CN104164251B - 一种特种汽车用环保燃料油 - Google Patents

Abstract

本发明属于绿色、环保燃料的制备领域，具体涉及一种特种汽车用环保燃料油。该特种汽车用环保燃料油是按精制生物柴油36.0~56.8%、精制焦化柴油42.6~63.2%、互溶剂0.5~0.7%、抗氧剂0.08-0.10%调和而成的。其中，精制生物柴油是以地沟油、潲水油与甲醇合成的粗甲酯为原料，经氧化脱色、脱酸、去皂精制而成的生物柴油，代替了传统的减压蒸馏精制技术，获得了低成本生物柴油；精制焦化柴油是以焦化柴油代替轻柴油，经离子液脱胶、复合碱洗涤脱臭味及氮氧化物后得到的，以非加氢净化工艺代替了加氢净化技术，获得低成本精制焦化柴油；极大地降低了产品成本，具有明显的经济效益。同时，经调和的燃料油安全性大大提高，实现了生物柴油和焦化柴油的优劣互补，提升了燃料油的质量。

Description

一种特种汽车用环保燃料油

技术领域

本发明属于绿色、环保燃料的制备领域，具体涉及一种特种汽车用环保燃料油。

背景技术

生物柴油具有较好的燃烧性能、可再生性，以及对环境友好等优点，成为前景最好的化石替代品。但生物柴油在实现商业化的过程中，与成熟的化石柴油相比，还存在氧化安定性差，凝点、冷滤点高，以及粗酯合成与精制技术不到位，无进入燃油市场渠道等问题，使国内大部分的生物柴油仅作为油脂化工原料使用，如生产环氧增塑剂、皮革加脂剂、天然洗涤剂、脂肪酸醇等，未大量进入燃油市场。

在炼油行业，原油经常减压蒸馏加工，油品得率仅65~70%，余下“渣油”经催化裂化得到焦化柴油，属于“二次油品”，其十六烷值低（柴油44~45，焦化柴油38~39），臭味大，氧化安定性差，会氧化变色等，不能直接代替柴油。目前大部分采用加氢精制技术，但加氢设备投资大，加工成本高，民营企业难以接受。

发明内容

本发明的目的在于针对目前生物柴油、焦化柴油用于燃油时技术的不成熟，提供一种特种汽车用环保燃料油。本发明以氧化脱色精制工艺代替减压蒸馏精制技术，获得低成本生物柴油；又以焦化柴油代替轻柴油，以非加氢净化工艺代替加氢净化技术，获得低成本精制焦化柴油，极大地降低了产品成本，具有显著的经济效益；同时实现了地沟油、潲水油、焦化柴油的资源化利用，具有显著的社会效益；而且所制得的调和燃料油安全性能大大提高。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种特种汽车用环保燃料油，其组成按质量分数计为：精制生物柴油36.0~56.8%、精制焦化柴油42.6~63.2%、互溶剂0.5~0.7%、抗氧剂0.08-0.10%；

所述的精制生物柴油是以地沟油、潲水油与甲醇合成的粗甲酯为原料，经氧化脱色、脱酸、去皂精制而成的生物柴油；

所述的精制焦化柴油是以焦化柴油为原料，经离子液脱胶、复合碱洗涤脱臭味及氮氧化物后得到的。

所述的互溶剂为三乙醇胺、或三乙醇胺与丁醇按质量比1:1混合的溶剂，所述的抗氧剂为2，6二叔丁基4-甲基苯酚。

所述的离子液为三乙醇胺、30wt%硫酸铝溶液、磷酸按质量比3：40：57混合而成的，用量为焦化柴油质量的1~5%。

所述的复合碱为尿素、二乙醇胺、30wt%烧碱溶液按质量比2：8：90混合而成的，用量为焦化柴油质量的0.7~1%。

所述的精制生物柴油制备工艺为：

1）氧化脱色：以粗甲酯为原料，升温至65-70℃，加入硫酸-乙酸混合液至pH为5~6，搅拌均匀后；加入35wt%双氧水，保持氧化脱色1h；静置，去除氧化残渣及水分；所述的硫酸-乙酸混合液为96wt%硫酸、工业乙酸按质量比9：1混合而成的；

