CN101012393A - 生物燃化液及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种以醇类物质为主要成份的生物燃化液及其制备方法。该生物燃化液是由乙醇、异丙醇、甲醇、异丁醇、石脑油、正丙醇、二甲苯、新戊二醇、吡啶、丙酮、碳酸二甲酯组成的混合物，所述的二甲苯为对二甲苯或邻二甲苯或两者的混合物。其制作方法是将组成本发明生物燃化液的各组分物质在常温、常压混合制成，其主要步骤包括：在乙醇中加入乙醇变性添加剂，加甲醇，加石脑油，添加添加剂，在各组分添加过程中，均一边加料一边搅拌2～4分钟，待加料完毕后继续搅拌3～5分钟。该生物燃化液制备工艺简单、原料来源丰富，成本低，环保性好，热值高，可完全替代汽油使用于内燃机，也可以以任意比例和汽油混合使用，增加燃料的品种，以弥补天然燃料的供应紧缺。
Description
技术领域：
本发明涉及一种适用于内燃机的生物燃料及其制备方法，尤其涉及一种以醇类物质为主要成份的生物燃化液及其制备方法。
背景技术：
我国大部分内燃机使用的烃类燃料汽油、柴油等均是从石油中提取制成，而石油是不可再生的资源。因此，以醇类物质为主的醇类燃料作为可再生能源成为了重点推广的新型能源，并逐渐形成一个产业。目前，虽然存在很多种类的醇类燃料，但大部分醇类燃料的组分复杂，价格高，且制备过程复杂，需要专门的配套设备；还有部分醇类燃料只是简单将醇类物质与烃类燃料混合，不加任何辅助添加剂，这种醇类燃料混合效果差，不能替代汽油使用。专利号03130368.4《醇类燃料》公开了一种醇类燃料，其主要成份为甲醇、乙醇、丙醇和助燃剂，助燃剂为碳酸二甲酯或者磷酸三。该醇类燃料虽然组分简单，环保性能好，但由于其组分中不加入任何烃类燃料，也没有醇类变性添加剂，完全以醇类为燃料，由于醇类与烃类的性能不同，故该醇类燃料不能任意与汽油混合使用；另外，该醇类燃料的生产工艺要求较高，燃料合成不能在常温下进行。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是：提供一种制备工艺简单、原料来源丰富、成本低，可完全替代汽油使用于内燃机，也可以任意比例和汽油混合使用的生物燃化液，以解决上述现有技术的不足。
解决上述技术问题的技术方案是：一种生物燃化液，它是由以下组分组成的混合物，混合物中各组分含量按重量份数计算为：
乙醇 500～600重量份 异丙醇 6～8重量份
甲醇 200～300重量份 异丁醇 1～3重量份
石脑油 100～200重量份 正丙醇 1～3重量份
二甲苯 10～50重量份 新戊二醇 1～3重量份
吡啶 1～3重量份 丙酮 1～3重量份
碳酸二甲酯 1～3重量份
所述的乙醇、甲醇分别为工业用乙醇和工业用甲醇；所述的二甲苯为对二甲苯或邻二甲苯或两者的混合物。
本发明的又一技术方案是：一种生物燃化液的制备方法，它是将组成本发明生物燃化液的各组分物质在常温、常压下按以下步骤混合：
A、在乙醇中加入乙醇变性添加剂：将500～600重量份乙醇及1～3重量份乙醇变性添加剂吡啶同时加入反应釜中，一边加料一边搅拌，待加料完毕后继续搅拌2～4分钟，制得变性乙醇混合液；
B、加甲醇：在制成的变性乙醇混合液中加入200～300重量份甲醇，一边加料一边搅拌，待加料完毕后继续搅拌2～4分钟后，静止2～4分钟，制得甲、乙醇混合液；
C、加石脑油：在甲、乙醇混合液中加入100～200重量份石脑油，一边加料一边搅拌，待加料完毕后继续搅拌2分钟，再加入10～50重量份二甲苯，一边加料一边搅拌，待加料完毕后继续搅拌2～4分钟；
D、添加添加剂：在加入了石脑油及二甲苯的甲、乙醇混合液中，依次加入添加剂6～8重量份的异丙醇以及正丙醇、丙酮、新戊二醇、碳酸二甲酯各1～3重量份，一边加料一边搅拌，待加料完毕后继续搅拌3～5分钟即制成本发明之生物燃化液；
E、包装、检验：将制成的生物燃化液根据需要装瓶或罐并检验。
由于采用上述技术方案，本发明具有以下优点：
