專利名稱：生物燃料轉化方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種不使用曱醇作為反應物或催化劑而將廢棄的植物油 有效地轉化成生物燃料的工藝、方法、裝置和材料。
背景技術：
生物燃料是一種使用非石油基油轉化制成的、以在發(fā)電廠和發(fā)動機 中替代重油和柴油燃燒的一類燃料。生物燃料具有理想的燃燒特性以及 它們來源于可再生的資源。例如，生物燃料可以來源于由作物加工的植 物油。植物油在飯店、旅館、醫(yī)院和其它大型機構食品制作中被廣泛使用。因而，將這些廢棄的植物油處理成生物燃料有兩個有益的目的，產生潔 凈的、利于環(huán)境的燃料資源以及免除了處理廢棄物的需要。了解在我們社會中廢棄植物油產生的程度對于理解本發(fā)明的潛在^吏 用范圍是有益的。作為一個實例，日本城市沖繩，發(fā)明人的家鄉(xiāng)，擁有約一百二十萬人口。據估計沖繩每月產生約400， OOO升的廢棄植物油,主要是天麩羅烹飪油，但是這個數量也可能僅為實際年生產量的約1/2。 在已知的數量中，約90%是可重新利用并且可以用于再加工的。此外， 沖繩具有擁有50， OOO軍人和平民人員的非常大的美國軍事基地，據估 計，每月產生約IOO， ()()O升的廢棄植物油。關于將廢棄植物油轉化成生物燃料方面，有數種已知的方法。在一 個實踐中，將廢棄植物油收集起來并且儲存在大的圓筒中，例如55加 侖的圓筒。可以將廢棄植物油放置30天使得在廢油中的沉淀物沉淀至. 容器的底部。在沉淀過程后，將上部澄清的油取出用于在柱催化反應室中處理，而將含有殘留沉淀和油的油底層送去銷毀。這種方法是低效的， 因為這需要長期的儲存時間，并且仍然有要送去銷毀的大量被沉淀物污 染的廢棄油。無論是原料油還是廢棄油，使用曱醇作為反應物或催化劑 也是在植物油轉化中常用的方法?；跁醮嫉姆椒ǖ膬?yōu)點是得到的生物 燃料可以不與其它的燃料混合而用在發(fā)動機中。將一定量的植物油與曱醇和氫氧化鈉溶液混合。約80%的油量變成了燃料，并且副產物是甘油 和脂肪酸。以生物柴油運行的發(fā)動機有時指示出氮氧化物(NOx)排放增加。 由生物柴油引起的氧化氮(NOx)排放增加的范圍可以在1-15%之間 的任意值，但是一般在5%左右。在生物柴油燃料中完全不含有硫允許 使用曾經不能使用的效力大的NOx裂解催化劑。本發(fā)明涉及一種不使用曱醇作為反應物或催化劑而將廢棄植物油有 效地轉化成生物燃料的工藝、方法、裝置和材料。以生物燃料運行的發(fā) 動機指示出氮氧化物(NOx)排放減少了。然而，基于甲醇的方法產生的生物燃料不能與其它的燃料，如柴油 燃料很好地混合，所以來源于甲醇的少量生物燃料必須與其它的燃料， 如機動車用柴油燃料混合。因此，不需要儲存以及不需要從廢棄油中沉淀固體、不會浪費被沉 淀物污染的油部分，并且產生可以在槽中與其它的燃料如柴油燃料混合 的生物燃料的生物燃料轉化方法是有益的。本發(fā)明涉及一種不使用曱醇作為反應物或催化劑而將廢棄植物油 有效地轉化成生物燃料的工藝、方法、裝置和材料。將得到的生物燃料 與煤油或重油混合以形成可與柴油燃料混合的穩(wěn)定的柴油級燃料。此 外，所述工藝和裝置也適用于將植物原油或其它廢棄的油或原料油，如 用過的發(fā)動機用油轉化成燃料或燃料添加劑。在所述方法中，在槽中將 廢棄油與催化劑和吸附粉末的混合物進行混合，并且將所述混合物加熱 至約80攝氏度40 一 60分鐘。然后使組合物通過過濾器以除去添加的粉 末、在包含大部分炭固體油中的任何沉淀和某些污染物、以及某些脂肪 酸和廢棄油成分?；旌虾瓦^濾方法使得到的生物燃料澄清，并且將其能 量含量從4， 000-5，浦0卡路里/克提高至9， 000 - 10， 000卡路里/
