一种微生物柴油的生物合成法制造技术

本发明专利技术涉及一种新型生物柴油－微生物柴油的制备技术领域，特指一种以微生物培养制备油脂，然后用脂肪酶催化微生物油脂交酯化反应，来制备生物柴油的制备方法。本发明专利技术提出了一种以农副产品加工废弃物和工业废水为主要原料来培养一种高产油脂的酵母，以及以此微生物油脂为原料通过酶催化的油脂交酯化反应来生产生物柴油的新工艺。是同时涉及可再生能源生产和污水处理的双效生物工程。本发明专利技术具有产品得率高，成本低，治理环境污染，开发新能源，减轻我国能源紧张等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于可再生能源生产和污水治理的生物工程领域.涉及一种新型生物柴油-微生物柴油的制备 技术，特指一种以微生物培养制备油脂，然后用脂肪酶催化微生物油脂交酯化反应，来制备生物柴油的新 方法.二
技术介绍
生物柴油是一种脂肪酸甲酯类化合物，是由生物油脂通过转酯化反应生成的，属于一种新型的无污染 可再生能源.这种化合物的碳链长度为14 一 18,与普通矿物柴油平均15个碳链相近，其他物理性能也比 较接近，可作为燃料供发动机使用。在长期研究和使用中发现，生物柴油有着矿物柴油无法比拟的优良性 能(l)明显降低汽车尾气有害物质的排放，环保性能优良(2)能快速生物降解，有利于水资源和土壤的保 护；(3)具有优良的润滑性能，可以缓解低硫柴油所带来的燃油系统磨损问题(4)具有较高闪点，使用和储 存安全性优于矿物柴油；(5)不含硫、铅和芳烃等对身体有害的致癌物质；(6)是一种优良的可再生资源。由 于具有这些优良性能，近年来，生物柴油作为一种石油能源替代品已引起世界范围内的普遍关注。特别是 西方发达国家，出于对国家能源安全性和环保的考虑，对其进行了深入而广泛的研究，并建立起一批工业 规模的生产装置，使生物柴油的产量和使用范围扩大。从目前传统的生产工艺看，合成生物柴油所使用的 原料可分为植物和动物两大类。植物类主要有油菜籽、葵花籽，大豆等动物类主要有牛油脂和猪油脂等。 此外有些地区还采用使用过的烹调用油等。以目前生物柴油使用的原料分布看，欧洲主要是以油菜籽和葵 花籽为主，而美国则是以大豆为主。生物柴油原料的大致比例如下:油菜籽84%、葵花籽13%、大豆、棕搁 油和其他各占1%。我国主要是利用菜籽油、棉籽油、木油等植物油生产生物柴油。生物柴油1988年诞生于欧洲，由德国聂尔公司专利技术，以菜籽油为原料提炼而成。其突出的环保性和 可再生性，引起了世界发达国家，尤其是资源贫乏国家的高度重视。1991年后欧洲开始工业规模生产。进 入21世纪后，欧洲生物柴油的产量迅速提高，2001年为78万吨，2002年达到106. 5万吨，2003年则上 升为142.8万吨(其产能巳达到205万吨)。2003年下半年，欧盟制定法规，允许其成员国降低包括生物柴 油在内的生物燃料消费税，这将进一步促进欧洲生物柴油的使用。欧盟计划于2010年使生物柴油产量达 到830万吨，在柴油市场中的份额达到5.75%，并规划于2020年达到20% 。在整个欧洲，生物柴油的生 产和使用主要集中在德国、法国、意大利、奥地利、英国等几个国家。纵观整个欧洲生物柴油的发展，德 国倍受关注。在该国所有的可再生资源中，生物柴油已占据了重要的地位。近几年，尤其是1999 — 2000 年原油价格的上涨，更进一步促使德国生物柴油产能快速提髙。1999年德国生物柴油的总产量为13万吨， 占整个欧盟总产量的15% 。 2001年产量达36万吨，2002年升至45万吨，到2003年又跃升到71. 5万吨， 占整个欧盟生物柴油产量的50% 。目前德国拥有1400多个生物柴油专用加油站，并计划使生物燃料替代 矿物燃料的比例，在2005年达到2%, 2006年达到2. 75%, 2010年达到5. 75% 。在欧洲，生产生物柴油所 使用的原料主要是油菜籽和葵花籽，也有少数国家采用废弃的烹调用油和动物脂肪。在使用方式上，各国 依据自己的实际情况而侧重点不同。如法国生物柴油主要是作为矿物柴油的润滑性添加剂，以5%的生物柴 油与矿物柴油调合，以提高柴油的润滑性；只有在排放要求极其严格的地区，才使用调合比例较高的生物 柴油作为柴油机的燃料。