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1 頁,共 15 (發明說明書) 【發明說明書】 【中文發明名稱】利用高酸價油製備生質柴油之方法 【英文發明名稱】METHOD OF PREPARING BIODIESEL USING HIGH-ACID-VALUE OIL 【技術領域】 0001】 本 發 明 是 有 關 於 一 種 製 備 生質柴油之方法,特 別 是 有 關 於 一種使用混合廢食用油或高酸價油等成本較低的油脂當作原料 油,同時使用均質機搭配適當的鹼觸媒之製備生質柴油之方法。 【先前技術】 0002】 近年來,由於能源需求的增加以及環境污染的問題日益 嚴重,因此人們不斷地嘗試尋找替代能源及可再生能源,其中生 質柴油是一項兼具環保及永續發展的潔淨能源,近年來逐漸引起 關注。生質柴油為長鏈脂肪酸單烷基酯,是從可再生的脂質原料 中取得,屬於一種新的石化柴油的替代燃料,可直接地替換柴油 使用在任何機器設備上,亦可儲存於任何的儲油設備中,在運輸 的過程中比石化柴油安全且較不易揮發。生質柴油具有獨特的優 點,如可再生、可生物降解的、對環境友好以及在自然界中無毒 的。 0003】 目前大部分的生質柴油是由純植物油脂製造而成,但植 物油的成本比石化燃料高約 2 倍,故生質柴油的商業化成本過 高,因而缺乏市場競爭性。因此若能使用廢棄食用油或高酸價油

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  • 第 1 頁,共 15 頁(發明說明書)

    【發明說明書】

    【中文發明名稱】利用高酸價油製備生質柴油之方法

    【英文發明名稱】METHOD OF PREPARING BIODIESEL USING

    HIGH-ACID-VALUE OIL

    【技術領域】

    【0001】 本發明是有關於一種製備生質柴油之方法,特別是有關於

    一種使用混合廢食用油或高酸價油等成本較低的油脂當作原料

    油,同時使用均質機搭配適當的鹼觸媒之製備生質柴油之方法。

    【先前技術】

    【0002】 近年來,由於能源需求的增加以及環境污染的問題日益

    嚴重,因此人們不斷地嘗試尋找替代能源及可再生能源,其中生

    質柴油是一項兼具環保及永續發展的潔淨能源,近年來逐漸引起

    關注。生質柴油為長鏈脂肪酸單烷基酯,是從可再生的脂質原料

    中取得,屬於一種新的石化柴油的替代燃料,可直接地替換柴油

    使用在任何機器設備上,亦可儲存於任何的儲油設備中,在運輸

    的過程中比石化柴油安全且較不易揮發。生質柴油具有獨特的優

    點,如可再生、可生物降解的、對環境友好以及在自然界中無毒

    的。

    【0003】 目前大部分的生質柴油是由純植物油脂製造而成,但植

    物油的成本比石化燃料高約 2 倍,故生質柴油的商業化成本過

    高,因而缺乏市場競爭性。因此若能使用廢棄食用油或高酸價油

  • 第 2 頁,共 15 頁(發明說明書)

