专利名称：一种生物柴油的制备方法
技术领域：
本发明涉及的是一种生物柴油的制备方法，尤其是一种从脂肪酸中脱去羧基生成脂肪烃而制备成生物柴油的方法。
背景技术：
自从上世纪八十年代生物柴油开发成功后，因其资源保护价值、环境保护价值及成功的商业价值，而使得生物柴油的技术研究及商业应用方兴未艾。在技术研究方面，目前，生物柴油的制备有酸、碱催化法，有酶催化法，这些方法的主要技术关键是将动、植物油脂与一些短链醇在催化剂的催化作用下发生转酯反应，这些方法的终端产品是含C16及C18的脂肪酸甲酯混合物，脂肪酸甲酯具有一般酯的化学性质，如酯水解、酯醇解等，因而脂肪酸甲酯可以被空气中的水分子水解生成脂肪酸和甲醇，在长时间的光照下，脂肪酸甲酯易被空气中的氧气氧化生成过氧化物，从而造成生物柴油质量的不稳定。而事实上，石油馏化的柴油，是一类C11-C19的脂肪烃混合物。而现有生物柴油的制备技术恰恰忽视了脂肪烃的存在，将重点放在了脂肪酸甲酯的研究与开发。与脂肪酸甲酯相比，脂肪烃更接近石油馏化柴油的成份，并符合国际0#柴油质量标准。在植物的种子或果实中提取出来的油脂，大多数是由14-20个碳链组成的脂肪酸甘油酯，将这些脂肪酸甘油酯转化成脂肪烃类物质，则可制备出生物柴油，植物油脂是一种可再生性资源，由此制备生物柴油前景广阔，在这方面，现有的研究都是卓有成效的，然而也存在着可挖掘的空间，而将动、植油脂中的脂肪酸脱羧得到生物柴油的方法，还未见相关的技术披露。
发明内容
本发明的目的就是提供一种从动、植物油脂中经过脱羧得到生物柴油的方法，克服现在技术中只是经过催化方法得到脂肪酸甲酯的不足，这些不足包括所得的脂肪酸甲酯易于水解及易于氧化而使得生物柴油质量不稳定。
本发明是基于这样的原理动、植物油脂在酸的催化下，水解生成甘油和脂肪酸，反应式是 R1代表C18脂肪烃基，R2代表C16脂肪烃基。
上述反应所得脂肪酸在有机溶剂喹啉中加热，再在铜离子的催化下，羧基和烃基之间的C-C键断裂生成脂肪烃并放出二氧化碳，反应式是
R代表C16和C18脂肪烃基。
因此，根据上述原理，为实现本发明的目的，本发明采取了这样的技术方案一种生物柴油的制备方法，是以动植物油脂为原料制备的，所述制备方法是(1)取动、植物油脂加入重量比为30-60％，浓度为10-30％的硫酸，在40-80℃的条件下反应完全，得到甘油和脂肪酸备用；(2)于上述甘油和脂肪酸中加入等量水，甘油溶液溶于水中，而脂肪酸浮于液面，分离并回收甘油，所得的脂肪酸用水洗涤，洗至PH＝5-7，则洗去游离硫酸，得到较纯的脂肪酸备用；(3)于上述脂肪酸中加入占脂肪酸重量30-70％的有机溶剂喹啉，并加入占脂肪酸重量的5-20％的铜粉催化，在160-250℃的条件下反应1-4小时，得到脂肪烃混合液并放出二氧化碳；(4)将上述脂肪烃混合液进行蒸馏，当馏程为160-250℃时得到有机溶剂喹啉，当馏程为270-340℃时得到脂肪烃即本发明所述的生物柴油。
采取上述措施的本发明，生产出来的是C15和C17的脂肪烃混合物，与石油馏分出来的柴油主要成分相近，符合国家0#柴油的质量标准，经检测，本发明生产出来的生物柴油有如下理化指标十六烷值不小于50；馏程50％馏出温度不高于300℃，90％馏出温度不高于355℃，95％馏出温度不高于365℃；凝点不高于0℃；闪点不低于60℃。本发明方法科学合理，因而动植物脂肪的酸性水解收率达到95％以上，脱羧基反应收率达到了89％以上。
实施方式实施例1(1)取动、植物油脂10公斤加入5公斤浓度为30％的硫酸溶液，在40℃的条件下进行反应，待反应完全，得到甘油和脂肪酸混合溶液备用，此时收率为95％；(2)于上述甘油和脂肪酸的混合溶液中加入等量水，此时甘油溶液溶于水中，而脂肪酸浮于液面，分离后回收甘油，所得的脂肪酸用水洗涤，洗至PH＝7，除去游离硫酸，得到较纯的脂肪酸备用；(3)于上述脂肪酸中加入4公斤有机溶剂喹啉，并加入1公斤铜粉催化，在200℃的条件下反应2小时，得到脂肪烃混合液并放出二氧化碳，此时收率为89％。
(4)将上述脂肪烃混合液进行蒸馏，当馏程为160-250℃时回收得到有机溶剂喹啉，当馏程为270-340℃时得到脂肪烃即本发明所述的生物柴油。
实施例2(1)取动、植物油脂10公斤加入5公斤浓度为10％的硫酸溶液，在80℃的条件下进行反应，待反应完全，得到甘油和脂肪酸混合溶液备用，此时反应收率为95％；(2)于上述甘油和脂肪酸中加入等量水，甘油溶液溶于水中，而脂肪酸浮于液面，分离并回收甘油，所得的脂肪酸用水洗涤，洗至PH＝5，则洗去游离硫酸，得到较纯的脂肪酸备用；(3)于上述脂肪酸中加入5公斤有机溶剂喹啉溶液，并加入1公斤铜粉催化，在200℃的条件下反应2小时，得到脂肪烃混合液并放出二氧化碳，此时收率为89％。
(4)将上述脂肪烃混合液进行蒸馏，当馏程为160-250℃时得到有机溶剂喹啉，当馏程为270-340℃时得到脂肪烃即本发明所述的生物柴油。
权利要求
1.一种生物柴油的制备方法，是以动、植物油脂为原料进行制备的，其特征在于所述制备方法是(1)取动、植物油脂加入重量比为30-60％，浓度为10-30％的硫酸，在40-80℃的条件下反应完全，得到甘油和脂肪酸备用；(2)于上述甘油和脂肪酸中加入等量水，甘油溶液溶于水中，而脂肪酸浮于液面，分离并回收甘油，所得的脂肪酸用水洗涤，洗至PH＝5-7，则洗去游离硫酸，得到较纯的脂肪酸备用；(3)于上述脂肪酸中加入占脂肪酸重量30-70％的有机溶剂喹啉，并加入占脂肪酸重量的5-20％的铜粉催化，在160-250℃的条件下反应1-4小时，得到脂肪烃混合液并放出二氧化碳；(4)将上述脂肪烃混合液进行蒸馏，当馏程为160-250℃时得到有机溶剂喹啉，当馏程为270-340℃时得到脂肪烃即本发明所述的生物柴油。
全文摘要
本发明公开的是一种生物柴油的制备方法。目前，生物柴油的制备有酸、碱、酶催化法，这些方法的主要技术关键是将动、植物油脂与一些短链醇在催化剂的催化作用下发生转酯反应，得到含C
文档编号C10G3/00GK1970694SQ20061016348
公开日2007年5月30日 申请日期2006年12月7日 优先权日2006年12月7日
发明者张以光 申请人:张以光