一種生物燃油及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及化工環(huán)保領(lǐng)域，具體涉及一種生物燃油及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 柴油作為一種重要的石油煉制產(chǎn)品，在各國燃料結(jié)構(gòu)中占有很高的份額，是許多 大型車輛(如卡車、內(nèi)燃機及發(fā)電機等）的主要動力燃料，具有動力大，價格便宜等優(yōu)點。隨 著世界范圍內(nèi)車輛柴油化趨勢的加快，未來柴油的需求量會越來越大，而石油資源的日益 枯竭和人們環(huán)保意識的提高，大大促進了世界各國加快柴油替代燃料的開發(fā)步伐。
[0003] 柴油在應(yīng)用過程中也存在許多問題，例如燃燒效率低、對空氣污染嚴重，產(chǎn)生大量 的顆粒粉塵、二氧化碳排放量高等。
[0004] 生物燃油是指通過生物資源生產(chǎn)的燃料乙醇、生物柴油和航空生物燃料，可以替 代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源開發(fā)利用的重要方向。所謂的生物資源是指利 用大氣、水、土地等通過光合作用而產(chǎn)生的各種有機體，即一切有生命的可以生長的有機物 質(zhì)。它包括植物、動物和微生物，不同于石油、煤炭、核能等傳統(tǒng)燃料，這些新興的燃料是可 再生燃料。
[0005]目前生物柴油作為一種可替代柴油的燃料被研究得較多。生物柴油即脂肪酸甲酯 是一種含氧清潔燃料，由于其具有燃燒率高、污染少，可再生等優(yōu)點，為人們所關(guān)注。目前生 物柴油主要是用化學(xué)法生產(chǎn)，即用動物和植物油脂和甲醇或乙醇等低碳醇在酸或堿性催化 劑和高溫（230~250°C)下進行轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)，生成相應(yīng)的脂肪酸甲酯或乙酯。
[0006]目前生物燃油主要存在生產(chǎn)成本高，轉(zhuǎn)化率低等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，所要解決的技術(shù)問題之一是提供 一種生物燃油。
[0008] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題之二是提供上述生物燃油的制備方法。
[0009] 本發(fā)明提供的一種生物燃油，其包括60~80wt%的A組分和20~40wt%的B組分； A組分按重量份計包括下述組分：
B組分按重量份計包括下述組分:
其中，所述藍藻提取油是按照如卜步驟制備： (1)將藍藻與質(zhì)量分數(shù)為60%~90%的乙醇按固液比（g/ml) 1:5~1:20混合置于反應(yīng) 釜中，加入催化劑，催化劑的加入量為藍藻重量的0. 1~2%，加熱反應(yīng)，反應(yīng)條件為：溫度為 260~360°C，壓力為7~22MPa，反應(yīng)時間為15~45min;得到反應(yīng)液； (2) 加入無水乙醇萃取反應(yīng)液，抽濾分離出固體殘留物，液相靜置分層為有機相和乙醇 水溶液相； (3) 將有機相減壓蒸餾，得到的油狀液體為藍藻提取油；減壓蒸餾條件為： 0? 085~0.IMPa，溫度為 20~40°C。
[0010] 優(yōu)選的，步驟（1)的催化劑由40~60wt%的三水合磷酸銨和40~60wt%的六水合硫 酸銨錳組成。
[0011] 優(yōu)選的，所述改性劑選自甲基叔丁基醚、丙二醇丁醚、環(huán)氧丙烷中的一種或多種的 混合物；優(yōu)選的，所述改性劑為甲基叔丁基醚、丙二醇丁醚、環(huán)氧丙烷按重量比1:1:2復(fù)配 而成。
[0012] 優(yōu)選的，所述抗爆劑為甲基環(huán)戊二烯三羰基錳。
[0013] 優(yōu)選的，所述表面活性劑為十二烷基磺酸鈉。
[0014] 本發(fā)明中， 甲基叔丁基醚，CAS號：1634-04-4。
[0015]丙二醇丁醚，又名：1，2_ 丙二醇-1-單丁醚，CAS號：15821-83-7。
[0016]環(huán)氧丙烷，CAS號：75-569。
