環(huán)保生物燃油及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化工環(huán)保領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)保生物燃油及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 柴油作為一種重要的石油煉制產(chǎn)品，在各國燃料結(jié)構(gòu)中占有很高的份額，是許多 大型車輛（如卡車、內(nèi)燃機(jī)及發(fā)電機(jī)等）的主要?jiǎng)恿θ剂希哂袆?dòng)力大，價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。隨 著世界范圍內(nèi)車輛柴油化趨勢的加快，未來柴油的需求量會(huì)越來越大，而石油資源的日益 枯竭和人們環(huán)保意識(shí)的提高，大大促進(jìn)了世界各國加快柴油替代燃料的開發(fā)步伐。
[0003] 柴油在應(yīng)用過程中也存在許多問題，例如燃燒效率低、對(duì)空氣污染嚴(yán)重，產(chǎn)生大量 的顆粒粉塵、二氧化碳排放量高等。
[0004] 生物燃油是指通過生物資源生產(chǎn)的燃料乙醇、生物燃油和航空生物燃料，可以替 代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源開發(fā)利用的重要方向。所謂的生物資源是指利 用大氣、水、土地等通過光合作用而產(chǎn)生的各種有機(jī)體，即一切有生命的可以生長的有機(jī)物 質(zhì)。它包括植物、動(dòng)物和微生物，不同于石油、煤炭、核能等傳統(tǒng)燃料，這些新興的燃料是可 再生燃料。
[0005] 目前生物燃油作為一種可替代柴油的燃料被研宄得較多。生物燃油即脂肪酸甲酯 是一種含氧清潔燃料，由于其具有燃燒率高、污染少，可再生等優(yōu)點(diǎn)，為人們所關(guān)注。目前生 物燃油主要是用化學(xué)法生產(chǎn)，即用動(dòng)物和植物油脂和甲醇或乙醇等低碳醇在酸或堿性催化 劑和高溫（230~250°C)下進(jìn)行轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)，生成相應(yīng)的脂肪酸甲酯或乙酯。
[0006] 目前生物燃油主要存在生產(chǎn)成本高，轉(zhuǎn)化率低等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，所要解決的技術(shù)問題之一是提供 一種環(huán)保生物燃油。
[0008] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二是提供上述環(huán)保生物燃油的制備方法。
[0009] 本發(fā)明提供的一種環(huán)保生物燃油，按重量份計(jì)包括下述組分：
[0010] 藍(lán)藻提取油 50~70份， 枯烯磺酸鈉 2~4份， 水 5~10份； 柴油 15~25份， 油酸 2~6份， 乙醇 2~6份， 改性劑 1~8份， 環(huán)戊二烯三羰基錳 0.1~2份。
[0011] 其中，所述藍(lán)藻提取油是按照如下步驟制備：
[0012] (1)將藍(lán)藻與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%~90%的乙醇按固液比（g/ml) 1:5~1:20混合置 于反應(yīng)釜中，加入催化劑，催化劑的加入量為藍(lán)藻重量的0. 1~2%，加熱反應(yīng)，反應(yīng)條件 為：溫度為260~360°C，壓力為7~22MPa，反應(yīng)時(shí)間為15~45min;得到反應(yīng)液；
[0013] (2)加入無水乙醇萃取反應(yīng)液，抽濾分離出固體殘留物，液相靜置分層為有機(jī)相和 乙醇水溶液相；
[0014] (3)將有機(jī)相減壓蒸餾，得到的油狀液體為藍(lán)藻提取油；減壓蒸餾條件為： 0? 085 ~0?IMPa，溫度為 20 ~40°C。
[0015] 優(yōu)選的，步驟（1)的催化劑由40-60wt%的三水合磷酸銨和40-60wt%的六水合硫 酸銨錳組成。
[0016] 優(yōu)選的，所述改性劑選自甲基叔丁基醚、丙二醇丁醚、環(huán)氧丙烷中的一種或多種的 混合物。
