一種生物質乳化燃料助劑的製作方法
2023-06-04 15:02:06 1
專利名稱：一種生物質乳化燃料助劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種化工產品—燃油乳化助劑，尤其涉及一種主要成分可再生的生物質的乳化助劑。
背景技術：
目前，我國能源短缺已成為制約國民經濟發展的重要因素。乳化各種油類是一種新能源，可大大緩解能源短缺，並帶來巨大的經濟效益和社會效益。燃料油摻水或與低碳醇類(如甲醇和乙醇)混合乳化後燃燒具有節約燃料、降低煙氣和汙染物排放量及延長燃燒設備使用壽命等優點。
目前現有技術中使用的乳化劑多為醚、酯類非離子表面活性劑，也有一些使用陰離子表面活性劑與非離子表面活性劑複合物作為乳化燃料油乳化劑的。普遍存在的問題是乳化燃料油組成過於複雜，使用的表面活性劑品種太多，成本較高。
發明內容
本發明的目的在於提供一種生物質乳化燃料助劑及其製備方法，該助劑中的主要成分可再生。
一種生物質乳化燃料助劑，其包括對可再生生物質原料用有機醇和有機胺改性得到的生物質改性劑、稀釋劑和穩定劑，以乳化燃料助劑的總重量為基準，生物質改性劑含量為79.9-81.3wt％，稀釋劑為18.1-19.4wt％，穩定劑為0.6-0.7wt％；其中可再生生物質原料為植物油脂加工過程中下腳料中提取的脂肪酸和酸化油以及動物油脂加工過程中的動物脂肪酸和酸化油；稀釋劑為甲醇、乙醇、丙醇、丁醇或丙酮；穩定劑為聚氧化乙烯苯醚型磷酸酯。
所述的有機醇為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇或異丁醇。
所述的有機胺為一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、一正丁胺、二正丁胺、三正丁胺、一正丙胺、二正丙胺和三正丙胺中的一種或多種。
所述脂肪酸主要是十六碳和十八碳的脂肪酸，優選為十六烷酸(C16H32O2)，十八烷酸(C18H36O2)，十六烯酸(C16H30O2)和十八烯酸(C18H34O2)中的一種或多種。
聚氧化乙烯苯醚型磷酸酯可為聚氧化乙烯苯醚單磷酸脂。
該燃料助劑的製備方法，即在25-30℃下，將有機醇和有機胺混合物按可再生生物質原料重量的9-20％(其中一份有機醇，四份有機胺)緩慢加入到可再生生物質原料中，邊滴加邊進行剪切攪拌，有機胺類和有機醇類與可再生生物質發生化學反應，反應充分後，得到生物質改性劑，將得到的生物質改性劑與稀釋劑和穩定劑在50-55℃混合，並對所得混合物以880-1500轉/分鐘的剪切速率進行高速剪切攪拌直至混合物為均一相，即得到乳化燃料助劑。
可再生生物質與有機醇和有機胺的主要反應式如下(有機胺和有機醇比例為4∶1)
其中RCOOH代表可再生生物質原料中的脂肪酸，R′OH為有機醇，H2N-CH2CH2OH為有機胺。該反應得到的主要物質為脂肪酸脂和脂肪酸乙醇胺。
該生物質乳化燃料助劑主要用於燃料和水或甲醇的乳化。其中乳化燃料包括汽油、煤油、柴油、重油、渣油、醇類、酮類、烴類的衍生物、植物油脂類及生物柴油等與水的乳化，或汽油，煤油、柴油、重油、渣油、酮類、烴類的衍生物、植物油脂類及生物柴油等非醇類乳化燃料與醇類的乳化。
一種乳化燃料，包括燃料油，生物質乳化燃料助劑和水或甲醇，其中以整個乳化燃料的重量為基準，燃料油為60-80％，生物質乳化燃料助劑為5-20％，水或甲醇為10-20％。
其中燃料油為汽油，煤油、柴油、重油、渣油、醇類、酮類、烴類的衍生物、植物油脂類及生物柴油。
該助劑中的主要成分可再生，成本低，不僅可以保證乳化燃料的乳化效果，使乳化油質穩定期達一年以上，同時又能保證並調整燃油的各項指標。經該助劑乳化後的燃料燃燒熱值高達9000千卡/千克以上，並且點火性能好、冷啟動性強、節油效果好，可節省25-30％的石化燃料，並能降低石化燃料成本30％左右；該助劑無腐蝕性，從而能延長內燃機的使用壽命。使用該助劑也能減少尾氣中的有害氣體40-60％，減少煙塵50％以上，煙度降低2波度單位，能大大降低對環境的汙染。
