動植物油下腳料催化裂解生產生物質燃料的方法
2023-06-01 17:23:51
專利名稱：：動植物油下腳料催化裂解生產生物質燃料的方法
技術領域：
：本發明涉及一種用動植物下腳料生產生物質燃料的方法，尤其是動植物油下腳料催化裂解生產生物質燃料的方法。
背景技術：
：動植物油脂或其下腳料，如潲水油、油腳、皂腳等，基本都是有機高分子物質，應該而且能夠作為生物原料加以利用；如果單純將其拋棄，一方面浪費了一種新型的有機原料，另一方面有可能汙染環境。在現有技術中，動植物油酯或其下腳料的處理方式，一般是酯化或酯交換反應，需要消耗大量的有汙染的硫酸和危險性高的甲醇等，存在處理費用高、對環境汙染較大等不足；如名稱為"以動植物油脂為原料連續法製備脂肪酸短鏈酯的方法"、申請號為03135560.9的中國發明專利所公開的技術方案，就是在酸性催化劑條件下進行連續預酯化處理，生成部分脂肪酸短鏈酯；該種處理方法就需要酸性催化劑，存在一定的環境汙染，而且對處理用的設備存在較大的腐蝕性，處理用的設備投資大、能耗高，而且酯化效果不理想。
發明內容本發明針對現有技術中對動植物油脂或其下腳料處理中需要消耗大量的有汙染的硫酸和危險性高的甲醇、對環境汙染較大、處理費用高、酯化效果不理想等不足，提供一種無需酯化或酯交換反應、對環境基本沒有汙染、對處理用的設備腐蝕性小的動植物油下腳料催化裂解生產生物質燃料的方法。本發明的技術方案是動植物油下腳料催化裂解生產生物質燃料的方法，其特徵在於包括如下步驟(1)、將動植物油脂或其下腳料去雜脫水，使雜質含量<3%，水分含量小於<3%;(2)、常溫情況下,反應釜中原料與催化劑的質量比例為100:210，緩慢升溫至300"C50(TC進行催化裂化反應；(3)、將反應反應中得到的產物常壓蒸餾，在40'C19(TC間蒸餾出生物汽油餾分，l卯r290'C之間蒸出生物柴油餾分；(4)、所用的催化劑為無定形矽酸鋁或Y-A1203或分子篩。進一步的特徵是以生產生物柴油為主要目的時催化劑選擇催化活性較低的催化劑，反應溫度在30(TC40(TC;以生產生物汽油為主要目的時，選擇催化活性稍高的催化劑，反應溫度為350'C45(TC;以生產生物裂解氣體為目的產物時，選擇催化活性高的分子篩催化劑，反應溫度在45(TC以上。本發明的生產生物質燃料方法，相對於現有技術，具有如下特點1、與傳統的酯化法或酯交換法生產生物柴油相比，本工藝不消耗腐蝕性極強的的濃硫酸或無機鹼，對環境汙染小，對設備腐蝕性小，降低汙水處理費用。2、所用原料適用範圍寬，種類包括動植物油脂、潲水油、地溝油、火鍋油、植物油油腳、皂腳及酸化油等，對原料酸值沒有限制。3、通過本工藝製備的生物柴油和生物汽油其理化性能指標較好，燃燒性能優良，基本能達到國家標準有關車用柴油和汽油的性能指標要求。具體實施方式本發明的動植物油下腳料催化裂解生產生物質燃料的方法，其特徵在於包括如下步驟1、動植物油酯或其下腳料去雜脫水，雜質含量<3%，水分含量小於<3%;2、常溫情況下，反應釜中原料與催化劑的質量比例為100:210，緩慢升溫至300'C50(TC進行催化裂化反應。其中以生產生物柴油為主要目的時催化劑選擇催化活性較低的催化劑，如無定形矽酸鋁、Y-A1203等，反應溫度在30(TC40(TC;以生產生物汽油為主要目的時，選擇催化活性稍高的催化劑，如合成型高鋁矽酸鋁等，反應溫度為35(TC45(TC;以生產生物裂解氣體為目的產物時，選擇催化活性高的分子篩催化劑，如稀土Y型分子篩、超穩Y型分子篩等，反應溫度在45(TC以上，在450。C500(TC;3、將反應後得到的產物常壓蒸餾，在4(TC190'C間蒸餾出生物汽油餾分，19(TC290。