一种制备生物柴油的方法技术

本发明专利技术公开了属于生物油料合成领域的一种生物柴油的制备方法。以短链脂肪酸酯为酰基受体、在适宜的温度范围下利用生物酶催化动植物油脂等可再生资源生产生物柴油。具有反应条件温和、对环境友好、反应过程简单易控等优点；且多次回用的脂肪酶仍可保持较高的催化活性。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种制备生物柴油的方法
本专利技术属于生物油料合成领域，特别涉及以短链脂肪酸酯为酰基受体、将可再生的动植物油脂转化生成生物燃油的一种制备生物柴油的方法
技术介绍
由动植物油脂通过转酯反应生成的长链脂肪酸酯类物质，是一种新型的无污染可再生能源，被称为生物柴油。其燃烧性能可以与传统的石油系柴油媲美，由于生物柴油燃烧后发动机排放出的尾气里有害物质比传统石化柴油降低了50％。目前生物柴油的研究和应用已经受到了广泛的关注。目前生物柴油的生产方法主要是将动植物油脂与一些短链醇(甲醇、乙醇等)在催化剂的催化作用下发生转酯反应而得。根据所使用的催化剂的不同，生物柴油的生产方法有化学法和酶法两种。化学法使用的催化剂包括酸催化剂和碱催化剂，容易造成二次污染。目前在利用生物酶法转化可再生的动植物油脂制备生物柴油的生产工艺中，主要是利用一些短链醇如甲醇、乙醇等作为酰基受体。这些短链醇极易导致酶失活，而且反应过程中生成的副产物甘油容易附着在脂肪酶表面，从而使得反应难以继续进行；同时，在酶的回用实验中，需要对酶进行一些特别的处理(如利用有机溶剂冲洗副产物甘油等)才能使酶部分恢复活性，大量有机溶剂的使用不仅增大了整个生产工艺的成本，而且，也为大规模生产的操作控制带来一定的困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种制备生物柴油的方法，其特征在于：以短链脂肪酸酯作为酰基受体，利用生物酶催化动植物油脂进行转酯反应，短链脂肪酸酯∶油脂的摩尔比为3∶1～20∶1，经4～20小时反应后，即生产出生物柴油。其生产过程为：1.置于可自动控温的往复摇床中加热至20℃～60℃；-->2.将短链脂肪酸酯与油脂按摩尔比为3∶1-20∶1装入具塞三角瓶中混合均匀；3.加入油脂质量30％的脂肪酶开始反应，4～20小时后可生产出生物柴油。所述短链脂肪酸酯为乙酸甲酯、乙酸乙酯。所述脂肪酶为Novozym435所述油脂为动植物油脂，如蓖麻油，菜籽油，大豆油，鱼油本专利技术的有益效果是反应条件温和、具有环境友好性、反应过程简单易控；反应后将脂肪酶滤出干燥后可进行反复回用，在回复利用中脂肪酶仍可保持较高的催化活性。具体实施方式本专利技术为一种制备生物柴油的方法。是以短链脂肪酸酯作为酰基受体，利用生物酶催化动植物油脂进行转酯反应，短链脂肪酸酯∶油脂的摩尔比为3∶1～20∶1，经4～20小时反应后，即生产出生物柴油。其生产过程为：1.将短链脂肪酸酯与油脂按摩尔比为3∶1-20∶1装入具塞三角瓶中混合均匀；2.置于可自动控温的往复摇床中加热至20℃～60℃；3.加入油脂质量30％的固定化脂肪酶开始反应，经4～20小时反应后，可生产出生物柴油。所述短链脂肪酸酯为乙酸甲酯、乙酸乙酯。所述脂肪酶为Novozym435(来源于Candida antarctic)所述油脂为动植物油脂，如蓖麻油，菜籽油，大豆油，鱼油实施例1将乙酸甲酯9.6g与大豆油9.65g，装入具塞三角瓶中混合均匀，并置于可自动控温的往复摇床中加热至20℃后，加入基于油脂质量30％的固定化脂肪酶Novozym435(10,000PLU/g)开始反应，经7～9小时后生产出生物柴油9.1g。实施例2将乙酸甲酯9.6g与大豆油9.65g，装入具塞三角瓶中混合均匀，并置于可自动控温的往复摇床中加热至30℃后，加入油脂质量30％的固定化脂肪酶Novozym435(10,000PLU/g)开始反应，经6～8小时后生产出生物柴油9.2g。-->实施例3将乙酸甲酯9.6g与大豆油9.65g，装入具塞三角瓶中混合均匀，并置于可自动控温的往复摇床中加热至40℃后，加入基于油脂质量30％的固定化脂肪酶Novozym435(10,000PLU/g)开始反应，经5～7小时后生产出生物柴油9.2g。实施例4将乙酸甲酯9.6与大豆油9.65g，装入具塞三角瓶中混合均匀，并置于可自动控温的往复摇床中加热至60℃后，加入油脂质量30％的固定化脂肪酶Novozym435(10,000PLU/g)开始反应，经4～7小时后生产出生物柴油9.2g。