CN102161916A - 一种生物质清洁柴油 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物质清洁柴油，其主要成份有：植物油、生物甲醇、燃料乙醇，本发明工艺简单，成本低廉，无污染，经在柴油发动机上测试，排放可满足欧洲3号标准要求，而且将植物油和生物甲醇的总比例控制在75％～90％以内，就可在现有柴油发动机上直接应用，不需要添加石化柴油和石化甲醇。本发明对节能减排，减少CO₂排放。从而彻底摆脱了对石油的依赖对生物质能源，再生能源的发展道路具有重要的现实意义。

Description

一种生物质清洁柴油

技术领域

本发明涉及一种生物质清洁柴油及其制备方法。

技术背景

甲醇已破公认为内燃机的一种有前途的、清洁的代用燃料，柴油机燃用甲醇的方法有两种：甲醇一一柴油混合燃料和纯甲醇燃料而后者需要改造发动机这，就使甲醇一一柴油混合燃料成为一种既可节约石油资源又能降低空气污染的简单而有效的方法。柴油掺烧甲醇一般采用乳化的方法配制，乳化燃料的历史较长：20世纪40年代出现，60年代开始对柴油一一水乳化燃料进行广泛研究，90年代国内外学者开始研究柴油一一甲醇和柴油一一甲醇一一水乳化燃料。如CN1405278和CN1410514就是有关柴油一一水乳化燃料的专利，CN1339576和CN1428405就是有关柴油一一甲醇一一水乳化的专利。虽然比较稳定的柴油一一甲醇乳化燃料现在已经可以配制应用，但是乳化液在热力学上是一个不稳定的体系，况且乳化剂用量大的问题以及乳化液对水的敏感性问题(遇水就分层)，直至现在还没有被很好地解决，以至于柴油一一甲醇乳化燃料到目前还没有推广应用，而且柴油一一甲醇乳化燃料中含有大量的石化柴油，还是没有从根本摆脱对石化柴油的依赖。

生物柴油已被公认为一种典型的“生物再生能源”，被认为是石化柴油的最适合的替代品，但是，生物柴油的原料为动物油脂单是动植物油脂的价格就比石化柴油的价格高许多，因此，生物柴油的替代品经济上还不可行，若参照上述柴油一一甲醇乳化燃料的做法，将生物柴油和甲醇通过乳化剂配制成乳化燃料，则还会存在同柴油一一甲醇乳化燃料同样的弊端。

生物质清洁柴油经在柴油发动机上测试尾气排放可满足欧洲3号标准要求，若将植物油和生物甲醇的比例控制在75％～90％以内时，不对现行柴油动机做任何改动，只需要对配入生物甲醇的植物油再添加2％的正乙烷主要是弥补甲醇十六烷值较低的缺陷，起到增进十六烷值的作用，就可直接正常地使用。

从文献看，除本发明专利持有人外，在国内外现在还没有人对植物油中加入2％的正乙烷，进行化学改性，并且在植物油中大量地加入生物甲醇等低成本的含氧燃料，以降低生物质清洁柴油的成本的工作。

发明内容

本发明需要解决的问题是利用生物而低成本的生物甲醇，燃料乙醇含氧燃料，在加入2％的正乙烷助剂的条件下，大量地加入植物油中，并且满足植物油做为柴油的燃料性能的同时，最大程度地降低生物甲醇的使用成本，其目的是提供一种低成本生物质清洁柴油。

1.一种生物质清洁柴油。其组分及其质量百分比含量如下：

组分            含量

1.生物甲醇：    45％～60％

2.燃料乙醇：    20％～30％

3.植物油：        30％～50％；

4.正乙烷：        2％；

2.一种生物质清洁柴油，其持征是：所述的乙醇为99％以上的燃料乙醇。而不是普通的乙醇

3.一种生物质清洁柴油，其特征是：所述的生物甲醇是指由沼气制取天然气，由天然气提纯的生物甲醇，其生物甲醇原料纯度应在99％上，而不是普通的石化甲醇。

本发明通过实现上述技术方案，不仅解决了本发明所提出的问题以及要达到的目的，而且本发明的技术方案具有实质性的特点和显著的进步在于；

(1)制备过程中对原料的加入顺序没有要求，原料加入后只需要常温常压下混合搅拌均匀即可，工艺简单，易于控制，生产成本极低廉。

(2)所用生物甲醇，燃料乙醇和植物油均可不从石油原料制得，从而可彻底摆脱对石油的依赖，并且由于低价格含氧燃料生物甲醇的大量加入，很大程度降低了生物质清洁柴油的使用成本，有利于生物质清洁柴油的普及推广应用。

