CN103361102A - 一种制备烃类液体产品的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制备烃类液体产品的方法，将质量为油脂1～5倍的有机溶剂添加到油脂中，加热至120～200℃，加入粉末状固体氢氧化钠，快速搅拌进行皂化反应；将产物低温冷却，钠皂从溶液中析出；在裂解阶段，采用熔融碱作为加热和反应介质，将碱性物质置于反应器内，通入保护气，反应温度设定为350～600℃，碱性物质变为熔融态，将事先制得的钠皂连续地加入反应器中，皂在熔融碱的作用下，发生脱羧反应，裂解产物包括液体、固体物质和裂解气体。本发明的优点为：本发明提供了一种操作工艺简单，条件温和，装置简洁，可控性强的烃类液体的制备方法，所得液体产物酸值低，脂肪烃含量高，含氧化合物含量低，粘度小。

Description

一种制备烃类液体产品的方法
技术领域
本发明涉及油脂衍生物裂解制备烃类液体领域，具体涉及一种制备烃类液体产品的方法。
背景技术
近几年来，随着社会的发展，对石油的消耗量在不断地增加，然而世界石油的储量越来越少，由能源危机引发的其他问题日益严重。因此，开发可再生的、绿色环保的清洁能源，缓解石油短缺的瓶颈，并为解决传统能源带来的严重污染，已成为目前越来越受到关注的课题。
目前利用油脂生产液体燃料的方法主要有酯交换法和裂解法，采用酯交换法制取生物柴油虽是较完备的工艺，但由于生物柴油自身的缺陷，如含氧量高，热值比石化柴油低9～13%等限制了生物柴油的发展。裂解是指在无氧或少量氧的条件下，有机高分子物质在高温下分解为低分子物质的反应，将裂解技术应用于烃类液体的制备，越来越受到国内外学者的关注。但是将动植物油脂通过直接裂解或催化裂解制备燃料油虽然在一定程度上克服了生物柴油的缺点，但是它同样存在产品酸值较高、产物中含氧物质含量高等问题，因此，需要寻求其他的途径以降低燃料油的酸值及产物中的含氧物质。
将油脂转化为皂类，并采用熔融碱对其进行裂解，使得产品酸值几乎为零，产物中含氧物质含量大大降低，为烃类液体产品的制备提供了一种新途径。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种制备烃类液体产品的方法，一种采用清洁工艺制备钠皂并用于熔融碱裂解制备烃类液体产品的工艺，一种操作工艺简单，条件温和，装置简洁，可控性强的烃类液体的制备技术。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的。这种制备烃类液体产品的方法，该方法包括以下几个步骤：将质量为油脂1～5倍的有机溶剂添加到油脂中，使其溶解，加热至120～200℃，加入粉末状固体氢氧化钠，氢氧化钠与油脂质量比为0.1:1～0.5:1，快速搅拌进行皂化反应；待油脂反应皂化后，产物由皂、甘油、不皂化物、乙醇以及残碱组成。将产物低温冷却，甘油及不皂化物溶解于有机溶剂中，钠皂从溶液中析出，其中含有少量残碱，碱含量低于国家标准；取出固体物质干燥、研磨，待用；甘油、不皂化物及有机溶剂混合蒸馏，回收有机溶剂。在裂解阶段，采用熔融碱作为加热和反应介质，将碱性物质置于反应器内，通入保护气，载气流速为0.1～5L/min，反应温度设定为350～600℃，达到设定温度后，碱性物质变为熔融态，将事先制得的钠皂连续地加入反应器中，进料速率为0.1～5g/min，皂在熔融碱的作用下，发生脱羧反应，裂解产物包括液体（大部分为烃类化合物）、固体物质和裂解气体。
所述的油脂包括植物油大豆油、菜籽油或乌桕油、动物油脂猪油或牛油、以及废弃油脂地沟油或餐厨废油。
所述的有机溶剂为无水乙醇、95%乙醇、无水甲醇或工业酒精。
所述的保护气是氮气、氦气，氢气、空气或氩气。
所述的熔融碱氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂。
本发明的有益效果为：