    等其他成本較低的油脂當作原料油以製備生質柴油,將可大幅降

    低生質柴油的生產成本,亦可解決廢油處理的問題。許多研究顯

    示,使用從廢棄食用油製造的生質柴油,可以減少發動機的微粒

    物質 (particulate matter, PM)、碳氫化合物 (Hydrocarbon, HC)、CO

    及多環芳烴的排放量。雖然由使用生質柴油的柴油發動機的排放

    物中,顯示 NOx 的排放量有些微增加,但可藉由調整引擎噴射時

    程來改善。

    【0004】 如上所述,使用廢棄食用油製備生質柴油具有諸多優

    點,但仍存在一些問題,主要是這些廢棄油脂中常含有大量的游

    離脂肪酸,故無法直接以一般鹼製程而製造,需經由前處理先將

    其酸價降至一定值。酸價 (acid value)是指中和 1 克油脂中遊離脂

    肪酸所需的氫氧化鉀的毫克數,又稱酸值 (acid number)。酸價的

    單位:KOH mg/g。一些學者使用鹼催化反應與酸催化搭配酶促酯

    交換反應,其中鹼催化能達到最好的結果。生質柴油可以在較低

    溫度下用鹼催化劑來生產,而酸催化劑就需要較高的溫度和較長

    的反應時間來完成轉酯化反應。傳統水浴加熱的反應速度慢,因

    此 Ganesh 等人研究了廢棄食用油採用超音波輔助酯交換反應,

    且使用鹼性甲醇鉀作為催化劑。廢棄食用油在最佳條件下,30 分

    鐘即可達到 90%的生質柴油轉換率,而傳統的攪拌需時較久 1 至

    3 小時,但尚無法在產業上大量且快速地製備生質柴油。因此如

    何善用廢棄食用油快速且大量地製備生質柴油,以達到環保、高

    效率及降低成本之目的,係為現今產業界的一大挑戰。

    【發明內容】

  • 第 3 頁,共 15 頁(發明說明書)

    【0005】 有鑑於上述習知技術之問題,本發明之目的就是在提供

    一種使用混合廢棄食用油或高酸價油,同時使用均質機搭配適當

    的鹼觸媒之製備生質柴油之方法,以解決習知技術中製備成本較

    高、製程耗時或無法大量生產的問題。

    【0006】 根據本發明之一目的,提出一種製備生質柴油之方法,

    包含下述步驟:將高酸價油與低酸價油以預設油莫耳比例混合,

    以得到混合油;將甲醇及鹼觸媒加入至混合油中,以得到鹼處理

    油;以及將鹼處理油置入均質機中,在預設溫度及預設轉速下進

    行轉酯化反應預設時間,以得到生質柴油;其中鹼觸媒包含甲醇

    鈉或氫氧化鈉。

    【0007】 較佳者,高酸價油可為酸價大於 2mg KOH/g 之油,低酸

    價油可為酸價小於 2mg KOH/g 之油。

    【0008】 較佳者,高酸價油:低酸價油之預設油莫耳比例可為約

    6: 4 至約 2: 8。

    【0009】 較佳者,甲醇:混合油的醇油莫耳比可為約 7: 1 至約

    12: 1。

    【0010】 較佳者,鹼觸媒之重量為混合油之重量的約 0.5 重量%

    至約 1.5 重量%。

    【0011】 較佳者,預設溫度可為約 55℃至約 65℃。

    【0012】 較佳者,預設轉速可為約 5000rpm 至約 9000rpm。

    【0013】 較佳者,預設時間係為約 4 分鐘至約 12 分鐘。

    【0014】 較佳者,製備生質柴油之方法可在無水狀態下進行。

    【0015】 承上所述,依本發明之使用廢棄食用油搭配適當的鹼觸

  • 第 4 頁,共 15 頁(發明說明書)

    媒與均質機以製備生質柴油之方法,其可具有一或多個下述優點:

    【0016】 (1) 此方法可藉由使用廢棄食用油作為製備生質柴油的

    原料,而大幅降低生產成本,使其在市場上具有競爭性。

    【0017】 (2) 此方法可藉由使用廢棄食用油作為製備生質柴油的

    原料,藉此可解決廢油處理的問題,以達到資源永續利用的環保

    目的。

    【0018】 (3) 此方法可藉由使用適當的鹼觸媒如甲醇鈉搭配已市

    場化的均質機,並在最佳參數包括反應溫度、反應時間、催化劑

    用量或醇油比等的條件下反應,使能在較短的時間內大量製備符

    合台灣 CNS 15072 生質柴油標準規範 96.5%的柴油純度,以符合

    市場需求。

    【圖式簡單說明】

    【0019】 第 1 圖 係為本發明之製備生質柴油之方法之實施例 1

    之流程圖。

    【0020】 第 2 圖 係為本發明之製備生質柴油之方法所使用之均

    質機之構造示意圖。

    【0021】 第 3 圖 係為分別變化甲醇鈉或氫氧化鈉之含量佔混合

    油之含量為 0.5、 0.75、1.00、1.25、 1.50 重量%之實施例 5 至實

    施例 14 所製得生質柴油轉換率之長條圖。

    【0022】 第 4 圖 係為分別變化醇油莫耳比值為 7、8、9、10、11、

    12 之實施例 15 至實施例 20 所製得生質柴油轉換率之長條圖。

    【0023】 第 5 圖 係為分別變化均質機之轉速為 5000、 6000、

  • 第 5 頁,共 15 頁(發明說明書)

