一种降低生物柴油凝点的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及的是一种W大豆油为原料，经与甲醇进行醋交换反应制备脂肪酸甲醋 生物柴油，并通过加乙醇反应，改变生物柴油结构，进一步降低生物柴油的凝点，本发明属 于新能源化学领域。
【背景技术】
[0002] 生物柴油是W动植物油脂和地沟油等为原料生产可再生的环境友好型燃料，性能 接近于柴油，可W与石化柴油渗混使用，制成生物柴油混合燃料生物柴油一般由不饱和脂 肪酸甲醋和饱和脂肪酸甲醋组成，与普通矿物柴油性能相近，可W替代矿物柴油作为燃料 供发动机使用，是典型的"绿色可再生能源"。
[0003] 然而生物柴油冷凝点一般为0°C左右，个别原料如花生油制成生物柴油冷凝点甚 至高达l〇°C，使在不同地区、不同季节，尤其在冬天因生物柴油低溫结晶和凝胶化而不能流 动，直接影响其使用。所W，改善生物柴油低溫流动性，降低生物柴油在使用时冷凝度一直 是生物柴油生产商和使用者必须面对一个大问题。但到目前为止，有关生物柴油低溫流动 性问题研究还非常少，较有实用价值的只有将生物柴油与石化柴油渗混，从而达到降低生 物柴油凝点的效果，此法成本较大，仍需渗混大量的石化柴油，不能从根本上缓解世界能源 紧缺所带来的威胁，因此寻求一种新的能有效降低生物柴油凝点的方法迫在眉睫。
【发明内容】
[0004] 为解决上述问题，即生物柴油凝点高、降低凝点所需成本较大等问题，本发明提供 了一种能大幅度降低生物柴油凝点，成本低、资源利用率高的降凝方法。
[0005] 本发明所说降低生物柴油凝点的制备方法，工艺流程如下所示： 其主要步骤是大豆油为原料，和一定比例混合的甲醇和乙醇混合醇在催化剂条件 下进行醋交换反应，生成一种含有大豆油脂肪酸甲醋和乙醋的生物柴油。
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其中所述的催化剂为：K0H、化0H，加入量为大豆油的质量的3%。~5%0。
[0007]其中所述的醋交换时间为：1-2小时。
[000引其中所述的醋交换溫度为：60~65°C。
[0009] 其中甲醇与乙醇的质量比m(a):m(b)为95:5~70:30 ;大豆油与混合醇的摩尔比为 1:6~1:15。
[0010] 本发明所用试剂及原料均市售可得。
[0011] 本发明的积极进步效果在于：本发明应用改变生物柴油结构的方法：W大豆油为 原料，和一定比例的甲醇和乙醇的混合醇反应，制备了凝点更低的生物柴油，此法成本较 低，较传统的大豆油甲醋生物柴油相比，只需添加少量的乙醇使其生成大豆油乙醋就能达 到好的降凝效果，且乙醇价格低廉，后处理简单，反应条件溫和，环保性安全性良好，步骤简 单，具有很大的工业化前景。
【具体实施方式】
[0012] W具体实施例对本发明进行详细描述。本发明的保护范围并不W【具体实施方式】为 限，而是由权利要求加W限定。
[001引对比例1 在250mL四口烧瓶中称取大豆油30g，开启揽拌，设定反应溫度60-65°C，待溫度达到 60°C，加入8. 7g无水甲醇，0.15巧0H。回流反应2个小时。反应结束，分出甘油，上层加入 乙酸乙醋溶解，水洗5次，PH试纸检测至有机相显中性，无水硫酸儀干燥，过滤，旋蒸得淡黄 色液体，22. 6g，产率75. 3%。凝点为-3. 5°C。
[0014] 实施例2 配制甲醇与乙醇质量比m(a) :m(b)为95:5的混合醇20g 在250mL四口烧瓶中称取大豆油30g，开启揽拌，设定反应溫度60-65°C，待溫度达到 60°C，加入8. 9g上述混合醇，0.15巧0H。回流反应2个小时。反应结束，分出甘油，上层加 入乙酸乙醋溶解，水洗5次，PH试纸检测至有机相显中性，无水硫酸儀干燥，过滤，旋蒸得淡 黄色液体，28. 7g，产率为95. 6%，凝点为-8. 4°C。
[0015] 实施例3 配制甲醇与乙醇质量比m(a) :m(b)为90:10的混合醇20g 在250mL四口烧瓶中称取大豆油30g，开启揽拌，设定反应溫度65-70°C，待溫度达到 60°C，加入11. 3g上述混合醇，0. 15巧0H。回流反应2个小时。反应结束，分出甘油，上层加 入乙酸乙醋溶解，水洗5次，PH试纸检测至有机相显中性，无水硫酸儀干燥，过滤，旋蒸得淡 黄色液体，29.Og，产率为96. 6%，凝点为-10. 2°C。