發(fā)明內容
克。然后將由植物油產生的已澄清的生物燃料與煤油混合，并且通過含有 從第 一過濾工藝除去的沉淀的濾墊來過濾，或者將吸附粉末的粉末混合物加入至混合的生物燃料和煤油中，混合40-60分鐘，然后過濾?？梢允褂?相似的方法由用過的或廢棄的發(fā)動機油回收制備燃料級油，其得到的產物 可以與來源于植物油的生物燃料混合來代替煤油添加劑以制備出輕級燃料 油或重級燃料油。


圖1示意性地圖示了本發(fā)明的處理裝置。圖2示意性地圖示了本發(fā)明處理裝置的替代結構。圖3示意性地圖示了燃料混合過濾組件和采用圖2裝置的方法。本發(fā)明最佳實施方式圖1示意性地圖示了本發(fā)明第一方面的基本生物燃料轉化裝置10。 裝置10包括油罐20,其是一個大儲存罐或多個儲存圓筒。罐20中的油 經管22和泵24輸送至催化劑槽30。催化劑槽30包括混合裝置32,例 如發(fā)動機34、軸36和葉輪38。催化劑槽30的下部包括加熱組件405 例如蒸汽熱交換系統(tǒng)。催化劑槽30還包括溫度傳感器42，并且可以包 括水平傳感器44。溫度傳感器42連接至控制泵24和處理時間以及用于 對加熱組件40溫度控制的控制器46上。當在催化劑槽30中反應完成時，將混合物通過管50運送至泵52。 泵52的輸出物直接到達管54。管54將混合物運送至高壓過濾組件60。 空氣壓縮機56經管50向位于過濾組件60上游的管54中的連接閥58 提供壓縮空氣。泵52和壓縮機56的操作由控制器46來控制。在過濾方法步驟結束時使用空氣壓縮機56來推動管中和過濾組件60中的油通 過組件60中的過濾器。高壓過濾器60通過過濾介質62來過濾來自催化劑槽30的混合物?？谂?br> 成一行的軸向流動途徑喂料的多個過濾室。優(yōu)選，過濾介質62具有150 目的玻璃纖維過濾器，盡管大約為該目尺寸的范圍都是潛在地適用的。將高壓過濾器62的主要輸出物提供給管70。在盤64中收集由沿著 過濾介質62的邊緣泄漏引起的高壓過濾器60的次要輸出物，并且將其 通過管66運送至泵68，其優(yōu)選引導所述次要輸出物返回高壓過濾器60 的入口 。從高壓過濾器62中出來的管70與閥72連接，其引導液流到達管 74或再循環(huán)管76。管74的輸出物到達燃料混合槽80。從再循環(huán)管76 出來的輸出物返回進入催化劑槽30中。燃料混合槽80包括混合組件82,所述混合組件包括發(fā)動機84，該 發(fā)動機84驅動具有葉輪88的軸86。在燃料混合槽80中，將來自高壓 過濾器60的已反應的被過濾油與基本燃料進行混合，所述基本燃料既 可以是煤油，也可以是輕油(重油)。也可以將吸附粉末組合物加入至 混合物中以加強混合物的化學結合，并且除去另外的污染物如灰和炭顆 粒。在燃料混合槽柳中進行充分地滯留和混合后，輸送混合物使其通過 高壓過濾器60或基本上相同樣式的不同的高壓過濾器，以過濾掉混合 物中的吸附粉末。在將混合物過濾后，高壓過濾器60的輸出物運送至 產物罐90中。圖2示意性地圖示了本發(fā)明另一方面的另一更先進的生物燃料轉化 裝置100。裝置100包括油罐110，其是一個大油罐或多個儲存圓筒。 罐110中的油經管112輸送至泵114，并且泵114的輸出物被引導至具 有控制閥118的管116。管116將油運送至離心分離器120。分離器120 具有一個通往管122的出口和通往廢物124的廢物出口。分離器120包 括驅動離心葉輪組件128的發(fā)動機126，以在離心分離器120中將顆粒 物質從所述油中分離出來。管122運送已凈化油至存儲罐130。將存儲罐130中的油通過泵132 和管134泵入催化混合槽140中。與前面圖1所描繪的相似，催化混合 槽140包括發(fā)動機驅動的混合組件142，并具有溫度傳感器144和水平
