CN104342217B - 一种降低生物柴油凝固点的复合添加剂及其制备和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种降低生物柴油凝固点的复合添加剂及其制备和应用；其原料按质量百分比计算，由油溶性表面活性剂OP-4:0～5wt%、OP-7:5～10wt%、尼纳尔:35～60wt%及降凝剂:30～55wt%组成；将各组分混合后在65℃恒温水浴中进行搅拌，搅拌速度为200r/min，搅拌15min后即得复合添加剂，将0.5～1wt%质量的本复合添加剂添加到生物柴油中，可使生物柴油的冷滤点降低7～11℃，冷凝点降低7～12℃。
Description
技术领域
本发明涉及一种降低生物柴油凝固点的复合添加剂及其制备方法，以及该添加剂在生物柴油降凝方面的应用。
背景技术
随着石油资源的日益枯竭，能源紧缺问题日趋严重，人们迫切寻找新的替代化石燃料的资源，特别是绿色、可再生能源．生物柴油是以动植物油脂为原料与醇经酯交换反应得到的脂肪酸酯燃料，性能接近于柴油，与传统的石化能源相比，其硫及芳烃含量低、闪点高、十六烷值高、具有良好的润滑性，可与石化柴油以任意比例混合。然而，生物柴油在使用过程中存在低温流动性差问题，由于生物柴油凝固点一般在0℃左右，低温情况下容易结晶析出，堵塞发动机的管道和过滤器，因而阻碍发动机正常运转。因此改善生物柴油的低温流动性对生物柴油的发展起着至关重要的作用。
目前国内外对于改善生物柴油低温流动性能有以下几种方法：①改变生物柴油结构；②掺混石化柴油；③冬化处理，去除高熔点组分；④加入降凝剂，添加降凝剂具有加入量少、成本低、操作方便等优点，而其他方法存在成本高、产率低、资源浪费等缺点，因而添加降凝剂已成为改善生物柴油低温流动性能的主要方法。
柴油降凝剂主要为链状结构的高分子，其侧链上有各种基团，包括长度不同的正构烷烃链、羰基。柴油降凝剂在略低于柴油浊点的温度下析出，它被吸附在己经析出的蜡晶核的活性中心上，将蜡晶分隔开，从而改变蜡结晶的取向性，使其难于形成三维网目结构，从而减弱蜡晶间的粘附作用。柴油降凝剂不是晶体石蜡的溶剂，不会改变蜡的含量，它只是改变分散相微粒的大小、形状和结构，并吸附在蜡晶表面以阻止晶体微粒的相互接近和粘结，从而改变柴油的流变参数。
生物柴油含有大量的饱和脂肪酸酯，其本身凝固点较高，直接使用传统降凝剂的降凝效果不佳，根据柴油降凝剂的作用机理，采用油溶性非离子型表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚OP-4、OP-7及尼纳尔（椰油脂肪酸二乙醇胺）与降凝剂进行复配。油溶性非离子型表面活性剂与柴油具有较好的相溶性，与降凝剂乙烯-醋酸乙烯酯共聚物进行复配可增强其在油品蜡晶上的分散效果，改变晶体的界面性质，从而改变蜡晶的生长形态与分散状态，使生物柴油在低温下不易结晶析出，进而降低生物柴油的凝点，改变其低温流动性能，从而起到增强降凝效果。
发明内容
本发明的目的是提供降低生物柴油凝固点的复合添加剂及其制备和应用，所述的生降低生物柴油凝固点的复合添加剂能够与与蜡晶颗粒结合，使之吸附在蜡晶颗粒上，形成一个不利于非极性石蜡在上面结晶生长的极性表面。
本发明的技术原理：
烷基酚聚氧乙烯醚OP-4、OP-7、尼纳尔（椰油脂肪酸二乙醇胺）属于油溶性非离子型表面活性剂，与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物进行复配而成的添加剂能够改善蜡晶表面性质，吸附在蜡晶颗粒上，使蜡晶分散形成微小的胶体粒子，干扰蜡晶的生长过程，控制蜡晶生长的界面反应。将该添加剂加入生物柴油中，能够破坏柴油的规整性，改变蜡晶生长形态，使生物柴油在低温下不易结晶析出，进而降低生物柴油的凝点，改变其低温流动性能。
本发明所述的一种降低生物柴油凝固点的复合添加剂，即将油溶性表面活性剂与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物复合而成，该添加剂的组分及其含量（质量）如下：
该添加剂的组分及其最佳质量含量如下：
其中，所述OP-4，OP-7为烷基酚聚氧乙烯醚，
尼纳尔为椰油脂肪酸二乙醇胺
