CN101250431B

CN101250431B - 一种微乳化生物柴油及其制备方法

Info

Publication number: CN101250431B
Application number: CN2008100471536A
Authority: CN
Inventors: 伍林; 李宇鹏; 易德莲; 程正载
Original assignee: Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Current assignee: Wuhan University of Science and Engineering WUSE
Priority date: 2008-03-27
Filing date: 2008-03-27
Publication date: 2011-07-27
Anticipated expiration: 2028-03-27
Also published as: CN101250431A

Abstract

本发明具体涉及一种微乳化生物柴油及其制备方法。其技术方案为：该微乳化生物柴油各组分及其含量：生物柴油为50～70wt％、复配乳化剂为1～10wt％、甲醇为10～30wt％、助溶剂为1～5wt％、水为5～15wt％、乙醇胺为0.1～1wt％。该微乳化生物柴油的制备步骤是：按上述各组分的含量，先将复配乳化剂加入到生物柴油中，经搅拌至完全溶解后再加入甲醇、水、助溶剂混合的溶液，再搅拌20～60min加入乙醇胺调至透明。本发明不仅工艺简单、成本低、环境友好。所制备的微乳化生物柴油透明、不变色、稳定时间长、长期不分层、节油性好。

Description

一种微乳化生物柴油及其制备方法

技术领域

本发明属于乳化柴油技术领域。具体涉及一种微乳化生物柴油及其制备方法。

背景技术

乳化柴油问世已有几十年，但至今没得到广泛的推广应用，其原因在于现有的乳化柴油存在很多缺点：1、稳定性差。目前世界各国研究的乳化柴油大多数是黄白色的乳状液，保存期较短，不能长期贮存，因此不能做商品柴油周转，给推广带来不便；2、乳化设备昂贵。目前乳化设备多数使用超声乳化装置，而且设备复杂，投资较大，维修不便；3、乳化成本高。虽有较好的节油性能，但乳化剂成本较高，消费者节油不节钱，直接经济效益不大(周雅文，张高勇.燃油微乳化技术及其研究进展.化学世界2004年第6期)；4、无广泛使用价值。需对现有柴油机进行改进后才能使用，无法广泛推广。

而生物柴油是经济的、环境友好的替代燃料。具体表现为：可在所有柴油发动机中安全使用；与石化柴油燃料提供同样的热能和发动机耐用性，不易燃、无毒、可降低排气管排放，无可见烟雾浓度，无有毒气体，但不能运用到柴油机中。而且几年来国际油价格一路飙升，石油资源愈显紧缺，而生物柴油又价格昂贵，需要消耗大量的动植物油脂，因此对生物柴油进行乳化不仅可以降低成本，而且可以节约能源和环保。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺简单、成本低、环境友好的微乳化生物柴油的制备方法；所制备的微乳化生物柴油透明、不变色、稳定时间长、长期不分层、节油性好、对环境污染小且可作为商品柴油使用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：该微乳化生物柴油由生物柴油、复配乳化剂、甲醇、助溶剂、水、乙醇胺配制而成，其质量百分含量为：

生物柴油 50～70wt％复配乳化剂 1～10wt％

甲醇 10～30wt％助溶剂 1～5wt％

水 5～15wt％乙醇胺 0.1～1wt％

该微乳化生物柴油的制备步骤是：按上述混合物的质量百分含量，先将复配乳化剂加入到生物柴油中，经搅拌至完全溶解后再加入甲醇、水、助溶剂混合的溶液，再搅拌20～60min加入乙醇胺调至透明。

其中：复配乳化剂的制备是按span80∶tween80的质量比为8∶2进行混合搅拌，再将其混合物与油酸的质量比为1∶4进行混合搅拌；助溶剂为正戊醇、异戊醇、正丁醇、异丁醇中的一种或一种以上的混合物。