傳感器146。此外，催化混合槽140包括加熱組件148，例如蒸汽熱交 換系統(tǒng)，以加熱催化混合槽140中的材料。催化混合槽140也被構建成通過管152和螺絲鉆螺旋喂送器(auger screw feed ) 154來接收從粉末罐150出來的粉末?；旌喜?40的輸出物 -陂導入管160,到達高壓泵170。高壓泵通過管172運送混合物至高壓 過濾組件180。管172優(yōu)選還包括壓力傳感器174和連接閥176，連接 閥176還被連接至空氣壓縮器178以用于在一批反應(batch)結束時 凈化所述管和過濾器。高壓過濾組件180的結構與圖1中的高壓過濾組件60的結構相似。 相應地，高壓過濾組件180包括多個過濾室182和過濾介質184以從通 過其中的混合的油組合物中分離出顆粒和粉末材料。高壓過濾組件180 的輸出產物通過管190運送至第二過濾組件194。第二過濾組件194包 括定向閥196，其4吏液流分離地進入兩個過濾器198中的一個。每個過 濾器198包括具有250 -300目過濾介質的紙過濾介質。每個過濾器198 的輸出一側指向管200,以運送已過濾的燃料至儲存罐220。高壓組件180也產生了次輸出物至盤202中。通過管204將盤202 中出來的液流輸送至泵206。將泵206的輸出物輸送至管208。管208 在定向閥210處終止，所述定向閥使液流分離地進入每個具有過濾器 214的兩個管212中的一個。每個過濾器214包括具有250-300目尺寸 的紙過濾介質。將過濾器214的輸出物輸送至管216，其運送輸出物至 儲存罐220。圖3圖示了用于將已處理的油與基本燃料如煤油或輕油混合的混合 系統(tǒng)。該方法始于儲存罐220，其中含有從圖2系統(tǒng)中出來的已過濾處 理的油。該系統(tǒng)還包括含有煤油或輕油的燃料罐222。罐220和222的 每一個凈皮建構成分別通過管224和226運送油或燃料至催化混合槽230。 任選地，管224中可以包括高壓過濾器以將任意的殘留顆粒物質過濾掉。 而且，如其所示，可以有兩個催化混合槽230以《更允許處理多個批次?；旌喜?30包括具有發(fā)動機234的混合組件232，所述發(fā)動機234 具有驅動葉輪238的軸236?；旌喜?30還可以包括水平傳感器240和 溫度傳感器242以給系統(tǒng)控制器244提供信號，其監(jiān)控混合組合物的水平和溫度?；旌喜?30也可以接收來自粉末罐246的粉末狀材料，通過 管248運送粉末至催化混合槽230。從混合槽230出來的混合輸出物通過管250運送至高壓泵260。高 壓泵260的輸出物通過管262運送至高壓過濾組件270。管262優(yōu)選包 括壓力傳感器264和連接閥266,連接閥266也被連接以接收來自壓縮 機268的壓縮空氣，所述壓縮機268用于清潔所述管和高壓過濾組件 270。將混合組合物輸送至高壓過濾組件270以從混合物中除去粉末組合 物和顆粒物質。高壓過濾組件270的輸出物輸送至管280，管280輸送 所述輸出物至過濾組件2卯。過濾組件290包括一對過濾器292,如之 前關于過濾組件198中所述的，其可以順序使用。過濾器292包括具有 250 - 300目過濾介質的紙過濾介質。過濾組件290的輸出物運送至生物 燃料罐300。高壓過濾罐組件270還可以含有由盤272收集并且通過管276輸送 至泵274的次要輸出物。