一种生物柴油的合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及生物柴油领域，特别涉及一种生物柴油的合成方法。
【背景技术】
[0002] 目前，随着我国经济的快速发展，对能源，特别是柴油的消耗量日益增加，同时由 于汽车尾气排放量不断增加，环境污染问题日益严重，因此，节能减排已成为我国经济发展 的重中之重。
[0003] 柴油掺水乳化技术的发展由来已久，其之所以能够引起人们的广泛关注，主要是 因为使用掺水柴油不仅可以节省燃油，而且还可以减少汽车尾气排放，符合节能减排的要 求。目前有关柴油掺水技术方面的报道不少，市场上也有一些掺水柴油在售，但其节能减排 效果都不十分明显。
[0004] 生物柴油（Biodiesel)是指以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油 脂以及动物油脂、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、醛、酮、酚、有机酸、醇等。复 合型生物柴油是以废弃的动植物油、废机油及炼油厂的副产品为原料，再加入催化剂，经专 用设备和特殊工艺合成。现有的制备生物柴油工艺路线较长，收率低，对环境的污染严重； 且应用于柴油发动机中会堵塞管路。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种生物柴油的合成方法，以解决现有技术中 导致的上述多项缺陷。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种生物柴油的合成方法，其特征 在于，包括以下步骤： (1) 将一定量动物油脂和植物油脂加入反应Il中； (2) 将离子液体与浓硫酸预先均匀混合制成复合催化剂，甲醇与复合催化剂混合均匀 后迅速加入反应釜中，动物油脂、植物油脂、甲醇与复合催化剂的摩尔比为2:3:8:0. 1 ; (3) 开启搅拌，将甲醇、复合催化剂、动物油脂和植物油脂，四者混合液升温至 70-120°C，反应 8-10h ; (4) 反应结束后，静置分层，上层为生物柴油粗品，下层复合催化剂循环使用； (5) 上层生物柴油粗产品经真空蒸馏回收甲醇，再经水洗、真空蒸馏，得到纯净生物质 柴油。
[0007] 优选的，所述的离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体或N-甲 基-2-吡咯烷酮基甲磺酸离子液体。
[0008] 优选的，所述的浓硫酸为质量百分浓度98%的浓硫酸。
[0009] 优选的，所述的复合催化剂中离子液体与浓硫酸的摩尔比为0. 1-1:1。
[0010] 优选的，步骤（3)的搅拌速度为400-1000r/min。。
[0011] 采用以上技术方案的有益效果是：本发明的生产生物柴油的工艺简单、环保，油品 性能优质，设备成本低，产量高、能耗低，成品的收率高，具有很高的工业化生产价值。现有 的生物柴油在使用过程中，易造成油路堵塞，对机械部分沾连，本发明解决了同类产品性能 差的问题。譬如，单钢柴油机的油头和柱塞，使用其它非标柴油和其它生物柴油，对机械的 油头、柱塞部分会有沾连，损伤后使用本发明生产的生物柴油50Kg后，柴油机的油头和柱 塞会自动修复正常使用。
【具体实施方式】
[0012] 下面详细说明本发明的优选实施方式。
[0013] 实施例1 一种生物柴油的合成方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 将一定量动物油脂和植物油脂加入反应Il中； (2) 将离子液体与浓硫酸预先均匀混合制成复合催化剂，甲醇与复合催化剂混合均匀 后迅速加入反应釜中，动物油脂、植物油脂、甲醇与复合催化剂的摩尔比为2:3:8:0. 1 ; (3) 开启搅拌，将甲醇、复合催化剂、动物油脂和植物油脂，四者混合液升温至70°C，反 应8h ; (4) 反应结束后，静置分层，上层为生物柴油粗品，下层复合催化剂循环使用； (5) 上层生物柴油粗产品经真空蒸馏回收甲醇，再经水洗、真空蒸馏，得到纯净生物质 柴油。
[0014] 离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体或N-甲基-2-吡咯烷酮基 甲磺酸离子液体，浓硫酸为质量百分浓度98%的浓硫酸，复合催化剂中离子液体与浓硫酸 的摩尔比为0. 1:1，搅拌速度为400r/min。
