CN101503628A - 一种利用文冠果籽油制备生物柴油的方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用文冠果籽油制备生物柴油的方法，是以占文冠果籽油重量2～12％的三氟甲基磺酸稀土盐为固体酸催化剂，按照共溶剂∶文冠果籽油＝1∶1～6的摩尔比加入共溶剂呋喃衍生物，与按照3～9∶1的摩尔比混合的甲醇和文冠果籽油的混合液在40～100℃进行酯交换反应以制备生物柴油。以本发明方法制备生物柴油，收率可达99％以上，产品各项性能指标达到柴油机燃料调和用生物柴油标准要求。本发明反应时间短、温度低、流程简单，整个制取工艺无任何废水、废气、废液产生，无环境污染，反应后剩余的甲醇、固体酸催化剂和共溶剂可以循环利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种生物柴油的生产方法，具体涉及一种利用文冠果籽油催化制备生物柴油的方法。
背景技术
柴油是重要的石油炼制产品，在燃料结构中占据着较高的份额，已成为重要的动力燃料。随着世界范围内车辆柴油化趋势的加快，未来柴油的需求量会越来越大。随着石油资源的日益枯竭和人们环保意识的提高，对于石油燃料替代品的关注程度也越来越高。
生物柴油(Biodiesel)是指以油料作物、工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油，通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油是生物质能的一种，它是生物质利用热裂解等技术得到的一种长链脂肪酸的单烷基酯。生物柴油是含氧量极高的复杂有机成分的混合物，这些混合物主要是一些分子量较大的有机物，几乎包括所有种类的含氧有机物如醚、酯、醛、酮、酚、有机酸、醇等。
生物柴油是一种优质的清洁柴油，可再生，环境友好，发动机排放指标除NOx外可满足欧III排放标准，是石化柴油最合适的替代品之一，在资源日益枯竭的今天，有望取代石油成为替代燃料。
现有的生物柴油制备技术有直接混合法、微乳液法、高温裂解法、超临界法和酯交换法等，其中又以酯交换法为主要的工业化生产方法。酯交换法在应用中存在着反应时间长、能耗高，后处理复杂，产生废液污染环境的缺陷，同时在后处理过程中会因乳化、皂化而影响产品的产率。
发展生物柴油首先必须解决原料的来源问题。原料来源必须遵循不与民争粮，不与粮争地的原则。
文冠果树是我国北方一种特有的优良木本油料树种，主要分布在山西、河南、河北、内蒙古、甘肃和宁夏等地，在荒山、荒坡等地区生长良好，适应性强，是生态林、低产林改造的优良树种，有“北方油茶”之称。文冠果的种子含油率35～40％，种仁含油率72～75％，含油量几乎是菜籽的2倍。文冠果籽油中的不饱和脂肪酸含量达到94％，其中油酸占57％左右，亚油酸占37％左右。
文冠果籽油可用于提取优质生物柴油，转化率可达95％，已被列为发展生物质能源的重要油源树种之一。文冠果树的大规模开发，对于缓解全球日益紧张的能源供需矛盾具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种以文冠果籽油为原料制备生物柴油的方法，以克服现有生物柴油制备技术中存在的能耗高、污染环境的问题。
本发明以文冠果籽油为原料制备生物柴油的方法是以三氟甲基磺酸稀土盐为固体酸催化剂，呋喃衍生物为共溶剂，与甲醇和文冠果籽油的混合液进行酯交换反应以制备生物柴油。
其中，所述的三氟甲基磺酸稀土盐为三氟甲基磺酸镧、三氟甲基磺酸镥或三氟甲基磺酸铈中的一种，所述的呋喃衍生物是二甲基呋喃、三甲基呋喃或四氢呋喃中的一种。
本发明制备生物柴油的具体方法是：将甲醇与文冠果籽油按照3～9∶1的摩尔比混合，加入占文冠果籽油重量2～12％的三氟甲基磺酸稀土盐固体酸催化剂，按照共溶剂∶文冠果籽油＝1∶1～6的摩尔比加入共溶剂呋喃衍生物，于40～100℃进行酯交换反应0.1～2h，分离除去固体酸催化剂，离心分离，得到的上层液蒸馏得到生物柴油，蒸出的甲醇和共溶剂循环再用。
所述的离心分离是以2500rpm的转速离心10min。
本发明离心分离得到的下层液中的主要成分是甘油，在常压下蒸馏出下层液中的甲醇和共溶剂进行循环再用，然后于120℃，真空度-0.1MPa条件下进行减压蒸馏，以得到副产品甘油。
