高熱值環保生物柴油及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及化工環保領域，具體涉及一種高熱值環保生物柴油及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 柴油作為一種重要的石油煉制產品，在各國燃料結構中占有很高的份額，是許多 大型車輛（如卡車、內燃機及發電機等）的主要動力燃料，具有動力大，價格便宜等優點。隨 著世界范圍內車輛柴油化趨勢的加快，未來柴油的需求量會越來越大，而石油資源的日益 枯竭和人們環保意識的提高，大大促進了世界各國加快柴油替代燃料的開發步伐。
[0003] 柴油在應用過程中也存在許多問題，例如燃燒效率低、對空氣污染嚴重，產生大量 的顆粒粉塵、二氧化碳排放量高等。
[0004] 生物柴油是指通過生物資源生產的燃料乙醇、生物柴油和航空生物燃料，可以替 代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源開發利用的重要方向。所謂的生物資源是指利 用大氣、水、土地等通過光合作用而產生的各種有機體，即一切有生命的可以生長的有機物 質。它包括植物、動物和微生物，不同于石油、煤炭、核能等傳統燃料，這些新興的燃料是可 再生燃料。
[0005] 目前生物柴油作為一種可替代柴油的燃料被研究得較多。生物柴油即脂肪酸甲酯 是一種含氧清潔燃料，由于其具有燃燒率高、污染少，可再生等優點，為人們所關注。目前生 物柴油主要是用化學法生產，即用動物和植物油脂和甲醇或乙醇等低碳醇在酸或堿性催化 劑和高溫（230~250Γ )下進行轉酯化反應，生成相應的脂肪酸甲酯或乙酯。
[0006] 目前生物柴油主要存在生產成本高，轉化率低等問題。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的是針對現有技術存在的上述缺陷，所要解決的技術問題之一是提供 一種高熱值環保生物柴油。
[0008] 本發明所要解決的技術問題之二是提供上述高熱值環保生物柴油的制備方法。
[0009] 本發明提供的一種高熱值環保生物柴油，按重量份計包括下述組分：
[0010] 藍藻提取油 55~65份， 枯烯磺酸鈉 2~4份， 水 5~9份; 柴油 15~25份， 油酸 2~6份， 乙醇 2~6份， 改性劑 2~4份， 環戊二烯三羰基錳 Ο:~O J份；
[0011] 所述改性劑為甲基叔丁基醚、丙二醇丁醚、環氧丙烷按重量比（3-1) : (3-1) : (3-1) 復配而成。
[0012] 優選地，所述藍藻提取油是按照如下步驟制備：
[0013] (1)將藍藻與質量分數為60%~90%的乙醇按固液比（g/ml) 1:5~1:20混合置 于反應爸中，加入催化劑，催化劑的加入量為藍藻重量的0. 1~2%，加熱反應，反應條件 為：溫度為260~360°C，壓力為7~22MPa，反應時間為15~45min ;得到反應液；
[0014] (2)加入無水乙醇萃取反應液，抽濾分離出固體殘留物，液相靜置分層為有機相和 乙醇水溶液相；
[0015] (3)將有機相減壓蒸餾，得到的油狀液體為藍藻提取油；減壓蒸餾條件為： 0· 085 ~0· IMPa，溫度為 20 ~40°C。
[0016] 本發明還提供了上述高熱值環保生物柴油的制備方法，其包括以下步驟：
[0017] (1)按重量比稱取藍藻提取油、枯烯磺酸鈉和水，混合均勻制得A組分；
[0018] (2)按重量比稱取柴油、油酸、乙醇、改性劑和環戊二烯三羰基錳，混合均勻，制得 B組分；
[0019] (3)將B組分添加入A組分，混合均勾，即得到本發明所述高熱值環保生物柴油。
[0020] 本發明的高熱值環保生物柴油可以替代柴油，節能環保，且制備方法簡單，成本 低，容易實現工程產業化。
【具體實施方式】
[0021] 下面通過實施例對本發明進行具體的描述，有必要在此指出的是以下實施例只用 于對本發明進行進一步說明，不能理解為對本發明保護范圍的限制。該領域的技術熟練人 員可以根據上述本發明的內容，對本發明做出一些非本質的改進和調整。
[0022] 甲基叔丁基醚，CAS 號：1634-04-4。
[0023] 丙二醇丁醚，又名：1，2_ 丙二醇-1-單丁醚，CAS 號：15821-83-7。
[0024] 環氧丙烷，CAS 號：75-569。
[0025] 環戊二烯三羰基錳，CAS號：12079-65-1。
[0026] 枯烯磺酸鈉，CAS 號：28348-53-0。
[0027] 三水合磷酸銨，CAS 號：25447-33-0。
[0028] 實施例1藍藻提取油的制備
[0029] 藍藻提取油是按照如下步驟制備：
[0030] (1)將藍藻與質量分數為75%的乙醇按固液比（g/ml)l:10混合置于反應釜中，加 入三水合磷酸銨，所述三水合磷酸銨的加入量為藍藻重量的〇. 5%，加熱反應，反應條件為： 溫度為320°C，壓力為12MPa，反應時間為30min ;得到反應液；
[0031] 其中，所述的固液比（g/ml)l:10是指按照Ig藍藻與IOml的質量分數為75%的乙 醇的比例進行混合；
[0032] (2)加入無水乙醇萃取反應液，抽濾分離出固體殘留物，液相靜置分層為有機相和 乙醇水溶液相；
