[发明专利]一种非食用植物油制备的生物柴油及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型非食用植物油制备的生物柴油及其方法，具体涉及一种用药厂副产物—非食用水飞蓟油制备的生物柴油及方法，属于生物柴油领域。

背景技术

石油作为当今世界的一种重要资源极大地推动了现代文明，为人类的生活做出了巨大贡献。但随着人们对石化产品的需求急剧增长，使得石油这种不可再生资源的储量日益减少，有专家预言石油将在未来几十年内枯竭。生物柴油以其丰富的原料来源、突出的环保性以及良好的可再生性已引起人们的广泛关注。它是利用动植物油脂和高酸值油脂等生产的清洁安全的新型燃料，主要是利用这些油脂与一些短链醇（甲醇、乙醇等）在催化剂条件下发生催化酯交换反应而生产。酯交换法又分为酸碱催化法、超临界酯交换法和生物酶催化法。酸碱催化法成本低，反应条件温和，工艺简单。专利CN101503629于2009年8月12日公开了“一种超临界条件下用油脂制备生物柴油的方法”，该法对装置要求较高；专利CN101113354于2008年1月30日公开了“一种环保型生物柴油的制备方法”，这种方法需要较昂贵的催化酶。

目前，大豆和油菜是国际上生产生物柴油的主要原料，如美国以大豆油为原料,欧洲则用油菜籽油，但以可食用油为原料制备生物柴油的原料势必会加剧全球粮食竞争问题。因此，各国都在积极寻找能开发生物柴油的非食用油植物资源。水飞蓟（Silybum marianum）为一年生或两年生草本植物，我国陕西、甘肃、黑龙江、河北等都有大量种植，年产果实总量可达2000t以上，且水飞蓟果实中含有大量脂肪，含量达到30%左右【钱学射，张卫明，顾龚平等.值得开发与利用的水飞蓟油[J].中国野生植物资源，2006, 25(5), 13-16】。目前对水飞蓟果实最主要的用途是将其进行压榨去油后提取其中的黄酮类成分—水飞蓟素，用于医药领域，水飞蓟油是其生产副产物，虽有较高的工业以及医药价值，但在压榨工艺加工过程中，色素、纤维、蜡质及其他一些成分对油质产生很大影响，需要经过精炼后方可应用【徐德峰，张卫明，史劲松等. 国内水飞蓟资源利用现状与展望[J]. 食品研究与开发，2007, 28(2), 157-160】，所以目前水飞蓟油还没有得到有效利用。研究发现，水飞蓟油中含有大量的不饱和脂肪酸【李洪英，方洪壮. 水飞蓟油中四种脂肪酸的含量测定[J]. 食品工业科技，2010, 7, 360-362】，经甲酯化后得到的脂肪酸甲酯具有较低的粘度，适宜作为发动机燃料。因此采用非食用水飞蓟油为原料生产生物柴油具有较好的前景，但目前还未见有关的研究报道和专利公开。

发明内容

基于以上背景技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种以新型非食用植物油—水飞蓟油为原料制备的生物柴油及其方法。

本发明是以水飞蓟素生产过程中的副产物水飞蓟油为原料制备生物柴油，是由水飞蓟油和甲醇在催化剂条件下，经过酯交换反应得到的一种生物柴油。气相色谱-质谱分析结果表明，以水飞蓟油为原料制备的生物柴油的主要成分为油酸甲酯和亚油酸甲酯，这与文献报道的大豆油和向日葵油制备的生物柴油的主要成分相似【María Jesús Ramos,Carmen María Fernández, Abraham Casas et al.. Influence of fatty acid composition of raw materials on biodiesel properties[J]. Bioresource Technology,2009.100.261-268】，见表1，可以替代食用油，有效解决粮食与能源之间的矛盾。

本发明一种非食用植物油制备的生物柴油，由如下成分组成：