泵274的輸出物被輸送至具有一對順序操作的過濾器282的過濾組件278。過濾組件278含有運送已過濾的燃料混合 物至生物燃料罐3,的輸出管284。利用圖1或圖2裝置的生物燃料轉化方法依賴于催化材料和吸附材 料組合物的使用。將催化材料混合，并且研磨至細粉或粒徑小于500M m，優(yōu)選小于100 "ni的超細粉。在催化槽中將粉末狀催化材料與植物 油或廢棄植物油混合。催化粉末優(yōu)選25-35重量％的鋁礦泥沸石材料(Na2D， Si02， H20 )，和，或65-75重量％的配比為0。75CaO、 0.2Na2O、 A1203、 2Si02、 4。5H20 的氧化鈣、氧化鈉、氧化鋁、二氧化硅和水的組合物，用于處理植物油;或65 - 75重量％的配比為Na2CK nSi02、 xH20的氧化鈉、二氧化珪和水 的組合物，用于處理礦物基油或石油基油。除了粉末狀催化劑材料之外5添加至催化混合槽的粉末組合物還包 括粉末狀吸附材料，優(yōu)選選自下列材料中的一種或多種，優(yōu)選的組合物 包括下列所示相對重量百分比的每一種材料=
79.6 — 82 %的二氧化珪(Si02 )、 11.6-12%的氧化鋁(A1203)、 2.7 - 3.1 %的氧化鐵(Fe203 )、 3.3 - 4.1 %的氧化鎂(MgO ),和 0.7-0.9%的氧化釣(CaO)。
雖然所述方法可以不需要所有這些組成成分的吸附粉末，但是使用 所有這些吸附粉末已經取得了最好的結杲。此外，盡管已經發(fā)現上述小 范圍是有效的，但每種成分材料的合適的范圍為75- 85重量°/。的二氧 化硅(Si02 )、 10 - 14重量％的氧化鋁(A1203 )、2-4重量％的氧化鐵
(Fe203 )、 2-5重量％的氧化鎂(MgO)和0,5-2重量％的氧化鈣
(CaO)。
進一步地，已經發(fā)現優(yōu)選的組合物含有由下列成分組成的催化劑組合 物粉末30重量％的鋁礦泥沸石材料，和70重量％的Na20、 nSi02、 xH20 或70重量％的0,75CaO， 0,2Na2O, AS203， 2Si02， 4,5H20;和由下列物 質組成的吸附組合物粉末80.8重量。/。的二氧化硅(SK)2)、 11。8重量％ 的氧化鋁(入1203 )、 2.9重量。/。的氧化鐵(Fe203 )、 3。7重量％的氧化鎂 (MgO )和0,8重量％的氧化4弓(CaO )。
如上所述，形成離子交換的粉末或催化材料包括鋁礦泥沸石。這種 鋁礦泥沸石可以通過已知的方法處理來提高表面孔隙率，如酸洗，然后用 鉤洗來凈化以在多孔的沸石中留下鈣沉積的方法。
在用上述的處理系統(tǒng)處理植物油中，每處理100升植物油所用的催化 劑粉末的量為250-750克，優(yōu)選為450-550克。然而，已經發(fā)現對于 大多數方法而言，對于100升植物油，不過量或不浪費但足夠的催化劑 粉末的量為500克。相比之下，對于100升植物油，吸附粉末的量在l 公斤至2公斤的范圍以得到黑油(dark oil )，或者在最高3公斤的范圍 以制備輕油或更澄清的油。對于這些方法，生產碳含量較高的黑油的吸 附粉末優(yōu)選含量范圍為相對于100升的處理油1。5公斤的吸附粉末，生 產非常清澈或澄清的油使用3公斤的吸附粉末。加入量大于3公斤是不 必要的，其導致吸附粉末的過量使用和浪費。
在催化混合槽中，將前面所述量的粉末混合入廢棄植物油或植物原 油中5混合40- 60分鐘3同時將混合物加熱至禱。C-80。C的反應溫度，
