一种航空燃料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种航空燃料的制备方法。所述的方法包含如下步骤：S1.将废弃餐饮油进行过滤除杂、酯化降酸、脱色脱臭、脱水处理；S2.将经步骤S1.处理后的废弃餐饮油进行分离得动物油脂和植物油；S3.将分离得到的动物油脂和植物油分别进行加氢脱氧反应，然后再进行异构化反应；S4.将经步骤S3.处理后的产物分别进行冷凝、蒸馏及精制，即得到航空燃料。本发明专利技术提供了一种新的航空燃料的制备方法，该方法扩大了生产航空燃料的原料来源；此外，利用本发明专利技术所述的方法获得的航空燃料的得率可达70%以上，油品质量符合RP-3航空燃料标准。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及航空燃料制备
，具体设及。
技术介绍
石化能源日益枯竭，人们对液体燃料油的需求日益增长，紧缺的能源问题成为制 约社会发展进步的主要因素之一。此外，大量矿物质能源的无节制使用，也对环境造成了诸 多危害，引发了雾靈、生态圈平衡破坏、溫室效应等诸多环境问题。生物质燃料作为一种环 保、可再生的可替代石化燃料的新能源逐渐得到全球的关注。目前，航空业的二氧化碳排放 量占全球总排放量的2%到3%，随着航空业的发展，运一比例还在不断上升。 目前，生产成本偏高是制约生物航空燃料产业发展面临的主要问题，据相关资料 统计，原料成本占生物燃油生产成本的近80%，因此开发成本低廉的原料油是实现生物燃油 工业化生产的关键。我国每年会产生大量的废弃餐饮油，其中含有大量的动物油脂和植物 油，可用于制备生物航空燃料，为此，利用废弃餐饮油制备生物燃料成为一个研究热点，本 专利技术既能防止废弃餐饮再次进入餐桌，保障食品安全，又能解决废弃餐饮油造成的环境污 染问题，同时也为废弃油脂的资源化提供了很好的绿色环境与经济平台，因而具有重大意 义。 阳〇化]生物燃料作为可代替石化燃料的环境友好型燃料而备受世界各国关注。它不仅可W替代石油作为车用燃料，还能用作航空燃料。目前生物燃料的发展已经经历了 =个阶段， 即主要W大豆油、菜巧油等植物油作为生产原料而制备的第一代生物燃料，W深度加氨为 核屯、的合成路线来制备的第二代生物燃油和W非油脂类生物质（如农作物稻杆、木屑等） 和微生物油脂（如微藻）等为原料制备的第=代生物燃料。 生物航空燃料面临的主要问题是技术问题，目前应用较多的是由制备第二代生物 柴油工艺发展而来的加氨分子改性工艺。此外，生物燃料还面临原料成本及来源问题，目适 用于航空业的生物燃料主要是麻风果油、菜巧油、亚麻莽油、微藻油等，扩大原料的来源十 分重要，各国都在积极开发新的原料。 废弃餐饮油是指生活、工作中产生的一系列油脂废弃物，比如地沟油，滿水油等， 其中含有大量的动植物油脂和游离脂肪酸等脂类物质，废弃餐饮油中脂肪酸组成与其他动 植物油脂成分的基本一样，碳链长度在12~18个，符合生物燃料的特点，动植物油脂的主要 成分是=脂肪酸甘油醋，简称甘=醋。W废弃餐饮油为原料生产生物航空燃料，既"绿色"又 安全，还可解决餐饮废油流向餐桌的后顾之忧，将为我国航空业向绿色低碳转型及航空生 物燃料产业的发展奠定坚实基础。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，为了扩大生产航空燃料的原料来源，提供一种航 空燃料的制备方法。 本专利技术所要解决的上述技术问题，通过W下技术方案予W实现： ，包含如下步骤： 51. 将废弃餐饮油进行过滤除杂、醋化降酸、脱色脱臭、脱水处理； 52. 将经步骤S1.处理后的废弃餐饮油进行分离得动物油脂和植物油； 53. 将分离得到的动物油脂和植物油分别进行加氨脱氧反应，然后再进行异构化反 应； 54. 将经步骤S3.处理后的产物分别进行冷凝、蒸馈及精制，即得到航空燃料。 专利技术人发现在实际生产中利用废弃餐饮油制备航空燃料产率非常低、且生产出来 的油品质量差，很难制备出符合RP-3航空燃料标准的航空燃料。为了提高产率及油品质 量，专利技术人经过多方面原因分析，发现：由于废弃餐饮油中含有动物油脂和植物油脂，其中 动物油脂中的脂肪酸碳链长度主要为植物油中的脂肪酸碳链长度主要为Cie和C18两 种，且动物油脂含饱和脂肪酸高，植物油含不饱和脂肪酸高，二者在加氨脱氧反应过程中的 氨耗、液体产品收率和分布都不同，此外动植物油加氨处理得到的精制油主要是正构烧控， 其凝固点较高。