[发明专利]生物柴油组合物和相关工艺及产物

说明书

描述了生物柴油组合物和用于生产生物柴油及相关产品的工艺。还描述了包含生物柴油的相关燃料及混合燃料。生物柴油组合物可以由包含来自下水道废物的脂肪、油和油脂的混合物制备。

发明领域

本发明涉及生物柴油组合物和用于生产生物柴油的工艺及相关产物。本发明还涉及包含生物柴油的燃料及混合燃料。特别地，本发明涉及由包含来自下水道废物的脂肪、油和油脂的混合物制备的生物柴油组合物。

发明背景

术语“生物柴油”用于指植物或动物脂肪、油或油脂衍生的柴油，其由长链烷基甲基(乙基或丙基)酯组成。生物柴油不同于石油柴油(petroleum diesel)(又称石化柴油(petrodiesel)或石油衍生的柴油)，石油柴油是石油燃料油的特定的分馏馏出物。生物柴油典型地产自多种原料，包括可食用和不可食用的脂肪和油。

脂肪是甘油三酯(甘油和任意若干脂肪酸的三酯)，并且室温下可以是固体或液体。油是具有高烃含量的中性、非极性分子。油脂是半固体润滑脂，其通常由使用矿物油或植物油乳化的脂肪酸盐组成。油脂可以是天然来源的，并且可以是植物或者动物衍生的。

很多生物柴油原料脂肪和油具有高纯度，并且因此可以使用已知工艺和已知反应条件以可预测的方式容易地转化成生物柴油。然而，通常纯原料更昂贵，这样的原料具有其他潜在的用途。

还存在可用的各种质量差的和较不纯的脂肪和油(和油脂)的源，其可以潜在地用于生产生物柴油。然而，不纯的原料通常更麻烦，导致不可预测的反应条件和较不纯的、较不可预测的生物柴油产物。一种这样的潜在的原料是脂肪、油和油脂，其是下水道废物(sewer waste)或污水(sewage)的成分，在此上下文中它们通常指“下水道油脂(sewergrease)”。

脂肪、油和油脂聚集在下水道废物中并且是非常麻烦的，导致排水系统的堵塞。因此，它们通常被认为是麻烦的废产物。然而，这样的脂肪、油和油脂确实包含烃，烃是有价值的产物诸如，例如燃料的潜在的源。

然而，典型地，下水道油脂包括很多废产物和含水材料。例如，下水道油脂含有大量的不溶性碎屑和很多不同的化学品。此外，下水道油脂是非常粘的并且具有相对高的熔点，这就是为什么其导致排水系统变得堵塞。

为了是可用的，燃料被要求具有一定的纯度。例如，为了在发动机或类似物中是可用的，生物燃料需要具有一定的纯度或FAME(脂肪酸甲酯)值。目前的立法(EN14214)声明为了适于在发动机中使用，生物柴油必须具有96.5％的最低酯含量。此外，为了在现代发动机中是可用的，燃料必须具有可接受的十六烷值。十六烷值是在压缩点火中柴油燃料的燃烧质量的量度。其是柴油燃料的质量的重要的表示。较高的十六烷值通常是更令人满意的，因为这表明燃料在柴油发动机中将更容易燃烧，提供了更运行稳定的(并且有时更有效的)发动机。

通常，使用的起始原料对得到的生物柴油的质量、FAME和十六烷值具有很大的影响。特别地，低质量起始原料通常与具有低FAME和低十六烷值的燃料相关。很多其他量度决定总体柴油燃料质量，包括：密度、润滑性、冷流性能(冷滤点)、单甘油酯含量和硫含量。这些量度也典型地受到使用的起始原料的质量影响。

因此，由于下水道油脂的不纯和不可预测的性质，使用下水道油脂作为脂肪、油和油脂的源用于生产燃料诸如生物柴油尚未可行。

本发明的目标是克服或减轻现有技术的问题中的至少一些。

发明概述

根据本发明的第一方面，提供一种包含酯的混合物的生物柴油组合物，其中酯的混合物包含从按重量计约7％至按重量计约10.5％的十八烷酸甲酯(硬脂酸甲酯(stearicacid methyl ester)/甲基硬脂酸酯(methyl stearate))。