[0017] 本發(fā)明中，
[0018]甲基叔丁基醚，CAS號(hào)：1634-04-4。
[0019]丙二醇丁醚，又名：1，2_ 丙二醇-1-單丁醚，CAS號(hào)：15821-83-7。
[0020] 環(huán)氧丙烷，CAS號(hào)：75-569。
[0021] 環(huán)戊二烯三羰基錳，CAS號(hào)：12079-65-1。
[0022] 枯烯磺酸鈉，CAS號(hào)：28348-53-0。
[0023]三水合磷酸銨，CAS號(hào)：25447-33-0。
[0024] 六水合硫酸銨錳，CAS號(hào)：7785-19-5。
[0025] 本發(fā)明還提供了上述環(huán)保生物燃油的制備方法，其包括以下步驟：
[0026](1)按重量比稱取藍(lán)藻提取油、枯烯磺酸鈉和水，混合均勻制得A組分；
[0027] (2)按重量比稱取柴油、油酸、乙醇、改性劑和環(huán)戊二烯三羰基猛，混合均勾，制得 B組分；
[0028](3)將B組分添加入A組分，混合均勻，即得到本發(fā)明所述生物燃油。
[0029] 本發(fā)明的生物燃油可以替代柴油，節(jié)能環(huán)保，且制備方法簡單，成本低，容易實(shí)現(xiàn) 工程產(chǎn)業(yè)化。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，有必要在此指出的是以下實(shí)施例只用 于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人 員可以根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容，對(duì)本發(fā)明做出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。
[0031] 實(shí)施例1藍(lán)藻提取油的制備
[0032] 藍(lán)藻提取油是按照如下步驟制備：
[0033] (1)將藍(lán)藻與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%的乙醇按固液比（g/ml)l:10混合置于反應(yīng)釜中，加 入三水合磷酸銨，所述三水合磷酸銨的加入量為藍(lán)藻重量的〇. 5%，加熱反應(yīng)，反應(yīng)條件為： 溫度為320°C，壓力為12MPa，反應(yīng)時(shí)間為30min;得到反應(yīng)液；
[0034] 其中，所述的固液比（g/ml)l:10是指按照lg藍(lán)藻與10ml的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%的乙 醇的比例進(jìn)行混合；
[0035] (2)加入無水乙醇萃取反應(yīng)液，抽濾分離出固體殘留物，液相靜置分層為有機(jī)相和 乙醇水溶液相；
[0036] (3)將有機(jī)相減壓蒸餾，減壓蒸餾條件為：0.09MPa，溫度為25°C，得到的油狀液體 為藍(lán)藻提取油，藍(lán)藻提取油的產(chǎn)油率為26. 2 %，熱值為26. 3MJ/kg。
[0037] 藍(lán)藻提取油的產(chǎn)油率（％ )=藍(lán)藻提取油的重量/藍(lán)藻重量X100%。
[0038] 實(shí)施例2藍(lán)藻提取油的制備
[0039] 按照實(shí)施例1所述方法，將三水合磷酸銨替換為六水合硫酸銨錳，藍(lán)藻提取油的 產(chǎn)油率為27. 3 %，熱值為26.OMJ/kg。
[0040] 實(shí)施例3藍(lán)藻提取油的制備
[0041] 按照實(shí)施例1所述方法，將三水合磷酸銨替換為三水合磷酸銨與六水合硫酸銨 錳重量比1:1的混合物；即實(shí)施例3中所述三水合磷酸銨的加入量為藍(lán)藻重量的0. 25%， 六水合硫酸按的加入量為藍(lán)藻重量的〇. 25%。藍(lán)藻提取油的產(chǎn)油率為30. 1 %，熱值為 27.5MJ/kg〇
[0042] 實(shí)施例4環(huán)保生物燃油的制備
[0043] 生物燃油是按如下步驟制備：
[0044] (1)取實(shí)施例3制得的藍(lán)藻提取油60公斤，枯烯磺酸鈉3公斤，水7公斤，混合均 勻，制得組分A;