1、原料成本低、来源丰富。构成本发明的主要组分醇类物质可以从玉米、小麦、薯类、桔杆等物质中提取制成，也可从制糖废液中提取，是可再生资源，在市场上可直接购买。石脑油是炼油厂的副产品，本发明使用石脑油为原料不仅利用了废物，而且降低了成本，其余原材料均可以从市场上直接采购，来源丰富。
2、环保性好、热值高。由于本发明以醇类物质为主，醇类物质热值比烃类燃料高，可降低能耗，另外醇类物质主要以碳、氧为主，燃烧时不会产生二氧化硫等污染环境的气体，可减少内燃机尾气中有害气体的排放，本发明之生物燃化液的各项技术指标及检验方法参见附表一。
3、可完全替代汽油使用于内燃机。本发明由于添加了各种添加剂，使各组分能很好的混合，还添加了吡啶作为乙醇改性添加剂，改变了乙醇的性状，使之与烃类燃料的性状更接近，不仅可以完全替代汽油使用于内燃机，还可以以任意比例和汽油混合使用，增加燃料的品种，以弥补天然燃料的供应紧缺。
4、制备方法简单。本发明的制备方法简单，不需要专门的配套设备，只需将原料按比例投入反应釜中混合搅拌，在常温常压下即可合成。
附图说明：(无)
具体实施方式：
实施例一：
一种生物燃化液，该生物燃化液是由以下组分组成的混合物，混合物中各组分含量按重量份数计算为：
乙醇 55千克 异丙醇 700克
甲醇 25千克 异丁醇 200克
石脑油 15千克 正丙醇 200克
二甲苯 2千克 新戊二醇 200克
吡啶 200克 丙酮 200克
碳酸二甲酯 200克
该生物燃化液的制备方法是：
A、在反应容器中，同时加入主料乙醇55千克和乙醇变性添加剂吡啶200克，一边加料一边搅拌，待加料完毕后继续搅拌2分钟，制得变性乙醇混合液；
B、加甲醇：在制成的变性乙醇混合液中加入主料甲醇25千克，一边加料一边搅拌，待加料完毕后继续搅拌2分钟后，静止2分钟，制得甲、乙醇混合液；
C、加石脑油及二甲苯：在甲、乙醇混合液中加入石脑油15千克，一边加料一边搅拌，待加料完毕后继续搅拌2分钟，再加入二甲苯2千克，待二甲苯加料完毕后继续搅拌2分钟；
D、添加添加剂：在加入了石脑油及二甲苯的甲、乙醇混合液中，依次加入添加剂异丙醇700克、正丙醇200克、丙酮200克、新戊二醇200克、碳酸二甲酯200克，一边加料一边搅拌，待加料完毕后继续搅拌3～5分钟即制成本发明之生物燃化液；
E、包装、检验：将制成的生物燃化液根据需要装瓶或罐并检验。
实施例二～实施例八：
各种不同配比的生物燃化液，该生物燃化液是由以下组分组成的混合物，混合物中各组分含量按重量份数计算为：
乙醇 500～600重量份 异丙醇 6～8重量份
甲醇 200～300重量份 异丁醇 1～3重量份
石脑油 100～200重量份 正丙醇 1～3重量份
二甲苯 10～50重量份 新戊二醇 1～3重量份
吡啶 1～3重量份 丙酮 1～3重量份
碳酸二甲酯 1～3重量份
上述各实施例中各组分的具体比例参见附表二。
上述各实施例中所述的乙醇、甲醇分别为工业用乙醇和工业用甲醇；所述的二甲苯为对二甲苯或邻二甲苯或对二甲苯与邻二甲苯的混合物。
本发明生物燃化液各组分的性状及在本发明中的作用是：
乙醇，分子式C2H6O，别名酒精，有毒，罐封保存，该物质充分燃烧时是兰色火焰，挥发性强；
甲醇，分子式CH3OH，别名工业酒精，有毒，罐封保存，该物质充分燃烧时是兰色火焰，热值较高，挥发性强；
石脑油，炼油厂副产品，作补助材料；
二甲苯，分子式C8H16，可以提高添加剂与添加剂之间的反应速度，缩短反应时间；
异丙醇，分子式C3H8O，为防冻添加剂；
异丁醇，分子式C4H10O，为抗氧添加剂；
正丙醇，分子式C3H8O，为抗微生物添加剂；
碳酸二甲酯，分子式C3H6O3，为增标添加剂；
新戊二醇，分子式C5H6O，为助融添加剂；
吡啶，分子式C3H5N，为乙醇变性添加剂。
实施例九：
一种生物燃化液的制备方法，它是将组成本发明生物燃化液的各组分物质在常温、常压下按以下步骤混合：
A、在乙醇中加入乙醇变性添加剂：将500～600重量份乙醇及1～3重量份吡啶同时加入反应釜中，一边加料一边搅拌，待加料完毕后继续搅拌2～4分钟，制得变性乙醇混合液；
B、加甲醇：在制成的变性乙醇混合液中加入200～300重量份甲醇，一边加料一边搅拌，待加料完毕后继续搅拌2～4分钟后，静止2～4分钟，制得甲、乙醇混合液；
