CN104152190B - 一种生物柴油添加剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
说明书摘要：本发明公开了一种生物柴油添加剂，属于燃油领域，该添加剂包括下述体积份数的组分：聚甲基丙烯酸酯18-28份、聚癸烯3-8份、十二烷基三甲基氯化铵5-10份、马来酸酐2-5份、十二烷基甲基丙烯酸酯3-6份、邻苯二甲酸二乙酯2-5份、二烷基萘15-18份，还公开了该添加剂的制备方法，改添加剂可以明显降低生物柴油的冷滤点，提高其流动性，扩大了其应用范围，利于环保，加大了对回收能源的利用。另外，该添加剂可以抑制生物柴油在湿热环境下长期储存时微生物和细菌的滋生；使用上述添加剂不需要对生物柴油进行冷凝分离、结晶干馏等处理，仅需在生物柴油中加入200ppm以上的上述添加剂即可，不会对生物柴油产生浪费，使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及燃油领域，特别涉及一种生物柴油添加剂及其制备方法。
背景技术
生物柴油（Biodiesel），是指由动植物油脂（主要指脂肪酸甘油三酯）通过不同的化学反应得到的反应得到的脂肪酸单烷基酯，最典型的是脂肪酸甲酯。生物柴油的物理和化学性质与传统的石化柴油非常相似；同时与传统的石化柴油相比，生物柴油的硫及芳烃含量低、闪点高、十六烷值高、具有良好的润滑性等优点。
目前，我国制备生物柴油的原料包括菜籽、大豆等粮食作物，木本油料作物例如麻疯树、黄连木等也表现出了较大的开发应用潜力。另外，餐饮废油即“地沟油”也是制备生物柴油的重要原料，“地沟油”用于制备生物柴油，不但回收了垃圾，减少“地沟油”滥用的可能性，利于环保，同时，其资源非常广，对于传统的石化资源日益减少的情况，生物柴油的利用更是具有重要的意义。生物柴油作物燃料的另外一个重要优势是环保优势，其可降低引擎废气的排放，如果完全使用生物柴油，几乎没有硫排放，同时还可以降低一氧化碳、碳氢化合物和微粒的排放。
虽然生物柴油的应用具有上述优势，但是由于其固有的理化特性，生物柴油一般不是直接作为燃料使用，而是与传统的石化柴油混合使用。目前较为常见的的生物柴油的使用比例为2%-20%，即B2-B20。之所以生物柴油一般与传统的石化柴油混合使用，其中一个重要的原因是其粘度比石化柴油高，因此在低温下不能使用，否则会堵塞油路滤网，即低温流动性较差。
冷滤点是衡量柴油低温性能的重要指标，可以反映柴油低温实际使用性能。采用“地沟油”制备的生物柴油，其冷滤点一般为10℃左右。即在低于10℃的条件下就不能使用。
为了改善上述问题，现有的解决方案包括利用物理冷凝分离方法除去生物柴油中的结晶质、将生物柴油促冷后结晶干馏，但是这些方法的收率低。另外，也有采用传统的降凝剂进行生物柴油降凝，虽然可以降低凝点，但是对冷滤点的降低作用不明显。
发明内容
本发明的发明目的之一在于：针对上述存在的问题，提供一种可以明显降低生物柴油冷滤点的生物柴油添加剂。
本发明采用的技术方案是这样的：一种生物柴油添加剂，包括下述体积份数的组分：
聚甲基丙烯酸酯18-28份
聚癸烯3-8份
十二烷基三甲基氯化铵5-10份
马来酸酐2-5份
十二烷基甲基丙烯酸酯3-6份
邻苯二甲酸二乙酯2-5份
二烷基萘15-18份。
本申请的发明人通过大量实验，采用了几种常用的降凝剂的组分，同时复配其他成分，所得的添加剂可以明显降低生物柴油的冷滤点，提高其流动性，扩大了其应用范围，使得生物柴油的优势可以进一步发挥，利于环保，加大了对回收能源的利用。另外，使用该添加剂，可以抑制生物柴油在湿热环境下长期储存时微生物和细菌的滋生。
