰—2月28曰《-203月1曰—4月14曰《-10硫含量(質量分數)，％《0.01DINENIS014596殘炭(質量分數)，％《0.05DINENISO10370十六烷值>49DIN51773灰分(質量分數)，％《0.03DIN515757JC分/mg.kg-1《300畫51777-1總雜質/mg.kg-l《20DIN51419對銅的腐蝕效能1DINENISO2160(在5(TC時3h腐蝕程度)氧化穩定性，誘導期/h未給出IP306中和值(K0H)/mg.kg-l《0.5DIN51558-1甲醇含量(質量分數)，％《0.3碘值/g.(100g)-1《U5DIN53241-1磷含量/mg.kg-l《10DIN51440-1堿含量(Na+K)/mg.kg-l《5依據DIN51797-3，增加鉀7表2生物柴油和常規柴油的性能比較<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權利要求1、酯交換制備生物柴油的方法，其特征是經過下列步驟制得a、將油脂、甲醇、催化劑按9～15∶0.7～1.3∶0.035～0.5摩爾比，進行混合；b、將a步驟得到的混合物加熱到150～190℃進行反應，反應壓力為0.7～1.3MPa，反應時間為20～40分鐘；c、將經b步驟得到的反應物進行蒸餾分離，制得粗甘油、甲醇和粗生物柴油；d、將經c步驟得到的生物柴油進行再蒸餾，溫度控制在150～190℃，即制得生物柴油和副產物渣油。2、如權利要求1所述的酯交換制備生物柴油的方法，其特征在于所述的油脂為動物油或才直物油。3、如權利要求2所述的酯交換制備生物柴油的方法，其特征在于催化劑為離子液體催化劑R+-(CH2)n-S03_離子液體，其中，R為吡啶、n為曱基咪唑或三乙胺。全文摘要本發明的酯交換制備生物柴油的方法，是經過下列步驟制得將油脂、甲醇、催化劑按9～15∶0.7～1.3∶0.035～0.5摩爾比，進行混合；再將得到的混合物加熱到150～190℃進行反應，反應壓力為0.7～1.3MPa，反應時間為20～40分鐘，后蒸餾分離，制得粗甘油、甲醇和粗生物柴油；再將得到的生物柴油進行再蒸餾，溫度控制在150～190℃，即制得生物柴油和副產物渣油。本發明的酯交換制備生物柴油的方法，反應轉化率達到90％以上，其產品環保、潤滑性能好。文檔編號C10G3/00GK101475825SQ20091007136公開日2009年7月8日申請日期2009年1月21日優先權日2009年1月21日發明者徐榮江,王英國申請人:王英國;徐榮江