低碳生物质燃料油及其制造方法技术

为了寻求具高燃烧热质与高稳定性的生物质燃料油品，以实现安全运输的实际应用，本发明专利技术揭露一种低碳生物质燃料油品(low carbon bio‑oil)，其选自生物质热化学油品、富含脂肪酸的生物质油料和生物质醇所组成。本发明专利技术还揭示了制备该低碳生物质燃料油品的制备方法。

Low Carbon Biomass Fuel Oil and Its Manufacturing Method

In order to seek biomass fuel oil products with high combustion heat quality and high stability and realize practical application of safe transportation, the invention discloses a low carbon bio oil, which is selected from biomass thermochemical oil, biomass oil rich in fatty acids and biomass alcohol. The invention also discloses a preparation method for preparing the low carbon biomass fuel oil.

【技术实现步骤摘要】
低碳生物质燃料油及其制造方法
本专利技术揭露一种低碳生物质燃料油品，其由生物质热化学油品、富含脂肪酸的生物质油料和生物质醇所组成。本专利技术亦有关于一种低碳生物质燃料油品的制备方法。
技术介绍
生物燃料泛指由生物质组成或萃取而成的固体、液体或气体。生物质可以用三种不同的转化方法转化为易于利用、含有能量的物质，包含：热转化，化学转化，和生物化学转化。生物质燃料为重要的再生能源，中国台湾燃料油使用目前约300万吨，生物质燃料油燃烧热值约燃料油一半，取代5％约可有30万吨生物质裂解油市场。由于传统煤与石油使用成长趋势因减碳潮流而趋缓，故生物质燃料未来将扮演重要减碳工作，而热化学技术可处理大量生物质废弃物并转换为燃料。先前技术中，ArturPozarlik等人进行了乙醇、裂解油、柴油混合或丁醇、裂解油、柴油混合的研究，乙醇与裂解油约可混合10％至柴油中，丁醇与裂解油约可混合50％至柴油中，结果显示丁醇之互溶性较乙醇佳；US20120167451A1透过醇类、水与接口活性剂将生物质裂解油乳化为分散相，以稳定生物质裂解油特性，但接口活性剂成本高且水与醇类的热值较低，使得燃料的能源密度较不理想；US20130327980A1指出以生物质裂解油、界面活性剂与脂质(Lipid)混合后的油料可做为燃料或进行后续其他制成产生油品之进料。惟上述传统热化学技术所产生的生物质油，其燃烧热值较一般燃料油燃烧热值低且具酸性，故需经适当调整后才可应用于一般燃烧设备，且传统热化学技术所产生的生物质油稳定性较差，不易升温输送。然而，从结构上判断脂肪酸与生物质热化学油品互溶性较高，且脂肪酸燃烧热值较生物质热化学油品高一倍，若经特殊比例掺配后可望提高油品燃烧热值，故本专利技术以此为基础，结合溶剂掺配稳定生物质热化学油品的观念，提出以生物质醇与富含脂肪酸的废弃生物质油料提高生物质热化学油品稳定性与燃烧热值，并可简化掺配步骤，进而降低燃料成本。
技术实现思路
有鉴于此，为了解决上述问题，本专利技术提供了一种低碳生物质燃料油(Lowcarbonbio-oil)，其由生物质热化学油品、富含脂肪酸的生物质油料和生物质醇所组成，其中，该低碳生物质燃料油的高位燃烧热值范围为3000-7000cal/g。在本专利技术的一个实施方案中，该富含脂肪酸的生物质油料于该低碳生物质燃料油中的重量百分比低于20％在本专利技术的一个实施方案中，该生物质醇于该低碳生物质燃料油中的重量百分比为0.1～10％。在本专利技术的一个实施方案中，该生物质热化学油品为生物质裂解油、碳化焦油或生物质物经碳化、热裂解、气化后的液相产品。在本专利技术的一个实施方案中，该富含脂肪酸的生物质油料为黑高酸油、白高酸油或棕榈蒸馏脂肪酸(palmfattyaciddistillate,PFAD，棕榈油脂肪酸)，该黑高酸油为游离脂肪酸5％以上的黑色生物质油料，该白高酸油为游离脂肪酸5％以上的白色生物质油料。在本专利技术的一个实施方案中，该生物质裂解油与该黑高酸油的重量比为1：1。在本专利技术的一个实施方案中，该生物质裂解油与该白高酸油的重量比为3：1。在本专利技术的一个实施方案中，该碳化焦油与该黑高酸油的重量比3：1。在本专利技术的一个实施方案中，该碳化焦油与该白高酸油的重量比为3：1。在本专利技术的一个实施方案中，该富含脂肪酸的生物质油为其他油脂制程富含脂肪酸的废弃油品。在本专利技术的一个实施方案中，该生物质醇为乙醇、丁醇或低碳醇。在本专利技术的一个实施方案中，该生物质裂解油、该黑高酸油与该生物质醇的重量比为15：5：1。在本专利技术的一个实施方案中，该生物质裂解油、该白高酸油与该生物质醇的重量比为15：5：2。为了解决前述问题，本专利技术提供了一种低碳生物质燃料油的制造方法，其步骤包含：a)取得混合油品，所述混合油品选自生物质热化学油品、富含脂肪酸的生物质油料以及生物质醇所组成的群组；b)升温加热该混合油品至40-90℃；以及c)静置该混合油品至常温温度，取得低碳生物质燃料油。依上述基础，本专利技术进一步试验不同比例的热化学油品、富含脂肪酸的废弃生物质油料与生物质醇的掺配比例，专利技术具高热质与高稳定性的低碳生物质燃料油，有效改善传统生物质热化学油品燃烧热值较低且具有酸性，以及不易升温输送等问题。【图式简单说明】图1显示本专利技术的低碳生物质燃料油的制造方法。【实施方式】本专利技术的一种低碳生物质燃料油及其制造方法，可由以下的实施例说明而得到充分了解，使得熟习本技艺的人士可以据以完成之，然而本案的实施并非可由下列实施例而被限制其实施型态，熟习本技艺的人士仍可依据除既揭露的实施例的精神推演出其他实施例，该等实施例皆当属于本专利技术的范围。本专利技术提供了一种低碳生物质燃料油，其选自生物质热化学油品、富含脂肪酸的生物质油料和生物质醇所组成，其中本案实施例所使用的原料特性如表1所示。表1、本案实施例油品特性本专利技术提供了一种低碳生物质燃料油的制造方法。如图1，将生物质热化学油品、富含脂肪酸的生物质油料和/或生物质醇依特定比例加入预热槽中升温加热至40-90℃以混合，接着将该混合油品送入混合槽并维持与预热槽相同温度搅拌2小时，最后静置至常温温度，以取得一低碳生物质燃料油。实施例1取裂解油15kg与黑高酸油15kg混合均匀并于常温下静置，再分上中下三段取出，每段取500g进行比重、灰分、高位热值(又称高热值或高发热量)、黏度分析。共进行2次分析，第一次分析为取样前有摇晃，由于差异大再次进行分析。依数据显示裂解油15kg与黑高酸油15kg混合后相分离较严重(如表2所示)。表2、实施例1的分析结果实施例2取裂解油1125g与白高酸油375g加热至60℃混合均匀后并于常温下静置，再分段取出，每段取500g进行比重、灰分、高位热值、黏度、含水量等分析。从比重、灰分可看出上段接近高酸油特性，下段为裂解油特性，热值均匀性差异大(如表3所示)。表3、实施例2的分析结果实施例3碳化焦油1125g与高酸油(白)375g加热至60℃混合均匀后并于常温下静置，再分段取出，每段取500g进行比重、灰分、高位热值、黏度等分析。从比重可看出上段接近白高酸油特性，下段为碳化焦油特性，热值均匀性差异大(如表4所示)。表4、实施例3的分析结果实施例4碳化焦油375g与白高酸油125g加热至60℃混合均匀后并于常温下静置，进行比重、灰分、高位热值、黏度等分析。由于各项数据与原始油品相近，显示碳化焦油与白高酸油混合佳(如表5所示)。表5、实施例4的分析结果项目4比重g/cm31.109灰分wt％0.3341高位热值cal/g3838黏度50℃,cSt7.51实施例5碳化焦油375g与黑高酸油125g加热至60℃混合均匀后并于常温下静置，进行比重、灰分、高位热值、黏度、含水量等分析。由于热值与原始油品差异较大，显示碳化焦油与黑高酸油混合较易分相(如表6所示)。表6、实施例5的分析结果实施例6取裂解油1125g与、黑高酸油375g、酒精75g加热至60℃混合均匀并于常温下静置，再分上中下三段取出，分别进行比重、灰分、高位热值、黏度分析。由于热值相近，显示酒精可提高整体油品均匀性(如表7所示)。表7、实施例6的分析结果实施例7取裂解油1125g与、白高酸油375g、酒精150g加热至60℃混合均匀并于常温下静置，再分上中下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低碳生物质燃料油，其特征是，所述低碳生物质燃料油由生物质热化学油品、富含脂肪酸的生物质油料和生物质醇所组成，其中，所述低碳生物质燃料油的高位燃烧热值范围为3000‑7000cal/g。