由于甲醇与文冠果籽油互不互溶，影响反应速率，因此，本发明选用呋喃衍生物作为共溶剂，以加快反应速率，降低能耗。使用三氟甲基磺酸稀土盐作为催化剂，其抗水性好，可以重复使用，而且使得工艺后续处理简单。
本发明的优点是：
1、采用本发明方法制备生物柴油，收率可达99％以上，而且产品各项性能指标达到柴油机燃料调和用生物柴油标准(GB/T 20828-2007)要求。
2、本发明方法反应时间短，反应温度低，能耗低，工艺流程简单，操作方便，后处理过程大大简化。整个制取工艺无任何废水、废气、废液产生，无环境污染。
3、反应后剩余的甲醇、固体酸催化剂和共溶剂可以循环利用。由于所选用的共溶剂的沸点与甲醇接近，非常容易分离。
4、反应产生的副产品甘油很容易分离提纯。
具体实施方式
实施例1
1、文冠果籽油的制取和精制
a、采摘文冠果果实
于每年八月上旬采摘成熟的文冠果果实，晾干、脱去果皮、除去杂质，将种籽风干。
b、文冠果种籽压榨取油
取文冠果种籽100Kg，脱去种皮后得到51Kg种仁，将种仁放入液压榨油机中进行连续压榨，得到26Kg文冠果毛油。为提高出油率，将压榨下来的饼粕用6#溶剂再进行浸出取油，共得到文冠果毛油32Kg。
c、精制
将文冠果毛油沉淀、过滤、脱胶、干燥制得文冠果籽油。
2、酯交换反应制取生物柴油
取精制的文冠果籽油1000g、甲醇100g、60目的固体酸催化剂三氟甲基磺酸镧20g、共溶剂2-甲基呋喃90g。
将甲醇与2-甲基呋喃混合后加入2L的三颈烧瓶中，预热到40℃，同时加入文冠果籽油和三氟甲基磺酸镧，搅拌下加热升温，并保持温度在100℃反应10min。停止搅拌，分离出三氟甲基磺酸镧。将反应液于2500rpm离心分离，收集上层液，加温至80℃，蒸馏出甲醇和2-甲基呋喃，得到清亮透明的生物柴油962g，收率96.2％。
下层液在常压下蒸馏出甲醇和2-甲基呋喃进行循环再用，于120℃、真空度-0.1MPa下进行减压蒸馏，得到副产品甘油。
实施例2
1、文冠果籽油的制取和精制同实施例1。
2、酯交换反应
取精制的文冠果籽油1000g、甲醇204g、60目的固体酸催化剂三氟甲基磺酸镧20g、共溶剂3-甲基呋喃200g。
将甲醇与3-甲基呋喃混合后加入2L的三颈烧瓶中，预热到40℃，同时加入文冠果籽油和三氟甲基磺酸镧，搅拌下加热升温，并保持温度在90℃反应30min。停止搅拌，分离出三氟甲基磺酸镧。将反应液于2500rpm离心分离，收集上层液，加温至80℃，蒸馏出甲醇和3-甲基呋喃，得到清亮透明的生物柴油978g，收率97.8％。
下层液在常压下蒸馏出甲醇和3-甲基呋喃进行循环再用，于120℃、真空度-0.1MPa下进行减压蒸馏，得到副产品甘油。
实施例3
取精制的文冠果籽油1000g、甲醇204g、60目的固体酸催化剂三氟甲基磺酸镥20g、共溶剂四氢呋喃90g。
将甲醇与四氢呋喃混合后，加入2L的三颈烧瓶中，预热到40℃，同时加入文冠果籽油和三氟甲基磺酸镥，搅拌下加热升温，并保持温度在80℃，反应30min。停止搅拌，分离出三氟甲基磺酸镥。将反应液于2500rpm离心分离，收集上层液，加温至80℃，蒸馏出甲醇和四氢呋喃循环再用，得到清亮透明的生物柴油963g，收率96.3％。
下层液在常压下蒸馏出甲醇和四氢呋喃进行循环再用，于120℃、真空度-0.1MPa下进行减压蒸馏，得到副产品甘油。
实施例4
取精制的文冠果籽油1000g、甲醇204g、60目的固体酸催化剂三氟甲基磺酸铈40g、共溶剂2-甲基呋喃200g。
将甲醇与2-甲基呋喃混合后，加入2L的三颈烧瓶中，预热到40℃，同时加入文冠果籽油和三氟甲基磺酸铈，搅拌下加热升温，并保持温度在60℃反应90min。停止搅拌，升温至80℃，蒸馏出未反应的甲醇和2-甲基呋喃，至没有馏分馏出为止。分离出三氟甲基磺酸铈，继续于2500rpm离心分离，收集上层液，得到清亮透明的生物柴油992.3g，收率99.23％。
实施例5
取精制的文冠果籽油1000g、甲醇300g、60目的固体酸催化剂三氟甲基磺酸铈80g、共溶剂2-甲基呋喃400g。
将甲醇与2-甲基呋喃混合后，加入2L的三颈烧瓶中，预热到40℃，同时加入文冠果籽油和三氟甲基磺酸铈，搅拌下加热升温，并保持温度在60℃反应60min。停止搅拌，升温至80℃，蒸馏出未反应的甲醇和2-甲基呋喃，至没有馏分馏出为止。分离出三氟甲基磺酸铈，继续于2500rpm离心分离，收集上层液，得到清亮透明的生物柴油994.3g，收率99.43％。
实施例6