優(yōu)選通過熱交換組件和控制器將溫度控制在例如為78°C - 80C之間的 該范圍的上限。還優(yōu)選的是在所述40 - 60分鐘的間隔內將所述材料在 反應溫度下保持至少20分鐘。
在前面描述的高壓過濾組件內，在約0. 5Mpa的壓力下通過過濾介質 處理所述材料。以每分鐘約90升的起始流速在新的過濾介質中處理所 述材料，盡管處理速率會隨著過濾介質上的濾餅的堆積增厚而降低。優(yōu) 選在任意過濾步驟開始時將材料再循環(huán)，尤其是如果新的過濾介質被安 裝在高壓過濾組件中。將起始處理的產物進行再循環(huán)對于潤濕過濾介質
益的。優(yōu)選地，在將過濾油輸送至燃料混合槽80或罐220之前，濾餅 的厚度為2 - 3mm。在過濾器需要清潔之前，過濾介質可以被用于處理2 -3批廢油，因此，在過濾介質表面上和在高壓過濾器內濾餅堆積可能 是的明顯的。從而，2 - 4cm厚的堆積濾餅可以提高過濾方法的效率。
雖然保留在廢棄植物油中的脂肪酸可能不能被高壓過濾組件中的過 濾介質除去，但是一旦濾餅在過濾介質表面上形成，那么據信來源于植 物油的至少一部分脂肪酸可以被陷入到濾餅中并且從處理的生物燃料 中被除去。在該方法中，吸附材料可以使得脂肪酸結合至在過濾步驟中 可以被濾餅或過濾介質保留的尺寸。
在第一處理階段后，當已過濾的油與煤油或輕油混合時，可以添加 如上討論的吸附粉末，并且與混合物進行混合，對于200升混合的基油 和煤油而言約l公斤的吸附粉末。然而，對于將要通過采用之前在第一 個階段中過濾上述的粉末還沒有被清洗的濾墊來過濾的方法，那么對于 200升的燃料而言，吸附粉末的優(yōu)選范圍是1-3公斤。相比較而言，如 果通過預先被用于過濾來自上述方法的混合物或混合料的高壓過濾組 件來過濾混合的材料，并且過濾器未被清洗,則對于每200升的混合處 理油或煤油而言，吸附粉末優(yōu)選范圍是0-3公斤。
已經發(fā)現根據前述組件和方法處理的廢棄植物油提供了具有以下特 性的生物燃料成分
pH 7. 0
閃點，PMCC 214。 0°C
動態(tài)粘度，40'C 傾點
42. 42mm7s - 7. 5X: 0. 31 810ppm 0. 002 0. 0002 0. 9270g/cm2 39,310J/g
碳(質量％ ) 水
灰(質量％) 硫(質量％ )
密度，15x: 卡路里
利用前述的技術由廢棄植物油制備的生物燃料是穩(wěn)定的，并且其一 旦與煤油或輕油混合，它可以與其它的柴油燃料或輕油結合，從而在發(fā) 動機中或不需要化學分離或分解的燃燒工藝中進行燃燒。此外，生物燃
料的pH是中性的，生物燃料的能量含量與其它燃料的能量含量是一致
的，其使得當與其它燃料結合時生物燃料是穩(wěn)定的。
當通過高壓過濾組件處理混合的油和煤油時，如杲高壓過濾組件包 括在過濾介質表面上沉積明顯的濾餅，混合的組合物可以不需要吸附粉末。
通過本發(fā)明的方法，可以處理廢棄油以除去顆粒、即使不是所有的
也基本上是所有的炭、某些脂肪酸和其它的污染物。此外，廢油的pH 被中和至pH約7。0，這是因催化粉末內和前三種吸附粉末中都有的化合 物而發(fā)生的。
催化劑粉末的催化作用提高了或使油離子化以提高能量含量和可燃 燒性并且允許其與煤油或輕油混合。此外，通過在混合槽中將催化劑粉 末和吸附粉末混合的方法，將廢棄油處理成生物燃料必要的步驟結合起 來，批完成全部工藝以及本發(fā)明系統(tǒng)的處理時間可以少于2小時。在前 述系統(tǒng)內的每批是可以調整的，使得小設備每批處理100升，而大設備 在每個罐中 一批處理數千升。
雖然本發(fā)明在處理和凈化廢棄植物油中是特別有用的，但是其方法 也同樣適用于植物原油，以將這些原油轉化成生物燃料或生物燃料添加