2）脱酸、去皂：加入复合碱溶液，搅拌15min后，静置分层，去皂；然后经水洗、真空90-100℃蒸馏脱除水分，制得生物柴油。

步骤1）中硫酸-乙酸混合液的用量为粗甲酯质量的0.5%，双氧水的用量为粗甲酯质量的1-3%。

步骤2）中所述的复合碱为5wt%烧碱液、二乙醇胺按质量比99.5：0.5混合而成的，用量按酸值皂化耗碱计算，其计算公式为：

注：Mkg—为5%烧碱、二乙醇胺混合液用量，kg

    Wkg—为粗甲酯重量，kg

    AV—为粗甲酯酸值，mgKOH/g

所述的精制焦化柴油制备工艺为：

1）脱胶：往焦化柴油中，加入离子液搅拌脱胶1h，去除柴油底层的胶质；

2）脱臭：往脱胶焦化柴油中加入复合碱，搅拌30min，静置，去皂，得精制焦化柴油。

本发明的有益效果在于：

1）社会效益：本发明将炼油厂渣油、地沟油、潲水油经处理后变成了了特种汽车用燃料油，达到了废物的资源化利用，同时制得的油品属于环保产品，不会对大气造成污染；

2）经济效益：以粗甲酯经氧化脱色精制工艺代替减压蒸馏精制技术，获得低成本生物柴油；又以焦化柴油代替轻柴油，以非加氢净化工艺代替加氢净化技术，获得低成本精制焦化柴油，极大地降低了产品成本；国内生物柴油卖价比轻柴油低1000元/吨，氧化脱色生物柴油又比国内减压蒸馏生物柴油低400元/吨；焦化柴油比轻柴油低1000元/吨；因此本发明的产品成本比轻柴油市场销售价低1000元/吨，具有明显的经济效益；

3）技术优势：精制生物柴油凝点高、十六烷值高（56~57）、粘度大、氧化安定性差、易氧化、低温启动性能差，而精制焦化柴油凝点低、十六烷值低（38~39）、粘度低，二者按一定比例调和，可将凝点、十六烷值调至合适值，提高闪点，安全性大大提高，实现优劣互补，提升质量。

具体实施方式

本发明用下列实施例来进一步说明本发明，但本发明的保护范围并不限于下列实施例。

实施例1

1．粗生物柴油的精制

在具有机械搅拌、升温加热、与真空脱水装置的反应罐中投入粗甲酯100kg，搅拌下升温到65℃，加入0.5kg硫酸-乙酸混合液至pH为5，搅拌均匀后，慢慢加入1kg35wt%双氧水，保持65℃下氧化脱色1h，停止搅拌，静置，从反应罐底阀放出氧化残渣及水分；

测定酸值AV=5mgKOH/g后，按计算量加入烧碱与二乙醇胺混合液，搅拌15分钟后，静置分层，从反应罐底阀放出“皂脚”，测得处理后酸值AV=0.5mgKOH/g，后加入5%浓度食盐水洗涤，再用去离子水洗涤，分出下层洗涤水后，打开真空系统升温到90℃下脱去水分，得到浅棕色透明生物柴油。

2．焦化柴油的精制

于碳钢焊制的圆柱型锥型底具空气搅拌装置的脱胶罐中投入焦化柴油100kg，打开空气搅拌系统在空气搅拌下加入2kg三乙醇胺、硫酸铝与磷酸脱胶剂，搅拌脱胶一小时后，静置分出锥底下部胶质；

