一种以樟树籽为原料进行液体燃料制备的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及生物柴油制备领域，具体是指一种以樟树籽为原料进行液体燃料制备的方法。
【背景技术】
[0002]生物柴油是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油月旨、餐饮垃圾油等为原料油通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油是生物质能的一种，它是生物质利用热裂解等技术得到的一种长链脂肪酸的单烷基酯。生物柴油是含氧量极高的复杂有机成分的混合物，这些混合物主要是一些分子量大的有机物，几乎包括所有种类的含氧有机物，如:醚、酯、醛、酮、酚、有机酸、醇等。
[0003]目前，利用油脂制备液体燃料而得到生物柴油的工艺复杂，转化率也不够理想，液体燃料的热值也有待提高。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种以樟树籽为原料进行液体燃料制备的方法，工艺简单、液体燃料的制取率高，而且制备的液体燃料热值、其性能更接近传统石化能源。
[0005]本发明通过下述技术方案实现:一种以樟树籽为原料进行液体燃料制备的方法，以樟树籽为原料通过油脂提取、催化裂解、酯化的手段制备液体燃料油，包括以下步骤:
步骤SlOO:以水为提取剂，经水乳化萃取、冻熔破乳化释放、离心分离过程，从樟树籽的仁中提取樟树籽油；
步骤S200:向樟树籽油中添加裂解催化剂并均匀搅拌后，将其导入同时连接第一冷凝器、第一收料器、温控装置的裂解反应器中，密封；
步骤S300:通过温控装置进行阶梯式调温，触发樟树籽油的催化裂解反应，催化裂解反应持续60-100min ；
步骤S400:裂解产生的气相进入冷凝器，冷凝得到一级液体燃料，裂解后的残渣进入第一收料器；
步骤S500:向一级液体燃料中添加低碳醇和酯化催化剂并搅拌均匀后，将其导入同时连接第二冷凝器、第二收料器、温控装置的酯化反应器中，密封；
步骤S600:加热酯化反应器，触发一级液体燃料的酯化反应，酯化反应持续30-90min ; 步骤S700:油相经蒸馏进入第二冷凝器，冷凝得到二级液体燃料。
[0006]所述樟树籽是指香樟树的籽，含有丰富的油脂，其核仁中含有油脂40%以上，属中短碳琏脂肪酸，适合油脂产品的研发。
[0007]进一步地，所述步骤SlOO具体是指:
步骤SllO:水乳化萃取；室温下，将樟树籽和水按1:5的体积比进行混合并搅拌，依次经过内外齿间隙为2.0-3.0mm的胶体磨和内外齿轮间隙小于200 μm的胶体磨进行湿法微粉碎，得到乳浊液； 步骤S120:离心分离；将乳浊液导入分离因数为1300-2000的离心沉降机进行固液分离，得到液相和残渣；
步骤S130:冻熔破乳化释放；将液相加入冻熔罐，先降温至0°C进行冷冻结晶，结晶完全后进一步降温至_15°C进行1.5h的冷冻，再升温至40°C进行1.5h的熔解；
步骤S140:高速离心分离；将熔解后的液相导入分离因数为15000-18000的高速管式离心沉降机进行固液分离，得到油相的樟树籽油、残渣相和水相。
[0008]进一步地，所述步骤S200中的裂解催化剂是指USY微控分子筛；所述樟树籽油与USY微控分子筛的质量比为100:1-50:1。
[0009]进一步地，所述步骤S300具体是指:
步骤S310:先以1-2 °C /min的升温速度缓慢升温至90_110°C ；
步骤 S320:持续 5-10min ；
步骤S330:以3-5°C /min的升温速度升温至450_550°C ；
步骤S340:温度稳定后，反应60-100min。
[0010]进一步地，所述步骤S300具体是指:
步骤S310:先以1-2 °C /min的升温速度缓慢升温至100 °C ；
步骤S320:持续5min ；
步骤S330:以3-5°C /min的升温速度升温至500°C ；
步骤S340:温度稳定后，反应80min。
[0011]进一步地，所述步骤S500中的低碳醇优选甲醇或乙醇或丙醇或甲醇与乙醇的混合液或甲醇与丙醇的混合液或乙醇与丙醇的混合液。
[0012]进一步地，所述步骤S500中的酯化催化剂为酸性催化剂或碱性催化剂，优选选择性脂肪酶或非选择性脂肪酶或浓硫酸或无水甲醇钠或氢氧化钠。
[0013]进一步地，所述步骤S500中按每IKg —级液体燃料配置2_6Kg低碳醇和
0.2-1.0Kg酯化催化剂比例进行混合搅拌。
[0014]进一步地，所述步骤S500中还向一级液体燃料中添加0.5-1 %。的双环戊二烯基铁。
[0015]进一步地，所述步骤S600具体是指加热酯化反应器至230-250°C，酯化反应持续60mino
[0016]进一步地，所述步骤S700具体是指蒸馏并干燥后得到二级液体燃料。