劑。此外，上面描述的裝置可以被用于處理石油基油，如用過的發(fā)動機 用油，以將石油的油轉化成燃料級油或燃料添加劑。可以實施同樣的方 法步驟處理石油。然而，用于石油基油的粉末狀催化材料包含65-75
重量。/。的配比為Na20、 nSi02、 xH20的氧化鈉、二氧化珪和水，其混 合有25 - 35重量％的用于處理礦物基油或石油基油的鋁礦泥沸石。
當高壓過濾組件已經被用于處理了至少 一批以及達三批或四批時， 可以清洗過濾器以除去堆積的濾餅。在堆積的濾餅中的副產物材料主要 由催化粉末和吸附粉末，以及碳、顆粒、脂肪酸，和其它污染物以及少 量的油組成。這種副產物材料可以與水泥粉末和水混合，并模制形成磚 或可用于筑路和建筑材料的其它結構。已經發(fā)現75%的副產物和25% 的水泥粉末足以形成穩(wěn)定的、堅硬的磚?？梢允褂闷渌幕旌衔镆约安?同比率的副產物與水泥或副產物和粘合劑材料以形成有用的建筑材料。 相應地，本發(fā)明方法的所有產物和副產物是有用的生物燃料或作為建筑 產物來使用?？商娲兀鄬τ谛纬捎不牧?，當在副產物材料中包含 的材料主要是礦物組合物和有機材料時，來自過濾介質的副產物可以用 作肥料和土壤調節(jié)劑。
從前述的詳細描述中，本發(fā)明的大量的改變、變化和變型也顯然是在 本領域才支術人員的理解范圍內的。本發(fā)明的范圍包括來自在此公開的不同 種類或實施方式的要素以及分組件、組件及其方法的任意組合。然而，宗 旨是不背離本發(fā)明精神的所有此類變動均應被認為是在本發(fā)明范圍內，并 且被本發(fā)明被所附權利要求的適當范圍所解釋。
權利要求
1、一種制備生物燃料的方法，包括如下步驟將需要量的植物基油泵入混合槽中；制備催化劑粉末組合物，該催化劑粉末組合物含有鋁礦泥沸石材料(Na2O，SiO2，H2O)和配比為0.75CaO、0.2Na2O、Al2O3、2SiO2、4.5H2O的氧化鈣、氧化鈉、氧化鋁、二氧化硅和水的組合物；混合催化劑粉末和吸附粉末的混合物；在混合槽中將催化劑粉末和吸附粉末混合到植物基油中；將槽中的所述混合物加熱至約60-80℃的溫度范圍40-60分鐘；將所述混合物泵送通過過濾系統(tǒng)以基本上除去所有的顆粒和粉狀材料，并且得到具有中性pH且能量含量大于9000卡路里/克的已過濾的生物燃料。
2、 權利要求1的制備生物燃料的方法，其中所述催化劑粉末優(yōu)選 包含25 -35重量M的鋁礦泥沸石材料Na20、 nSi02、 xH20和65 - 75 重量o/。的0.75CaO、 0.2Na2O、 A1203、 2Si02、 4.5H20。
3、 權利要求1的制備生物燃料的方法，其中所述吸附粉末是78-82 %的二氧化珪(Si02 )、 11 - 13 %的氧化鋁(Ai203 )、 2.5-3.5 %的氧化 鐵(Fe203 )、 3-4'5 %的氧化鎂(MgO )和0.5-1 %的氧化鈣(CaO )。
4、 權利要求2的制備生物燃料的方法，其中所述吸附粉末是二 氧化硅(Si02 )、氧化鋁(A1203 )、氧化鐵(Fe203 )、氧化鎂(MgO ) 和氧化鉤(CaO)。
5、 權利要求l的制備生物燃料的方法，其中所述催化劑粉末和吸 附粉末包含含有25 - 35重量％的鋁礦泥沸石材料和65 - 75重量％的 0.75CaO、 0.2Na2O 、 A1203、 2Si02、 4.5H20的催化劑組合物粉末;主要含有二氧化硅(Si02)和最高約20重量％的氧化鋁(AS203 )、 氧化鐵(Fe203 )、氧化鎂(MgO )和氧化鉤(CaO )的組合的吸附組合 物粉末。
