專利名稱：制備生物柴油的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物油脂合成技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種制備生物柴油的方法。
背景技術(shù)：
生物柴油由可再生生物油脂原料通過轉(zhuǎn)酯反應(yīng)生成的長鏈脂肪酸酯類物質(zhì)，其燃 燒性能可與傳統(tǒng)的石油系柴油媲美，同時，具有可再生、低排放、清潔和安全等優(yōu)勢。目前， 生物柴油主要是用化學(xué)法生產(chǎn)，即用動植物油脂和一些低碳醇在堿或酸性催化劑作用下進 行轉(zhuǎn)酯反應(yīng)，生成相應(yīng)的脂肪酸甲酯或乙酯。雖然化學(xué)法反應(yīng)速度快，但其工藝復(fù)雜、能耗 高、生產(chǎn)成本高、廢堿液污染環(huán)境等，使生物酶法合成生物柴油成為現(xiàn)代新型能源工業(yè)的重 要發(fā)展方向。在生物柴油的生產(chǎn)中，生物酶法的使用受到限制，其根本原因在于生產(chǎn)成本遠 高于化石柴油，因此，提高轉(zhuǎn)化率、簡化工藝和開發(fā)廉價生物酶成為酶法生產(chǎn)生物柴油的關(guān) 鍵。在用生物酶法生產(chǎn)生物柴油的工藝中，通常采用單一脂肪酶催化法、兩步脂肪酶催化法 和混合酶催化法。利用這些酶法工藝進行生物柴油的合成，要么生物柴油獲得率低，要么反 應(yīng)時間長，給大規(guī)模生產(chǎn)帶來困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種制備生物柴油的方法，它的生產(chǎn)工藝簡單，生物柴油獲 得率高，反應(yīng)時間短，可有效降低生物柴油的生產(chǎn)成本，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的制備生物柴油的方法，將植物油脂與短鏈醇按摩爾比1 4 1 :10的配比進行混合，并加入占植物油脂重量1 15%的脂肪酶，將混合物盛于磨口 圓底燒瓶中；再將該磨口圓底燒瓶置于真空旋轉(zhuǎn)裝置中，在30 50°C下，并使氣壓低于正 常大氣壓；反應(yīng)2 10小時后，得到生物材油。真空旋轉(zhuǎn)裝置內(nèi)的氣壓為10 40mmHg。真空旋轉(zhuǎn)裝置的轉(zhuǎn)速為100 200rpm。植物油脂為菜籽油、大豆油、玉米油、花生油、小油桐籽油或烏桕籽油。短鏈醇為甲醇、乙醇或丁醇。脂肪酶為固相化脂肪酶，它包括Novozym435、QLM、RMIM、TLIM或TS414中的一種 以上。Novozym435 (來源于 Candidaantarctica)、QLM (來源于 Alcaligenessp.)、 RMIM(^tiHT Rhizomucormiehei)、TLIM (^tiHT Thermomyceslanuginosus)> TS414 (^tiH 于 Penicilliumexpansum)ο反應(yīng)體系中的無溶劑體系只含油脂、短鏈醇及酶，反應(yīng)體系中的有機溶劑體系含 有油脂、短鏈醇、酶及叔丁醇。由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用減壓的方式進行脂肪酶 的催化方應(yīng)，由于在減壓條件可加速植物油脂中殘存水的揮發(fā)，確保反應(yīng)向短鏈醇的脂肪 酸酯方向進行，提高酯化率。其生產(chǎn)工序簡單，能有效的節(jié)約反應(yīng)時間，并且所使用的脂肪酶可多次回收使用，可有效降低生物柴油的生產(chǎn)成本，反應(yīng)得到的生物材油具有很高的獲 得率。本發(fā)明方法簡單，容易實施，使用效果好。
具體實施方式