C之間蒸出生物柴油餾分；4、所用的催化劑為無定形矽酸鋁或Y-A1203或分子篩。採用本發明的方法，原料轉化率為75%80%。所得生物柴油十六烷值高(》56)，生物汽油辛垸值高(》90)，生物質氣體主要組成為H2、CO、C02以及dC4的烯烴和烷烴，可作為民用液化氣使用。其他理化指標也基本符合柴油及汽油的國家標準要求。通過本工藝製備的生物柴油和生物汽油其理化性能指標較好，燃燒性能優良，基本能達到國家標準有關車用柴油和汽油的性能指標要求。實施例1:將動植物油脂去雜脫水，使雜質含量<2%，水分含量小於<2%;將原料與催化劑按照100:4的質量比例加入反應釜中，選用的催化劑為無定形矽酸鋁；升溫至38(TC進行催化裂化反應，主要生產生物柴油；將反應後得到的產物常壓蒸餾，在18(TC間蒸餾出生物汽油餾分，25(TC之間蒸出生物柴油餾分。實施例2:將動植物油脂去雜脫水，使雜質含量<2.5%，水分含量小於<1.8°/。；將原料與催化劑按照100:6的質量比例加入反應釜中，選用的催化劑為Y-A1203;升溫至430'C進行催化裂化反應；將反應後得到的產物常壓蒸餾，在12(TC間蒸餾出生物汽油餾分，21(TC之間蒸出生物柴油餾分。實施例3:將動植物油脂去雜脫水，使雜質含量<2.5%,水分含量小於<1.5%;將原料與催化劑按照100:8的質量比例加入反應釜中，選用的催化劑為分子篩；升溫至48(TC進行催化裂化反應;將反應後得到的產物常壓蒸餾，在7(TC間蒸餾出生物汽油餾分，28(TC之間蒸出生物柴油餾分。用本方法生產的生物柴油，其理化性能指標見下表-生物柴油理化性能指標tableseeoriginaldocumentpage7權利要求1、動植物油下腳料催化裂解生產生物質燃料的方法，其特徵在於包括如下步驟(1)、將動植物油酯或其下腳料去雜脫水，使雜質含量＜3％，水分含量小於＜3％；(2)、常溫情況下，反應釜中原料與催化劑的質量比例為100∶2～10，緩慢升溫至300℃～500℃進行催化裂化反應；(3)、將反應後得到的產物常壓蒸餾，在40～190℃間蒸餾出生物汽油餾分，在190～290℃之間蒸出生物柴油餾分；(4)、所用的催化劑為無定形矽酸鋁或γ-Al2O3或分子篩。2、根據權利要求1所述的動植物油下腳料催化裂解生產生物質燃料的方法，其特徵在於以生產生物柴油為主要目的時催化劑選擇催化活性較低的催化劑，反應溫度在300400°C;以生產生物汽油為主要目的時，選擇催化活性稍高的催化劑，反應溫度為350~450°C;以生產生物裂解氣體為目的產物時，選擇催化活性高的分子篩催化劑，反應溫度在450°C以上。全文摘要本發明公開了一種動植物油下腳料催化裂解生產生物質燃料的方法，步驟為1.將動植物油酯或其下腳料去雜脫水，使雜質含量＜3％，水分含量小於＜3％；2.常溫情況下，反應釜中原料與催化劑的質量比例為100∶2～10，緩慢升溫至300℃～500℃進行催化裂化反應；3.將反應後得到的產物常壓蒸餾，在40～190℃間蒸餾出生物汽油餾分，在190～290℃之間蒸出生物柴油餾分；4.所用的催化劑為無定形矽酸鋁或γ-Al2O3或分子篩。本發明的生產生物質燃料方法，與傳統的酯化法或酯交換法生產生物柴油相比，本工藝不消耗腐蝕性極強的的濃硫酸或無機鹼，對環境汙染小，對設備腐蝕性小，降低汙水處理費用；所用原料適用範圍寬，種類包括動植物油脂、潲水油、地溝油、火鍋油、植物油油腳、皂腳及酸化油等，對原料酸值沒有限制。文檔編號C10G3/00GK101328420SQ20081007000公開日2008年12月24日申請日期2008年7月22日優先權日2008年7月22日發明者包代勇,方建華,九王,王紅健申請人:重慶華正能源開發有限公司