專利名稱：文冠果原位轉(zhuǎn)酯制備生物柴油的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種文冠果原位轉(zhuǎn)酯制備生物柴油的方法，屬于農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)和生
物能源領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
文冠果屬于無患子科文冠果屬，亦稱之為文官果、文燈果、文冠花等，是我國特有 的珍貴木本樹種。文冠果含有大量的油脂，種子含油率為30. 4% ，種仁營養(yǎng)豐富，含油率為 55% 66%，其油分中不飽和脂肪酸含量高達(dá)94%，其中亞油酸占36.9%，油酸占57. 2%。
生物柴油是清潔的可再生能源和優(yōu)質(zhì)的石油柴油替代品，世界上許多國家都在從 事生物柴油的研究與開發(fā)，但目前普遍采用的制備方法是化學(xué)酯交換法，該法合成生物柴 油存在著工藝復(fù)雜，產(chǎn)品分離困難，反應(yīng)時(shí)間較長，原料要求較高，有廢酸廢堿液排放等缺 點(diǎn)。利用超聲波技術(shù)進(jìn)行生物柴油的制備是近幾年才開始的一種新方法。對(duì)文冠果油與甲 醇在超聲波輔助下的反應(yīng)進(jìn)行了研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)此法不僅反應(yīng)時(shí)間短、原料適用性廣、無催 化劑，并且產(chǎn)物分離簡單，從而使該方法成為一種良好的生物柴油制備方法。但該法采用的 原料依然是價(jià)格較高的可食用油脂，并未較大程度的降低生物柴油的生產(chǎn)成本。如果直接 利用文冠果與甲醇作用制備生物柴油，則可以將超聲波輔助萃取與超聲波輔助酯交換反應(yīng) 結(jié)合起來，一方面利用超聲波輔助酯交換反應(yīng)來提高文冠果中油脂的萃取率；另一方面超 聲波萃取與超聲波酯交換反應(yīng)在同一個(gè)反應(yīng)器中同時(shí)進(jìn)行，可以省去榨油的工序，降低生 物柴油的生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能克服上述缺陷、工藝簡單、設(shè)備種類少、易操作的文冠 果原位轉(zhuǎn)酯制備生物柴油的方法。其技術(shù)方案為 —種文冠果原位轉(zhuǎn)酯制備生物柴油的方法，其特征在于采用如下步驟
1)將文冠果仁和低碳醇按料液比為lg : 15 40mL置入超聲波反應(yīng)器中，另 加入文冠果質(zhì)量1. 5-5 %的催化劑反應(yīng)6-10小時(shí)，反應(yīng)溫度為50-7(TC，超聲波功率為 200-1000W ; 2)取出超聲波反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)物，將其中液體的未反應(yīng)甲醇蒸出后靜置分層，上 層即為生物柴油，下層即為粗甘油。
中文冠果仁為去殼脫皮的 中所用低碳醇為甲醇或乙 中所用超聲波反應(yīng)器的頻 中所用催化劑采用氫氧化
3 所述的文冠果原位轉(zhuǎn)酯制備生物柴油的方法，步驟1) 文冠果仁，整仁或粉碎后均可。 所述的文冠果原位轉(zhuǎn)酯制備生物柴油的方法，步驟1)醇。 所述的文冠果原位轉(zhuǎn)酯制備生物柴油的方法，步驟1) 率為20-60kHz。 所述的文冠果原位轉(zhuǎn)酯制備生物柴油的方法，步驟1)鉀、氫氧化鈉或甲醇鈉。 所述的文冠果原位轉(zhuǎn)酯制備生物柴油的方法，步驟1)中反應(yīng)是可采用磁力攪拌， 也可采用攪拌槳攪拌，攪拌速度為1000-1500r/min。 所述的文冠果原位轉(zhuǎn)酯制備生物柴油的方法，步驟2)中液體是指超聲波反應(yīng)器 內(nèi)取出的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行固液分離后的液體，采用的固液分離方法可以是3000-5000r/min 離心20-40min，也可以是減壓過濾或常壓過濾。 所述的文冠果原位轉(zhuǎn)酯制備生物柴油的方法，步驟2)中甲醇蒸出可采用水浴溫 度45-65°C 、真空度0. 01-0. IMPa的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，也可采用超臨界C02蒸餾，萃取壓力8-10MPa， 萃取溫度40-60°C ;分層可采用靜置分層，靜置時(shí)間3h以上，或3000-5000r/min離心分層 20-40min。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，所采用的工藝簡單，試劑和設(shè)備、儀器種類少，不僅可以 簡化生物柴油制備環(huán)節(jié)，而且還可以得到高濃度的甘油，濃度70%左右。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例1 : 將10g文冠果仁、0. 15g甲醇鈉、300mL甲醇混合于1000mL燒瓶，將燒瓶上接攪拌 槳(攪拌速度1500r/min)和冷凝水循環(huán)管后置于7(TC超聲波反應(yīng)器(超聲波反應(yīng)器頻率 24kHz，超聲波功率300W)中反應(yīng)10小時(shí)，然后5000r/min離心20min，取上層液體于45°C、 真空度O. lMPa下蒸出未反應(yīng)的甲醇，靜置放置5h后上層為粗生物柴油，下層為粗甘油。其 中脂肪酸酯化率為51.4%。