    7000、 8000、 9000rpm 之實施例 21 至實施例 25 所製得生質柴油

    轉換率之長條圖。

    【0024】 第 6 圖 係為分別變化反應溫度為 55℃、 60℃、 65℃及

    變化反應時間為 4、 6、 8、10、12 分鐘之實施例 26 至實施例 40

    所製得生質柴油轉換率之長條圖。

    【實施方式】

    【0025】 本發明將藉由下列較佳實施例及其配合之圖式,作進一

    步之詳細說明。需注意的是,以下各實施例所揭示之實驗數據,

    係為便於解釋本案技術特徵,並非用以限制其可實施之態樣。

    【0026】 請參閱第 1 圖,其係為本發明之製備生質柴油之方法之

    實施例 1 之流程圖。由此圖可知,本發明之製備生質柴油之方法

    可包含下述步驟:將高酸價油與低酸價油以預設油莫耳比例混

    合,以得到混合油 (步驟 S1)。其中高酸價油可為酸價大於 2mg

    KOH/g 之油,低酸價油可為酸價小於 2mg KOH/g 之油;高酸價

    油:低酸價油之預設油莫耳比例可為約 6:4 至約 2: 8。將甲醇

    及鹼觸媒加入至混合油中,以得到鹼處理油 (步驟 S2)。其中甲醇:

    混合油的醇油莫耳比可為約 7:1 至約 12:1;鹼觸媒之重量可為

    混合油之重量約 0.5 重量%至約 1.5 重量%;其中鹼觸媒包含甲醇

    鈉或氫氧化鈉。將鹼處理油置入均質機中,在預設溫度及預設轉

    速下反應預設時間,以得到生質柴油 (步驟 S3)。其中預設溫度可

    為約 55℃至約 65℃;預設轉速可為約 5000rpm 至約 9000rpm;預

    設時間可為約 4 分鐘至約 12 分鐘。本發明之方法可在無水狀態

    下進行。

  • 第 6 頁,共 15 頁(發明說明書)

    【0027】 均質機係為已經市場化的設備,主要廣泛應用在乳品及

    相關行業的粗預乳液的製備,其高剪切攪拌和混合作用的條件

    下,可達有效的乳化和均化效果。本發明採用均質機以製備生質

    柴油,可放大產量規模並提高效率。請參閱第 2 圖,其係為本發

    明之製備生質柴油之方法所使用之均質機之構造圖。如圖所示,

    均質機 1 主要包含均質器 10、反應容器 20、恆溫水槽 30 以及冷

    凝器 40,其中冷凝器 40 具有進水口 41 與出水口 42,以利於水

    在冷凝器 40 中流動,達到恆溫的效果。

    【0028】 為了決定高酸價油:低酸價油之預設油莫耳比例之較佳

    之比例,以進行後續本發明之製備生質柴油,其中兩種油混合後

    之總酸價需低於約 2mg KOH/g。本發明之實施例 2 至 4 及比較例

    1 至 3 係為分別變化高酸價油與低酸價油之莫耳比例為 10: 0 至

    0:10,並對混合後的油進行酸價測定。其中酸價測定的步驟為:

    精稱 5g 油於 250 mL 三角錐瓶中,加入酒精乙醚混合液 150

    mL(1: 1; v/v),滴入 1%酚酞指示劑,最後用 0.1 N 氫氧化鉀溶

    液滴定。酸值的定義為在滴定 1 克的待測油時,所需要的氫氧化

    鉀質量,以毫克為單位,並經以下計算得出酸價:

    56.1AN∕W

    A 是氫氧化鉀的滴定量 (ml)

    N 是氫氧化鉀的當量濃度 (M)

    56.1 是氫氧化鉀的分子量

    W 是待測油的質量 (g)

    其實施例 2 至 4 及比較例 1 至 3 的條件及酸價結果詳如表 1 所示。

  • 第 7 頁,共 15 頁(發明說明書)

    表 1

    高酸價油:低酸價油(莫耳) 酸價(mg KOH/g)