WD12-101为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物类降凝剂。
上述一种降低生物柴油凝固点的复合添加剂的制备方法如下：
将各组分混合后在65℃恒温水浴中进行搅拌，搅拌速度为200r/min，搅拌15min后即得一种降低生物柴油凝固点的复合添加剂。将该添加剂加入到生物柴油中搅拌均匀，即可实现其应用效果，添加量为生物柴油质量的0.5～1wt%。,
具体实施方式
实施例1
一种降低生物柴油凝固点的复合添加剂，该添加剂的组分及其含量（质量）如下：
其中，所述OP-4，OP-7为烷基酚聚氧乙烯醚，
尼纳尔为椰油脂肪酸二乙醇胺
WD12-101为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物类降凝剂。
上述一种降低生物柴油凝固点的复合添加剂的制备方法如下：
将各组分混合后在65℃恒温水浴中进行搅拌，搅拌速度为200r/min，搅拌15min后即得一种降低生物柴油凝固点的复合添加剂。将该添加剂加入到生物柴油中搅拌均匀，其添加量为生物柴油质量的1wt%,测得生物柴油的冷滤点为-5℃，冷凝点为-11℃，与不含降低生物柴油凝固点的复合添加剂的生物柴油相比，冷滤点降低了10℃，冷凝点降低了11℃。
实施例2
一种降低生物柴油凝固点的复合添加剂，该添加剂的组分及其含量（质量）如下：
其中，所述OP-4，OP-7为烷基酚聚氧乙烯醚，
尼纳尔为椰油脂肪酸二乙醇胺
WD12-101为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物类降凝剂。
上述一种降低生物柴油凝固点的复合添加剂的制备方法如下：
将各组分混合后在65℃恒温水浴中进行搅拌，搅拌速度为200r/min，搅拌15min后即得一种降低生物柴油凝固点的复合添加剂。将该添加剂加入到生物柴油中搅拌均匀，其添加量为生物柴油质量的1wt%,测得生物柴油的冷滤点为-4℃，冷凝点为-10℃，与不含降低生物柴油凝固点的复合添加剂的生物柴油相比，冷滤点降低了9℃，冷凝点降低了10℃。
实施例3
一种降低生物柴油凝固点的复合添加剂，该添加剂的组分及其含量（质量）如下：
其中，所述OP-4，OP-7为烷基酚聚氧乙烯醚，
尼纳尔为椰油脂肪酸二乙醇胺
WD12-101为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物类降凝剂。
上述一种降低生物柴油凝固点的复合添加剂的制备方法如下：
将各组分混合后在65℃恒温水浴中进行搅拌，搅拌速度为200r/min，搅拌15min后即得一种降低生物柴油凝固点的复合添加剂。将该添加剂加入到生物柴油中搅拌均匀，其添加量为生物柴油质量的1wt%,测得生物柴油的冷滤点为-3℃，冷凝点为-9℃，与不含降低生物柴油凝固点的复合添加剂的生物柴油相比，冷滤点降低了8℃，冷凝点降低了9℃。
Claims (4)
1.一种降低生物柴油凝固点的复合添加剂，其特征在于：该添加剂的组分及其质量含量如下：
其中，所述OP-4，OP-7为烷基酚聚氧乙烯醚，
尼纳尔为椰油脂肪酸二乙醇胺
WD12-101为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物类降凝剂。
2.根据权利要求1所述的一种降低生物柴油凝固点的复合添加剂，其特征在于：该添加剂的组分及其质量含量如下：
其中，所述OP-4，OP-7为烷基酚聚氧乙烯醚，
尼纳尔为椰油脂肪酸二乙醇胺
WD12-101为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物类降凝剂。
3.一种权利要求1～2所述的降低生物柴油凝固点的复合添加剂的制备方法，其特征在于：步骤如下：
将原料各组分均匀混合后置于65℃的恒温水浴中进行搅拌，搅拌速度为200r/min，搅拌15min后即得一种降低生物柴油凝固点的复合添加剂。
4.一种权利要求1～2所述的降低生物柴油凝固点的复合添加剂的应用，其特征在于：用于生物柴油降凝添加剂，将所述的降低生物柴油凝固点的复合添加剂加入到生物柴油中搅拌均匀，其添加量为生物柴油质量的0.5～1wt%。
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