由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有如下优点：

(1)本发明使用的复配乳化剂、助乳剂原料成本低，无毒性，使用时对柴油机无腐蚀；

(2)本发明所制备的微乳化生物柴油为加醇型微乳液，物理性能稳定，粘度、闪点、热值与普通柴油相同；

(3)本发明制备工艺简单，在制备过程中不对环境产生污染；

(4)本发明制备的微乳化生物柴油价格低于普通柴油，具有较强的市场竞争力。

因此本发明不仅工艺简单、成本低、环境友好。所制备的微乳化生物柴油透明、不变色、稳定时间长、长期不分层、节油性好、对环境污染小且可作为商品柴油使用。

具体实施方式：

为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

一种微乳化生物柴油及其制备方法。该微乳化生物柴油是由生物柴油、复配乳化剂、甲醇、助溶剂、水、乙醇胺配制而成，其质量百分含量为：

生物柴油 50～51wt％复配乳化剂 5～5.5wt％

甲醇 28～30wt％正丁醇 3～4wt％

水 10～11wt％乙醇胺 0.1～0.5wt％

本实施例的制备步骤为：按上述混合物的质量百分含量，先将复配乳化剂加入到生物柴油中，经搅拌至完全溶解后再加入甲醇、水、正丁醇混合的溶液，再搅拌20～30min加入乙醇胺调至透明即可。

其中：复配乳化剂的制备是按span80∶tween80的质量比为8∶2进行混合搅拌，再将其混合物与油酸的质量比为1∶4进行混合搅拌(以下各实施例的复配乳化剂制备同实施例1)。

实施例2

生物柴油 51～52wt％复配乳化剂 5.5～8wt％

甲醇 27～29wt％异丁醇 2.5～3wt％

水 9～13wt％乙醇胺 0.5～1wt％

本实施例的制备步骤为：按上述混合物的质量百分含量，先将复配乳化剂加入到生物柴油中，经搅拌至完全溶解后再加入甲醇、水、异丁醇混合的溶液，搅拌30～40min再加入乙醇胺调至透明即可。

实施例3

生物柴油 52～56wt％复配乳化剂 6～9wt％

甲醇 23～28wt％正戊醇 3～3.5wt％

水 8～10wt％乙醇胺 0.1～0.5wt％

本实施例的制备步骤为：按上述混合物的质量百分含量，先将复配乳化剂加入到生物柴油中，经搅拌至完全溶解后再加入甲醇、水、正戊醇混合的溶液，搅拌35～45min再加入乙醇胺调至透明即可。

实施例4

生物柴油 53～54wt％复配乳化剂 6.5～9.5wt％

甲醇 22～26wt％异戊醇 3.5～4.5wt％

水 10～11wt％乙醇胺 0.5～1wt％

本实施例的制备步骤为：按上述混合物的质量百分含量，先将复配乳化剂加入到生物柴油中，经搅拌至完全溶解后再加入甲醇、水、异戊醇混合的溶液，搅拌30～40min再加入乙醇胺调至透明即可。

实施例5

生物柴油 54～55wt％复配乳化剂 7～8wt％

甲醇 21～25wt％正丁醇 4～4.5wt％

水 8～11.5wt％乙醇胺 0.1～0.5wt％

本实施例的制备步骤为：按上述混合物的质量百分含量，先将复配乳化剂加入到生物柴油中，经搅拌至完全溶解后再加入甲醇、水、正丁醇混合的溶液，搅拌20～30min再加入乙醇胺调至透明即可。

实施例6

生物柴油 55～56wt％复配乳化剂 7～8wt％

甲醇 20～24wt％异丁醇 4.5～5wt％

水 9～12wt％乙醇胺 0.3～0.5wt％

本实施例的制备步骤为：按上述混合物的质量百分含量，先将复配乳化剂加入到生物柴油中，经搅拌至完全溶解后再加入甲醇、水、异丁醇混合的溶液，搅拌25～35min再加入乙醇胺调至透明即可。

实施例7

生物柴油 56～57wt％复配乳化剂 8～10wt％

甲醇 18～21wt％正戊醇 2.5～3wt％

水 10～12wt％乙醇胺 0.5～0.55wt％

本实施例的制备步骤为：按上述混合物的质量百分含量，先将复配乳化剂加入到生物柴油中，经搅拌至完全溶解后再加入甲醇、水、正戊醇混合的溶液，搅拌30～40min再加入乙醇胺调至透明即可。