取精制的文冠果籽油1000g、甲醇300g、60目的固体酸催化剂三氟甲基磺酸镥80g、共溶剂四氢呋喃400g。
将甲醇与四氢呋喃混合后，加入2L的三颈烧瓶中，预热到40℃，同时加入文冠果籽油和三氟甲基磺酸镥，搅拌下加热升温，保持温度在45℃反应2h。停止搅拌，升温至80℃，蒸馏出未反应的甲醇和四氢呋喃，至没有馏分馏出为止。分离出三氟甲基磺酸镥，继续于2500rpm离心分离，收集上层液，得到清亮透明的生物柴油969g，收率96.9％。
实施例7
取精制的文冠果籽油1000g、甲醇300g、60目的固体酸催化剂三氟甲基磺酸镧80g、共溶剂2-甲基呋喃400g。
将甲醇与2-甲基呋喃混合后，加入2L的三颈烧瓶中，预热到40℃，同时加入文冠果籽油和三氟甲基磺酸镧，搅拌下加热升温，保持温度在65℃反应30min。停止搅拌，升温至80℃，蒸馏出未反应的甲醇和2-甲基呋喃，至没有馏分馏出为止。分离出三氟甲基磺酸镧，继续于2500rpm离心分离，收集上层液，得到清亮透明的生物柴油979g，收率97.9％。
实施例8
取精制的文冠果籽油1000g、甲醇300g、60目的固体酸催化剂三氟甲基磺酸镧20g、共溶剂3-甲基呋喃400g。
将甲醇与3-甲基呋喃混合后，加入2L的三颈烧瓶中，预热到40℃，同时加入文冠果籽油和三氟甲基磺酸镧，搅拌下加热升温，保持温度在45℃反应60min。停止搅拌，升温至80℃，蒸馏出未反应的甲醇和3-甲基呋喃，至没有馏分馏出为止。分离出三氟甲基磺酸镧，继续于2500rpm离心分离，收集上层液，得到清亮透明的生物柴油982g，收率98.2％。
Claims (6)
1、一种利用文冠果籽油制备生物柴油的方法，是以三氟甲基磺酸稀土盐为固体酸催化剂，呋喃衍生物为共溶剂，与甲醇和文冠果籽油的混合液进行酯交换反应制备生物柴油。
2、根据权利要求1所述的利用文冠果籽油制备生物柴油的方法，其特征是将甲醇与文冠果籽油按照3～9∶1的摩尔比混合，加入占文冠果籽油重量2～12％的三氟甲基磺酸稀土盐固体酸催化剂，按照共溶剂∶文冠果籽油＝1∶1～6的摩尔比加入共溶剂呋喃衍生物，于40～100℃进行酯交换反应0.1～2h，分离除去固体酸催化剂，离心分离，得到的上层液蒸馏得到生物柴油，蒸出的甲醇和共溶剂循环再用。
3、根据权利要求1所述的利用文冠果籽油制备生物柴油的方法，其特征是所述的三氟甲基磺酸稀土盐为三氟甲基磺酸镧、三氟甲基磺酸镥或三氟甲基磺酸铈中的一种。
4、根据权利要求1所述的利用文冠果籽油制备生物柴油的方法，其特征是所述的呋喃衍生物为二甲基呋喃、三甲基呋喃或四氢呋喃中的一种。
5、根据权利要求1所述的利用文冠果籽油制备生物柴油的方法，其特征是所述的离心分离是以2500rpm的转速离心10min。
6、根据权利要求1所述的利用文冠果籽油制备生物柴油的方法，其特征是将离心分离得到的下层液常压蒸馏出甲醇和共溶剂进行循环再用，于120℃、真空度-0.1MPa条件下进行减压蒸馏，得到副产品甘油。
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|---|---|---|---|---|
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| CN104789345A (zh) * | 2015-03-31 | 2015-07-22 | 武汉轻工大学 | 一种二次压榨制备文冠果油的方法 |
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| CN102762695A (zh) * | 2009-12-11 | 2012-10-31 | 康斯乔最高科学研究公司 | 由2-甲基呋喃制备液体燃料（斯尔烷液体燃料） |
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| CN104789345A (zh) * | 2015-03-31 | 2015-07-22 | 武汉轻工大学 | 一种二次压榨制备文冠果油的方法 |
| CN116139857A (zh) * | 2023-02-25 | 2023-05-23 | 湘潭大学 | 一种用于脱氧制备碳氢燃料的复合催化剂及其制备方法 |
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