6、 權利要求5的制備生物燃料的方法，其中形成粒徑小于500 |i m 的所述粉末。
7、 權利要求5的制備生物燃料的方法，其中將所述混合物泵送通 過包含過濾尺寸為150目的過濾介質的過濾系統(tǒng)。
8、 權利要求5的制備生物燃料的方法，其中所述催化劑粉末與吸 附粉末的比率為約1: 2-1: 6。
9、 4又利要求5的制備生物燃料的方法，其中處理100升植物油所 需要的催化劑粉末的量為約450 -550克。
10、 權利要求5的制備生物燃料的方法，其中處理100升植物油所 需要的吸附粉末的量為約l公斤-6公斤。
11、 權利要求l的制備生物燃料的方法，進一步包括在將所需量的 所述植物基油泵入到所述混合槽中之前，在分離器中從所述植物基油中 分離固體的步驟。
12、 權利要求l的制備生物燃料的方法，進一步包括 將所述已過濾的生物燃料泵入到混合槽中；將選自煤油和燃料油的經基燃料泵入所述混合槽中； 將所述生物燃料和所述烴基燃料與吸附粉末組合物以1 - 3公斤的吸附粉末對200升的已混合燃料的比例混合30 - 60分鐘的時間；和 通過高壓過濾系統(tǒng)過濾已混合的組合物，以基本上除去所有的所述吸附粉末而得到混合生物燃料。
13、 權利要求12的制備生物燃料的方法，進一步包括 通過過濾尺寸為250 -300目的過濾器過濾所述混合生物燃料。
14、 一種制備生物燃料的方法，包括以下步驟 將需要量的植物基油泵入混合槽中；制備催化劑粉末和吸附粉末，其中所述催化劑粉末包含催化劑組合 物粉末，該催化劑組合物含有25 -35重量％的鋁礦泥沸石材料、65-75重量％的配比為0.75CaO、 0。2Na2O、 A1203、 2SK)2、 4.5H20的氧化 鈣、氧化鈉、氧化鋁、二氧化硅和水的組合物;并且所述吸附粉末包括 含有最高82重量％的二氧化硅(Si02 )、最高12重量％的氧化鋁 (A1203 )、最高3.5重量％的氧化鐵(Fe203 )、最高4.5重量％的氧化 鎂(MgO)和最高1重量％的氧化釣(CaO)的吸附組合粉末；在所述混合槽中將所述催化劑粉末和吸附粉末混合到植物基油中； 將所述槽中的所述混合物加熱至約60-80"C的溫度范圍40 - 60分 鐘的時間；將所述混合物泵送通過過濾系統(tǒng)以基本上除去所有的顆粒和粉狀 材料，并且得到已過濾的生物燃料。
15、 一種用于協助將植物油轉化成生物燃料的反應粉末組合物，包i^。催化劑組合物粉末，該催化劑組合物粉末含有25 - 35重量％的鋁 礦泥沸石材料Na2CK Si02、 H203和65 - 75重量％的配比為0。75CaCK 0.2Na2CK A1203、 2SM32、 4。5H20的氧化H氧化鈉、氧化鋁、二氧化 硅和水的組合物；和吸附組合物粉末，該吸附組合物粉末含有二氧化硅(Si02)、氧化 鋁(A1203 )、氧化鐵(Fe203 )、氧化鎂(MgO )和氧化鈣(CaO )的。
16、 權利要求15的反應粉末，其中形成粒徑小于200nm的所述粉末。
17、 權利要求15的反應粉末，其中所述催化劑組合物粉末與吸附 組合物粉末的比率為約l: 2-1: 6。
18、 權利要求15的反應粉末，其中所述催化劑粉末與吸附粉末的 比率為約1: 2-1: 4。
19、 權利要求15的反應粉末，其中處理l歸升植物油所需要的催 化劑組合物粉末的量為約450 -550克。
20、 權利要求15的反應粉末，其中處理100升植物油所需要的吸 附粉末的量為約l公斤-6公斤。
21、 一種廢棄植物油轉化礦泥，包括 廢棄植物油； 催化劑組合物粉末； 吸附組合物粉末；所述廢棄植物油、催化劑組合物粉末和吸附組合物粉末以100升的 油，約400- 600克的催化劑組合物粉末和約柳0-3，,0克的吸附組合 物粉末的比例混合在一起。
