大豆油制備生物柴油的工藝的制作方法
【專(zhuān)利摘要】大豆油制備生物柴油的工藝試驗(yàn)采用轉(zhuǎn)脂化反應(yīng)，通過(guò)甲醇將大豆油中的脂肪酸甘油脂的甘油基取代下來(lái)，形成長(zhǎng)鏈脂肪酸甲脂和甘油，以達(dá)到減短碳鏈長(zhǎng)度，提高其流動(dòng)性的目的。其反應(yīng)原理如附圖所示。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：對(duì)傳統(tǒng)工藝進(jìn)行了大膽改革，擴(kuò)大生物柴油的原料產(chǎn)地，來(lái)充分利用荒棄的土地，拉動(dòng)相關(guān)的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、銷(xiāo)售產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提供更多的社會(huì)就業(yè)機(jī)會(huì)。本發(fā)明以大豆油為原料，對(duì)生物柴油的制備技術(shù)進(jìn)行了初步探索。本發(fā)明的有益效果是：該套工藝具有實(shí)施簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、操作方便。經(jīng)考察論證可適用于日常生產(chǎn)當(dāng)中，有較好的推廣前景。
【專(zhuān)利說(shuō)明】大豆油制備生物柴油的工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專(zhuān)利“大豆油制備生物柴油的工藝”涉及一種生活實(shí)用用品改造的理念，屬于技生活用品改造的科技創(chuàng)新領(lǐng)域并有一定的節(jié)能作用，值得推廣。

【背景技術(shù)】
[0002]天津市聚賢科技孵化器有限公司自2009年籌辦并創(chuàng)立以來(lái)，一直從事節(jié)能設(shè)備改造的研發(fā)工作，至今已投入技術(shù)研究經(jīng)費(fèi)百余萬(wàn)元。公司在充分發(fā)揮本單位科技人員作用的同時(shí)，還加強(qiáng)了與大學(xué)、科研單位的技術(shù)合作關(guān)系，與天津職業(yè)大學(xué)、中科院化學(xué)所建立了緊密型技術(shù)合作關(guān)系，并且聘請(qǐng)?zhí)旖蚵殬I(yè)大學(xué)的趙艷禹專(zhuān)家擔(dān)任本公司技術(shù)顧問(wèn)。
[0003]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生物技術(shù)特別是轉(zhuǎn)基因技術(shù)的廣泛應(yīng)用，我國(guó)油料作物的種植面積和產(chǎn)油率不斷提高，植物油的產(chǎn)量也逐年猛增；自從我國(guó)加入WTO后，國(guó)外油脂產(chǎn)品積極參與國(guó)內(nèi)油脂市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)，導(dǎo)致油脂市場(chǎng)出現(xiàn)供大于求的局面。因此，發(fā)展生物柴油產(chǎn)業(yè)可以將我國(guó)剩余的糧食更有效地轉(zhuǎn)化為生物能源，并可通過(guò)擴(kuò)大生物柴油的原料產(chǎn)地，來(lái)充分利用荒棄的土地，拉動(dòng)相關(guān)的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、銷(xiāo)售產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提供更多的社會(huì)就業(yè)機(jī)會(huì)。本文以大豆油為原料，對(duì)生物柴油的制備技術(shù)進(jìn)行了初步探索。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]大豆油制備生物柴油的工藝試驗(yàn)采用轉(zhuǎn)脂化反應(yīng)，通過(guò)甲醇將大豆油中的脂肪酸甘油脂的甘油基取代下來(lái)，形成長(zhǎng)鏈脂肪酸甲脂和甘油，以達(dá)到減短碳鏈長(zhǎng)度，提高其流動(dòng)性的目的。其反應(yīng)原理如附圖所示。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:對(duì)傳統(tǒng)工藝進(jìn)行了大膽改革，擴(kuò)大生物柴油的原料產(chǎn)地，來(lái)充分利用荒棄的土地，拉動(dòng)相關(guān)的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、銷(xiāo)售產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提供更多的社會(huì)就業(yè)機(jī)會(huì)。本文以大豆油為原料，對(duì)生物柴油的制備技術(shù)進(jìn)行了初步探索。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:該套工藝具有實(shí)施簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理、操作方便。經(jīng)考察論證可適用于日常生產(chǎn)當(dāng)中，有較好的推廣前景。
[0006]

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖一為大豆油制備生物柴油的工藝的制備過(guò)程。
[0008]