因此，在实际生产过程中需要将动物油脂和植物油脂分离，且在不同的条件 下进行加氨脱氧反应及异构化反应才能得到较高产品、品质较好的航空燃料。 优选地，所述的废弃餐饮油为地沟油或滿水油。 优选地，步骤S2.所述的分离是指用冷冻法进行分离，冷冻时间为4~化，溫度为 4°C~12°C。 经冷冻法进行分离后的动物油脂呈固体状态，植物油呈液体状态。对二者进行傅 里叶变换红外光谱法进行检测，根据红外光谱图确定分离的固体油为动物油脂，液体油为 植物油脂。 优选地，步骤S3.所述的动物油脂的加氨脱氧反应的具体方法为：将动物油脂导 入装填有加氨脱氧催化剂的固定床加氨反应装置，进行加氨脱氧反应；加氨脱氧催化剂的 装填量相当于油重的3%，同时向固定床加氨反应装置中持续通入氨气，使氨油体积比为 600,控制绝对压力为2. 5MPa，溫度320°C，液时空速化1。 优选地，所述的动物油脂的加氨脱氧催化剂为Co-Mo/ 丫-Alz化。 优选地，所述的动物油脂的异构化反应的方法为：收集动物油脂经加氨脱氧反应 后的产物，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 当于油重的2%，在溫度300°C，绝对压力2MPa，液时空速1.化1的条件下，向装置中持续通 入氨气，使氨油体积比为500,接触异构化催化剂进行异构化反应。 优选地，所述动物油脂的异构化催化剂为Pd/SAPO-11。 优选地，步骤S3.所述的植物油的加氨脱氧反应的具体方法为：将植物油导入装 填有加氨脱氧催化剂的固定床加氨反应装置，进行加氨脱氧反应；加氨脱氧催化剂的装填 量相当于油重的3%，同时向固定床加氨反应装置中持续通入氨气，使氨油体积比为800,控 制绝对压力为3. 5MPa，溫度340°C，液时空速化1。 优选地，所述植物油的加氨脱氧催化剂为Ni-Mo/ 丫 -Al2〇3。 优选地，所述的植物油异的构化反应的方法为：收集植物油经加氨脱氧反应后的 产物，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 油重的2%，在溫度320°C，绝对压力2MPa，液时空速1.化1的条件下，向装置中持续通入氨 气，使氨油体积比为500,接触异构化催化剂进行异构化反应。 优选地，所述植物油的异构化催化剂为Pt/SAPO-11。 专利技术人在实际生产中发现，在制备航空燃料过程中，不同的原料来源，由于原料中 油脂的成分不同，在加氨脱氧反应及异构化反应过程中所需的溫度、压力、催化剂等条件参 数是不同的，参数的细小变化W及催化剂的选择不当，会导致油品质量及产率发生很大的 变化。上述动物油脂及植物油的加氨脱氧反应及异构化反应的条件参数是专利技术人经过大量 的实验摸索出来的最佳条件，在上述参数下生产出来的航空燃料的收率可达70%W上，油 品质量符合RP-3航空燃料标准。 优选地，步骤S1.中所述的醋化降酸的方法为：将废弃餐饮油在75°C-90°C下和甲 醇反应，所用的催化剂是硫酸铁，催化剂的用量为油重的29W5%，反应时间为4-化，反应中 醇油摩尔比为5:1~20:1。 优选的，步骤S1.中所述的脱色脱臭其是在70°C-90°C下进行的，在此过程中加入 活性白±和活性炭，活性白±和活性炭的用量总和为油重的3%~8%，反应0. 5-lh。 优选地，步骤S1.中所述的脱水是在90°C~110°C的真空下进行的。 W26] 优选地，步骤S4.所述的蒸馈是指将冷凝得到的液相产物进行蒸馈，选取 150°C~280°C之间的馈分。 优选地，步骤S4.所述的精制使用常规的方法进行，如纤维液膜-复合吸附法或油 品介电场本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种航空燃料的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：S1. 将废弃餐饮油进行过滤除杂、酯化降酸、脱色脱臭、脱水处理；S2. 将经步骤S1.处理后的废弃餐饮油进行分离得动物油脂和植物油；S3. 将分离得到的动物油脂和植物油分别进行加氢脱氧反应，然后再进行异构化反应；S4. 将经步骤S3.处理后的产物分别进行冷凝、蒸馏及精制，即得到航空燃料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：裴康妮，朱岳麟，夏翠珍，游嘉，李凌波，李党训，
申请(专利权)人：湖南未名创林生物能源有限公司，北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43