實(shí)施例2: 將20g文冠果仁、lg氫氧化鉀、800mL甲醇混合于1000mL燒瓶，將燒瓶上接攪拌 槳(攪拌速度1000r/min)和冷凝水循環(huán)管后置于7(TC超聲波反應(yīng)器(超聲波反應(yīng)器頻率 32kHz，超聲波功率1000W)中反應(yīng)6小時(shí)，然后3000r/min離心30min，將前面操作累計(jì)進(jìn) 行15次，合并取上層液體于超臨界C02(萃取壓力8MPa，萃取溫度40°C )蒸餾出未反應(yīng)的 甲醇，超臨界蒸餾萃余液離心后，靜置放置3h后上層為粗生物柴油，下層為粗甘油。其中脂 肪酸酯化率為56.3%
權(quán)利要求
一種文冠果原位轉(zhuǎn)酯制備生物柴油的方法，其特征在于采用如下步驟1)將文冠果仁和低碳醇按料液比為1g∶15～40mL置入超聲波反應(yīng)器中，另加入文冠果質(zhì)量1.5-5％的催化劑反應(yīng)6-10小時(shí)，反應(yīng)溫度為50-70℃，超聲波功率為200-1000W；2)取出超聲波反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)物，將其中液體的未反應(yīng)甲醇蒸出后靜置分層，上層即為生物柴油，下層即為粗甘油。
2. 如權(quán)利要求l所述的文冠果原位轉(zhuǎn)酯制備生物柴油的方法，其特征在于步驟l)中 文冠果仁為去殼脫皮的文冠果仁，整仁或粉碎后均可。
3. 如權(quán)利要求l所述的文冠果原位轉(zhuǎn)酯制備生物柴油的方法，其特征在于步驟l)中 所用低碳醇為甲醇或乙醇。
4. 如權(quán)利要求l所述的文冠果原位轉(zhuǎn)酯制備生物柴油的方法，其特征在于步驟l)中所用超聲波反應(yīng)器的頻率為20-60kHz。
5. 如權(quán)利要求l所述的文冠果原位轉(zhuǎn)酯制備生物柴油的方法，其特征在于步驟l)中 所用催化劑采用氫氧化鉀、氫氧化鈉或甲醇鈉。
6. 如權(quán)利要求l所述的文冠果原位轉(zhuǎn)酯制備生物柴油的方法，其特征在于步驟l)中反應(yīng)是可采用磁力攪拌，也可采用攪拌槳攪拌，攪拌速度為1000-1500r/min。
7. 如權(quán)利要求1所述的文冠果原位轉(zhuǎn)酯制備生物柴油的方法，其特征在于步驟2)中液體是指超聲波反應(yīng)器內(nèi)取出的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行固液分離后的液體，采用的固液分離方法可 以是3000-5000r/min離心20-40min，也可以是減壓過濾或常壓過濾。
8. 如權(quán)利要求1所述的文冠果原位轉(zhuǎn)酯制備生物柴油的方法，其特征在于步驟2)中 甲醇蒸出可采用水浴溫度45-65t:、真空度0. 01-0. lMPa的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，也可采用超臨界C02 蒸餾，萃取壓力8-10MPa，萃取溫度40-60°C。
9. 如權(quán)利要求1所述的文冠果原位轉(zhuǎn)酯制備生物柴油的方法，其特征在于步驟2)中 分層可采用靜置分層，靜置時(shí)間3h以上，或3000-5000r/min離心分層20-40min。
全文摘要
本發(fā)明提供一種文冠果原位轉(zhuǎn)酯制備生物柴油的方法，可按如下步驟操作1)將文冠果仁和低碳醇按料液比(g/mL)為1∶15～40置入超聲波反應(yīng)器中反應(yīng)6-10小時(shí)；2)取出超聲波反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)物，將其中液體的未反應(yīng)甲醇蒸出后分層，下層即為粗生物柴油，上層則為粗甘油。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)為出油率高，油品質(zhì)好，工藝簡單安全，制油周期短，成本低且可得到較高純度的甘油。
文檔編號(hào)C11C3/10GK101696373SQ20091001938
公開日2010年4月21日 申請(qǐng)日期2009年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月23日
發(fā)明者周泉城, 李磊, 盛桂華 申請(qǐng)人:山東理工大學(xué);