本發(fā)明的實施例1 將摩爾比為1 :4的菜籽油和乙醇進行混合，加入占菜籽油重 量3%的脂肪酶RMIM，將它們盛于磨口圓底燒瓶中；并將該磨口圓底燒瓶置于真空旋轉(zhuǎn)裝置 內(nèi)，抽真空使其壓強降到15mmHg，在溫度為30°C的水浴中加熱，保持轉(zhuǎn)速為lOOrpm，反應(yīng)3 小時后得到的生物柴油得率約為96%。本發(fā)明的實施例2 將摩爾比為1 :10的玉米油和甲醇混合，依次加入占油脂重量 20%叔丁醇和占玉米油重量3%的脂肪酶NOVOZym435，將它們盛于磨口圓底燒瓶中；置于 真空旋轉(zhuǎn)裝置內(nèi)，抽真空使其壓強降到40mmHg，在溫度為40°C的水浴中加熱，保持轉(zhuǎn)速為 lOOrpm，反應(yīng)10小時后得到的生物柴油得率約為100%。本發(fā)明的實施例3 將摩爾比為1 :10的大豆油和甲醇混合，依次加入占大豆油重 量2%脂肪酶QLM和3%脂肪酶NOVOZym435，盛于磨口圓底燒瓶中；置于真空旋轉(zhuǎn)裝置內(nèi)，抽 真空使其壓強降到15mmHg，在溫度為40°C的水浴中加熱，保持轉(zhuǎn)速為lOOrpm，反應(yīng)3小時后 得到的生物柴油得率接近100%。
權(quán)利要求
一種制備生物柴油的方法，其特征在于將植物油脂與短鏈醇按摩爾比14～110的配比進行混合，并加入占植物油脂重量1～15%的脂肪酶，將混合物盛于磨口圓底燒瓶中；再將該磨口圓底燒瓶置于真空旋轉(zhuǎn)裝置中，在30～50℃下，并使氣壓低于正常大氣壓；反應(yīng)2～10小時后，得到生物材油。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備生物柴油的方法，其特征在于真空旋轉(zhuǎn)裝置內(nèi)的氣壓 為 10 40mmHg。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備生物柴油的方法，其特征在于真空旋轉(zhuǎn)裝置的轉(zhuǎn)速為 100 200rpm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備生物柴油的方法，其特征在于植物油脂為菜籽油、大豆 油、玉米油、花生油、小油桐籽油或烏桕籽油。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備生物柴油的方法，其特征在于短鏈醇為甲醇、乙醇或丁醇。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備生物柴油的方法，其特征在于脂肪酶為固相化脂肪酶， 它包括 Novozym435、QLM、RMIM、TLIM 或 TS414 中的一種以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備生物柴油的方法，其特征在于反應(yīng)體系中的無溶劑體 系只含油脂、短鏈醇及酶，反應(yīng)體系中的有機溶劑體系含有油脂、短鏈醇、酶及叔丁醇。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備生物柴油的方法，將植物油脂與短鏈醇按摩爾比14～110的配比進行混合，并加入占植物油脂重量1～15%的脂肪酶，將混合物盛于磨口圓底燒瓶中；再將該磨口圓底燒瓶置于真空旋轉(zhuǎn)裝置中，在30～50℃下，并使氣壓低于正常大氣壓；反應(yīng)2～10小時后，得到生物柴油。本發(fā)明采用減壓的方式進行脂肪酶的催化方應(yīng)，由于在減壓條件可加速植物油脂中殘存水的揮發(fā)，確保反應(yīng)向短鏈醇的脂肪酸酯方向進行，提高酯化率。其生產(chǎn)工序簡單，能有效的節(jié)約反應(yīng)時間，并且所使用的脂肪酶可多次回收使用，可有效降低生物柴油的生產(chǎn)成本，反應(yīng)得到的生物柴油具有很高的獲得率。本發(fā)明方法簡單，容易實施，使用效果好。
文檔編號C12P7/64GK101838670SQ20101019823
公開日2010年9月22日 申請日期2010年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月11日
發(fā)明者乙引, 洪化鵬, 洪鯤, 王亞筑 申請人:貴州師范大學(xué)