同时，使用上述添加剂时，不需要对生物柴油进行冷凝分离、结晶干馏等处理，仅需在生物柴油中加入200ppm以上的上述添加剂即可。不会对生物柴油产生浪费，使用方便。
作为优选的技术方案，所述的生物柴油添加剂，包括下述体积份数的组分：
聚甲基丙烯酸酯20-25份
聚癸烯5-6份
十二烷基三甲基氯化铵6-8份
马来酸酐2-3份
十二烷基甲基丙烯酸酯4-5份
邻苯二甲酸二乙酯3-4份
二烷基萘15-16份。
采用上述比例范围的组分，其冷滤点可以进一步降低。
作为进一步优选的技术方案，所述的生物柴油添加剂，包括下述体积份数的组分：
聚甲基丙烯酸酯21份
聚癸烯6份
十二烷基三甲基氯化铵7份
马来酸酐2份
十二烷基甲基丙烯酸酯5份
邻苯二甲酸二乙酯3份
二烷基萘16份。
采用上述比例的组分，其冷滤点可以更进一步降低。
本发明的目的之二，在于提供一种上述的生物柴油添加剂的制备方法，采用的技术方案为，首先按照所述的重量份量取聚甲基丙烯酸酯、聚癸烯、十二烷基三甲基氯化铵、马来酸酐，放入反应器中搅拌均匀，然后加热至80-85℃，并在超声波环境中保持该温度90-100min，自然冷却后，一边搅拌一边缓慢依次加入十二烷基甲基丙烯酸酯、邻苯二甲酸二乙酯和二烷基萘，在0.8-1.0MP下加热至65-70℃，并在超声波环境中保持该温度30-40min，再自然冷却静置，取上清液，即得。
采用上述的制备方法，组分间发生一系列化学反应，从而产生了可以阻止生物柴油中的分子进行凝结的化学物质，阻止了蜡晶的生成和长大。
作为优选的技术方案，首先按照所述的重量份量取聚甲基丙烯酸酯、聚癸烯、十二烷基三甲基氯化铵、马来酸酐，放入反应器中搅拌均匀，然后加热至80℃，并在超声波环境中保持该温度95min，自然冷却后，一边搅拌一边缓慢依次加入十二烷基甲基丙烯酸酯、邻苯二甲酸二乙酯和二烷基萘，在0.9MP下加热至65℃，并在超声波环境中保持该温度30min，再自然冷却静置，取上清液，即得。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：可以明显降低生物柴油的冷滤点，提高其流动性，扩大了其应用范围，可以在传统石化柴油中加入更高比例的生化柴油，使用比例可以达到50%以上，甚至可以使用100%的生物柴油，使得生物柴油的优势可以进一步发挥，利于环保，加大了对回收能源的利用。另外，使用该添加剂，可以抑制生物柴油在湿热环境下长期储存时微生物和细菌的滋生。
同时，使用上述添加剂时，不需要对生物柴油进行冷凝分离、结晶干馏等处理，仅需在生物柴油中加入200ppm以上的上述添加剂即可。不会对生物柴油产生浪费，使用方便。
具体实施方式
下面对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
一种生物柴油添加剂，包括下述体积份数的组分：
聚甲基丙烯酸酯18份
聚癸烯3份
十二烷基三甲基氯化铵5份
马来酸酐2份
十二烷基甲基丙烯酸酯3份
邻苯二甲酸二乙酯2份
二烷基萘15份。
制备方法为：首先按照所述的重量份量取聚甲基丙烯酸酯、聚癸烯、十二烷基三甲基氯化铵、马来酸酐，放入反应器中搅拌均匀，然后加热至80℃，并在超声波环境中保持该温度95min，自然冷却后，一边搅拌一边缓慢依次加入十二烷基甲基丙烯酸酯、邻苯二甲酸二乙酯和二烷基萘，在0.9MP下加热至65℃，并在超声波环境中保持该温度30min，再自然冷却静置，取上清液，即得。
实施例2
一种生物柴油添加剂，包括下述体积份数的组分：
聚甲基丙烯酸酯28份
聚癸烯8份
十二烷基三甲基氯化铵10份
马来酸酐5份
十二烷基甲基丙烯酸酯6份
邻苯二甲酸二乙酯5份
二烷基萘18份，
制备方法与实施例1相同。
实施例3
一种生物柴油添加剂，包括下述体积份数的组分：
聚甲基丙烯酸酯20份
聚癸烯5份