22、 權利要求21的廢棄植物油轉化礦泥,其中所述催化劑組合物 粉末和所述吸附組合物粉末分別包括:催化劑組合物粉末，該催化劑組合物粉末含有鋁礦泥沸石材料 (Na20， Si02， xH20 )，和配比為0。75CaO、 0.2Na2O、 Al2。3、 2Si02、 4.51120的氧化釣、氧化鈉、氧化鋁、二氧化硅和水的組合物；和吸附組合物粉末，該吸附組合物粉末含有75 - 85重量%的二氧化 硅(Si02 )、 10 - 14重量%的氧化鋁(A1203 )、2-4重量%的氧化鐵 (Fe203 )、 2 - 5重量％的氧化鎂(MgO )和0.5-2重量％的氧化鈣(CaO )。
23、 一種制備燃料的方法，包括以下步驟 將需要量的礦物基油或石油基油泵入混合槽中；制備催化劑粉末組合物，該催化劑粉末組合物含有鋁礦泥沸石材料 (Na20, Si02， H20)和配比為Na2CK nSi02、 ^120的氧化鈉、二氧 化硅和水的組合物；制備吸附粉末組合物；在所述混合槽中將所述催化劑粉末和所述吸附粉末混合到所述油中；將所述槽中的所述混合物加熱至約60 -80t:的溫度范圍40- 60分 4中的時間；將所述混合物泵送通過過濾系統(tǒng)以基本上除去所有的顆粒和粉狀 材料，并且得到具有能量含量大于9000卡路里/克的已過濾的燃料。
24、 權利要求23的制備燃料的方法，其中所述催化劑粉末優(yōu)選包 含25 -35重量％的鋁礦泥沸石材料(Na20， nSi02, xH20 )和65 - 75 重量。/。的Na:jO、 nSK)2、 xH20。
25、 權利要求24的制備燃料的方法，其中所述吸附組合物粉末是 75 - 85重量％的二氧化珪(Si02 )、 10 - 14重量％的氧化鋁(A1203 )、 2-4重量％的氧化鐵(Fe203 )、 2 - 5重量％的氧化鎂(MgO )和0.5 —2重量％的氧化鈞(CaO )。
26、 權利要求23的制備燃料的方法，其中催化劑粉末與吸附粉末 的比例為約1:2-1:6。
27、 權利要求23的制備燃料的方法，其中處理100升油所需要的 催化劑粉末的量為約450 - 550克。
28、權利要求23的制備燃料的方法，其中處理l,升油所需要的 吸附粉末的量為約1^^斤-6 >斤。
29、 一種用于協助將被污染的石油轉化成燃料級油的反應粉末組合 物，包含催化劑組合物粉末，該催化劑組合物粉末含有25 - 35重量％的鋁 礦泥沸石材料(Na20， Si02， H20)，和65 - 75重量％的配比為Na20， nSi02， xH20的氧化鈉、二氧化珪和水的組合物;和吸附組合物粉末,該吸附組合物粉末含有二氧化硅(Si02)、氧化 鋁(A1203 )、氧化鐵(Fe203 )、氧化鎂(MgO)和氧化鉤(CaO )。
30、 權利要求29的反應粉末，其中所述吸附組合物粉末包含70重 量。/。以上的二氧化珪(Si02)。
全文摘要
一種不使用甲醇作為反應物或催化劑而將廢棄的植物油有效地轉化成生物燃料的工藝、方法、裝置和材料。將得到的生物燃料與煤油或重油混合以形成可與柴油混合的穩(wěn)定的柴油級燃料。此外，所述工藝和裝置也適用于將植物原油和其它廢棄的油或原料油，如用過的發(fā)動機用油轉化成燃料或燃料添加劑。
文檔編號C07C7/13GK101163655SQ200680013318
公開日2008年4月16日 申請日期2006年4月21日 優(yōu)先權日2005年4月22日
發(fā)明者仲村訓一 申請人:仲村訓一