    比較例 1 10:0 4.182

    比較例 2 8:2 3.23

    實施例 2 6:4 2.08

    實施例 3 4:6 1.98

    實施例 4 2:8 1.02

    比較例 3 0:10 0.54

    【0029】 由表 1 可得知,僅含高酸價油的比較例 1 其酸價高達

    4.182 mg KOH/g,而比較例 2 係高酸價油混雜少部分的低酸價

    油,使總體酸價下降,但仍不符合本發明之需求。實施例 2 已使

    酸價逼近本發明之要求小於約 2mg KOH/g,實施例 3 及 4 其值更

    小,而僅含低酸價油的比較例 3 其酸價僅 0.54 mg KOH/g。因此

    考量油品質與成本的情況下,預設油莫耳比例之高酸價油:低酸

    價油為 4: 6 之實施例 3 係為較佳之實施例。

    【0030】 在本發明之實施例 5 中,以從便當店取得的廢棄食用油

    作為高酸價油及低酸價油的範例,並個別測量不同來源之廢棄食

    用油的酸價,以決定何者為高酸價油或低酸價油。將高酸價油與

    低酸價油以較佳的預設油莫耳比例 4: 6 混合,以得到混合油。

    並以甲醇鈉作為鹼觸媒之範例,將佔混合油重量約 0.5 重量%的

    甲醇鈉加入至混合油中,並加入醇油莫耳比為 9: 1 的甲醇,以

    得到鹼處理油。將此鹼處理油置入均質機中,在 65℃及 7000rpm

    轉速下反應 8 分鐘,可得到本發明之生質柴油。其中在此種鹼催

    化的酯交換反應,甘油酯、醇必須是無水狀態,因為水會導致油

  • 第 8 頁,共 15 頁(發明說明書)

    部分皂化反應而影響本發明的製備。

    【0031】 本發明之實施例 6 係與實施例 5 之製備方式相似,差別

    僅在於鹼觸媒之範例為氫氧化鈉。而實施例 7 至 14 亦與實施例

    5、 6 相似,差別僅在於分別變化鹼觸媒含量佔混合油含量為

    0.75、1.00、1.25、1.50 重量%。為使便於理解,本發明之實施例

    5 至 14 之參數條件詳如表 2 所示。

    表 2

    使用的鹼觸媒 鹼觸媒重量佔混合油重量(wt%)

    實施例 5 NaOCH3 0.5

    實施例 6 NaOH 0.5

    實施例 7 NaOCH3 0.75

    實施例 8 NaOH 0.75

    實施例 9 NaOCH3 1

    實施例 10 NaOH 1

    實施例 11 NaOCH3 1.25

    實施例 12 NaOH 1.25

    實施例 13 NaOCH3 1.5

    實施例 14 NaOH 1.5

    【0032】 請參閱第 3 圖,其係為分別變化甲醇鈉或氫氧化鈉之重

    量佔混合油之重量為 0.5、 0.75、1.00、1.25、1.50 重量%之實施

    例 5 至實施例 14 所製得生質柴油轉換率之長條圖。其中生質柴

    油轉換率之計算方法如下:秤取樣品生質柴油 0.5 g,內部標準品

  • 第 9 頁,共 15 頁(發明說明書)

    為月桂酸甲酯 (Methyl laurate) 0.05 g,溶於溶劑正己烷 10 mL,彼

    此充份混合後,取 1μL 注射到氣相層析儀。氣相層析儀的條件

    為:注射口溫度 280 °C,氮氣流速 45mL/分鐘,空氣流速 450mL/

    分鐘,分流比 (split ratio)為 1:20,偵檢器的溫度為 300 °C,升溫

    程序為 210 °C 維持 4 分鐘,接著上升的速率為 4 °C/分鐘,上升至

    240 °C 固定 8 分鐘。並由層析圖之波峰面積,經以下計算得出生

    質柴油之轉換率 (%):

