CN103265982B

CN103265982B - 一种醇醚生物柴油及含有该醇醚生物柴油的混合柴油

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Publication number: CN103265982B
Application number: CN201310234673.9A
Authority: CN
Inventors: 胡铁义
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-06-14
Filing date: 2013-06-14
Publication date: 2015-04-08
Anticipated expiration: 2033-06-14
Also published as: CN103265982A

Abstract

本发明涉及清洁能源领域。为解决现有的生物柴油在应用中安全性及推广性差的问题，本发明提出一种醇醚生物柴油，由重量百分比分别为68-92％的基础液，0.15-1.5％的十六烷值改进剂，5-8％的线型醚，1.5-3％的表面活性剂、0.03-1％的降凝剂，1.32-3.5％的助溶剂和0-15％的变性甲醇均匀混合形成；基础液为椰油醇和辛醇的混合液或椰油醇，椰油醇和辛醇的混合液中椰油醇与辛醇的重量比为任意比；线型醚为线型醚类中的任意一种或多种醚，表面活性剂包含烷醇酰胺，降凝剂包含乙烯一醏酸乙烯脂共聚物、甲基丙烯酯聚合物或苯乙烯酯聚合物中的任意一种或多种，助溶剂为异丁醇或正丁醇，变性甲醇由甲醇和六膦胺混合形成。该醇醚生物柴油燃烧率高，安全性高，制备成本低，便于广泛推广。

Description

一种醇醚生物柴油及含有该醇醚生物柴油的混合柴油

技术领域

本发明涉及清洁能源领域，尤其涉及一种醇醚生物柴油以及含有该醇醚生物柴油的混合柴油。

背景技术

随着经济的发展，汽车数量快速增长，汽车耗费的石化柴油量急剧上涨。由于石化柴油燃烧会产生大量有害物质，导致由汽车尾气排放造成的环境污染问题日益严重。另外，由于石油是不可再生资源，随着汽车数量的快速增长，燃油耗费量增大，加快了石油资源的枯竭速度。

为降低汽车尾气对环境的污染，减缓石油资源的枯竭速度，本领域的技术人员提出使用生物柴油来代替石化柴油。现有的生物柴油大都是动植物油脂通过酯化和酯交换生产出的脂肪酸低碳烷基酯。相较于石化柴油，该生物柴油易降解，降低了环境污染。但是，该生物柴油还存在如下不足：使用时，汽车排放的尾气中氮氧化物含量高，污染环境；汽车在行驶过程中突然熄火，易发生交通事故，安全性差；须与普通的石化柴油混合才能使用，且混合时，该生物柴油与普通石化柴油的重量比必须小于5％，不利于广泛推广应用。

发明内容

为提高现有的生物柴油的环保性能及安全性能，并解决现有的生物柴油推广性差的问题，发明人经研究发现：现有的生物柴油燃烧排放物中氮氧化物含量高是因为现有的生物柴油黏度高、燃烧完全性差造成的。汽车在行驶过程中突然熄火是因为汽车供油中断造成的。进一步研究发现，该生物柴油的黏度偏高，还含有不饱和双键结构，易因氧化发生聚合反应而产生胶状物质，导致该生物柴油的雾化性差，进而堵塞汽车供油系统中的油泵、化油器或喷油嘴，并在供油系统中形成积碳，从而造成汽车因供油中断。

本发明提出一种醇醚生物柴油，该醇醚生物柴油由重量百分比分别为68-92％的基础液，0.15-1.5％的十六烷值改进剂，5-8％的线型醚，1.5-3％的表面活性剂、0.03-1％的降凝剂，1.32-3.5％的助溶剂和0-15％的变性甲醇均匀混合形成；所述基础液为椰油醇和辛醇的混合液或椰油醇，且所述椰油醇和辛醇的混合液中椰油醇与辛醇的重量比为任意比；所述线型醚为线型醚类中的任意一种或多种醚，所述表面活性剂包含烷醇酰胺，所述降凝剂包含乙烯一醏酸乙烯脂共聚物、甲基丙烯酯聚合物或苯乙烯酯聚合物中的任意一种或多种，所述助溶剂为异丁醇或正丁醇，所述变性甲醇由甲醇和六膦胺混合形成。这样的醇醚生物柴油，燃烧完全性好，利用率高；流动性强，雾化性好，且不易产生沉淀，安全性高；制备方法简单，制备成本低；可与普通石化柴油以任意比混合使用，便于广泛推广。