[0033] (3)將有機相減壓蒸餾，減壓蒸餾條件為：0. 09MPa，溫度為25°C，得到的油狀液體 為藍藻提取油，藍藻提取油的產油率為26. 2 %，熱值為26. 3MJ/kg。
[0034] 藍藻提取油的產油率（％)=藍藻提取油的重量/藍藻重量X 100%。
[0035] 實施例2高熱值環保生物柴油的制備
[0036] 高熱值環保生物柴油是按如下步驟制備：
[0037] (1)取實施例1制得的藍藻提取油60公斤，枯烯磺酸鈉3公斤，水7公斤，混合均 勻，制得組分A ;
[0038] (2)取0#柴油20公斤，油酸3. 8公斤，乙醇3. 8公斤，改性劑3公斤，環戊二烯三 羰基錳0. 4公斤，混合均勻，制得組分B ;
[0039] (3)將B組分添加入A組分，混合均勾，即得到實施例4的生物柴油。
[0040] 步驟（2)中：所述改性劑為甲基叔丁基醚1公斤、丙二醇丁醚1公斤和環氧丙烷1 公斤混合而成。
[0041 ] 對比例1高熱值環保生物柴油的制備
[0042] 高熱值環保生物柴油是按如下步驟制備：
[0043] (1)取實施例1制得的藍藻提取油60公斤，枯烯磺酸鈉3公斤，水7公斤，混合均 勻，制得組分A ;
[0044] (2)取0#柴油20公斤，油酸3. 8公斤，乙醇3. 8公斤，改性劑3公斤，環戊二烯三 羰基錳0. 4公斤，混合均勻，制得組分B ;
[0045] (3)將B組分添加入A組分，混合均勾，即得到實施例4的生物柴油。
[0046] 步驟（2)中：所述改性劑為甲基叔丁基醚L 5公斤和丙二醇丁醚L 5公斤混合而 成。
[0047] 對比例2高熱值環保生物柴油的制備
[0048] 高熱值環保生物柴油是按如下步驟制備：
[0049] (1)取實施例1制得的藍藻提取油60公斤，枯烯磺酸鈉3公斤，水7公斤，混合均 勻，制得組分A ;
[0050] (2)取0#柴油20公斤，油酸3. 8公斤，乙醇3. 8公斤，改性劑3公斤，環戊二烯三 羰基錳0. 4公斤，混合均勻，制得組分B ;
[0051] (3)將B組分添加入A組分，混合均勾，即得到實施例4的生物柴油。
[0052] 步驟（2)中：所述改性劑為甲基叔丁基醚1. 5公斤和環氧丙烷1. 5公斤混合而成。
[0053] 對比例3高熱值環保生物柴油的制備
[0054] 高熱值環保生物柴油是按如下步驟制備：
[0055] (1)取實施例1制得的藍藻提取油60公斤，枯烯磺酸鈉3公斤，水7公斤，混合均 勻，制得組分A ;
[0056] (2)取0#柴油20公斤，油酸3. 8公斤，乙醇3. 8公斤，改性劑3公斤，環戊二烯三 羰基錳0. 4公斤，混合均勻，制得組分B ;
[0057] (3)將B組分添加入A組分，混合均勾，即得到實施例4的生物柴油。
[0058] 步驟（2)中：所述改性劑為丙二醇丁醚1. 5公斤和環氧丙烷1. 5公斤混合而成。
[0059] 對實施例2和對比例1-3環保生物柴油的熱值進行測試10次，取平均值，具體測 試結果見表1。
[0060] 表1 :環保生物柴油熱值測試表
[0062] 本發明制得的生物柴油，基本可以替代柴油，節能環保，且制備方法簡單，成本低， 容易實現工程產業化。
【主權項】
1. 一種高熱值環保生物柴油，按重量份計包括下述組分：所述改性劑為甲基叔丁基醚、丙二醇丁醚、環氧丙烷按重量比（3-1) : (3-1) : (3-1)復 配而成。2. 如權利要求1所述的生物柴油，其特征在于，所述藍藻提取油是按照如下步驟制備： (1) 將藍藻與質量分數為60%~90%的乙醇按固液比（g/ml) 1:5~1:20混合置于反 應釜中，加入催化劑，催化劑的加入量為藍藻重量的0. 1~2%，加熱反應，反應條件為：溫 度為260~360°C，壓力為7~22MPa，反應時間為15~45min ;得到反應液； (2) 加入無水乙醇萃取反應液，抽濾分離出固體殘留物，液相靜置分層為有機相和乙醇 水溶液相； (3) 將有機相減壓蒸餾，得到的油狀液體為藍藻提取油；減壓蒸餾條件為：0. 085~ 0· IMPa，溫度為 20 ~40°C。3. 權利要求1和2所述的高熱值環保生物柴油的制備方法，其特征在于，包括以下步 驟： (1)按重量比稱取藍藻提取油、枯烯磺酸鈉和水，混合均勻制得A組分； ⑵按重量比稱取柴油、油酸、乙醇、改性劑和環戊二烯三羰基猛，混合均勾，制得B組 分； (3)將B組分添加入A組分，混合均勻。
【專利摘要】本發明公開了一種高熱值環保生物柴油及其制備方法，所述一種高熱值環保生物柴油，按重量份計包括下述組分：藍藻提取油55～65份，枯烯磺酸鈉2～4份，水5～9份；柴油15～25份，油酸2～6份，乙醇2～6份，改性劑2～4份，環戊二烯三羰基錳0.2～0.6份；所述改性劑為甲基叔丁基醚、丙二醇丁醚、環氧丙烷按重量比(3-1):(3-1):(3-1)復配而成。本發明可以替代柴油，熱值高，節能環保，且制備方法簡單，成本低，容易實現工程產業化。
【IPC分類】C11C3/10, C10L1/182, C10L1/30, C10L1/188, C10L1/185, C10L1/02, C11C3/04, C11B1/00, C10L1/24
【公開號】CN105176601
【申請號】
【發明人】袁娟
【申請人】上海婉靜紡織科技有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年7月13日