[发明专利]一种以低品质油脂为原料生物—化学催化偶联制备生物航空燃料的方法

摘要

一种以低品质油脂为原料生物—化学催化偶联制备生物航空燃料的方法，涉及生物化工及可再生能源领域。它是以低品质油脂为原料，首先在脂肪酶催化作用下与甲醇反应，通过生物催化过程制备得到脂肪酸甲酯，然后在固定床式反应器或釜式反应器中，以负载活性金属的介孔分子筛为催化剂，在400‑600℃，2‑8Mpa条件下，以氢气为还原气，对获得的脂肪酸甲酯进行加氢脱氧和加氢异构反应，得到烃类产物，最终收集沸点在100～230℃之间的烃类组分可作为生物航空燃料使用。本方法发明可适用于品质低劣、成分复杂不易进行精制的低品质油脂，具有产品收率高，过程便捷，生产成本低等特点。

主权项

一种以低品质油脂为原料生物—化学催化偶联制备生物航空燃料的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)生物催化反应采用搅拌式反应器:首先将低品质原料油脂加入反应器中进行搅拌升温，反应温度为32‑55℃，然后将生物催化剂加入装有低品质原料油的搅拌式反应器中进行生物催化反应，甲醇分多次加入，甲醇总用量为理论反应摩尔数的1‑1.5倍，反应时间为35‑40小时，反应结束后离心分离除去催化剂，蒸馏脱醇后得到中间产物脂肪酸甲酯，作为下一步化学催化反应的原料；或采用固定床式反应器:首先将生物催化剂填充至固定床式反应器中，然后在30‑50℃之间将预混合的低品质原料油和甲醇物料以一定的流速通过固定床式反应器，收集流出反应液，反应完成后将收集到的反应液进行蒸馏脱醇，然后离心分离得到脂肪酸甲酯，作为下一步化学催化反应的原料；(2)化学催化反应：采用搅拌式高压反应釜：首先将生物催化过程得到的脂肪酸甲酯、负载活性金属的介孔分子筛催化剂加入搅拌式高压反应釜中，氮气置换3‑5次去除反应釜中空气后，在2～8Mpa氢气持续通入条件下升温至400～600℃，反应8～10小时；反应结束后，待温度下降至室温，氮气置换去除反应釜中氢气，打开反应釜取出反应液，离心分离除去催化剂，得到的反应液进行常压蒸馏分离，收集切割温度在100～230℃之间的馏分可作为航空燃料或其调和组分使用；或固定床式反应器：首先将负载活性金属的介孔分子筛催化剂装填于固定床中，通过氮气置换去除固定床中空气，然后通入氢气，维持体系压力2‑8Mpa，固定床层温度400‑600℃，脂肪酸甲酯以1.0‑3.0体积空速条件下进行反应，得到的反应液进行常压蒸馏分离，收集切割温度在100～230℃之间的馏分可作为航空燃料或其调和组分使用。