[0045] (2)取0#柴油20公斤，油酸3. 8公斤，乙醇3. 8公斤，甲基叔丁基醚2公斤，環(huán)戊 二烯三羰基錳〇. 4公斤，混合均勻，制得組分B;
[0046] (3)將B組分添加入A組分，混合均勻，即得到實(shí)施例4的生物燃油，熱值為 37.5MJ/kg〇
[0047]由實(shí)施例可以看出，本發(fā)明制得的生物燃油，基本可以替代柴油，節(jié)能環(huán)保，且制 備方法簡單，成本低，容易實(shí)現(xiàn)工程產(chǎn)業(yè)化。
[0048]另外，在一些營養(yǎng)豐富的水體中，有些藍(lán)藻常于夏季大量繁殖，并在水面形成一層 藍(lán)綠色而有腥臭味的浮沫，稱為"水華"，大規(guī)模的藍(lán)藻爆發(fā)，被稱為"綠潮"。綠潮引起水質(zhì) 惡化，嚴(yán)重時(shí)耗盡水中氧氣而造成魚類的死亡。更為嚴(yán)重的是，藍(lán)藻中有些種類還會(huì)產(chǎn)生微 囊藻毒素，對(duì)魚類、人畜產(chǎn)生毒害之外。
[0049]本發(fā)明也是對(duì)藍(lán)藻的有效利用，尤其是實(shí)施例3使用了三水合磷酸銨與六水合硫 酸銨錳復(fù)配的催化劑進(jìn)行藍(lán)藻提取油的提取，使得產(chǎn)油率，比單一使用催化劑時(shí)有了明顯 提_。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種環(huán)保生物燃油，按重量份計(jì)包括下述組分：2. 如權(quán)利要求1所述的環(huán)保生物燃油，其特征在于：所述藍(lán)藻提取油是按照如下步驟 制備： (1) 將藍(lán)藻與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%~90%的乙醇按固液比（g/ml) 1:5~1:20混合置于反 應(yīng)釜中，加入催化劑，催化劑的加入量為藍(lán)藻重量的0. 1~2%，加熱反應(yīng)，反應(yīng)條件為：溫 度為260~360°C，壓力為7~22MPa，反應(yīng)時(shí)間為15~45min;得到反應(yīng)液； (2) 加入無水乙醇萃取反應(yīng)液，抽濾分離出固體殘留物，液相靜置分層為有機(jī)相和乙醇 水溶液相； (3) 將有機(jī)相減壓蒸餾，得到的油狀液體為藍(lán)藻提取油；減壓蒸餾條件為：0. 085~ 0?IMPa，溫度為 20 ~40°C。3. 如權(quán)利要求2所述的環(huán)保生物燃油，其特征在于：步驟（1)所述的催化劑由40~ 60wt%的三水合磷酸銨和40~60wt%的六水合硫酸銨錳組成。4. 如權(quán)利要求1或2所述的環(huán)保生物燃油，其特征在于：所述改性劑選自甲基叔丁基 醚、丙二醇丁醚、環(huán)氧丙烷中的一種或多種的混合物。5. 權(quán)利要求1~4所述的環(huán)保生物燃油的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 按重量比稱取藍(lán)藻提取油、枯烯磺酸鈉和水，混合均勻制得A組分； (2) 按重量比稱取柴油、油酸、乙醇、改性劑和環(huán)戊二烯三羰基錳，混合均勻，制得B組 分； (3) 將B組分添加入A組分，混合均勻。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種環(huán)保生物燃油及其制備方法，所述環(huán)保生物燃油按重量份計(jì)包括下述組分：藍(lán)藻提取油50～70份，枯烯磺酸鈉2～4份，水5～10份；柴油15～25份，油酸2～6份，乙醇2～6份，改性劑1～8份，環(huán)戊二烯三羰基錳0.1～2份。本發(fā)明的生物燃油可以替代柴油，熱值高，節(jié)能環(huán)保，且制備方法簡單，成本低，容易實(shí)現(xiàn)工程產(chǎn)業(yè)化。
【IPC分類】C10L1/30, C10L1/02, C10L1/24, C10L1/18, C10L1/188, C10L1/182, C10L1/185
【公開號(hào)】CN104962325
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510408709
【發(fā)明人】袁娟
【申請(qǐng)人】上海婉靜紡織科技有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年7月13日