生物柴油在固体酒精制备中的应用、固体酒精及制备方法技术

本发明专利技术属于资源回收利用与固体燃料领域，具体涉及生物柴油在固体酒精制备中的应用、固体酒精及制备方法。本发明专利技术的技术方案为：生物柴油与氢氧化钠在乙醇溶液中混合加热反应，得到的混合高级脂肪酸钠、甲醇、乙醇的混合物，冷却凝固形成固体酒精。以本法制得的固体酒精强度合适，燃烧时间长，不流淌，没有异味。生物柴油水解产生的甲醇不用分离而直接作为固体酒精的燃料组分，原料得到了充分利用，同时制备工艺简单，不产生三废污染。

【技术实现步骤摘要】
生物柴油在固体酒精制备中的应用、固体酒精及制备方法
本专利技术属于资源回收利用与固体燃料领域，具体涉及生物柴油在固体酒精制备中的应用、固体酒精及制备方法。
技术介绍
固体酒精是利用固化剂将乙醇包裹而形成的固化燃料，燃烧时没有异味，几乎不流淌，是一种易于携带、安全、易于使用的固体燃料，广泛用于餐饮、旅游、野外作业等日常生产生活中。用于制作固体酒精的固化剂有硬脂酸钠、醋酸钙、羟丙基纤维素、硝化纤维素、硅酸钠等，其中硬脂酸钠制得的固体酒精均匀，易成形包装，且原料易得、成本低、使用安全、制备工艺简单、易于工业化生产而成为最常用的固化剂(钱晓春，《固体酒精的研制》，化学世界，1991，6：257-258)。然而硬脂酸钠并不能从自然界直接得到，通常通过油脂水解分离出硬脂酸而加以利用，导致工艺过程复杂，且油脂组成残基中只有一部分脂肪酸为硬脂酸，油脂成分不能充分用于固体酒精。直接采用油脂作为固化剂原料可以克服上述不足。已有文献报道以油脂碱水解得到的混合脂肪酸钠作为固化剂一锅法制备固体酒精的方法(陈硕平，等。中国专利申请，申请号201510147218.4，一种以餐饮废油为原料的固体酒精及其制备方法和设备)。但是油脂水解后产生的甘油沸点高，挥发性低，燃点高，热值低，在固体酒精使用时甘油难以挥发燃烧而残留在残渣中，不仅造成原料的浪费，而且降低了固体酒精热值。同时，当以餐饮废油为原料时，可能将餐饮废油的异味带入固体酒精。
技术实现思路
针对上述甘油残留导致固体酒精的原料浪费和热值降低的问题，本专利技术提供一种生物柴油在固体酒精制备中的应用，及应用生物柴油制备的固体酒精及其制备方法，其目的在于：使得固体酒精中的原料得到充分利用，并且提高固体酒精的热值。本专利技术采用的技术方案如下：一种生物柴油在固体酒精制备中的应用，在固体酒精的制备过程中，将生物柴油的碱水解产物作为固化剂。本专利技术中，生物柴油是指用能源作物提取的油脂、餐饮废油、地沟油等加工而成的混合脂肪酸甲酯或脂肪酸乙酯。生物柴油水解产生的甲醇与乙醇性质相近，不需分离而直接成为固体酒精的燃料组成部分与乙醇一起燃烧放出热量，原料得到了充分利用，同时也能够避免现有技术中油脂水解产生不易挥发的甘油造成的固体酒精热值降低的问题。本专利技术还提供一种基于上述应用制备的固体酒精，制备原料包括如下重量份的组分：无水乙醇1份；生物柴油0.10-0.21份；氢氧化钠0.022-0.026份；水的质量比为0.09-0.16份。优选的，制备原料包括如下重量份的组分：无水乙醇1份；生物柴油0.158-0.171份；氢氧化钠0.022-0.026份；水的质量比为0.122-0.143份。优选的，制备原料还包括固体石蜡，固体石蜡的加入量为无水乙醇量的0.9--1.65wt％。该优选方案加入固体石蜡能够使得固体酒精的固化更加容易。本专利技术还提供上述固体酒精的制备方法，包括如下步骤：[1]将生物柴油与氢氧化钠的水溶液混合加热，发生水解反应，得到生物柴油水解液；[2]将步骤[1]得到的生物柴油水解液与加热后的乙醇混合均匀，调整温度至78-80℃，得到混合物1；[3]向步骤[2]得到的混合物1中加入固体石蜡，维持温度78-80℃搅拌反应，得到混合物2；[4]将步骤[3]得到的混合物2加入模具中，冷却凝固成型，得到固体酒精。上述制备方法工艺简单，且不会产生三废污染。优选的，步骤[2]所用乙醇为含水率0-10wt％的乙醇。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1.生物柴油碱水解产物为固化剂继承了基于脂肪酸钠盐的固体酒精的优点，固形效果好，强度合适，燃烧时间长，流淌性小。2.生物柴油为固化剂制得的固体酒精无异味，对燃烧器皿的腐蚀较小。3.生物柴油水解产生的甲醇与乙醇性质相近，不需分离而直接成为固体酒精的燃料组成部分与乙醇一起燃烧放出热量，原料得到了充分利用，同时也能够避免现有技术中油脂水解产生甘油造成的固体酒精热值降低的问题。