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一种生物柴油制造技术

技术编号:1675682 阅读:215 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种生物柴油,特别是由木本植物果实制备的生物柴油。本发明专利技术提供的生物柴油,它是由果实含油率大于20%的木本植物果实制备的。本发明专利技术提供的生物柴油,具有原料油来源广泛廉价等优点,所获得的生物柴油达到了国家质量标准。

【技术实现步骤摘要】
一种生物柴油
本专利技术涉及一种生物柴油,特别是由木本植物果实制备的生物柴油。技术背景生物柴油(通常为脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯)是一种含氧清洁燃料。由于石油资源的枯竭和环保法规加强,世界各国积极开展对生物柴油的研制和生产。由于生物柴油以动、植物油脂为原料,所以是一种可再生的、可降解的绿色生物燃料。目前生物柴油的生产方法主要是将动、植物油脂,经脱胶杂(胶体杂质:主要为磷脂类物质)、脱色、和/或脱臭后,与一些短链醇(甲醇、乙醇等)在催化剂的催化作用下发生转酯反应而得。根据所使用的催化剂的不同,生物柴油的生产方法有化学法和酶法两种。近年来,世界各国根据本国国情,选取合适的天然植物油脂资源来积极发展和生产生物柴油,如美国选用豆油,德国等一些欧洲国家选用菜子油、棉籽油等。我国的邬国英(江苏石油化工学院学报,第14卷第3期,p8-11)等用棉子油制得生物柴油。中国专利申请200410034487.1公开了用麻疯树籽油制备生物柴油的方法。在选择和利用生物柴油原料的时候,必须要考虑原料油的产量、脂肪酸组成、酯交换反应得率等,而制成的生物柴油的成本是最重要的因素。本专利技术的目的是为了筛选分布广、适应强、经济产量高和价格低廉的原料。-->光皮树(Cornus wilsoniana)属于落叶树,主要分布于华南、华中的热带或亚热带地区的湖南、湖北、江西、贵州、四川、广东、广西。集中分布于海拔100~1000m的疏林中,适宜石灰岩山区栽植。
技术实现思路
专利技术提供的生物柴油,它是由果实含油率大于20%的木本植物果实制备的。所说的含油木本植物果实优选光皮树果实。本申请专利技术人在研究过程中发现,光皮树果实有很高的产油率,而且其所含脂肪酸组分与菜油相当,详见表1、2。表1    原料果实含油量%  油产量L/h m2生物柴油产量L/h m2光皮树果实    30~34    1785    1428    油菜籽    35~36    1190    952生物柴油产量=精制油×0.8。表2月桂酸C12:0肉豆蔻酸C14:0棕榈酸C16:0硬脂酸C18:0花生四烯酸C20:0十六碳烯酸C16:1油酸C18:1亚油酸C18:2亚麻酸C18:3特殊脂肪  酸平均含油率光皮树果实油0.0070.06716.5331.7670.0000.97330.50048.5001.600 32.60  菜油0.0000.0403.5671.1330.0070.14014.50015.46713.600芥(子)酸C22:14833.40而相对于油菜而言,光皮树具有野生特性,适应性广,耐旱、耐贫瘠,可望生产价格低廉的原料。结合我国正在全面实施的退耕还林生态工程,大面积营造生物柴油原料林,可以变荒山劣势为优势,同时为我国将来开发和利用生物柴油提供原料基地保证。经测定,光皮树果实千粒重91~150g,全果风干含油量30.0~34%;果肉含油率为52~55%;种子含油率14~17%,皂化值195.9;碘值104~116.8;-->不皂化物1.3%。因此选用光皮树果实作为制备生物柴油的原料,是一个非常有价值的方案。本专利技术的专利技术人还发现,在榨取光皮树果实油的过程中,最好采用冷榨的方法。对于用光皮树果实油制备生物柴油,会遇到的问题是脱胶和脱色。脱胶或脱色处理不好,会对所获得的柴油的质量产生影响。本专利技术中,采用水化脱胶法:在脱胶罐中加入占油重量5%-15%的软水(95℃),100rpm搅拌30min,然后通过离心分离将胶杂(主要为磷脂类物质)除去。本专利技术中,采用两步脱色法,即先采用活性炭预脱色,然后再加入白土脱色进行了脱色;然后将精炼后的光皮树油和甲醇或乙醇等短碳链醇进行酯化反应,获得生物柴油。