[0016] 实施例4 配制甲醇与乙醇质量比m(a) :m(b)为85:15的混合醇20g 在250mL四口烧瓶中称取大豆油30g，开启揽拌，设定反应溫度65-70°C，待溫度达到 60°C，加入10.Ig上述混合醇，0. 15巧0H。回流反应2个小时。反应结束，分出甘油，上层加 入乙酸乙醋溶解，水洗5次，PH试纸检测至有机相显中性，无水硫酸儀干燥，过滤，旋蒸得淡 黄色液体，26. 5g，产率为88. 3%，凝点为-9. 6°C。
[0017] 实施例5 配制甲醇与乙醇质量比m(a) :m(b)为80:20的混合醇20g 在250mL四口烧瓶中称取大豆油30g，开启揽拌，设定反应溫度65-70°C，待溫度达到 60°C，加入9. 5g上述混合醇，0.15巧0H。回流反应2个小时。反应结束，分出甘油，上层加 入乙酸乙醋溶解，水洗5次，PH试纸检测至有机相显中性，无水硫酸儀干燥，过滤，旋蒸得淡 黄色液体，27.Og，产率为90. 0%，凝点为-8. 5°C。
[001引实施例6 配制甲醇与乙醇质量比m(a) :m(b)为70:30的混合醇20g 在250mL四口烧瓶中称取大豆油30g，开启揽拌，设定反应溫度65-70°C，待溫度达到 60°C，加入9. 9g上述混合醇，0.15巧0H。回流反应2个小时。反应结束，分出甘油，上层加 入乙酸乙醋溶解，水洗5次，PH试纸检测至有机相显中性，无水硫酸儀干燥，过滤，旋蒸得淡 黄色液体，25. 6g，产率为85. 3%，凝点为-7.rC。
[0019] 对实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6制备的生物柴油，使 用SYD-510G石油产品凝点试验器测定产品凝点，其结果如表1所示： 表1产率及凝点测试结果
从表中可W看出，用大豆油作原料与甲醇进行醋交换反应制备生物柴油，当在甲醇中 按一定比例加乙醇时，与大豆油进行醋交换后生成的生物柴油的凝点最低可降至-10. 2°C， 缓解了生物柴油低溫流动性差的难题，能满足一般地区和城市对生物柴油性能的要求，且 反应生成的大豆油脂肪酸乙醋粘度低、沸点高、闪点高、稳定定好，此法成本较低，产率高， 对环境友好，具有一定的工业应用前景。
【主权项】
1. 一种降低生物柴油凝点的方法，其特征在于按照以下步骤进行：以大豆油为原料， 和一定比例混合的甲醇和乙醇混合醇在催化剂条件下进行酯交换反应，生成一种含有大豆 油脂肪酸甲酯和乙酯的生物柴油。2. 根据权利要求1所述的一种降低生物柴油凝点的方法，其特征在于其中所述的催化 剂为：KOH、NaOH，加入量为大豆油的质量的3%。~5%〇。3. 根据权利要求1所述的一种降低生物柴油凝点的方法，其特征在于其中所述的酯交 换时间为：1-2小时。4. 根据权利要求1所述的一种降低生物柴油凝点的方法，其特征在于其中所述的酯交 换温度为：60~65°C。5. 根据权利要求1所述的一种降低生物柴油凝点的方法，其特征在于其中甲醇与乙醇 的质量比m(a) :m(b)为95:5~70:30 ;大豆油与混合醇的摩尔比为1:6~1:15。
【专利摘要】本发明公开了一种降低生物柴油凝点的方法，属于新能源化学领域。按照以下步骤进行：以大豆油为原料，和一定比例混合的甲醇和乙醇混合醇在催化剂条件下进行酯交换反应，生成一种含有大豆油脂肪酸甲酯和乙酯的生物柴油。本发明应用改变生物柴油结构的方法：以大豆油为原料，和一定比例的甲醇和乙醇的混合醇反应，制备了凝点更低的生物柴油，此法成本较低，较传统的大豆油甲酯生物柴油相比，只需添加少量的乙醇使其生成大豆油乙酯就能达到好的降凝效果，且乙醇价格低廉，后处理简单，反应条件温和，环保性安全性良好，步骤简单，具有很大的工业化前景。
【IPC分类】C11C3/10, C10L1/02
【公开号】CN105001998
【申请号】CN201510299780
【发明人】宋国强, 杨北, 王瑞瑞, 吕小兵
【申请人】常州大学
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年6月5日