生物柴油水解产生的甲醇与乙醇性质相近，不需分离而直接成为固体酒精的燃料组成部分与乙醇一起燃烧放出热量，原料得到了充分利用，同时也能够避免现有技术中油脂水解产生甘油造成的固体酒精热值降低的问题。4.本专利技术中固体酒精的制备方法工艺简单，不产生三废污染。5.生物柴油作为一种绿色新能源，目前主要的应用包括作为烧锅炉的燃料、船舶业的动力原料。但是目前生物柴油很难真正作用于车用动力环节，节能环保的优势完全无法体现。这也使得生物柴油的销售渠道长期困扰着生物柴油企业。而固体酒精在日常生活中应用较为广泛，需求量大，因而本专利技术能够拓宽生物柴油的应用领域，具有显著的经济效益。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。一种生物柴油在固体酒精制备中的应用，在固体酒精的制备过程中，将生物柴油的碱水解产物作为固化剂。一种固体酒精，制备原料包括如下重量份的组分：无水乙醇1份；生物柴油0.10-0.21份；氢氧化钠0.022-0.026份；水的质量比为0.09-0.16份。优选的，制备原料包括如下重量份的组分：无水乙醇1份；生物柴油0.158-0.171份；氢氧化钠0.022-0.026份；水的质量比为0.122-0.143份。优选的，制备原料还包括固体石蜡，固体石蜡的加入量为无水乙醇量的0.9--1.65wt％。一种固体酒精的制备方法，具体包括如下步骤：(1)将NaOH用水溶解得到碱溶液，碱溶液与生物柴油混合并加热至65-70℃，搅拌反应至少20分钟。将温度升至75℃--79℃，继续搅拌反应至少5分钟，得到热的生物柴油水解液。(2)将乙醇加入到容器中，搅拌加热到75--79℃，得到热乙醇。(3)将步骤1得到的热的生物柴油水解液和到步骤2得到的热乙醇混合，调整温度至78-80℃，搅拌均匀，得到混合物1。(4)往混合物1中加入石蜡，维持温度78-80℃搅拌反应35-40分钟，得到混合物2。(5)将混合物2加入模具中，冷却凝固成型，得到固体酒精。优选的，上述步骤(2)所用乙醇为含水率0-10wt％的乙醇。下面通过具体的实施例对本专利技术的方法作进一步说明：实施例1：基于生物柴油的固体酒精及制备方法，其制备包含以下步骤：(1)将1.1gNaOH用4g水溶解得到碱溶液，碱溶液与8.5g生物柴油混合并加热至70℃，搅拌反应30分钟。将温度升至79℃，继续搅拌反应15分钟，得到热的生物柴油水解液。(2)取39.5g无水乙醇装入单口烧瓶中,加热到79℃，得到热乙醇。(3)将步骤1得到的热的生物柴油水解液和到步骤2得到的热乙醇混合，升温并维持温度为80℃，搅拌均匀，得到混合物1。(4)往混合物1中加入0.55g固体石蜡，80℃搅拌反应40分钟，得到混合物2。(5)将混合2加入模具中，自然冷却凝固成型，得到固体酒精。切取Ф10柱状固体酒精0.5克，测得燃烧时间92秒，火焰无黑烟和异味，燃烧火焰淡蓝色，后期火焰微黄色。燃烧中不流淌，残渣分布面积5.8cm2。实施例2：基于生物柴油的固体酒精及制备方法，其制备包含以下步骤：(1)将0.8gNaOH用4g水溶解得到碱溶液，碱溶液与4g生物柴油混合并加热至65℃，搅拌反应20分钟。将温度升至75℃，继续搅拌反应20分钟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物柴油在固体酒精制备中的应用，其特征在于：在固体酒精的制备过程中，将生物柴油的碱水解产物作为固化剂。

【技术特征摘要】
1.一种生物柴油在固体酒精制备中的应用，其特征在于：在固体酒精的制备过程中，将生物柴油的碱水解产物作为固化剂。2.一种固体酒精，其特征在于，制备原料包括如下重量份的组分：无水乙醇1份；生物柴油0.10-0.21份；氢氧化钠0.022-0.026份；水的质量比为0.09-0.16份。3.按照权利要求2所述的一种固体酒精，其特征在于，制备原料包括如下重量份的组分：无水乙醇1份；生物柴油0.158-0.171份；氢氧化钠0.022-0.026份；水的质量比为0.122-0.143份。4.按照权利要求2或3所述的一种固体酒精，其特征在于：制备原料还包括固体石蜡，固体石蜡的...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏烈文，王应红，曾鸿耀，何云清，刘凡，胡伟，
申请(专利权)人：乐山师范学院，
类型：发明
国别省市：四川,51