[发明专利]一种航空燃料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及航空燃料制备技术领域，具体涉及一种航空燃料的制备方法。

背景技术

石化能源日益枯竭，人们对液体燃料油的需求日益增长，紧缺的能源问题成为制约社会发展进步的主要因素之一。此外，大量矿物质能源的无节制使用，也对环境造成了诸多危害，引发了雾霾、生态圈平衡破坏、温室效应等诸多环境问题。生物质燃料作为一种环保、可再生的可替代石化燃料的新能源逐渐得到全球的关注。目前，航空业的二氧化碳排放量占全球总排放量的2%到3%，随着航空业的发展，这一比例还在不断上升。

目前，生产成本偏高是制约生物航空燃料产业发展面临的主要问题，据相关资料统计，原料成本占生物燃油生产成本的近80%，因此开发成本低廉的原料油是实现生物燃油工业化生产的关键。我国每年会产生大量的废弃餐饮油，其中含有大量的动物油脂和植物油，可用于制备生物航空燃料，为此，利用废弃餐饮油制备生物燃料成为一个研究热点，本发明既能防止废弃餐饮再次进入餐桌，保障食品安全，又能解决废弃餐饮油造成的环境污染问题，同时也为废弃油脂的资源化提供了很好的绿色环境与经济平台，因而具有重大意义。

生物燃料作为可代替石化燃料的环境友好型燃料而备受世界各国关注。它不仅可以替代石油作为车用燃料，还能用作航空燃料。目前生物燃料的发展已经经历了三个阶段，即主要以大豆油、菜籽油等植物油作为生产原料而制备的第一代生物燃料，以深度加氢为核心的合成路线来制备的第二代生物燃油和以非油脂类生物质(如农作物稻秆、木屑等)和微生物油脂(如微藻)等为原料制备的第三代生物燃料。

生物航空燃料面临的主要问题是技术问题，目前应用较多的是由制备第二代生物柴油工艺发展而来的加氢分子改性工艺。此外，生物燃料还面临原料成本及来源问题，目适用于航空业的生物燃料主要是麻风果油、菜籽油、亚麻荠油、微藻油等，扩大原料的来源十分重要，各国都在积极开发新的原料。

废弃餐饮油是指生活、工作中产生的一系列油脂废弃物，比如地沟油，潲水油等，其中含有大量的动植物油脂和游离脂肪酸等脂类物质，废弃餐饮油中脂肪酸组成与其他动植物油脂成分的基本一样，碳链长度在12~18个，符合生物燃料的特点，动植物油脂的主要成分是三脂肪酸甘油酯，简称甘三酯。以废弃餐饮油为原料生产生物航空燃料，既“绿色”又安全，还可解决餐饮废油流向餐桌的后顾之忧，将为我国航空业向绿色低碳转型及航空生物燃料产业的发展奠定坚实基础。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，为了扩大生产航空燃料的原料来源，提供一种航空燃料的制备方法。

本发明所要解决的上述技术问题，通过以下技术方案予以实现：

一种航空燃料的制备方法，包含如下步骤：

S1. 将废弃餐饮油进行过滤除杂、酯化降酸、脱色脱臭、脱水处理；

S2. 将经步骤S1.处理后的废弃餐饮油进行分离得动物油脂和植物油；

S3. 将分离得到的动物油脂和植物油分别进行加氢脱氧反应，然后再进行异构化反应；

S4. 将经步骤S3.处理后的产物分别进行冷凝、蒸馏及精制，即得到航空燃料。

发明人发现在实际生产中利用废弃餐饮油制备航空燃料产率非常低、且生产出来的油品质量差，很难制备出符合RP-3航空燃料标准的航空燃料。为了提高产率及油品质量，发明人经过多方面原因分析，发现：由于废弃餐饮油中含有动物油脂和植物油脂，其中动物油脂中的脂肪酸碳链长度主要为C₁₈，植物油中的脂肪酸碳链长度主要为C₁₆和C₁₈两种，且动物油脂含饱和脂肪酸高，植物油含不饱和脂肪酸高，二者在加氢脱氧反应过程中的氢耗、液体产品收率和分布都不同，此外动植物油加氢处理得到的精制油主要是正构烷烃，其凝固点较高。因此，在实际生产过程中需要将动物油脂和植物油脂分离，且在不同的条件下进行加氢脱氧反应及异构化反应才能得到较高产品、品质较好的航空燃料。

优选地，所述的废弃餐饮油为地沟油或潲水油。

优选地，步骤S2.所述的分离是指用冷冻法进行分离，冷冻时间为4~7h，温度为4℃~12℃。

经冷冻法进行分离后的动物油脂呈固体状态，植物油呈液体状态。对二者进行傅里叶变换红外光谱法进行检测，根据红外光谱图确定分离的固体油为动物油脂，液体油为植物油脂。