优选地，所述椰油醇和辛醇的混合液中椰油醇与辛醇的重量比为3∶2～9∶1。这样，可提高醇醚生物柴油的燃烧性能。

优选地，所述十六烷值改进剂为硝酸异戊酯或草酸二异戊酯。

优选地，所述表面活性剂还包含由烷基胺盐、纯度为50％的烷醇酰胺及乙醇胺按1∶1∶1的重量比混合形成的复配物。这样，可以进一步降低醇醚生物柴油中各组分的表面张力，提高各组分间的溶溶性能，提高混合均匀度。

优选地，所述线型醚为二正戊基醚。这样，可以进一步提高醇醚生物柴油的利用率。

优选地，所述降凝剂为乙烯一醋酸乙烯脂共聚物。这样，可以进一步降低醇醚生物柴油的凝点，扩大醇醚生物柴油的可使用地域范围。

优选地，所述变性甲醇由重量比为2000∶1的甲醇和六膦胺混合形成。

优选地，所述醇醚生物柴油由重量百分比分别为92％的椰油醇，0.025％的烷醇酰胺、0.015％的异丙醇胺以及1.46％由烷基胺盐、纯度为50％的烷醇酰胺及乙醇胺按1∶1∶1的重量比混合形成的复配物，0.03％的乙烯一醏酸乙烯脂共聚物，1.32％的异丁醇、0.15％的硝酸异戊酯，5％的二正戊基醚均匀混合形成。

优选地，所述醇醚生物柴油由重量百分比分别为70％的椰油醇，15％的辛醇，1％的草酸二异戊酯，6％的二正戊基醚，0.25％的苯乙烯酯聚合物，0.15％的甲基丙烯酯聚合物，1.6％的异丁醇，0.5％的烷醇酰胺，1.5％由烷基胺盐、纯度为50％的烷醇酰胺及乙醇胺按1∶1∶1的重量比混合形成的复配物，4％的变性甲醇均匀混合形成。

本发明醇醚生物柴油燃烧完全性好，利用率高；流动性强，雾化性好，且不易产生沉淀，安全性高；制备方法简单，制备成本低；可与普通石化柴油以任意比混合使用，便于广泛推广。优选用二正戊基醚作为线型醚，乙烯一醋酸乙烯脂共聚物作为降凝剂，可以进一步提高醇醚生物柴油的利用率，降低醇醚生物柴油的凝点，扩大醇醚生物柴油的可使用地域范围。

本发明还提出一种混合柴油，该混合柴油由上述任意一种醇醚生物柴油与普通石化柴油混合形成。这样，不仅可以节约石化柴油的使用量，节约不可再生的石化能源，还可以提高普通石化柴油的燃烧率，减少污染气体排放，保护环境。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明醇醚生物柴油的成分及性能进行详细说明。

实施例1：A号醇醚生物柴油

取9200Kg的椰油醇作为制备本发明醇醚生物柴油的基础液。在基础液中加入15Kg的硝酸异戊酯作为十六烷值改进剂，以使制备得到的醇醚生物柴油的十六烷值在45-60之间。这样，既可以避免得到的醇醚生物柴油因燃烧延迟而导致柴油机发生爆震，又可以避免得到的醇醚生物柴油因燃烧不完全而冒黑烟，污染环境。在基础液中加入500Kg的二正戊基醚，以使醇醚生物柴油能够充分燃烧，进而提高醇醚生物柴油的利用率。在基础液中加入150Kg的表面活性剂，该表面活性剂包括2.5Kg的烷醇酰胺、1.5Kg的异丙醇胺以及146Kg由烷基胺盐、纯度为50％的烷醇酰胺及乙醇胺按1∶1∶1的重量比混合形成的复配物。这样，降低了醇醚生物柴油中各组分的表面张力，提高了各组分间的溶溶性能，使各组分混合更均匀；产生泡沫，以在使用时对发动机形成保护。在基础液中加入3Kg的乙烯一醏酸乙烯脂共聚物作为降凝剂，以降低醇醚生物柴油的凝点，使其能够在低温环境中依然能够正常使用。在基础液中加入132Kg的异丁醇作为助溶剂，以提高醇醚生物柴油的透明度。将按上述配比在基础液中加入十六烷值改进剂、线型醚、表面活性剂、降凝剂及助溶剂形成的混合液混匀即得到A号醇醚生物柴油。