[0017] 甲基環(huán)戊二烯三羰基錳，CAS號：120-54-5。
[0018] 十二烷基苯磺酸鈉，CAS號：25155-30-0。
[0019] 本發(fā)明還提供了上述生物燃油的制備方法，其包括以下步驟： (1) 按重量比稱取藍藻提取油、表面活性劑和水，混合均勻制得A組分； (2) 按重量比稱取柴油、油酸、乙醇、改性劑和抗爆劑，混合均勻，制得B組分； (3) 將B組分添加入A組分，混合均勻，即得到本發(fā)明所述生物燃油。
[0020] 本發(fā)明的生物燃油可以替代柴油，節(jié)能環(huán)保，且制備方法簡單，成本低，容易實現(xiàn) 工程產(chǎn)業(yè)化。
【具體實施方式】
[0021] 下面通過實施例對本發(fā)明進行具體的描述，有必要在此指出的是以下實施例只用 于對本發(fā)明進行進一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制。該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人 員可以根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容，對本發(fā)明做出一些非本質(zhì)的改進和調(diào)整。
[0022] 實施例1藍藻提取油的制備 藍藻提取油是按照如下步驟制備： (1) 將藍藻與質(zhì)量分數(shù)為75%的乙醇按固液比（g/ml) 1:10混合置于反應(yīng)釜中，加入 三水合磷酸銨，三水合磷酸銨的加入量為藍藻重量的〇. 5%，加熱反應(yīng)，反應(yīng)條件為：溫度為 320°C，壓力為12MPa，反應(yīng)時間為30min;得到反應(yīng)液； (2) 加入無水乙醇萃取反應(yīng)液，抽濾分離出固體殘留物，液相靜置分層為有機相和乙醇 水溶液相； (3) 將有機相減壓蒸餾，減壓蒸餾條件為：0. 09MPa，溫度為25°C，得到的油狀液體為藍 藻提取油，藍藻提取油的產(chǎn)油率為26. 2%，熱值為26. 3MJ/kg。
[0023] 藍藻提取油的產(chǎn)油率（％)=藍藻提取油的重量/藍藻重量X100%。
[0024] 實施例2藍藻提取油的制備 按照實施例1所述方法，將三水合磷酸銨替換為六水合硫酸銨錳，藍藻提取油的產(chǎn)油 率為 27. 3%，熱值為 26.OMJ/kg。
[0025] 實施例3藍藻提取油的制備 按照實施例1所述方法，將三水合磷酸銨替換為三水合磷酸銨與六水合硫酸銨錳重量 比1:1的混合物，藍藻提取油的產(chǎn)油率為30. 1%，熱值為27. 5MJ/kg。
[0026] 實施例4生物燃油的制備 生物柴油是按如下步驟制備： (1) 取實施例3制得的藍藻提取油60公斤，十二烷基苯磺酸鈉5公斤，水5公斤，混合 均勻，制得組分A; (2) 取0#柴油20公斤，油酸3. 8公斤，乙醇3. 8公斤，改性劑2公斤，甲基環(huán)戊二烯三 羰基錳0. 4公斤，混合均勻，制得組分B;其中，所述改性劑為甲基叔丁基醚0. 5公斤、丙二 醇丁醚0. 5公斤和環(huán)氧丙烷1公斤； (3) 將B組分添加入A組分，混合均勻，即得到實施例4的生物燃油，熱值為40. 7MJ/kg。
[0027] 實施例5生物燃油的制備 按照實施例4所述方法制備，將改性劑替換為甲基叔丁基醚1公斤和環(huán)氧丙烷1公斤， 得到實施例5的生物燃油，熱值為38. 4MJ/kg。
[0028] 實施例6生物燃油的制備 按照實施例4所述方法制備，將改性劑替換為丙二醇丁醚1公斤和環(huán)氧丙烷1公斤，得 到實施例6的生物燃油，熱值為36. 9MJ/kg。
[0029] 實施例7生物燃油的制備 按照實施例4所述方法制備，將改性劑替換為甲基叔丁基醚1公斤和丙二醇丁醚1公 斤，得到實施例7的生物燃油，熱值為38.lMJ/kg。
[0030] 由實施例可以看出，本發(fā)明制得的生物柴油，基本可以替代柴油，節(jié)能環(huán)保，且制 備方法簡單，成本低，容易實現(xiàn)工程產(chǎn)業(yè)化。