十二烷基三甲基氯化铵6份
马来酸酐2份
十二烷基甲基丙烯酸酯4份
邻苯二甲酸二乙酯3份
二烷基萘15份，
制备方法与实施例1相同。
实施例4
一种生物柴油添加剂，包括下述体积份数的组分：
聚甲基丙烯酸酯25份
聚癸烯6份
十二烷基三甲基氯化铵8份
马来酸酐3份
十二烷基甲基丙烯酸酯5份
邻苯二甲酸二乙酯4份
二烷基萘17份，
制备方法与实施例1相同。
实施例5
生物柴油添加剂，包括下述体积份数的组分：
聚甲基丙烯酸酯21份
聚癸烯6份
十二烷基三甲基氯化铵7份
马来酸酐2份
十二烷基甲基丙烯酸酯5份
邻苯二甲酸二乙酯3份
二烷基萘16份，
制备方法与实施例1相同。
实施例6
冷滤点实验
1.测定方法：采用中国石油化工行业标准SH/T0248-2006的方法进行测定；
2.测定对象：采用“地沟油”为原料，并用酯化法制备而得的生物柴油；
3.测定内容：向该柴油中分别加入本发明实施例1-5制备的添加剂200ppm、300ppm和500ppm，并采用不加入添加剂的生物柴油作为“对照组”，
测定的冷滤点的结果如表1所示，
表1冷滤点实验结果，表中单位为℃
从表1可以看出，采用本申请的添加剂，冷滤点可以降低到-1℃以下，效果非常明显。并且，很少的本申请的添加剂的加入量即可达到降低冷滤点的效果，几乎不影响柴油中其他添加剂的加入。
Claims (5)
1.一种生物柴油添加剂，其特征在于，包括下述体积份数的组分：
聚甲基丙烯酸酯18-28份
聚癸烯3-8份
十二烷基三甲基氯化铵5-10份
马来酸酐2-5份
十二烷基甲基丙烯酸酯3-6份
邻苯二甲酸二乙酯2-5份
二烷基萘15-18份。
2.根据权利要求1所述的生物柴油添加剂，其特征在于，包括下述体积份数的组分：
聚甲基丙烯酸酯20-25份
聚癸烯5-6份
十二烷基三甲基氯化铵6-8份
马来酸酐2-3份
十二烷基甲基丙烯酸酯4-5份
邻苯二甲酸二乙酯3-4份
二烷基萘15-16份。
3.根据权利要求2所述的生物柴油添加剂，其特征在于，包括下述体积份数的组分：
聚甲基丙烯酸酯21份
聚癸烯6份
十二烷基三甲基氯化铵7份
马来酸酐2份
十二烷基甲基丙烯酸酯5份
邻苯二甲酸二乙酯3份
二烷基萘16份。
4.权利要求1-3任意一项所述的生物柴油添加剂的制备方法，其特征在于，首先按照所述的体积份量取聚甲基丙烯酸酯、聚癸烯、十二烷基三甲基氯化铵、马来酸酐，放入反应器中搅拌均匀，然后加热至80-85℃，并在超声波环境中保持该温度90-100min，自然冷却后，一边搅拌一边缓慢依次加入十二烷基甲基丙烯酸酯、邻苯二甲酸二乙酯和二烷基萘，在0.8-1.0MP下加热至65-70℃，并在超声波环境中保持该温度30-40min，再自然冷却静置，取上清液，即得。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，首先按照所述的体积份量取聚甲基丙烯酸酯、聚癸烯、十二烷基三甲基氯化铵、马来酸酐，放入反应器中搅拌均匀，然后加热至80℃，并在超声波环境中保持该温度95min，自然冷却后，一边搅拌一边缓慢依次加入十二烷基甲基丙烯酸酯、邻苯二甲酸二乙酯和二烷基萘，在0.9MP下加热至65℃，并在超声波环境中保持该温度30min，再自然冷却静置，取上清液，即得。
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Legal Events
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Granted publication date: 20160323 |
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