根据车用柴油国家标准GB/T19147-2003对上述A号醇醚生物柴油进行检测，检测结果如表1所示。

表1：

实施例2：B号醇醚生物柴油

取椰油醇和辛醇的混合液作为基础液，其中，椰油醇7000Kg，辛醇1500K。在该基础液中加入100Kg的十六烷值改进剂，优选草酸二异戊酯；600Kg的线型醚，优选二正戊基醚，也可以选用乙二醇甲醚和/或丁醚；200Kg的表面活性剂，其中，烷醇酰胺50Kg，由烷基胺盐、纯度为50％的烷醇酰胺及乙醇胺按1∶1∶1的重量比混合形成的复配物150Kg；40Kg的降凝剂，其中，苯乙烯酯聚合物25Kg，甲基丙烯酯聚合物15Kg；160Kg的助溶剂，优选异丁醇；400Kg变性甲醇，该变性甲醇由甲醇和六膦胺混合形成，优选地，甲醇和六膦胺的重量比为2000∶1。将得到的基础液与十六烷值改进剂、线型醚、表面活性剂、降凝剂、助溶剂及变性甲醇的混合液混合均匀即得到B号醇醚生物柴油。

在使用椰油醇和辛醇混合形成的混合液作为基础液时，二者的重量比可为任意值，优选地，椰油醇和辛醇的重量比的比例范围是3∶2～9∶1。在该范围内，制备得到的醇醚生物柴油的燃烧性能较好，凝点为0℃。另外，加入变性甲醇，既不会影响醇醚生物柴油的性能，又可以大大降低醇醚生物柴油的制备成本。

根据车用柴油国家标准GB/T19147-2003对上述B号醇醚生物柴油进行检测，检测结果如表2所示。

表2：

实施例3：C号醇醚生物柴油

取6800Kg的椰油醇作为基础液，并在该基础液中加入150Kg的草酸二异戊酯、800Kg的二正戊基醚和1500Kg的变性甲醇；300Kg的表面活性剂，其中，烷醇酰胺50Kg，由烷基胺盐、纯度为50％的烷醇酰胺及乙醇胺按1∶1∶1的重量比混合形成的复配物250Kg；100Kg的降凝剂，其中，苯乙烯酯聚合物和乙烯一醏酸乙烯脂共聚物分别50Kg；350Kg的助溶剂，优选正丁醇。将上述椰油醇、草酸二异戊酯、二正戊基醚、变性甲醇及表面活性剂、降凝剂和助溶剂混合形成的混合液混合均匀即可得到C号醇醚生物柴油。

根据车用柴油国家标准GB/T19147-2003对上述C号醇醚生物柴油进行检测，检测结果如表3所示。

表3：

分别使用对上述A、B和C三种型号的醇醚生物柴油及国标III0#柴油进行对比行车试验，并在稳态工况下对汽车排放的尾气进行检测，检测结果及比较结果如表4所示。

表4：

用同一车辆分别使用A号醇醚生物柴油和国标III0#柴油进行耗油对比检测试验，车辆的耗油量如表5所示。

表5：

用同一车辆分别使用A号醇醚生物柴油与国标III0#柴油进行自由加速工况下的实车对比测试，自由加速烟度排放检测结果及比较结果如表6所示。

表6：

在制备醇醚生物柴油时，可以选用线型醚类中的任意一种或多种线型醚来提高醇醚生物柴油的燃烧率，进而提高该醇醚生物柴油的利用率。

本发明醇醚生物柴油还可以与普通的石化柴油混合使用，且二者的重量比可以为任意比。这样，可以提高普通石化柴油的燃烧率，减少污染气体排放，保护环境；进而还可以减小石化柴油的使用量，节约不可再生的石化能源。