（1）采用清洁工艺制备钠皂，操作简单可行，碱的消耗量低，与传统工艺相比，无需盐析和水洗步骤，添加有机溶剂可以溶解不皂化物和甘油；
（2）皂类作为油脂的皂化产物，用于裂解，可在原料阶段就降低油脂的酸值，并可增强其脱羧能力；
（3）熔融碱是较理想的反应介质，廉价易得，既能将热量较快地传递给反应物，又能使脂肪酸盐的脱羧效果显著；
（4）所使用的条件温和，在较低温度和常压下即可完成；
（5）所得液体产物酸值低，脂肪烃含量高，含氧化合物含量低，粘度小。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步阐述，实施例将帮助更好地理解本发明，但本发明并不仅仅局限于下述实施例。
实例1：将100g大豆油溶解于400g的95%乙醇中，在盐浴中加热至170℃后添加21.5g氢氧化钠粉末，快速搅拌，皂化反应进行完全后低温冷却，取出固体物质烘干，研磨，得到109.4g钠皂，产率为90%。将氢氧化钠加入到反应器中，温度为450℃，氢氧化钠完全熔融后，采用连续进料的方式将53g大豆油皂加入反应器中，进料速率为3.8g/min，得到24.49g液体产物，收率为46.2%。采用GC-MS对液体产物进行分析，可得液体产物中烷烃含量为25.72%，烯烃为51.36%，芳香烃为21.63%，其他含氧化合物为1.29%。
实例2：将100g菜籽油用350g无水乙醇溶解，在盐浴中加热至160℃后添加23.5g氢氧化钠粉末，快速搅拌，皂化反应进行完全后，低温冷却，取出固体物质烘干，研磨，产品皂质量为89.5g，产率为72.5%。将氢氧化钠加入到反应器中，温度为425℃，氢氧化钠完全熔融后，采用连续进料的方式将47.5g大豆油皂加入反应器中，进料速率为1.9g/min，得到20.59g液体产物，收率为43.3%。采用GC-MS对液体产物进行分析，可得液体产物中烷烃含量为12.63%，烯烃为68.69%，芳香烃为12.43%，其他含氧化合物为6.25%。
实例3：将100g乌桕油用500g无水甲醇溶解，在盐浴中加热至180℃后添加23g氢氧化钠粉末，快速搅拌，皂化反应进行完全后低温冷却，取出固体物质烘干，研磨，产品皂质量为93.5g，产率为76%。将氢氧化钠加入到反应器中，温度为430℃，通入氮气保护气，载气流速为0.66L/min，氢氧化钠完全熔融后，采用连续进料的方式将51.5g乌桕油皂加入反应器中，进料速率为2.86g/min，得到24.41g液体产物，收率为43.3%。采用GC-MS对液体产物进行分析，可得液体产物中烷烃含量为17.27%，烯烃为36.92%，芳香烃为35.08%，其他含氧化合物为10.73%。
实例4：将100g地沟油用450g无水甲醇溶解，在盐浴中加热至170℃后添加25g氢氧化钠粉末，快速搅拌，皂化反应进行完全后低温冷却，取出固体物质烘干，研磨，产品皂质量为78.8g，产率为63%。将氢氧化钾加入到反应器中，温度为425℃，通入氮气保护气，载气流速为0.72L/min，氢氧化钾完全熔融后，采用连续进料的方式将24.5g地沟油皂加入反应器中，进料速率为0.98g/min，得到22.6g液体产物，收率为92.2%。采用GC-MS对液体产物进行分析，可得液体产物中烷烃含量为7.26%，烯烃为74.12%，芳香烃为15%，其他含氧化合物为3.62%。
实例5：将100g地沟油用450g无水甲醇溶解，在盐浴中加热至170℃后添加21g氢氧化钠粉末，快速搅拌，皂化反应进行完全后低温冷却，取出固体物质烘干，研磨，产品皂质量为76.5g，产率为63.2%。将氢氧化钠加入到反应器中，温度为425℃，通入氮气保护气，载气流速为0.67L/min，氢氧化钠完全熔融后，采用连续进料的方式将53.5g地沟油皂加入反应器中，进料速率为2.2g/min，得到22.63g液体产物，收率为42.3%。采用GC-MS对液体产物进行分析，可得液体产物中烷烃含量为13.81%，烯烃为51.94%，芳香烃为29.22%，其他含氧化合物为5.03%。