实施例8

生物柴油 55～60wt％复配乳化剂 7～9wt％

甲醇 17～26.5wt％异戊醇 2～2.5wt％

水 8～12.5wt％乙醇胺 0.55～0.6wt％

本实施例的制备步骤为：按上述混合物的质量百分含量，先将复配乳化剂加入到生物柴油中，经搅拌至完全溶解后再加入甲醇、水、异戊醇混合的溶液，搅拌40～50min再加入乙醇胺调至透明即可。

实施例9

生物柴油 58～59wt％复配乳化剂 6～9.5wt％

甲醇 16～23wt％正丁醇 3～4.5wt％

水 9～13wt％乙醇胺 0.6～0.65wt％

本实施例的制备步骤为：按上述混合物的质量百分含量，先将复配乳化剂加入到生物柴油中，经搅拌至完全溶解后再加入甲醇、水、正丁醇混合的溶液，搅拌40～50min再加入乙醇胺调至透明即可。

实施例10

生物柴油 59～61wt％复配乳化剂 5.5～8wt％

甲醇 16～24wt％异丁醇 1.5～4wt％

水 7.5～10.5wt％乙醇胺 0.7～0.75wt％

本实施例的制备步骤为：按上述混合物的质量百分含量，先将复配乳化剂加入到生物柴油中，经搅拌至完全溶解后再加入甲醇、水、异丁醇混合的溶液，搅拌40～60min再加入乙醇胺调至透明即可。

实施例11

生物柴油 60～63wt％复配乳化剂 5.5～8wt％

甲醇 15～23wt％正戊醇 1～3wt％

水 5～11wt％乙醇胺 0.75～0.8wt％

本实施例的制备步骤为：按上述混合物的质量百分含量，先将复配乳化剂加入到生物柴油中，经搅拌至完全溶解后再加入甲醇、水、正戊醇混合的溶液，搅拌50～60min再加入乙醇胺调至透明即可。

实施例12

生物柴油 61～64wt％复配乳化剂 6～8wt％

甲醇 13～19wt％异戊醇 2.5～4wt％

水 5.5～10.5wt％乙醇胺 0.7～0.85wt％

本实施例的制备步骤为：按上述混合物的质量百分含量，先将复配乳化剂加入到生物柴油中，经搅拌至完全溶解后再加入甲醇、水、异戊醇混合的溶液，搅拌50～60min再加入乙醇胺调至透明即可。

实施例13

生物柴油 63～65wt％复配乳化剂 6～6.5wt％

甲醇 12～18wt％正丁醇 2～3.5wt％

水 6.5～14..5wt％乙醇胺 0.8～0.95wt％

本实施例的制备步骤为：按上述混合物的质量百分含量，先将复配乳化剂加入到生物柴油中，经搅拌至完全溶解后再加入甲醇、水、正丁醇混合的溶液，搅拌50～60min再加入乙醇胺调至透明即可。

实施例14

生物柴油 62～65wt％复配乳化剂 5～8wt％

甲醇 14.5～23wt％异丁醇 3.5～4wt％

水 5.5～8wt％乙醇胺 0.1～0.5wt％

本实施例的制备步骤为：按上述混合物的质量百分含量，先将复配乳化剂加入到生物柴油中，经搅拌至完全溶解后再加入甲醇、水、异丁醇混合的溶液，搅拌35～45min再加入乙醇胺调至透明即可。

实施例15

生物柴油 62.5～66wt％复配乳化剂 6.5～8wt％

甲醇 14～21.5wt％正戊醇 2～2.5wt％

水 6～10.5wt％乙醇胺 0.9～1wt％

本实施例的制备步骤为：按上述混合物的质量百分含量，先将复配乳化剂加入到生物柴油中，经搅拌至完全溶解后再加入甲醇、水、正戊醇混合的溶液，搅拌20～30min再加入乙醇胺调至透明即可。