同一车辆分别使用I号混合柴油和II混合柴油进行加载减速工况下的实车对比测试时，光吸收系数的检测结果如表7所示。其中，I号混合柴油由A号醇醚生物柴油与国标III0#柴油混合形成，且二者的重量比为1∶10；II混合柴油由B号醇醚生物柴油与国标III0#柴油混合形成，且二者的重量比为1∶2。

表7：

Claims

1.一种醇醚生物柴油，其特征在于，该醇醚生物柴油由重量百分比分别为68-92％的基础液，0.15-1.5％的十六烷值改进剂，5-8％的线型醚，1.5-3％的表面活性剂、0.03-1％的降凝剂，1.32-3.5％的助溶剂和0-15％的变性甲醇均匀混合形成；所述基础液为椰油醇和辛醇的混合液或椰油醇，且所述椰油醇和辛醇的混合液中椰油醇与辛醇的重量比为任意比；所述线型醚为线型醚类中的任意一种或多种醚，所述表面活性剂由烷醇酰胺以及由烷基胺盐、烷醇酰胺和乙醇胺混合形成的复配物组成或者由烷醇酰胺、异丙醇胺以及由烷基胺盐、烷醇酰胺和乙醇胺混合形成的复配物组成，所述降凝剂为乙烯一醏酸乙烯脂共聚物、由乙烯一醏酸乙烯脂共聚物和苯乙烯酯聚合物组成或者由甲基丙烯酯聚合物和苯乙烯酯聚合物组成，所述助溶剂为异丁醇或正丁醇，所述变性甲醇由甲醇和六膦胺混合形成。

2.根据权利要求1所述的醇醚生物柴油，其特征在于，所述椰油醇和辛醇的混合液中椰油醇与辛醇的重量比为3:2～9:1。

3.根据权利要求1或2所述的醇醚生物柴油，其特征在于，所述十六烷值改进剂为硝酸异戊酯或草酸二异戊酯。

4.根据权利要求1或2所述的醇醚生物柴油，其特征在于，所述表面活性剂中的复配物由烷基胺盐、纯度为50％的烷醇酰胺及乙醇胺按1:1:1的重量比混合形成。

5.根据权利要求1或2所述的醇醚生物柴油，其特征在于，所述线型醚为二正戊基醚。

6.根据权利要求1或2所述的醇醚生物柴油，其特征在于，所述降凝剂为乙烯一醏酸乙烯脂共聚物。

7.根据权利要求1或2所述的醇醚生物柴油，其特征在于，所述变性甲醇由重量比为2000:1的甲醇和六膦胺混合形成。

8.根据权利要求7所述的醇醚生物柴油，其特征在于，所述醇醚生物柴油由重量百分比分别为92％的椰油醇，0.025％的烷醇酰胺、0.015％的异丙醇胺以及1.46％由烷基胺盐、纯度为50％的烷醇酰胺及乙醇胺按1:1:1的重量比混合形成的复配物，0.03％的乙烯一醏酸乙烯脂共聚物，1.32％的异丁醇、0.15％的硝酸异戊酯，5％的二正戊基醚均匀混合形成。

9.根据权利要求7所述的醇醚生物柴油，其特征在于，所述醇醚生物柴油由重量百分比分别为70％的椰油醇，15％的辛醇，1％的草酸二异戊酯，6％的二正戊基醚，0.25％的苯乙烯酯聚合物，0.15％的甲基丙烯酯聚合物，1.6％的异丁醇，0.5％的烷醇酰胺，1.5％由烷基胺盐、纯度为50％的烷醇酰胺及乙醇胺按1:1:1的重量比混合形成的复配物，4％的变性甲醇均匀混合形成。

10. 一种混合柴油，其特征在于，该混合柴油由权利要求1-9中任意一种醇醚生物柴油与普通石化柴油混合形成，所述醇醚生物柴油与所述普通石化柴油的重量比为1：10～1：2。