将脱胶焦化柴油泵入锥底搪玻璃脱臭罐，搅拌下慢慢加入0.7kg尿素、二乙醇胺与烧碱的混合物，搅拌30分钟后，静置分出罐底“皂脚”，得精制焦化柴油。

3．特种车用环保燃料油的调配

精制生物柴油与精制焦化柴油的调合要在专设“内搅拌，外循环”，并设蒸汽加热调合罐中于40~50℃温度下进行。

调合配方为：

精制焦化柴油42.4%、精制生物柴油56.8%、抗氧剂0.10%、互溶剂0.7%；

生产工艺为：

于调合罐中加入精制焦化柴油，后加入精制生物柴油，开动罐内侧向伸入式搅拌器，并加热升温到40℃，开动外循环泵，进行调合循环一小时后，加入抗氧剂与互溶剂，继续搅拌外循环30分钟后，经卧式叶片过滤机过滤后得到成品。

实施例2

1．粗生物柴油的精制

在具有机械搅拌、升温加热、与真空脱水装置的反应罐中投入粗甲酯100kg，搅拌下升温到70℃，加入0.5kg硫酸-乙酸混合液至pH为6，搅拌均匀后，慢慢加入3kg35wt%双氧水，保持70℃下氧化脱色1h，停止搅拌，静置，从反应罐底阀放出氧化残渣及水分；

测定酸值AV=3mgKOH/g后，按计算量加入烧碱与二乙醇胺混合液，搅拌15分钟后，静置分层，从反应罐底阀放出“皂脚”， 测得处理后酸值AV=0.5mgKOH/g，后加入5wt%浓度食盐水洗涤，再用去离子水洗涤，分出下层洗涤水后，打开真空系统升温到90℃下脱去水分，得到浅棕色透明生物柴油。

2．焦化柴油的精制

于碳钢焊制的圆柱型锥型底具空气搅拌装置的脱胶罐中投入焦化柴油100kg，打开空气搅拌系统在空气搅拌下加入5kg三乙醇胺、硫酸铝与磷酸脱胶剂，搅拌脱胶一小时后，静置分出锥底下部胶质；

将脱胶焦化柴油泵入锥底搪玻璃脱臭罐，搅拌下慢慢加入1kg尿素、二乙醇胺与烧碱的混合物，搅拌30分钟后，静置分出罐底“皂脚”，得精制焦化柴油。

3．特种车用环保燃料油的调配

精制生物柴油与精制焦化柴油的调合要在专设“内搅拌，外循环”，并设蒸汽加热调合罐中于40~50℃温度下进行。

调合配方为：

精制焦化柴油63.2%、精制生物柴油36.2%、抗氧剂0.1%、互溶剂0.5%；

生产工艺为：

于调合罐中加入精制焦化柴油，后加入精制生物柴油，开动罐内侧向伸入式搅拌器，并加热升温到50℃，开动外循环泵，进行调合循环一小时后，加入抗氧剂与互溶剂，继续搅拌外循环30分钟后，经卧式叶片过滤机过滤后得到成品。

实施例3

1．粗生物柴油的精制

在具有机械搅拌、升温加热、与真空脱水装置的反应罐中投入粗甲酯100kg，搅拌下升温到68℃，加入0.5kg硫酸-乙酸混合液至pH为5，搅拌均匀后，慢慢加入2kg35wt%双氧水，保持68℃下氧化脱色1h，停止搅拌，静置，从反应罐底阀放出氧化残渣及水分；

测定酸值AV=6mgKOH/g后，按计算量加入烧碱与二乙醇铵混合液，搅拌15分钟后，静置分层，从反应罐底阀放出“皂脚”， 测得处理后酸值AV=0.5mgKOH/g，后加入5wt%食盐水洗涤，再用去离子水洗涤，分出下层洗涤水后，打开真空系统升温到90℃下脱去水分，得到浅棕色透明生物柴油。

