[发明专利]一种将裂解生物柴油精制成内燃机燃油的方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物内燃机燃油生产领域，特别是一种包括一个精制工艺过程的生物燃油处理方法。

背景技术

生物质能源是一种绿色可再生能源，世界各国均在努力发展。纵观生物能源发展史均为酯化法唱主角。无论脂肪酸甲酯还是乙脂，由于其自身的特性，只能作为石化产品的部份替代，即必须与石化柴油混合方能使用。因此，酯化法适用范围有限，给生物能源制造厂、销售商和使用者造成极大的不便。

开发能彻底替代石化燃料的生物质能源，对减轻环境压力、控制大气污染和发展未来能源具有重大意义。近年来，裂解法开辟了生产生物柴油的新路径。专利号为ZL200610054327.2、公开号为CN101475828A、CN101798517A的中国专利文献，公开了裂解动植油以获得生物柴油的方法。在上述方法及其它公知的裂解动植物油的方法所获得的产品中，羧酸含量高。如果将其直接使用在内燃机上，所含羧酸会对内燃机造成极大腐蚀。实验证明，使用未经进一步处理的裂解生物柴油不到2小时，内燃机就会因为高压油泵柱塞偶件腐蚀而停机。

发明内容

本发明的目的是提供一种将裂解生物柴油精制成内燃机燃油的方法。本发明通过对公知的裂解法所获得的生物柴油进行处理，获得羧酸含量低、腐蚀性小、适用于内燃机燃烧的燃油。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种将裂解生物柴油精制成内燃机燃油的方法。以植物油或动物脂肪裂解所获得的粗生物柴油为原料，其步骤如下：

1）选自（a）氨气或氨水、（b）胺类有机物、或（c）铵盐的含氮化合物与所述粗生物柴油按重量比0.2～2∶100常温混合，常压加热反应，待温度升高到100℃时停止加热获得反应混合油; 

2）将步骤1）所获得的反应混合油送入分馏塔，塔顶温度保持205℃以内，拔出轻质组分，获得初级产品油；

3）对初级产品油进行碱洗至酸度为7以内，获得的成品内燃机燃油。

此反应与温度有关，反应区域为30至100℃，与加温速度无关，以获得内燃机用燃油。

本发明的技术效果是明显的。通常，采用裂解法所获得的生物柴油酸度大于25，铜片腐蚀大于16级，冷凝点大于0℃远远高于GB252-2000所公开的标准，不能直接用于内燃机燃烧。采用本发明所公开的方法，所获得的产品的羧酸含量低，采用GB252-2000所引用的方法检测，其酸度为4，铜片腐蚀小于1级显著地减轻了传统裂解法所生产的生物柴油对内燃机的腐蚀，冷凝点为零下13℃。将按照本发明所公开的方法获得的燃油直接使用在某品牌卡车上，正常行驶5万公里后，经检测，柴油机无异常磨损。

进一步，步骤1）中，所述含氮化合物与粗生物柴油混合后，还加入甲醇或乙醇；所述甲醇或乙醇与粗生物柴油重量比为0.2～0.5∶100。

作为优选，所述胺类有机物选自尿素、二乙醇胺、三乙醇胺、一甲胺、二乙胺。

为获得羧酸含量较低的生物燃油，作为优选，所述粗生物柴油和含氮化合物的重量比为100∶0.2～4。

通过分析表明，动植物油通过催化裂解所获得的生物柴油中，羧酸与碳氢链接合在一起，用普通的酸碱中和反应势必成为皂，无法于内燃机使用。本发明的一种优选方式是将碳氢不饱合链封闭，让羧酸分离出来，从而使生物柴油处于中性并保持良好的氧化安定性。较好的方法是，包括粗生物柴油和含氮化合物的混合物中，还包括甲丶乙醇。更好的方法是，所述甲丶乙醇与粗生物柴油重量比为0.2～0.5∶100。所述混合物在100℃内的常压条件下反应，可以获得羧酸含量低的、达到0号柴油标准的、能直接被内燃机使用的生物柴油。

本发明的起始物的原始来源是动植物油脂，可以通过公知的方法将动植物油脂裂解成粗生物柴油以通过本发明所公开的方法作进一步处理。作为一种实现本发明目的方式，所述粗生物柴油来源于动植物油原料经过氧化铝催化裂解所获得的生物柴油。氧化铝催化裂解的方法在中国发明专利200610054327.2中公开。

餐饮废油、地沟油的主要成分是动植物油脂。通过本发明所公开的方法，可以解决地沟油回收的难题。因此，本发明不仅对环保意义重大，还具有很高的经济、社会价值。