【技术特征摘要】
2017.10.25 TW 1061367681.一种低碳生物质燃料油，其特征是，所述低碳生物质燃料油由生物质热化学油品、富含脂肪酸的生物质油料和生物质醇所组成，其中，所述低碳生物质燃料油的高位燃烧热值范围为3000-7000cal/g。2.如权利要求1所述的低碳生物质燃料油，其特征是，所述富含脂肪酸的生物质油料于所述低碳生物质燃料油中的重量百分比低于20％。3.如权利要求1所述的低碳生物质燃料油，其特征是，所述生物质醇于所述低碳生物质燃料油中的重量百分比为0.1～10％。4.如权利要求1所述的低碳生物质燃料油，其特征是，所述生物质热化学油品为生物质裂解油、碳化焦油或生物质物经碳化、热裂解、气化后的液相产品。5.如权利要求4所述的低碳生物质燃料油，其特征是，所述富含脂肪酸的生物质油料为黑高酸油、白高酸油或棕榈蒸馏脂肪酸，所述黑高酸油为游离脂肪酸5％以上的黑色生物质油料，所述白高酸油为游离脂肪酸5％以上的白色生物质油料。6.如权利要求5所述的低碳生物质燃料油，其特征是，所述生物质裂解油与所述黑高酸油的重量比为1：1。7.如权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢子贤，张扬状，庄浩宇，康文成，
申请(专利权)人：台湾中油股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71