一种航空生物燃料的制备方法

本发明属于航空生物燃料的，具体来说涉及一种航空生物燃料的制备方法。

背景技术：

1、全球航空业每年消耗航空煤油约15-17亿桶，航空业排放的温室气体占全球排放2%-3%。

2、对航空业而言，发展生物质能是一条可行的解决途径，但是航空生物燃料的原料问题、成本问题等依然存在诸多待解决问题。

3、最常用制备航空生物燃料的技术工艺是先让油脂原料在充满氢气的条件下，加入催化剂，经高温催化裂解工艺后，再对中间产物进行精馏分馏。但依赖于操作条件，且工业路线成本昂贵。

4、因此，有必要提供一种制备航空生物燃料的方法，来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种航空生物燃料的制备方法。本发明是采用油酸（生物脂）为原料，在不加氢的条件下，通过优化高温催化裂化、精馏分馏、酯化反应的工艺条件，实现低成本的航空生物燃料的制备。经本发明制备的航空生物燃料符合航空生物燃料的标准，且技术难度小、成本低。

2、为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

3、本发明的第一个方面是提供一种航空生物燃料的制备方法，包括以下步骤：

4、（1）对油酸进行催化裂化反应，得到裂解油；

5、（2）将所述裂解油进行精馏反应，得到精馏出的轻质油；

6、（3）将所述轻质油进行酯化反应；得到航空生物燃料。

7、作为一种优选的实施方式，

8、步骤（1），以油酸为反应物，加入催化剂lgo(rm)和沸石进行催化裂化，得到裂解油。

9、本发明所用的油酸（oleic acid），化学式为c18h34o2 ，是一种单不饱和omega-9脂肪酸。油酸熔点13-14℃，沸点360℃，相对密度0.8935（20/4℃），蒸汽压：52 mmhg(37°c)，折射率1.4585-1.4605，闪点270.1℃。油酸无毒，易燃，易溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂中，不溶于水。

10、作为一种优选的实施方式，

11、步骤（1），

12、所述催化剂lgo(rm)与油酸的质量比为2.8%-3%：1；本发明的催化剂lgo(rm)为现有可直接购买的催化剂；

13、收集催化裂化反应的裂解油的温度为390℃-430℃。

14、作为一种优选的实施方式，

15、步骤（1），催化裂化反应时，先以每次升温10℃的升温幅度（即每次升温10℃，待稳定后再升温）升温至100℃~180℃；然后以每次升温3℃的升温幅度升温至220℃；再以每次升温5℃的升温幅度升温至350℃；然后升温至390℃-430℃，并在390℃-430℃的温度范围内收集裂解油。

16、作为一种优选的实施方式，

17、步骤（2），向所述裂解油中加入沸石并进行精馏反应；收集精馏反应的轻质油的温度为210℃-280℃。

18、作为一种优选的实施方式，

19、步骤（2），精馏反应时，先将温度升至50℃，然后以每次升温3℃的升温幅度升温至210℃-280℃，并在210℃-280℃的温度范围内收集精馏出的轻质油。

20、作为一种优选的实施方式，

21、步骤（3），向轻质油中加入醇和无机碱进行酯化反应，从酯化反应后的产物中分离出醇，得到所述航空生物燃料。

22、作为一种优选的实施方式，

23、步骤（3），

24、所述醇选自甲醇；

25、所述无机碱选自koh；

26、所述醇与轻质油的质量比为18%-22%：1；

27、所述无机碱与轻质油的质量比为5%-7%：1；优选为6%-7%：1。

28、作为一种优选的实施方式，

29、步骤（3），

30、所述酯化反应的温度为60℃～65℃；

31、所述酯化反应的时间为1-2h。

32、酯化反应为端羧基和羟基在一定条件下生成酯基和水的反应，能够促进酸醇反应。

33、作为一种优选的实施方式，

34、所述航空生物燃料的颜色是透明色或透明淡黄色、闪点≥38℃、倾点≤-50℃、运动粘度≥1.25mm2/s、酸值≤1.7 kohmg/g。

35、现有技术中，还未见关于以油酸为原料制备航空生物燃料的报道，本发明首次实现了以油酸（生物脂）为原料，在不加氢的条件下制备航空生物燃料的技术突破。本发明发现催化剂lgo(rm)可以用于油酸的催化裂化中，并通过优化油酸催化裂化、精馏分馏、酯化反应等的工艺条件，实现低成本的航空生物燃料的制备。因此，经本发明制备的航空生物燃料符合航空生物燃料的标准，且技术难度小、成本低。

36、本发明的有益效果是：

37、本发明提供的制备航空生物燃料的方法，有望替代传统石油基航空煤油，从而减少碳排放。

38、本发明提供的航空生物燃料的方法，油酸（生物脂）为原料原料易获得，成本低，可以解决现有航空生物燃料价格高的难题。

39、本发明提供的航空生物燃料的方法，操作简单，装置简单，技术难度小。

技术特征：

1.一种航空生物燃料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的航空生物燃料的制备方法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的航空生物燃料的制备方法，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的航空生物燃料的制备方法，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的航空生物燃料的制备方法，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的航空生物燃料的制备方法，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的航空生物燃料的制备方法，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的航空生物燃料的制备方法，其特征在于，

9.根据权利要求7所述的航空生物燃料的制备方法，其特征在于，

10.根据权利要求1所述的航空生物燃料的制备方法，其特征在于，

技术总结
本发明公开了一种航空生物燃料的制备方法，包括以下步骤：（1）对油酸进行催化裂化反应，得到裂解油；（2）将所述裂解油进行精馏反应，得到精馏出的轻质油；（3）将所述轻质油进行酯化反应；得到航空生物燃料。本发明采用油酸为原料，在不加氢的条件下，通过优化高温催化裂化、精馏分馏、酯化反应的工艺条件，实现低成本的航空生物燃料的制备。经本发明制备的航空生物燃料符合航空生物燃料的标准，且技术难度小、成本低。

技术研发人员：丁清苗,崔艳雨
受保护的技术使用者：中国民航大学
技术研发日：
技术公布日：2025/3/6