    { [(脂肪酸甲酯的波峰面積∕內標準品的波峰面積 ) x 內標準品

    的重量 ] ∕ 樣品生質柴油的重量 } x 100

    【0033】 由第 3 圖可得知,使用甲醇鈉作為鹼觸媒以製得的生質

    柴油,其轉換率均較同重量%的氫氧化鈉作為鹼觸媒以製得的生

    質柴油轉換率高。因此在相同的鹼觸媒重量%之下,甲醇鈉比氫

    氧化鈉為較佳之鹼觸媒。另一方面,當實施例 7 中甲醇鈉的添加

    量為 0.75 重量%時,轉換率已達到台灣 CNS 15072 生質柴油標

    準規範 96.5%以上,且鹼觸媒量 0.75 重量%時不會形成在轉酯化

    反應中過多的水,使得鹼觸媒 NaOCH3 可得到最大量的甲酯。對

    於鹼催化的酯交換反應,甘油酯、醇必須是無水狀態,因為水會

    導致油部分皂化反應,甚至在觸媒添加量達到 2.1 重量%時所製

    備的生質柴油已皂化成塊。當不足觸媒量時則需要較長的反應時

    間,轉換率也較低,然而進一步的添加更多的觸媒,反而生質柴

    油的轉換率有下降的現象,可能是添加過量的觸媒,使得反應物

    醇、油、觸媒更不易混合造成下降的原因。綜上所述,考量成本

    及無水等諸多因素,較佳的實施例係甲醇鈉添加量為 0.75 重量%

    的實施例 7。

    【0034】 本發明之實施例 15 至 20 係與實施例 5 之製備方式相

  • 第 10 頁,共 15 頁(發明說明書)

    似,差別僅在於分別變化醇油莫耳比為 7:1、8:1、9:1、10:

    1、11:1、12:1。為使便於理解,本發明之實施例 15 至 20 之參

    數條件詳如表 3 所示。

    表 3

    醇油莫耳比

    實施例 15 7:1

    實施例 16 8:1

    實施例 17 9:1

    實施例 18 10:1

    實施例 19 11:1

    實施例 20 12:1

    【0035】 請參閱第 4 圖,其係為分別變化醇油莫耳比值為 7、 8、

    9、 10、11、 12 之實施例 15 至實施例 20 所製得生質柴油轉換率

    之長條圖。由第 4 圖可得知,當使用 NaOCH3 鹼觸媒約 0.75 重量

    %之添加量,反應溫度 65 °C,轉速 7000 rpm 下反應 8 分鐘時,在

    醇對混合油比為 7: 1 時,甲醇與混合油尚未完全反應,轉換率

    偏低僅 75.88 %,當醇油莫耳比從 7: 1 上升到 9: 1 時,轉換率

    可達到符合台灣 CNS 15072 生質柴油標準規範 96.5%以上。更進

    一步地將醇油莫耳比提高,發現在 10: 1 時轉換率達最高,但到

    了醇油莫耳比 11: 1 時,轉換率呈現微幅下降的情形。下降的原

    因可能是甲醇量過多,其會稀釋反應系統中觸媒濃度,導致逆反

    應的發生,而使得轉換率下降。因此,考慮成本及品質的情況下,

    較佳的實施例係醇油莫耳比為 9: 1 的實施例 17。

  • 第 11 頁,共 15 頁(發明說明書)

    【0036】 本發明之實施例 21 至 25 係與實施例 5 之製備方式相

    似,差別僅在於分別變化均質機轉速為 5000、6000、7000、8000、

    9000rpm。為使便於理解,本發明之實施例 21 至 25 之參數條件

    詳如表 4 所示。

    表 4

    均質機轉速(rpm)

    實施例 21 5000

    實施例 22 6000

    實施例 23 7000

    實施例 24 8000

    實施例 25 9000

    【0037】 請參閱第 5 圖,其係為分別變化均質機之轉速為 5000、

    6000、 7000、 8000、 9000rpm 之實施例 21 至實施例 25 所製得生

    質柴油轉換率之長條圖。由第 5 圖可得知,當使用 NaOCH3 鹼觸

    媒約 0.75 重量%之添加量,反應溫度 65 °C,醇油莫耳比為 9: 1

    下反應 8 分鐘,均質機轉速由 5000rpm 逐漸提高至 9000 rpm 時,

    轉換率逐漸增加。其係因較高的轉速,可使混合油、甲醇、鹼觸

    媒更加均勻混合,並增加接觸機率,進而提高生質柴油轉換率。

    均質機轉速在 8000rpm 時,生質柴油轉換率可達 97.38 %,而轉

    速增加至 9000rpm,轉換率更提高至 98%以上。因此以節省能源

    消耗為前提並符合台灣生質柴油標準規範的情況下,較佳的實施

    例係均質機轉速為 8000rpm 的實施例 24。

    【0038】 本發明之實施例 26 至 40 係與實施例 5 之製備方式相

  • 第 12 頁,共 15 頁(發明說明書)