实施例5将乙酸甲酯2.4g与大豆油9.65g，装入具塞三角瓶中混合均匀，并置于可自动控温的往复摇床中加热至40℃后，加入基于油脂质量30％的固定化脂肪酶Novozym435(10,000PLU/g)开始反应，经8～10小时后生产出生物柴油8.8g。实施例6将乙酸甲酯4.8g与大豆油9.65g，装入具塞三角瓶中混合均匀，并置于可自动控温的往复摇床中加热至40℃后，加入油脂质量30％的固定化脂肪酶Novozym435(10,000PLU/g)开始反应，经7～9小时后生产出生物柴油9.0g。实施例7将乙酸甲酯12g与大豆油9.65g，装入具塞三角瓶中混合均匀，并置于可自动控温的往复摇床中加热至40℃后，加入基于油脂质量30％的固定化脂肪酶Novozym435(10,000PLU/g)开始反应，经6～8小时后生产出生物柴油9.2g。实施例8将乙酸甲酯19.2与大豆油9.65g，装入具塞三角瓶中混合均匀，并置于可自动控温的往复摇床中加热至40℃后，加入油脂质量30％的固定化脂肪酶Novozym435(10,000PLU/g)开始反应，经7～10小时后生产出生物柴油9.2g。实施例9将乙酸乙酯10g与大豆油9.65g，装入具塞三角瓶中混合均匀，并置于可自动控温的往复摇床中加热至40℃后，加入基于油脂质量30％的固定化脂肪酶-->Novozym435(10,000PLU/g)开始反应，经10～14小时后生产出生物柴油8.2g。实施例10将乙酸甲酯9.6g与菜籽油9.65g，装入具塞三角瓶中混合均匀，并置于可自动控温的往复摇床中加热至20℃后，加入基于油脂质量30％的固定化脂肪酶Novozym435(10,000PLU/g)开始反应，经7～9小时后生产出生物柴油9g。实施例11将乙酸甲酯9.6g与菜籽油9.65g，装入具塞三角瓶中混合均匀，并置于可自动控温的往复摇床中加热至30℃后，加入油脂质量30％的固定化脂肪酶Novozym435(10,000PLU/g)开始反应，经6～9小时后生产出生物柴油9.2g。实施例12将乙酸甲酯9.6g与菜籽油9.65g，装入具塞三角瓶中混合均匀，并置于可自动控温的往复摇床中加热至40℃后，加入基于油脂质量30％的固定化脂肪酶Novozym435(10,000PLU/g)开始反应，经5～7小时后生产出生物柴油9.2g。实施例13将乙酸甲酯9.6与菜籽油9.65g，装入具塞三角瓶中混合均匀，并置于可自动控温的往复摇床中加热至60℃后，加入油脂质量30％的固定化脂肪酶Novozym435(10,000PLU/g)开始反应，经4～7小时后生产出生物柴油9.2g实施例14将乙酸甲酯2.4g与菜籽油9.65g，装入具塞三角瓶中混合均匀，并置于可自动控温的往复摇床中加热至40℃后，加入基于油脂质量30％的固定化脂肪酶Novozym435(10,000PLU/g)开始反应，经8～10小时后生产出生物柴油8.8g。实施例15将乙酸甲酯4.8g与菜籽油9.65g，装入具塞三角瓶中混合均匀，并置于可自动控温的往复摇床中加热至40℃后，加入油脂质量30％的固定化脂肪酶Novozym435(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备生物柴油的方法，其特征在于：是以短链脂肪酸酯作为酰基受体，利用生物酶催化动植物油脂进行转酯反应，短链脂肪酸酯∶油脂的摩尔比为３∶１～２０∶１，经４～２０小时反应后，即生产出生物柴油，其生产过程为： １）．置于可自动控温的往复摇床中加热至２０℃～６０℃； ２）．利将短链脂肪酸酯与油脂按摩尔比为３∶１－２０∶１装入具塞三角瓶中混合均匀； ３）．加入基于油脂质量３０％的脂肪酶开始反应，经４～２０小时反应后，可生产出生物柴油。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制备生物柴油的方法，其特征在于：是以短链脂肪酸酯作为酰基受体，利用生物酶催化动植物油脂进行转酯反应，短链脂肪酸酯∶油脂的摩尔比为3∶1～20∶1，经4～20小时反应后，即生产出生物柴油，其生产过程为：1).置于可自动控温的往复摇床中加热至20℃～60℃；2).利将短链脂肪酸酯与油脂按摩尔比为3∶1-20∶1装入具塞三角瓶中混合均匀；3).加入基于油脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜伟，徐圆圆，刘德华，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]