[发明专利]一种高产率高燃烧率生物柴油的制备方法

说明书

本发明涉及一种高产率高燃烧率生物柴油的制备方法，属于生物工程和清洁能源制备技术领域。本发明以乙酰丙酸制得戊酸酯含氧燃料，接着将小桐子油与水制得初步反应液，将其与甲醇混合在超临界状态下反应提取出生物柴油，本发明利用乙酰丙酸通过催化反应制得戊酸酯类含氧燃料，戊酸酯类含氧燃料的碳链长度低燃烧效率高，在燃烧时能够产生氧气可以起到助燃效果，提高燃烧效率，利用小桐子油为原料制备生物柴油，并以超临界法的方式提高生物柴油的提取效率，超临界法可以使水具有酸催化与碱催化的功能，使有机溶剂更好的溶解，从而提高生物柴油的转化率，并且无皂化物产生，简化纯化过程，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种高产率高燃烧率生物柴油的制备方法，属于生物工程和清洁能源制备技术领域。

背景技术

随着世界经济的快速发展，能源危机和环境污染已经成为全人类面临的重大课题。石化燃料已经不能满足世界经济发展的需要，研究新的可替代能源成为当务之急。因此，各国纷纷加快石化燃料替代能源开发的步伐，生物柴油以其优越的环保性能受到了各国的重视。生物柴油是一种优良的可再生新能源，作为目前全世界正积极推进的可再生能源项目，与清洁核能、风能、光伏发电等将成为人类21世纪的主要能源构成。

生物柴油是清洁的可再生能源，以大豆和油菜籽等油料作物、油棕或黄连木等油料林木果实、工程藻类等水生植物以及动物油、餐厨废油等为原料，经酯化、酯交换反应制得。生物柴油的制备方法主要有物理法和化学法，物理方法包括直接使用法、混合法和微乳液法；化学方法包括高温裂解法和酯交换法。目前工业生产生物柴油的主要方法是酯交换法，即动物和植物油脂与甲醇反应，在酸性或者碱性催化剂的作用下发生酯化反应，生成相应的脂肪酸甲酯，再经过洗涤等工艺得到生物柴油。酯交换法包括：酸或碱催化法、生物酶法、工程微藻法和超临界法。

生物柴油具有优良的燃烧性能，其粘度和燃烧热指标等均可达到普通柴油的标准；无毒性，降解性高达98%，降解速率是普通石化柴油的2倍；其十六烷值高，具有良好的抗爆性能，燃烧残留物呈微酸性使催化剂和发动机机油的使用寿命延长；较好的润滑性能，使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损减小，使用寿命长；其物理性质与石化柴油非常接近；原料来源比较广泛，甚至可以利用餐饮业中的废油、地沟油作为原料，可以做到回收垃圾变废为宝的目的等优点。它作为一种清洁的可再生绿色能源，以其优良的环保性、较好的安全性（闪点高）和可再生性越来越受到人们的重视，是优质的石化柴油代用品，可普遍用于拖拉机、卡车、船舶等。

但是，目前我国生物柴油还面临着一些问题，如：色泽深，容易变质；粘度大，流动稳定性差，容易对设备造成腐蚀；反应温度高、能耗较大、易造成二次污染和副产物损失；酯化的酸值无法在短时间内降低、酸渣分离效果不佳、酯交换时成皂多、醇耗远大于实际所需量（一般在25%以上，而理论上最低醇耗大约仅为15%）、能量利用率低、产率普遍低于80%；其冷滤点一般为10℃左右，即在低于10℃的条件下就不能使用。此外，还存在工艺复杂，投入大，生物柴油在运输过程中可能与水接触，会出现乳化现象的缺陷。

因此，研制出一种能够解决上述性能问题的生物柴油非常有必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前生物柴油转化效率低、燃烧不充分的缺陷，提供了一种高产率高燃烧率生物柴油的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种高产率高燃烧率生物柴油的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）将硝酸铈粉末与氨水按质量比1:10混合投入烧杯中，搅拌15～20min后静置，静置结束后过滤得到滤渣，用蒸馏水洗涤3～6次后将滤渣投入窑炉中，温度升高干燥，再升高温度，煅烧得到反应粉末；