    似,差別僅在於分別變化反應溫度為 55℃、60℃、65℃,以及分

    別變化反應時間為 4、 6、8、10、 12 分鐘。為使便於理解,本發

    明之實施例 26 至 40 之參數條件詳如表 5 所示。

    表 5

    反應溫度(℃) 反應時間(分鐘)

    實施例 26 55 4

    實施例 27 60 4

    實施例 28 65 4

    實施例 29 55 6

    實施例 30 60 6

    實施例 31 65 6

    實施例 32 55 8

    實施例 33 60 8

    實施例 34 65 8

    實施例 35 55 10

    實施例 36 60 10

    實施例 37 65 10

    實施例 38 55 12

    實施例 39 60 12

    實施例 40 65 12

    【0039】 請參閱第 6 圖,其係為分別變化反應溫度為 55℃、60℃、

    65℃及變化反應時間為 4、 6、 8、 10、 12 分鐘之實施例 26 至實

  • 第 13 頁,共 15 頁(發明說明書)

    施例 40 所製得生質柴油轉換率之長條圖。由第 6 圖可得知,當

    使用 NaOCH3 鹼觸媒約 0.75 重量%之添加量,醇油莫耳比為 9:1,

    轉速 8000rpm 下,反應溫度 55 °C 反應時,因反應溫度較低,反

    應時間於 8 分鐘時,生質柴油轉換率無法達到標準 96.5 %以上。

    當反應溫度為 60 °C 時,反應時間 10 分鐘,生質柴油轉換率可達

    到 97.1%,而反應溫度提高為 65 °C 時,因甲醇達到沸點,造成反

    應系統的更加擾動,可促進反應物的混合,因此於 65 °C 下反應 8

    分鐘時,生質柴油轉換率便可達 97.1%,可符合台灣 CNS 15072

    生質柴油標準規範 96.5%以上。本發明利用均質機促進反應物的

    混合,可於短時間製造高轉換率之生質柴油,於 65 °C 下反應時間

    至 10 分鐘,轉換率有稍微提升至 98.2%,然而,反應時間至 12

    分鐘時,轉換率則有下降的趨勢,主要是反應時間過長,將導致

    甲醇揮發過多,造成反應系統中的甲醇量降低,故過長的反應時

    間並不能增加生質柴油轉換率。因此以考量節省能源成本及轉換

    率的情況下,較佳的實施例係反應溫度為 65 °C 及反應時間為 8

    分鐘的實施例 34。

    【0040】 本發明之實施例 41 及 42 係與實施例 5 之製備方式相

    似,差別僅在於實施例 41 及 42 係分別為使用均質機 5 分鐘及 10

    分鐘以製備生質柴油,而比較例 4 及 5 係分別為使用傳統水浴加

    熱機 5 分鐘及 10 分鐘以製備生質柴油。並測量製得的生質柴油

    轉換率,其相關條件及轉換率結果詳如表 6 所示。

    表 6

    反應時間(分鐘) 製得生質柴油轉換率(%)

    比較例 4 5 5.04

  • 第 14 頁,共 15 頁(發明說明書)

    比較例 5 10 9.66

    實施例 41 5 79.50

    實施例 42 10 98.24

    【0041】 由表 6 可得知,無論使用均質機進行製備生質柴油之轉

    酯化反應 5 分鐘或 10 分鐘的實施例 41 或 42,其轉換率都比使用

    傳統水浴加熱機的比較例 4 及 5 的轉換率來的高。由於均質機在

    高速旋轉的轉子帶動下,讓液體進入轉子與定子形成的狹小剪切

    區,在該區域內轉子經旋轉而對液體剪切,達到細化之目的,進

    行反應時,反應物表面和內部同時受到作用,整體均勻一致;反

    之,當使用水浴加熱時是利用熱傳導將熱量首先傳遞給被加熱物

    的表面,再透過熱傳導逐步使中心溫度升高,它要使中心部位達

    到所需的溫度,需要一定的熱傳導時間。另外,均質機可以讓甲

    醇在高速旋轉摩擦產生熱,能夠有效促進反應,使反應效率增加。

    【0042】 總結來說,參照表 1 至表 6 以及第 3 圖至第 6 圖可得知,

    本發明之製備生質柴油之方法使用均質機,混合高酸價油比低酸

    價油約 6:4 至約 2:8,並採用甲醇鈉約 0.5 重量%至約 1.5 重量

    %作為鹼觸媒,加入醇油莫耳比約 7:1 至約 12:1 的甲醇,在反

    應溫度約 55℃至約 65℃、均質機轉速約 5000rpm 至約 9000rpm、

    反應時間約 4 分鐘至約 12 分鐘的無水狀態下,可有效促進混合

    廢油進行轉酯化反應,以大量且快速地製備生質柴油,而達到減

    低成本、環保及高品質之目的。

    【0043】 以上所述僅為舉例性,而非為限制性者。任何未脫離本

    發明之精神與範疇,而對其進行之等效修改或變更,均應包含於

    後附之申請專利範圍中。

  • 第 15 頁,共 15 頁(發明說明書)