优选加入活性炭的量为油重的1%~3%;加入白土的量为油重的1~3%。加入白土脱色时,温度控制在85-95℃。为控制产品质量,对酯化反应前的原料油应当控制其质量。本专利技术提出对经脱胶杂、脱色处理后的原料油控制参数如下:胶杂含量不高于50ppm,色泽≤黄70红4.0(一英寸槽),游离脂肪酸含量不高于0.5%,水分不高于0.1%。本专利技术提供的生物柴油,具有原料油来源广泛廉价等优点,所获得的生物柴油达到了国家质量标准。积极推广以光皮树果实为原料制取生物柴油,还有利于国家的林业法律和政策的实施。附图说明图1是用木本植物含油果实制取生物柴油的工艺流程。-->具体实施例实施例1分别把获得的光皮树果实,经过干燥和去除杂质后,取100kg放入冷榨机进行直接压榨制油,获得的油脂20kg,抽入脱胶罐中加入占油重量5%-15%的软水(95℃),100rpm搅拌30min,然后通过离心分离将胶杂除去。然后将脱胶油抽入碱炼罐,加入一定量的纯碱(加入量根据原料油的酸价定),搅拌15分钟左右,将产物离心分离去除沉淀,再经超滤膜过滤,获得脱酸油。将脱胶油泵入脱色罐中,首先加入油重1%~3%的活性炭脱色30min,然后再加入油重1~3%的活性白土,在85-95℃下搅拌(60rpm)1小时,将白土过滤后再进行真空(真空度为0.1atm)脱水、脱臭,温度为60℃左右,时间为30min左右。所得原料油装入原料油桶中备用。要求所得油的胶杂含量不高于50ppm,色泽≤黄70红4.0(一英寸槽),游离脂肪酸含量不高于0.5%,水分不高于0.1%。再利用上述原料油10kg和甲醇1kg进行酯交换反应,以甲醇钠、钾或NaOH为催化剂,加热到60℃,300rpm反应1个小时,再将反应产物中的甘油和甲酯分离,得到甲酯化合物约10kg。按照《石油产品分析》所提供的国家标准检测方法,经分析测试,该产品在性能指标如表1所示:表1甲酯化合物性能指标  特性单位  生物柴油  冷滤点(CFPP)  夏季产品  冬季产品℃℃  -10  -20  20℃的密度g/ml  0.88  40℃动力粘度mm2/s  4-6  闪点℃  >100  可燃性(十六烷值)  >53--> 热值  MJ/l 32 燃烧功效(柴油=100%)  % 104 硫含量  重量% <0.001 氧含量  体积% 10 燃烧1kg燃料按化学计算 法的最小空气耗量  kg 12.5 3星期后的生物分解率  % 96由表1可知,该生物柴油的性能指标与石化生物柴油的指标相接近。本工艺中的榨油是采用螺旋冷榨机,降低了原料油的胶杂含量,确保了原料油的质量;脱色是采用两步脱色法:即先采用活性炭对油脂进行预脱色,然后再加入活性白土,有效的降低了油的色泽。实施例2原料油的制备步骤同实例1,在酯化阶段将甲醇用乙醇代替。取光皮树精炼油100kg和乙醇10kg进行酯交换反应,加热到60℃,300rpm反应1个小时,再将反应产物中的甘油和甲酯分离,得到所得到的乙酯化合物100kg。按照《石油产品分析》所提供的国家标准检测方法,经分析测试,该产品性能指标如表2所示。表2乙酯化合物性能指标 特性单位  生物柴油 冷滤点(CFPP) 夏季产品 冬季产品℃℃  -10  -20 20℃的密度g/ml  0.90 40℃动力粘度mm2/s  4-7 闪点℃  >100 可燃性(十六烷值)  >53 热值MJ/l  32 燃烧功效(柴油=100%)%  104 硫含量重量%  <0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物柴油,其特征在于是由果实含油率大于20%的木本植物果实制备的。

【技术特征摘要】
1、一种生物柴油,其特征在于是由果实含油率大于20%的木本植物果实制备的。2、根据权利要求1所述的生物柴油,其特征在于所说的木本植物果实是光皮树果实。3、根据权利要求1所述的生物柴油,其特征在于在榨取果实油的过程中采用冷榨的方法。4、根据权利要求1所述的生物柴油,其特征在于采用两步脱色法,即先采用活性炭预脱色,然后再加入白土脱色进行了脱色;然后将精炼后的果实油和甲醇或乙醇等短碳...

【专利技术属性】
技术研发人员:李昌珠张良波肖志红李培旺李党训蒋丽娟孙友平
申请(专利权)人:李昌珠张良波肖志红李培旺李党训蒋丽娟孙友平
类型:发明
国别省市:43[中国|湖南]

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