【具體實(shí)施方式】
[0009]“分別量取300 ml大豆油(約280 g)置于500ml燒瓶中，水浴加熱到一定溫度后，立即加入預(yù)先配置好的不同比例的氫氧化鈉甲醇溶液，開(kāi)動(dòng)攪拌器，并開(kāi)始記時(shí)。待反應(yīng)完全后，冷卻、分層，取上層液加酸中和、洗滌、分液、蒸餾，最后得到淺棕色澄清的產(chǎn)品，即生物柴油。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析，可以得出油醇摩爾比、NaOH的量、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度以及水的含量對(duì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的影響。4.1 NaOH用量對(duì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的影響催化劑NaOH的加入量對(duì)反應(yīng)有較顯著的影響，NaOH加入量分別為大豆油質(zhì)量的0.5%，0.6%，0.7%，0.8%，0.9%，1.0%，1.1%，1.2%, 1.3%, 1.4%, 1.5%時(shí)該反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率。由圖2可知，當(dāng)NaOH用量為1%時(shí)，該反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率最高；當(dāng)NaOH的用量較低時(shí)，NaOH很可能被游離脂肪酸所中和，而沒(méi)有起到催化劑的作用，致使反應(yīng)轉(zhuǎn)化率較低；當(dāng)NaOH用量過(guò)高時(shí)，會(huì)發(fā)生如下副反應(yīng):C〃H5( RCOO ) 3+3Na0H=3RC00Na+C〃H5 ( OH )3
該副反應(yīng)最終生成甘油和脂肪酸鈉的混合物，使反應(yīng)物粘度加大，直至形成凝膠，從而使甘油的分離更加困難，導(dǎo)致反應(yīng)轉(zhuǎn)化率下降。所以，在本試驗(yàn)研究的范圍內(nèi)，最適宜的NaOH用量為1%。4.2油醇摩爾比對(duì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的影響
油醇摩爾比是影響本反應(yīng)的最重要的因素之一。不同的油醇摩爾比時(shí)該反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)油醇摩爾比為1:3時(shí)，反應(yīng)不完全，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率較低；隨著反應(yīng)物濃度的增力口，推動(dòng)化學(xué)平衡向正方向進(jìn)行，表現(xiàn)為反應(yīng)轉(zhuǎn)化率的提高；當(dāng)油醇摩爾比達(dá)到1:6時(shí)，充分反應(yīng)后，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率可達(dá)94%;當(dāng)油醇摩爾比大于1:6時(shí)，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率沒(méi)有明顯提高，而過(guò)量的甲醇不僅使甘油的分離更加困難，而且也提高了回收甲醇的費(fèi)用。因此，本試驗(yàn)最佳的油醇摩爾比為1:6。
[0010]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案；因此，盡管本說(shuō)明書(shū)參照上述的各個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換；而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.大豆油制備生物柴油的工藝采用用紅四氮唑作為指示劑篩選酒精酵母；用蔗糖和甜高粱莖桿汁液作發(fā)酵液，發(fā)酵周期分別為63卜和45卜；甜高粱屬天然農(nóng)作物，成分復(fù)雜；通過(guò)紫外線誘變處理選育出的突變株階-06的最適發(fā)酵溫度和值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大豆油制備生物柴油的工藝，其特征在于:用紅四氮唑作為指示劑篩選酒精酵母的方法是有效的，可提高酒精酵母的分離選育效率，降低試驗(yàn)成本。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大豆油制備生物柴油的工藝，其特征在于:用蔗糖和甜高粱莖桿汁液作發(fā)酵液，發(fā)酵周期分別為63卜和45 11，相差很大，這是因?yàn)樘鸶吡磺o桿汁液中不僅含有大量蔗糖，還有一定量的葡萄糖和果糖等。
4.酵母菌在甜高粱莖汁中先利用葡萄糖提前進(jìn)入發(fā)酵期，而在蔗糖發(fā)酵液中，酵母菌必須先將蔗糖水解成葡萄糖然后加以利用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大豆油制備生物柴油的工藝，其特征在于:甜高粱屬天然農(nóng)作物，成分復(fù)雜，它對(duì)酵母菌酒精發(fā)酵影響的程度和具體原因有待于進(jìn)一步研究。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大豆油制備生物柴油的工藝，其特征在于:通過(guò)紫外線誘變處理選育出的突變株階-06的最適發(fā)酵溫度和值與出發(fā)菌株相同，酒精產(chǎn)量和碳源利用率提高的主要原因是突變株耐酒精能力比出發(fā)菌株增強(qiáng)了，故而發(fā)酵能力增強(qiáng)了。
【文檔編號(hào)】C11B1/00GK104419515SQ201310398075
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月5日
【發(fā)明者】王維燁 申請(qǐng)人:天津市聚賢科技孵化器有限公司