[0031]另外，在一些營養(yǎng)豐富的水體中，有些藍藻常于夏季大量繁殖，并在水面形成一層 藍綠色而有腥臭味的浮沫，稱為"水華"，大規(guī)模的藍藻爆發(fā)，被稱為"綠潮"。綠潮引起水質(zhì) 惡化，嚴重時耗盡水中氧氣而造成魚類的死亡。更為嚴重的是，藍藻中有些種類還會產(chǎn)生微 囊藻毒素，對魚類、人畜產(chǎn)生毒害。
[0032] 本發(fā)明也是對藍藻的有效利用，尤其是實施例3使用了三水合磷酸銨與六水合硫 酸銨錳復(fù)配的催化劑進行藍藻提取油的提取，使得產(chǎn)油率，比單一使用催化劑時有了明顯 提尚。
[0033] 以藍藻提取油為主要成分制成的生物燃油，熱值也較高，尤其是實施例4使用了 甲基叔丁基醚0. 5公斤、丙二醇丁醚0. 5公斤和環(huán)氧丙烷1公斤復(fù)配的改性劑，相比較于實 施例5-7使用單一改性劑制得的生物燃油，熱值有了明顯提高。
【主權(quán)項】
1. 一種生物燃油，其包括60~80wt%的A組分和20~40wt%的B組分； A組分按重量份計包括下述組分： 藍藻提取油 50~70份， 表面活性劑 1~5份， 水 1~10份； B組分按重量份計包括下述組分： 柴油 10~28份， 油酸 2~10份， 乙醇 2~10份， 改性劑 1~8份， 抗爆劑 0. 1~2份。2. 如權(quán)利要求1所述的生物燃油，其特征在于：所述藍藻提取油是按照如下步驟制 備： (1) 將藍藻與質(zhì)量分數(shù)為60%~90%的乙醇按固液比（g/ml) 1:5~1:20混合置于反應(yīng) 釜中，加入催化劑，催化劑的加入量為藍藻重量的0. 1~2%，加熱反應(yīng)，反應(yīng)條件為：溫度為 260~360°C，壓力為7~22MPa，反應(yīng)時間為15~45min ;得到反應(yīng)液； (2) 加入無水乙醇萃取反應(yīng)液，抽濾分離出固體殘留物，液相靜置分層為有機相和乙醇 水溶液相； (3) 將有機相減壓蒸餾，得到的油狀液體為藍藻提取油；減壓蒸餾條件為： 0? 085~0.1 MPa，溫度為 20~40°C。3. 如權(quán)利要求2所述的生物燃油，其特征在于：步驟（1)所述的催化劑由40~60wt%的 三水合磷酸銨和40~60wt%的六水合硫酸銨錳組成。4. 如權(quán)利要求1所述的生物燃油，其特征在于：所述改性劑選自甲基叔丁基醚、丙二醇 丁醚、環(huán)氧丙烷中的一種或多種的混合物。5. 如權(quán)利要求4所述的生物燃油，其特征在于：所述改性劑為甲基叔丁基醚、丙二醇丁 醚、環(huán)氧丙烷按重量比1:1:2復(fù)配而成。6. 如權(quán)利要求1~5中任一項所述的生物燃油，其特征在于：所述抗爆劑為甲基環(huán)戊二 烯三羰基錳。7. 如權(quán)利要求1~5中任一項所述的生物燃油，其特征在于：所述表面活性劑為十二烷 基磺酸鈉。8. 權(quán)利要求1~7中任一項所述的生物燃油的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 按重量比稱取藍藻提取油、表面活性劑和水，混合均勻制得A組分； (2) 按重量比稱取柴油、油酸、乙醇、改性劑和抗爆劑，混合均勻，制得B組分； (3) 將B組分添加入A組分，混合均勻，即得到本發(fā)明所述生物燃油。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種生物燃油及其制備方法，所述生物燃油包括60~80wt%的A組分和20~40wt%的B組分；其中，A組分按重量百分比包括如下組分：藍藻提取油50~70份，表面活性劑1~5份，水1~10份；B組分按重量份計包括下述組分：柴油10~28份，油酸2~10份，乙醇2~10份，改性劑1~8份，防爆劑0.1~2份。本發(fā)明的生物燃油可以替代柴油，節(jié)能環(huán)保，且制備方法簡單，成本低，容易實現(xiàn)工程產(chǎn)業(yè)化。
【IPC分類】C10L1/185, C10L1/00, C10L1/24, C10L1/188, C10L1/02, C10L1/30
【公開號】CN105132043
【申請?zhí)枴緾N201510412824
【發(fā)明人】何勇, 裘廣晏
【申請人】廣西南寧高斯特科貿(mào)有限公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年7月15日