[发明专利]文冠果种仁油一步制备生物柴油的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种生物质燃料的制备方法，尤其是涉及一种文冠果种仁油一步制备生物柴油的方法。

背景技术：

柴油作为一种重要的石油炼制产品，在各国燃料结构中占有较高的份额，已成为重要的动力燃料。随着世界范围内车辆柴油化趋势的加快，未来柴油的需求量会愈来愈大，而石油资源的日益枯竭和人们环保意识的提高，大大促进了世界各国加快柴油替代燃料的开发步伐，尤其是进入了20世纪90年代，生物柴油以其优越的环保性能受到了各国的重视。生物柴油作为清洁的可再生能源，是典型“绿色能源”，大力发展生物柴油对经济可持续发展，推进能源替代，减轻环境压力，控制城市大气污染具有重要的战略意义。欧洲和北美利用过剩的菜籽油和豆油为原料生产生物柴油获得推广应用。目前生物柴油主要用化学法生产，采用植物油与甲醇或乙醇在酸或碱性催化剂和230-250℃下进行酯化反应，生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯生物柴油。现还在研究生物酶法合成生物柴油技术。在西方国家生物柴油产业也发展迅速。近年来，西方国家加大生物柴油商业化投资力度，使生物柴油的投资规模增大，开工项目增多。美国、加拿大、巴西、日本、澳大利亚、印度等国都在积极发展这项产业。目前，美国有4家生物柴油生产厂，总能力为30万吨/年。欧盟国家主要以油菜为原料，2001年生物柴油产量已超过100万吨。2000年德国的生物柴油已达45万吨，德国还于2001年兴建年产10万吨的生物柴油装置。当然还有如意大利、法国、奥地利、日本等许多国家也在大力发展生物柴油产业。在生物柴油方面，我国的技术研究并不落后于欧美等发达国家。虽然在技术研究取得进展的同时，我国生物柴油产业也已经起步，相继有四川古杉、海南正和等7～8家企业参与生物柴油产业开发。但我国生物柴油产量很少，我们在产业方面仍然非常落后。从普遍的知识来讲，植物的种子或果实均含有一定数量的植物油，只是含油量高低和成份不同而已，要大力加快我国生物柴油产业发展，最主要是要大力选育高产含油植物。文冠果具有较强的适应性和抗逆(抗寒、抗旱和抗盐碱)能力。在绝对气温-40℃条件下，有轻微冻梢，但能结实。除在盐碱地或积水涝洼地外，到处都能生长，是绿化荒山的先锋树种。根系发达、根萌蘖性强，也是水土保持及防沙改造环境的优良树种。文冠果易繁殖、种子营养丰富、种仁含油率高。是一种中国特有的珍稀木本油料植物，有北方油茶之称。由于其种仁含油率非常高，是制备生物柴油的理想原料。因此，我们可以大量种植文冠果，以防风固沙，改善生态环境，文冠果种仁油的含油高达60％，比菜籽油(含油率40％)高出近20个百分点，是制备生物柴油较为理想的原料。然而，目前生产生物柴油的普遍流程是先进行植物油的提取，经过处理后储存，然后再进行酯化反应，成本相对较高，工业化生产流程复杂。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种文冠果种仁油的提取和制备生物柴油一步实现，即实现文冠果种仁油的提取和合成一体化、连续作业模式的一种文冠果种仁油一步制备生物柴油的方法。

本发明的目的由如下技术方案实施：文冠果种仁油一步制备生物柴油的方法，包括有如下步骤，

(1)文冠果种仁粉碎：将文冠果种仁粉碎，过筛；

(2)文冠果油提取合成：称取一定量上述粉碎的文冠果种仁放入提取合成器，称取NaOH或KOH，其中按质量百分比所述NaOH或KOH的质量为所述文冠果种仁质量的0.4％～0.7％，将称量好的NaOH或KOH溶于一定体积的甲醇中，所述甲醇为分析纯，其中按体积质量比，即：mL/g，甲醇的体积是为所述文冠果种仁的10％～17％，再量取60℃-90℃的石油醚，按体积质量比，即：mL/g，所述石油醚的体积为所述文冠果种仁质量的4～5倍，将所述氢氧化钠甲醇溶液或所述氢氧化钾甲醇溶液和所述石油醚一并加入提取合成器，用水浴加热提取合成器1.5-2h，进行文冠果种仁油的提取和生物柴油的合成；

(3)生物柴油的分离：反应结束后，将产品倒入分液漏斗，静止使之分层，进行初步分离，上层为生物柴油，下层为甘油；

(4)生物柴油成品：将分离得到生物柴油蒸镏回收溶剂，并进行洗涤、干燥得到生物柴油产品。

本发明的优点在于：本发明相对现有技术而言，一是具有提取和合成一步完成；生产工艺简单，生产成本低。因该法制备生物柴油的原料为文冠果种仁油，而文冠果种仁油的毛油质量比较高，故无需进行特殊的处理过程，因此，我们采摘文冠果种仁后通过石油醚提取和甲醇合成一步完成。