具體實施例方式
實施例1將692g棉籽油脂肪酸加入到2000ml的燒杯中，然後把實驗室用高剪切乳化機放入脂肪酸中，啟動高剪切乳化機開始剪切，然後在將90g正丁胺和25g乙醇緩慢加入到脂肪酸中，剪切10分鐘後，升溫到50℃，再加入稱重好的甲醇稀釋劑187g，繼續剪切2分鐘，加入稱重好的穩定劑聚氧化乙烯苯醚單磷酸脂6g，攪拌2分鐘即可得到穩定、透明的生物質燃料助劑。
實施例2按配比取5重量％的實施例1製備的乳化助劑，並將其與15重％的甲醇和80重％的汽油混合，並將混合物高速剪切5-8分鐘，即得甲醇汽油，該甲醇汽油得性能見表1。
實施例3按配比取10重量％的實施例1製備的乳化助劑，並將其與20重％的甲醇和70重％的柴油混合，並將混合物高速剪切5-8分鐘，即可得到穩定期在一年以上、熱值在8800卡/克的甲醇柴油，其性能見表2。
實施例4按配比取15重量％的實施例1製備的乳化助劑，並將其與15重％的水和70重％的柴油混合，並將混合物高速剪切8-10分鐘，即可得到穩定期在一年以上、熱值在9000卡/克的乳化柴油，其性能見表3。
實施例5按配比取16重量％的實施例1製備的乳化助劑，並將其與14重％的水和70重％的生物柴油混合，並將混合物高速剪切10分鐘，即可得到保存期期在一年以上的均一穩定透明的乳化生物柴油，其性能見表4。
表1甲醇汽油的性質
表2甲醇柴油的性質
表3乳化柴油的性質
表4乳化生物柴油的性質
權利要求
1.一種生物質乳化燃料助劑，其包括對可再生生物質原料用有機醇和有機胺改性得到的生物質改性劑、稀釋劑和穩定劑，以乳化燃料助劑的總重量為基準，生物質改性劑含量為79.9-81.3wt％，稀釋劑含量為18.1-19.4wt％，穩定劑含量為0.6-0.7wt％；其中可再生生物質原料為植物油脂加工過程中下腳料中提取的脂肪酸和酸化油以及動物油脂加工過程中的動物脂肪酸和酸化油；稀釋劑為甲醇、乙醇、丙醇、丁醇或丙酮；穩定劑為聚氧化乙烯苯醚型磷酸酯。
2.如權利要求1所述的燃料助劑，其中所述的有機醇為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇或異丁醇。
3.如權利要求1所述的燃料助劑，其中所述的有機胺為一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、一正丁胺、二正丁胺、三正丁胺、一正丙胺、二正丙胺和三正丙胺中的一種或多種。
4.權利要求1所述的燃料助劑的製備方法，在25-30℃下，將有機醇和有機胺混合物按可再生生物質原料重量的9-20％緩慢加入到可再生生物質原料中，邊滴加邊進行剪切攪拌，有機胺類和有機醇類與可再生生物質發生化學反應，其中有機醇和有機胺的重量比為1∶4；反應充分後，得到生物質改性劑，將得到的生物質改性劑與稀釋劑和穩定劑在50-55℃混合，並對所得混合物以880-1500轉/分鐘的剪切速率進行高速剪切攪拌直至混合物為均一相，即得到乳化燃料助劑。
5.權利要求1所述的燃料助劑在製備乳化燃料中的應用。
6.如權利要求5所述的應用，其中乳化燃料包括汽油、煤油、柴油、重油、渣油、醇類、酮類、烴類的衍生物、植物油脂類及生物柴油與水的乳化，或汽油，煤油、柴油、重油、渣油、酮類、烴類的衍生物、植物油脂類及生物柴油與醇類的乳化。
全文摘要
一種生物質乳化燃料助劑及其製備方法，其包括對可再生生物質原料用有機醇和有機胺改性得到的生物質改性劑、稀釋劑和穩定劑，其中可再生生物質原料為植物油脂加工過程中下腳料中提取的脂肪酸和酸化油以及動物油脂加工過程中的動物脂肪酸和酸化油；稀釋劑為甲醇、乙醇、丙醇、丁醇或丙酮；穩定劑為聚氧化乙烯苯醚型磷酸酯。
文檔編號C10G31/00GK1931966SQ200610137769
公開日2007年3月21日 申請日期2006年10月31日 優先權日2006年10月31日
發明者高鐵欣 申請人:高鐵欣