C、加石脑油：在甲、乙醇混合液中加入100～200重量份石脑油，一边加料一边搅拌，待加料完毕后继续搅拌2分钟，再加入10～50重量份二甲苯或邻二甲苯，一边加料一边搅拌，待加料完毕后继续搅拌2～4分钟；
D、添加添加剂：在加入了石脑油及二甲苯的甲、乙醇混合液中，依次加入添加剂：6～8重量份的异丙醇、1～3重量份正丙醇、1～3重量份丙酮、1～3重量份新戊二醇、1～3重量份碳酸二甲酯，一边加料一边搅拌，待加料完毕后继续搅拌3～5分钟即制成本发明之生物燃化液；
E、包装、检验：将制成的生物燃化液根据需要装瓶或罐并检验。
上述各原料加入的具体重量配比是本发明实施例二至实施例八中的任意一例生物燃化液的原料配比或是在此范围之内的原料配比。
附表一
本发明生物燃化液技术要求及检验方法一览表
| 项目 | 技术要求 | 检验方法 |
| 1、辛烷值(RON)不小于 | 93 | GB/T5487-1995 |
| 2、铅含量 不大于 | 0.005 | GB/T8020-1987 |
| 3、馏程10％蒸发温度 不大于5％蒸发温度 不大于90％蒸发温度 不大于终馏点℃ 不大于残留量％(V/V) 不大于 | 701201902052 | GB/T6536-1987 |
| 4、实际胶质mg/100ml | 5 | GB/T8019-1987 |
| 5、硫含量％(m/m) | 0.10 | SH/T0253-1992 |
| 6、铜片腐蚀(50℃3h)级 | 1 | GB/T5096-1985 |
| 7、机械杂质及水分 | 无 | 目测 |
附表二
实施例二～实施例八 生物燃化液组份物质含量表
(以重量份数计算)
Claims (6)
1、一种生物燃化液，其特征在于：该生物燃化液是由以下组分组成的混合物，混合物中各组分含量按重量份数计算为：
乙醇 500～600重量份 异丙醇 6～8重量份
甲醇 200～300重量份 异丁醇 1～3重量份
石脑油 100～200重量份 正丙醇 1～3重量份
二甲苯 10～50重量份 新戊二醇 1～3重量份
吡啶 1～3重量份 丙酮 1～3重量份
碳酸二甲酯 1～3重量份
2、根据权利要求1所述的生物燃化液，其特征在于：该生物燃化液混合物中各组分含量按重量份数计算为：
乙醇 550重量份 异丙醇 7重量份
甲醇 250重量份 异丁醇 2重量份
石脑油 150重量份 正丙醇 2重量份
二甲苯 20重量份 新戊二醇 2重量份
吡啶 2重量份 丙酮 2重量份
碳酸二甲酯 2重量份
3、根据权利要求1或2所述的生物燃化液，其物特征在于：所述的乙醇、甲醇分别为工业用乙醇和工业用甲醇。
4、根据权利要求3所述的生物燃化液，其特征在于：所述的二甲苯为对二甲苯或邻二甲苯或对二甲苯与邻二甲苯的混合物。
5、根据权利要求1或2所述的生物燃化液的制备方法，其特征在于：它是将组成本发明生物燃化液的各组分物质在常温、常压下按以下步骤混合：
A、在乙醇中加入乙醇变性添加剂：将500～600重量份乙醇及1～3重量份乙醇变性添加剂——吡啶同时加入反应釜中，一边加料一边搅拌，待加料完毕后继续搅拌2～4分钟，制得变性乙醇混合液；
B、加甲醇：在制成的变性乙醇混合液中加入200～300重量份甲醇，一边加料一边搅拌，待加料完毕后继续搅拌2～4分钟后，静止2～4分钟，制得甲、乙醇混合液；
C、加石脑油：在甲、乙醇混合液中加入100～200重量份石脑油，一边加料一边搅拌，待加料完毕后继续搅拌2分钟，再加入10～50重量份二甲苯，一边加料一边搅拌，待加料完毕后继续搅拌2～4分钟；
D、添加添加剂：在加入了石脑油及二甲苯的甲、乙醇混合液中，依次加入添加剂6～8重量份的异丙醇以及正丙醇、丙酮、新戊二醇、碳酸二甲酯各1～3重量份，一边加料一边搅拌，待加料完毕后继续搅拌3～5分钟即制成本发明之生物燃化液；
E、包装、检验：将制成的生物燃化液根据需要装瓶或罐并检验；
6、根据权利要求5所述的生物燃化液的制备方法，其特征在于：所述的二甲苯为对二甲苯或邻二甲苯或对二甲苯与邻二甲苯的混合物。
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