2．焦化柴油的精制

于碳钢焊制的圆柱型锥型底具空气搅拌装置的脱胶罐中投入焦化柴油100kg，打开空气搅拌系统在空气搅拌下加入1kg三乙醇胺、硫酸铝与磷酸脱胶剂，搅拌脱胶一小时后，静置分出锥底下部胶质；

将脱胶焦化柴油泵入锥底搪玻璃脱臭罐，搅拌下慢慢加入0.9kg尿素、二乙醇胺与烧碱的混合物，搅拌30分钟后，静置分出罐底“皂脚”，得精制焦化柴油。

3．特种车用环保燃料油的调配

精制生物柴油与精制焦化柴油的调合要在专设“内搅拌，外循环”，并设蒸汽加热调合罐中于40~50℃温度下进行。

调合配方为：

精制焦化柴油52.8%、精制生物柴油45.6%、抗氧剂0.1%、互溶剂0.5%；

生产工艺为：

于调合罐中加入精制焦化柴油，后加入精制生物柴油，开动罐内侧向伸入式搅拌器，并加热升温到40℃，开动外循环泵，进行调合循环一小时后，加入抗氧剂与互溶剂，继续搅拌外循环30分钟后，经卧式叶片过滤机过滤后得到成品。

4．B36特种汽车用环保燃料油性能测定

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (7)

1.一种特种汽车用环保燃料油，其特征在于：其组成按质量分数计为：精制生物柴油36.0~56.8%、精制焦化柴油42.6~63.2%、互溶剂0.5~0.7%、抗氧剂0.08-0.10%；

所述的精制生物柴油是以地沟油、潲水油与甲醇合成的粗甲酯为原料，经氧化脱色、脱酸、去皂精制而成的生物柴油；

所述的精制焦化柴油是以焦化柴油为原料，经离子液脱胶，并加入复合碱，脱臭、去皂后而制得的；

所述的精制生物柴油制备工艺为：

1）氧化脱色：以粗甲酯为原料，升温至65-70℃，加入硫酸-乙酸混合液至pH为5~6，搅拌均匀后；加入35wt%双氧水，保持氧化脱色1h；静置，去除氧化残渣及水分；所述的硫酸-乙酸混合液为96wt%硫酸、工业乙酸按质量比9：1混合而成的；

2）脱酸、去皂：加入复合碱溶液，搅拌15min后，静置分层，去皂；然后经水洗、真空90-100℃蒸馏脱除水分，制得生物柴油。

2.根据权利要求1所述的特种汽车用环保燃料油，其特征在于：所述的互溶剂为三乙醇胺、或三乙醇胺与丁醇按质量比1:1混合的溶剂，所述的抗氧剂为2，6二叔丁基4-甲基苯酚。

3.根据权利要求1所述的特种汽车用环保燃料油，其特征在于：所述的离子液为三乙醇胺、30wt%硫酸铝溶液、磷酸按质量比3：40：57混合而成的，用量为焦化柴油质量的1~5%。

4.根据权利要求1所述的特种汽车用环保燃料油，其特征在于：所述的复合碱为尿素、二乙醇胺、30wt%烧碱溶液按质量比2：8：90混合而成的，用量为焦化柴油质量的0.7~1%。

5.根据权利要求1所述的特种汽车用环保燃料油，其特征在于：步骤1）中硫酸-乙酸混合液的用量为粗甲酯质量的0.5%，双氧水的用量为粗甲酯质量的1-3%。

6.根据权利要求1所述的特种汽车用环保燃料油，其特征在于：步骤2）中所述的复合碱为5wt%烧碱液、二乙醇胺按质量比99.5：0.5混合而成的，用量按酸值皂化耗碱计算。

7.根据权利要求1所述的特种汽车用环保燃料油，其特征在于：所述的精制焦化柴油制备工艺为：

1）脱胶：往焦化柴油中，加入离子液搅拌脱胶1h，去除柴油底层的胶质；

2）脱臭：往脱胶焦化柴油中加入复合碱，搅拌30min，静置，去皂，得精制焦化柴油。