[发明专利]一种生物柴油的制备方法

说明书

[技术领域]

本发明属于可再生能源绿色制备技术领域，具体地说是一种生物柴油的制 备方法。

[背景技术]

生物柴油是一种混合脂肪酸酯,通常是以动、植物油脂和废弃油脂等作为原 材料,在催化剂条件下与醇类化合物进行酯交换反应的产物。由于生物柴油本身 具有与石化柴油相似的碳链结构,因此它可作为石化柴油的替代燃料。

随着经济社会的不断发展,全球面临着石油资源紧缺的困境。同时,由于石 油燃料的大量燃烧,环境污染问题也日益严峻。因此,发展多元、清洁的可再生 替代型能源成为世界各国关注的焦点,其中生物柴油以其绿色可再生等优点受 到人们的青睐。面对石油能源枯竭和环境严重污染两大问题,加快生物柴油的推 广应用显得更为迫切,为此世界各国相继出台多种优惠政策,对生物柴油产业的 扶持力度也越来越大,鼓励并推动生物柴油产业化的发展。

生物柴油作为石化柴油的替代燃料,具有与石化柴油相近的物理性质,而且 生物柴油的含硫量很低,对环境无毒无害,因此被称为环境友好型燃料。与石化 柴油相比,生物柴油具有的优势主要体现在以下几个方面：(1)可再生性；(2)良 好的环保特性；(3)可生物降解；(4)安全性能高；(5)较好的润滑性能；(6)良 好的燃烧特性；(7)生物柴油与石化柴油的理化性能和使用性能是非常相似的, 在未改造柴油机的前提下,可直接替代石化柴油使用,或者以某一比例与石化柴 油调合使用。因此,生物柴油被认为是一种重要的石化柴油的替代燃料。

稻米油又称米糠油或米胚油是通过糙米加工时的副产品米糠提炼得到 的。稻米油原料来源丰富，是适应我国国情的生物柴油原料油来源。以此原料 制备的生物柴油产品具有广阔的前景，而目前关于稻米油原料炼制生物柴油的 报道还不多。米糠需及时制油，出油率高，油脂的酸值低，颜色浅。稻谷是世 界上最重要的粮食作物，是潜在的大宗油源。我国是世界水稻主要产区，每年 产量约2亿吨，米糠约1200万吨，因此米糠油资源极为丰富。米糠油所具有 的特点，使它成为一种很好的生产生物柴油的原料。

[发明内容]

本发明的目的就是要解决上述的不足而提供一种生物柴油的制备方法，工 艺简单，反应条件温和，操作方便，生产效率高，产品质量稳定，既能取得良 好的经济效益，又能减少环境污染。

为实现上述目的设计一种生物柴油的制备方法，以氢氧化钠为催化剂，以 稻米油和甲醇为原料，在超声波辅助下反应，即可合成生物柴油。

所述稻米油在反应前先进行预处理，所述预处理包括如下步骤：将稻米油 在旋转蒸发器中旋蒸脱除少量的水分，然后加入无水氯化钙干燥，过滤，即得 到含水量极少的稻米油。

所述稻米油与甲醇的摩尔比为1：5-10，所述氢氧化钠用量为稻米油质量的 0.4-0.8％，所述稻米油、甲醇、氢氧化钠按照比例投料混合搅拌。

作为优选，超声反应的温度为50-70℃。

作为优选，超声反应的时间为25-35分钟。

作为优选，超声波的功率为150-300w。

所述生物柴油合成步骤为：将氢氧化钠加入到三口烧瓶中，然后加入甲醇， 搅拌，将预热至50-70℃的预处理过的稻米油加入到混合体系里，在150-300w 的功率下超声辅助回流反应25-35分钟，即得生物柴油。

超声反应完成后，将所得的生物柴油冷却至室温，转移到分液漏斗中静置 分液3-5小时，将上层粗制生物柴油进行旋蒸脱除过量的甲醇，然后用适量的 去离子水洗涤三次，除去催化剂，直至产品为中性，最后再旋蒸除去产品中少 量的水分，加入无水氯化钙，过滤，即得到精制稻米油生物柴油。

本发明同现有技术相比，具有如下优点：

(1)采用氢氧化钠做催化剂，原料来源丰富，催化活性高，用量小，价格 低廉，方便易得；

(2)采用超声波辅助法，减少了反应时间，减少了催化剂的用量，提高了 效率；

(3)反应条件温和，可以在甲醇回流条件下反应；

(4)本发明工艺简单，反应条件温和，操作方便，生产效率高，产品质量 稳定，既能取得良好的经济效益，又能减少环境污染，值得推广应用。

[具体实施方式]