    【符號說明】

    【0044】 S1~S3:步驟

    1:均質機

    10:均質器

    20:反應容器

    30:恆溫水槽

    40:冷凝器

    41:進水口

    42:出水口

  • 第 1 頁,共 2 頁(發明申請專利範圍)

    【發明申請專利範圍】

    【第 1項】 一種製備生質柴油之方法,包含下述步驟:

    將一高酸價油與一低酸價油以一預設油莫耳比例混

    合,以得到一混合油;

    將甲醇及一鹼觸媒加入至該混合油中,以得到一鹼處

    理油;以及

    將該鹼處理油置入一均質機中,在一預設溫度及一預

    設轉速下進行轉酯化反應一預設時間,以得到一生

    質柴油;

    其中該鹼觸媒包含甲醇鈉或氫氧化鈉。

    【第 2項】 如申請專利範圍第 1 項所述之方法,其中該高酸價油

    係為酸價大於 2mg KOH/g 之油,該低酸價油係為酸

    價小於 2mg KOH/g 之油。

    【第 3項】 如申請專利範圍第 1 項所述之方法,其中該高酸價

    油:該低酸價油之該預設油莫耳比例係為約 6:4 至

    約 2: 8。

    【第 4項】 如申請專利範圍第 1 項所述之方法,其中甲醇:該混

    合油的醇油莫耳比係為約 7: 1 至約 12:1。

    【第 5項】 如申請專利範圍第 1 項所述之方法,其中該鹼觸媒之

    重量為該混合油之重量的約 0.5 重量%至約 1.5 重量

    %。

    【第 6項】 如申請專利範圍第 1 項所述之方法,其中該預設溫度

    係為約 55℃至約 65℃。

  • 第 2 頁,共 2 頁(發明申請專利範圍)

    【第 7項】 如申請專利範圍第 1 項所述之方法,其中該預設轉速

    係為約 5000rpm 至約 9000rpm。

    【第 8項】 如申請專利範圍第 1 項所述之方法,其中該預設時間

    係為約 4 分鐘至約 12 分鐘。

    【第 9項】 如申請專利範圍第 1 項所述之方法,其係在無水狀態

    下進行。

  • 將高酸價油與低酸價油以預設油莫耳比例混合,以得到混合油

    將甲醇及鹼觸媒加入至混合油中,以得到鹼處理油

    將鹼處理油置入均質機中,在預設溫度及預設轉速下進行轉酯化反應預設時間,以得到

    生質柴油

    S1

    S2

    S3

    第 1 圖

    【發明圖式】

    第 1頁,共 6頁(發明圖式)

  • 32

    30

    31

    40

    10

    20

    第 2 圖

    第 2頁,共 6頁(發明圖式)

  • 85

    90

    95

    100

    800.50 0.75 1.00 1.25 1.50

    NaOCH3NaOH

    鹼觸媒含量 (重量%)

    轉換

    率 (

    %)

    第 3 圖

    第 3頁,共 6頁(發明圖式)

  • 121212121212

    75

    80

    85

    90

    95

    100

    醇油莫耳比值

    轉換

    率 (

    %)

    第 4 圖

    7 8 9 10 11 12

    醇油莫耳比值

    第 4頁,共 6頁(發明圖式)

  • 90008000700060005000

    100

    95

    90

    85

    80

    75

    70

    轉速 (rpm)

    轉換

    率 (

    %)

    第 5 圖

    第 5頁,共 6頁(發明圖式)

  • 1210864

    55°C

    60°C

    65°C

    55

    60

    65

    70

    75

    80

    85

    90

    95

    100

    反應時間 (分鐘)

    轉換

    率 (

    %)

    第 6 圖

    第 6頁,共 6頁(發明圖式)