德国则使用100%的生物柴油作为公交车、出租车、校车以及建筑和农业机械等使 用的燃料。在意大利，45%的生物柴油作为加热用油，另4596作为低硫燃料的润滑性添加剂。瑞典则有80% 的生物柴油作为纯燃料使用，15%产品以2%的添加量作为柴油的润滑性添加剂使用。统计数据表明，在欧 洲，生物柴油作为车用燃料的行驶里程已超过5亿公里，应用相当广泛。欧洲主要生产国都有自己使用和 管理生物柴油的技术规范。例如德国的DINE51 606、意大利的CUNA、捷克的CSN 656507和奥地利的ON C 1191标准等。其中德国的DIN E51 606标准受到大多数国家的普遍认同。2001年欧盟为统一生物柴油的 质量，颁布了prEN 14214 :2001生物柴油技术规格，随后经过几年试用，于2003年颁布了正式的欧洲生4物柴油技术规格EN 14214:2003。美国利用长链脂肪酸甲酯作为生物燃料的研究工作起始于20世纪70年代末和80年代初。当时因原 油受欧佩克限制的结果，油脂燃料的研究在多个大学和研究机构迅速开展起来。但由于生物燃料的纯度不 能达到所要求的技术规范，加之生产成本昂贵等，当时的生物柴油仅在理论上被看作是传统矿物燃料的替 代品和添加剂。自1990年"空气清洁法"和1992年"能源政策法"颁布以来，美国加强了对降低空气污 染、保护环境和减少对外能源依赖性等问题的深人研究，生物柴油商品化的问题又重提议事日程。美国能 源部曾立项委托可再生能源国家实验室对生物柴油的生产、燃料特性、行车试验、法律法规、商业化情况、 以及经济性与环境因素等进行广泛而深人的调査，并设立基金开始以大豆油转化为生物柴油的技术研究和 市场研究等。目前生物柴油作为一种替代燃料已被美国能源发展委员会(DOP)、美国环保局(EPA)和美国材 料试验协会(ASTM)等三大机构所认可。美国生物柴油主要采用大豆油为原料、酸或碱催化的酯交换工艺生 产，现有4套工业装置，总产能达到30万吨/年，在普通柴油中的掺入量为10%—20%。 2003年美国生物 柴油的销售量为8万吨，比2002年提高了 67%,现有40个州使用生物柴油。预计到2011年美国生物柴油 产量可提高到115万吨，2016年达到330万吨。在美国，生物柴油主要用于拥有集中加油站的巴士公司和 卡车运输公司，联邦政府是生物柴油的最大用户。美国1992年通过的能源政策法规定，绝大多数的联邦、 州和公共部门的汽车队都必须有一定比例的车辆使用替代燃油。在使用方式上，美国与欧洲国家不同，是 以B20调合燃料为主(即20%生物柴油与80%矿物柴油调合)。生物柴油应用于环保要求高的城市的公共交 通、政府车队、海上娱乐船和地下采矿业等方面。在产品标准上，美国材料试验协会(ASTM)率先于1999 年颁布了 PS 121-1999,随后经过技术指标的修改，于2002年颁布了正式的生物柴油技术规格ASTM D6751-02， 2003年又对该标准进行修订，颁布了生物柴油技术规格ASTM D6751-03,作为矿物柴油调合组 分使用的生物柴油的技术标准。近年来，随着我国逐步走上新型工业化道路和汽车工业的快速发展，能源消耗较大幅度增长，2003年 我国已成为仅次于美国的全球第二大石油消费国。同时我国又是油气资源相对匾乏的国家，要实现经济可 持续发展，必须大力节约石油资源以及开发替代能源。另外，随着工业化进程加快，社会汽车保有量增加 带来的尾气排放污染问题也引起普遍关注。控制污染，使用清洁燃料已成为今后一段时间内我国车用燃料 的研究与发展方向。生物柴油是解决这些问本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微生物柴油的制备方法，其特征在于通过酵母菌发酵来合成油脂，然后通过萃取的方法来提取微生物菌丝体的油脂（油脂抽提工艺），最后通过脂肪酶催化的转脂化反应来制备生物柴油。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋元达，
申请(专利权)人：北京有容建业科技发展有限责任公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]