(3)本发明所配制的生物质清洁柴油的另一大优点是对水的敏感性很弱，克服了石化柴油一一甲醇乳化燃料对水极端敏感的致命缺点，这使本发明所配制的生物质清洁柴油对储存、运输和实际应用的外界条件的要求较为宽松，易于被推扩使用。

(4)经在柴油发动机上测试，尾气排放可满足欧洲3号标准要求；若将植物油和生物甲醇的总比例控制在75％～90％以内时，不对现行柴油发动机做任何改动，只需要再添加2％的正乙烷，增进十六烷值，就可直接正常地使用。

(5)经在20吨的大型载重柴油车上测试：

①具有燃烧彻底，发动机马力大(司机讲：有劲)爆发力强，热效率高。

②点火性能好，易发动，经测试闪点高达130以上，达到和超过了美国的国家生物柴油标准。

③具有良好的安全性和稳定性，对发动机无任何损坏。不分层，不沉淀，永不失效。

④不仅可单独使用，而且可以与现有的柴油混用且不受比例限制。

⑤尾气不排二氧化碳，无烟尘。

综上所述这种生物质清洁柴油的冷启动性能，不同负荷下的燃烧性能，功力性能，烟度和排烟度均高于优于0#、10#、35#、-10#柴油，达到和超过了美国的生物柴油标准。

例如：①汽车起动性能测试：0#柴油起动至着火时间为8.24s而生物质清洁柴油为7.72s，比使用0#柴油要短，国家标准是小于15s的要求。

②按“GB/T3846-1993柴油车自由加速烟度的测量滤纸烟度法”燃用生物质清洁柴油后柴油车的自由加速烟度明显降低，由0#柴油的2.5下降到1.4下降了38％。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作出进一步地详细说明。

由于石化甲醇含量超过45％时，现行柴油机在不进行任何改造的情况下不能够正常运转、而使用生物甲醇，其含量可以超过45％，最高可达60％因此，在下面的实施例中，生物甲醇含量超过45％，最高可达60％。

实施例1

在1000ml的烧杯中依次加入300g的植物油和450g的生物甲醇，2g的正乙烷，248g的燃料乙醇，在常温常压下混合搅拌均匀，可得生物质清洁柴油1000g，热值为35k J/g。

经台架试验表明，在不改变柴油机结构的情况下柴油机运行平稳，最大油门时也未出现黑烟，排放完全满足欧洲3号标准。

实施例2

在1000ml的烧杯中依次加入250g的植物油和500g的生物甲醇，2g正乙烷，248g的燃料乙醇，在常温常压下混合搅拌均匀，可得生物质清洁柴油1000g，热值为34k J/g。

台架试验结果同实施例1。

实施例3

在1000ml的烧杯中依次加入300g的植物油和600g的生物甲醇，2g正乙烷，98g的燃料乙醇，在常温常压下混合搅拌均匀，可得生物质清洁柴油1000g，热值为35k J/g。

台架试验结果同实施例1。

实施例4

在1000ml的烧杯中依次加入400g的植物油、400g的生物甲醇，2g正乙烷，198g的燃料乙醇，在常温常压下混合搅拌均匀，可得生物质清洁柴。

油1000g，热值为33k J/g

台架试验结果同实施例1。

Claims (3)

1.一种生物质清洁柴油。其组分及其质量百分比含量如下：

组分            含量

L生物甲醇：     45％～60％

2.燃料乙醇：    20％～30％

3.植物油：      30％～50％；

4.正乙烷：      2％

2.根据权利要求1所述的一种生物质清洁柴油，其持征是：所述的乙醇为99％以上的燃料乙醇。而不是普通的乙醇。

3.根据权利要求1所述的一种生物质清洁柴油，其特征是：所述的生物甲醇是指由沼气制取天然气，由天然气提纯的生物甲醇，其生物甲醇原料纯度应在99％以上，而不是普通的石化甲醇。