实施例16

生物柴油 65～68wt％复配乳化剂 6～8wt％

甲醇 13～21wt％异戊醇 2.5～3wt％

水 5～10.5wt％乙醇胺 0.1～0.3wt％

实施例17

生物柴油 66～70wt％复配乳化剂 5～6wt％

甲醇 10～15wt％正丁醇 3～3.5wt％

水 10～10.5wt％乙醇胺 0.8～0.9wt％

实施例18

生物柴油 62～65wt％复配乳化剂 5.5～7wt％

甲醇 17～22wt％异丁醇 3.5～4wt％

水 7～10.5wt％乙醇胺 0.1～0.5wt％

本实施例的制备步骤为：按上述混合物的质量百分含量，先将复配乳化剂加入到生物柴油中，经搅拌至完全溶解后再加入甲醇、水、异丁醇混合的溶液，搅拌20～60min再加入乙醇胺调至透明即可。

实施例19

生物柴油 54～55wt％复配乳化剂 9～10wt％

甲醇 20～23wt％正戊醇 2～2.5wt％

水 10～13wt％乙醇胺 0.4～0.5wt％

本实施例的制备步骤为：按上述混合物的质量百分含量，先将复配乳化剂加入到生物柴油中，经搅拌至完全溶解后再加入甲醇、水、正戊醇混合的溶液，搅拌40～50min再加入乙醇胺调至透明即可。

实施例20

生物柴油 58～59wt％复配乳化剂 6.5～8wt％

甲醇 18～23wt％异戊醇 3.5～4.5wt％

水 8～10.5wt％乙醇胺 0.1～0.5wt％

实施例21

生物柴油 52～53wt％复配乳化剂 7～8wt％

甲醇 24～29wt％正丁醇 4～4.5wt％

水 7～10.5wt％乙醇胺 0.2～0.3wt％

实施例22

生物柴油 51～52wt％复配乳化剂 7～8.5wt％

甲醇 25～30wt％异丁醇 3.5～4wt％

水 8～10.5wt％乙醇胺 0.1～0.5wt％

实施例23

生物柴油 55～59wt％复配乳化剂 7～8wt％

甲醇 17～22wt％正戊醇 3.5～4wt％

水 11～15wt％乙醇胺 0.5～0.7wt％

实施例24

生物柴油 59～63wt％复配乳化剂 7～8wt％

甲醇 15～19.5wt％异戊醇 3～3.5wt％

水 10.5～11wt％乙醇胺 0.7～0.8wt％

实施例25

生物柴油 65～67wt％复配乳化剂 7～9wt％

甲醇 10～15wt％正丁醇 4～4.5wt％

水 8～10.5wt％乙醇胺 0.1～0.3wt％

本实施例的制备步骤为：按上述混合物的质量百分含量，先将复配乳化剂加入到生物柴油中，经搅拌至完全溶解后再加入甲醇、水、正丁醇混合的溶液，搅拌35～45min再加入乙醇胺调至透明即可。

本实施例1～25都不仅工艺简单、成本低、环境友好。所制备的微乳化生物柴油透明、不变色、稳定时间长、长期不分层、节油性好、对环境污染小且可作为商品柴油使用。

Claims

1.一种微乳化生物柴油的制备方法，其特征在于该微乳化生物柴油由生物柴油、复配乳化剂、甲醇、助溶剂、水、乙醇胺配制而成，其质量百分含量为：

生物柴油 50～70wt％复配乳化剂 1～10wt％

甲醇 10～30wt％助溶剂 1～5wt％

水 5～15wt％醇胺 0.1～1wt％

该微乳化生物柴油的制备步骤是：按上述混合物的质量百分含量，先将复配乳化剂加入到生物柴油中，经搅拌至完全溶解后再加入甲醇、水、助溶剂混合的溶液，再搅拌20～60min加入乙醇胺调至透明；

复配乳化剂的制备是按span80∶tween80的质量比为8∶2进行混合搅拌，再将其混合物与油酸的质量比为1∶4进行混合搅拌。

2.根据权利要求1所述的微乳化生物柴油的制备方法，其特征在于所述的助溶剂为正戊醇、异戊醇、正丁醇、异丁醇中的一种以上。

3.根据权利要求1～2项中任一项所述的微乳化生物柴油的制备方法所制备的微乳化生物柴油。