[发明专利]一种基于地沟油的生物柴油-醇基混合燃料的制备方法

说明书

本发明公开了一种基于地沟油的生物柴油‑醇基混合燃料的制备方法。生物柴油是以地沟油和甲醇为原料，氢氧化钾为催化剂，利用酯交换反应，制备获得，所述地沟油的生物柴油‑醇基燃料复合添加剂，由助溶剂、防腐与助燃剂功能组分组成。所述的助溶剂组分为生物柴油10‑14%（体积分数），体积比为1:1:1的正戊醇、环己醇和仲辛醇混合物6‑8%（体积分数）；防腐与助燃剂纳组分为纳米有机框架材料——3.4‑乙撑二氧基噻吩‑2,5‑二羧酸铜配合物（纳米MOFs材料）0.6‑1.0%（质量分数）。本发明解决了基于地沟油的生物柴油在醇基燃料中的应用面临的技术难题，具有广泛的推广应用价值。

技术领域

本发明属于醇基燃料技术领域，具体涉及一种基于地沟油的生物柴油-醇基混合燃料的制备方法。

背景技术

地沟油也被称为潲水油，是通过将食物残渣进行加热处理，取上层油脂所得，有时也将动植物脂肪和各种劣质油统称为地沟油。我国地沟油数量庞大，来源广泛，利用好这一资源将会大大增加我国的能源储备。但是如果不管理好，不利用好，也会引起很大的麻烦。近年来有些不法商家低价回收地沟油，经过脱色，除臭，提纯等工艺把地沟油重新送回了餐桌，大大威胁到人民群众的身体健康，同时也扰乱我国的经济秩序。因此，地沟油的合理利用成为当前的重要课题。将地沟油制备成生物柴油不仅使地沟油不被非法利用，保障社会稳定和经济健康发展，而且大大补充了我国的能源需求。

醇基燃料是以甲醇和乙醇为主的液体燃料，是一种廉价、仅次于氢气的最清洁的燃料，可来源于生物质发酵和煤、石油、天然气等石化燃料。醇基液体燃料所具有的清洁卫生，价格低廉和便于储存等优点使其逐渐成为一种普遍的民用燃料，可替代石油液化气应用于家庭和餐馆中。因为醇基燃料与生物柴油相比热值相对较低，所以如果能把生物柴油与醇基燃料混合用于家庭和餐馆等需求的民用燃料，不仅在价格上会使民众受惠，而且也大大减缓了我国民用燃料的压力。

在地沟油制备生物柴油方面，常用的制备方法有离子液体法，催化热裂解法和酯交换法。其中应用较为广泛，技术较为成熟的是酯交换法。酯交换法又分为碱催化法，酸催化法和酶催化法。肖志红等以地沟油和甲醇为原料，以固体碱氢氧化钾为催化剂制备生物柴油，得到生产的最适宜条件为醇油摩尔比为11.08:1，氢氧化钾用量为 1.42%（占油质量比重），反应时间为 54.7 min，得到酯交换反应转化率为91.02%。方建华等以废弃动植物油脂和甲醇为原料，自制固体酸S₂O₈^2-/Al₂O₃-ZrO₂为催化剂进行酯交换反应，得到最佳条件为P=3.5 kPa下，催化剂用量5%（占油的质量比例），T=125 ℃，t=3 h，醇油摩尔比10:1，其酯化率可达到 87.9%。目前地沟油制备生物柴油的技术较为成熟，成本也相对较低，但是相对于地沟油价格越来越高的趋势，成本也在相应的不断提高，所以进一步的提升生物柴油的产率，以节约成本和节省资源，还需要不断的进行实验探索，寻找转化率更高的方法，把原料更多地转化成产品，这样厂家才有更大的利润空间。