[发明专利]生物燃料的制造方法

说明书

本发明提供一种生物燃料的制造方法，其是在固体酸催化剂的存在下使含有游离脂肪酸的动植物油脂原料和低级醇反应的生物燃料的制造方法，其中，抑制低级醇的使用量，并选择性地进行游离脂肪酸和低级醇的酯化反应，从而使动植物油脂改质。该生物燃料的制造方法中，使用选择自SiOsubgt;2/subgt;/Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;系固体酸催化剂、在介孔二氧化硅导入有一部分SiOsubgt;2/subgt;/Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;的固体酸催化剂、Alsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;/Bsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;系固体酸催化剂、硫酸化氧化锆系固体酸催化剂的催化剂作为固体酸催化剂，在游离脂肪酸和低级醇的摩尔比为1～6进行。

技术领域

本发明涉及一种从油脂制造适合柴油发动机的生物燃料的制造方法。

背景技术

当今，可利用石油资源的减少及地球环境的恶化、发展中国家的发展带来了对燃料的需求的问题。

因此，需要开发替代化石资源的清洁且可再生的燃料及化学制品的制造工艺。

由此，生物燃料及生物化学制品有望对国内产业及温室气体的减排、降低对化石资源的依赖度、地域的经济发展、国内的能源安全保障做出大的贡献。

现在，生物柴油燃料的制造方法方面，在氢氧化钾、氢氧化钠等碱催化剂的存在下，通过酯交换反应由以甘油三酯作为主成分的油脂制造脂肪酸酯的方法得到了实用化。

但是，在这种方法中，作为原料的油脂中存在大量的游离脂肪酸(FFA)，因为其对酯交换反应、生成物的分离或精炼造成不良影响，因此必须通过预处理去除。

另外，为了保护环境及减少使用化石燃料带来的CO₂排放量，以往在柴油发动机发电中使用的来自于石油的燃料油的一部分或全部使用来自于油脂的燃料油的方法备受瞩目。但是，如上所述，因为油脂中含有的游离酸会腐蚀柴油发动机，必须从燃料油中去除游离酸。

对此，提出了一种方法，其中，在存在固体酸催化剂的条件下，使甘油三酯与甲醇、乙醇等低级醇反应，同时进行甘油三酯的酯交换反应和游离脂肪酸的酯化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6-313183号公报

专利文献2：日本特开2009-114289

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在这些方法中，酯交换反应和游离脂肪酸的酯化的两者使用低级醇，低级醇的使用量变多，在成本方面有问题。

在此，本发明中使用新型固体酸催化剂控制低级醇的使用量，对反应条件进行研究，使得基本上不发生油脂中的甘油三酯和低级醇的酯交换，而选择性进行游离脂肪酸与低级醇的酯化反应，从而达成了本发明。

用于解决课题的手段

本发明涉及一种生物燃料的制造方法，其是在固体酸催化剂的存在下使含有游离脂肪酸的油脂原料和低级醇反应的生物燃料的制造方法，其中，使用选择自SiO₂/Al₂O₃系固体酸催化剂、在介孔二氧化硅导入有一部分铝的SiO₂/Al₂O₃系固体酸催化剂、Al₂O₃/B₂O₃系固体酸催化剂、硫酸化氧化锆等的催化剂作为固体酸催化剂，在游离脂肪酸和低级醇的摩尔比为1～4的条件进行反应。

作为本发明中使用的固体酸催化剂，采用固体载体表面具有酸性官能团的催化剂。