实例6：将100g猪油用400g无水甲醇溶解，在盐浴中加热至160℃后添加26.5g氢氧化钠粉末，快速搅拌，待皂化反应进行完全以后低温冷却，取出固体物质烘干，研磨，产品皂质量为114.6g，产率为90.6%。将氢氧化钠加入到反应器中，温度为440℃，通入氮气保护气，载气流速为0.58L/min，氢氧化钠完全熔融后，采用连续进料的方法将62g猪油皂加入反应器中，进料速率为2g/min，得到32.98g液体产物，收率为53.2%。采用GC-MS对液体产物进行分析，可得液体产物中烷烃含量为39.27%，烯烃为51.21%，芳香烃为7.27%，其他含氧化合物为2.25%。
最后需要说明的是，除本实施例外，本发明还可以有其它实施方式和变形，以上列举的仅是本发明的具体实施例子。凡本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种制备烃类液体产品的方法，其特征在于：该方法包括以下几个步骤：将质量为油脂1～5倍的有机溶剂添加到油脂中，使其溶解，加热至120～200℃，加入粉末状固体氢氧化钠，氢氧化钠与油脂质量比为0.1:1～0.5:1，快速搅拌进行皂化反应；待油脂反应皂化后，将产物低温冷却，甘油及不皂化物溶解于有机溶剂中，钠皂从溶液中析出，其中含有少量残碱，取出固体物质干燥、研磨，待用；在裂解阶段，采用熔融碱作为加热和反应介质，将碱性物质置于反应器内，通入保护气，载气流速为0.1～5L/min，反应温度设定为350～600℃，达到设定温度后，碱性物质变为熔融态，将事先制得的钠皂连续地加入反应器中，进料速率为0.1～5g/min，皂在熔融碱的作用下，发生脱羧反应，裂解产物包括液体、固体物质和裂解气体。
2.根据权利要求1所述的制备烃类液体产品的方法，其特征在于：所述的油脂包括植物油大豆油、菜籽油或乌桕油、动物油脂猪油或牛油、以及废弃油脂地沟油或餐厨废油。
3.根据权利要求1所述的制备烃类液体产品的方法，其特征在于：所述的有机溶剂为无水乙醇、95%乙醇、无水甲醇或工业酒精。
4.根据权利要求1所述的制备烃类液体产品的方法，其特征在于：所述的保护气是氮气、氦气，氢气、空气或氩气。
5.根据权利要求1所述的制备烃类液体产品的方法，其特征在于：所述的熔融碱氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化锂。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103965940A (zh) * 2014-04-28 2014-08-06 王军 废油脂的科学利用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101759148A (zh) * 2010-01-25 2010-06-30 浙江工业大学 一种熔融碱裂解生物质制备氢气工艺
CN102154023A (zh) * 2011-03-22 2011-08-17 南昌大学 一种微波辅助催化皂类脱羧法制备烃类燃料的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101759148A (zh) * 2010-01-25 2010-06-30 浙江工业大学 一种熔融碱裂解生物质制备氢气工艺
CN102154023A (zh) * 2011-03-22 2011-08-17 南昌大学 一种微波辅助催化皂类脱羧法制备烃类燃料的方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103965940A (zh) * 2014-04-28 2014-08-06 王军 废油脂的科学利用

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