[0017]本发明先以樟树籽为原料提取樟树籽油，然后将樟树籽油通过催化裂解制成一级液体燃料，再通过酯化反应制得二级液体燃料，二级液体燃料是更接近传统化石能源的生物柴油，能够部分取代现有的0#柴油。液体燃料制取率大于90%。
[0018]本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果:
(I)本发明提供的一种以樟树籽为原料进行液体燃料制备的方法，工艺简单、液体燃料的制取率高。
[0019](2)本发明制备的液体燃料热值、其性能更接近传统石化能源。
【附图说明】
[0020]图1为本发明的工艺流程示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0022]实施例1:
本实施例的一种以樟树籽为原料进行液体燃料制备的方法，如图1所示，主要是通过下述技术方案实现:以樟树籽为原料通过油脂提取、催化裂解、酯化的手段制备液体燃料油，包括以下步骤:
步骤SlOO:以水为提取剂，经水乳化萃取、冻熔破乳化释放、离心分离过程，从樟树籽的仁中提取樟树籽油；
步骤S200:向樟树籽油中添加裂解催化剂并均匀搅拌后，将其导入同时连接第一冷凝器、第一收料器、温控装置的裂解反应器中，密封；
步骤S300:通过温控装置进行阶梯式调温，触发樟树籽油的催化裂解反应，催化裂解反应持续60-100min ；
步骤S400:裂解产生的气相进入冷凝器，冷凝得到一级液体燃料，裂解后的残渣进入第一收料器；
步骤S500:向一级液体燃料中添加低碳醇和酯化催化剂并搅拌均匀后，将其导入同时连接第二冷凝器、第二收料器、温控装置的酯化反应器中，密封；
步骤S600:加热酯化反应器，触发一级液体燃料的酯化反应，酯化反应持续30-90min ; 步骤S700:油相经蒸馏进入第二冷凝器，冷凝得到二级液体燃料。
[0023]实施例2:
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，进一步地，所述步骤S10具体是指:步骤SllO:水乳化萃取；室温下，将樟树籽和水按1:5的体积比进行混合并搅拌，依次经过内外齿间隙为2.0-3.0mm的胶体磨和内外齿轮间隙小于200 μm的胶体磨进行湿法微粉碎，得到乳浊液；
步骤S120:离心分离；将乳浊液导入分离因数为1300-2000的离心沉降机进行固液分离，得到液相和残渣；
步骤S130:冻熔破乳化释放；将液相加入冻熔罐，先降温至0°C进行冷冻结晶，结晶完全后进一步降温至_15°C进行1.5h的冷冻，再升温至40°C进行1.5h的熔解；
步骤S140:高速离心分离；将熔解后的液相导入分离因数为15000-18000的高速管式离心沉降机进行固液分离，得到油相的樟树籽油、残渣相和水相。
[0024]本发明通过水乳化萃取-离心分离-冻熔破乳化释放-高速离心分离工艺，快速高效的获取樟树籽油，作为液体燃料的原油。
[0025]本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。
[0026]实施例3:
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，进一步地，所述步骤S200中的裂解催化剂是指USY微控分子筛；所述樟树籽油与USY微控分子筛的质量比为100:1-50:1。本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。
[0027]实施例4:
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，进一步地，所述步骤S300具体是指: 步骤S310:先以1-2 °C /min的升温速度缓慢升温至90_110°C ；
步骤 S320:持续 5-10min ；
步骤S330:以3-5°C /min的升温速度升温至450_550°C ；
步骤S340:温度稳定后，反应60-100min。
[0028]本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。
[0029]实施例5:
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，进一步地，所述步骤S500中的低碳醇优选甲醇或乙醇或丙醇或甲醇与乙醇的混合液或甲醇与丙醇的混合液或乙醇与丙醇的混合液。本实施例的其他部分与上述实施例相同，故不再赘述。
[0030]实施例6:
本实施例在上述实施例的基础上做进一步优化，进一步地，所述步骤S500中的酯化催化剂为酸性催化剂或碱性催化剂，优选选择性脂肪酶或非选择性脂肪酶或浓硫酸或无水甲醇钠或氢氧化钠。本实施例的其他部分与上述实施例相同，