[0015] 实施例2 一种生物柴油的合成方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 将一定量动物油脂和植物油脂加入反应Il中； (2) 将离子液体与浓硫酸预先均匀混合制成复合催化剂，甲醇与复合催化剂混合均匀 后迅速加入反应釜中，动物油脂、植物油脂、甲醇与复合催化剂的摩尔比为2:3:8:0. 1 ; (3) 开启搅拌，将甲醇、复合催化剂、动物油脂和植物油脂，四者混合液升温至120°C，反 应 IOh ; (4) 反应结束后，静置分层，上层为生物柴油粗品，下层复合催化剂循环使用； (5) 上层生物柴油粗产品经真空蒸馏回收甲醇，再经水洗、真空蒸馏，得到纯净生物质 柴油。
[0016] 离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体或N-甲基-2-吡咯烷酮基 甲磺酸离子液体，浓硫酸为质量百分浓度98%的浓硫酸，复合催化剂中离子液体与浓硫酸 的摩尔比为0. 5:1，搅拌速度为800r/min。
[0017] 实施例3 一种生物柴油的合成方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 将一定量动物油脂和植物油脂加入反应Il中； (2) 将离子液体与浓硫酸预先均匀混合制成复合催化剂，甲醇与复合催化剂混合均匀 后迅速加入反应釜中，动物油脂、植物油脂、甲醇与复合催化剂的摩尔比为2:3:8:0. 1 ; (3) 开启搅拌，将甲醇、复合催化剂、动物油脂和植物油脂，四者混合液升温至90°C，反 应9h ; (4) 反应结束后，静置分层，上层为生物柴油粗品，下层复合催化剂循环使用； (5) 上层生物柴油粗产品经真空蒸馏回收甲醇，再经水洗、真空蒸馏，得到纯净生物质 柴油。
[0018] 离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体或N-甲基-2-吡咯烷酮基 甲磺酸离子液体，浓硫酸为质量百分浓度98%的浓硫酸，复合催化剂中离子液体与浓硫酸 的摩尔比为1:1，搅拌速度为900r/min。
【主权项】
1. 一种生物柴油的合成方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 将一定量动物油脂和植物油脂加入反应Il中； (2) 将离子液体与浓硫酸预先均匀混合制成复合催化剂，甲醇与复合催化剂混合均匀 后迅速加入反应釜中，动物油脂、植物油脂、甲醇与复合催化剂的摩尔比为2:3:8:0. 1 ; (3) 开启搅拌，将甲醇、复合催化剂、动物油脂和植物油脂，四者混合液升温至 70-120°C，反应 8-10h ; (4) 反应结束后，静置分层，上层为生物柴油粗品，下层复合催化剂循环使用； (5) 上层生物柴油粗产品经真空蒸馏回收甲醇，再经水洗、真空蒸馏，得到纯净生物质 柴油。
2. 根据权利要求1所述的生物柴油的合成方法，其特征在于，所述的离子液体为1-乙 基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐离子液体或N-甲基-2-吡咯烷酮基甲磺酸离子液体。
3. 根据权利要求1所述的生物柴油的合成方法，其特征在于，所述的浓硫酸为质量百 分浓度98%的浓硫酸。
4. 根据权利要求1所述的生物柴油的合成方法，其特征在于，所述的复合催化剂中离 子液体与浓硫酸的摩尔比为〇. 1-1:1。
5. 根据权利要求1所述的生物柴油的合成方法，其特征在于，步骤（3)的搅拌速度为 400-1000r/min〇
【专利摘要】本发明公开了一种生物柴油的合成方法，将一定量植物油脂和动物油脂加入反应釜中；将甲醇与复合催化剂混合均匀后迅速加入反应釜中，开启搅拌，反应结束后，静置分层，上层为生物柴油粗品，下层复合催化剂循环使用；上层生物柴油粗产品经真空蒸馏回收甲醇，再经水洗、真空蒸馏，得到纯净生物质柴油。本发明生产工艺简单，操作方便，成本低，催化剂可循环使用，符合国家可持续发展的要求。
【IPC分类】C11C3-04, C10L1-02
【公开号】CN104862019
【申请号】CN201510186903
【发明人】刘敏
【申请人】刘敏
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年4月20日