CN108102735A - 一种燃料乙醇及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种燃料乙醇及其制备方法，包括如下重量份的原料：无水乙醇80～100份，植物提取液5～10份，异丙醇5～8份、无水甲醇4～8份、二茂铁7～11份、酸催化剂0.5～1.5份；所述植物提取液为桑树条提取液、灯芯草提取液和金银花提取液的混合液，所述桑树条提取液、灯芯草提取液和金银花提取液的重量比为1:0.5～1.0:1～3。本发明所用植物提取液原料丰富，价格便宜，提取工艺简单，有利于工业化的生产和应用；并且本发明所得的燃料乙醇纯度高，含水量少，燃烧热值高并且燃烧效率也高，大大减少了由于含有水分而导致的燃烧时有黑烟的现象，减少了大气的污染，抑制了温室效应的发展。

Description

一种燃料乙醇及其制备方法
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，具体涉及一种燃料乙醇及其制备方法。
背景技术
20世纪进入以石油作为主要能源及石油化学品的原料时代，随着工业技术的发展和人们生活水平的提高，汽车需求量也随之增加。由此带来了两个严重的问题：1、石油为不可再生能源，由于大量的开采，消耗过快，已经面临枯竭；2、用石油作为燃料及化学品原料引起了环境的严重破坏，特别是二氧化碳引起的温室效应。基于上述两点，人们正在努力开发新的可再生能源以及不会对环境造成污染的清洁燃料。
乙醇和植物(包括粮食)一样，是太阳能的一种表现形式。自然界的植物通过光合作用，产生生产乙醇的基本原料，在乙醇的生产和消费过程中，又全部分解为植物光合作用的原料，周而复始，永无止境。用学术的话讲，植物光合作用的主要产物为六碳糖，六碳糖是纤维素和淀粉的基本分子。在生产乙醇的过程中，六碳糖中的两个碳转化为二氧化碳，四个碳转化为乙醇。乙醇做为能源经使用消费之后，又转化为四个二氧化碳回归自然界。这六个二氧化碳分子经光合作用，又原封再合成一个六碳糖，就这样永远闭路地在大自然界中循环。这一科学而又神奇的功能，决定了乙醇的可再生、资源丰、无污染特性。因此，发展燃料乙醇构建国家能源安全新体系和促进社会主义新农村和谐建设，具有重要的现实意义和战略意义。
目前，现有技术中的燃料乙醇多为采用生物技术制备得到的乙醇，虽然虽然燃料乙醇已经投入了市场，但在实际的使用时，仍存在燃料热值不够，机动车易熄火，燃烧效率不高，动力不足的现象。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提供了一种能够提高燃料的燃烧热值和燃烧效率的燃料乙醇及其制备方法。
本发明采用如下技术方案：
一种燃料乙醇，包括如下重量份的原料：无水乙醇80～100份，植物提取液5～10份，异丙醇5～8份、无水甲醇4～8份、二茂铁7～11份、酸催化剂0.5～1.5 份；
所述植物提取液为桑树条提取液、灯芯草提取液和金银花提取液的混合液，所述桑树条提取液、灯芯草提取液和金银花提取液的重量比为1:0.5～1.0:1～3。
作为本发明的一种优选技术方案，所述酸催化剂为体积比浓度为5％的冰乙酸、体积比浓度为5％的柠檬酸或体积比浓度为5％的盐酸中的一种。
作为本发明的一种优选技术方案，所述植物提取液的制备包括如下步骤：
(1)、将桑树条采用温度为35℃～50℃的水洗净之后切块，加入重量为桑树条重量的8～10倍的温水侵泡3小时～8小时，再加热至沸腾后持续煎煮 30min～45min，过滤，得一次滤水和一次滤渣，再向一次滤渣中加入重量为一次滤渣重量的3～6倍的冷水，加热至沸腾后再持续煎煮45min～60min，过滤，得二次滤水和二次滤渣，将所得的一次滤水和二次滤水混合浓缩至60℃热测的相对密度为1.10～1.15，得到桑枝条提取液；
(2)、将灯芯草采用温度为35℃～50℃的水洗净之后切块，加入重量为灯芯草重量的8～10倍的温水侵泡3小时～8小时，再加热至沸腾后持续煎煮 30min～45min，过滤，得一次滤水和一次滤渣，再向一次滤渣中加入重量为一次滤渣重量的3～6倍的冷水，加热至沸腾后再持续煎煮45min～60min，过滤，得二次滤水和二次滤渣，将所得的一次滤水和二次滤水混合浓缩至60℃热测的相对密度为1.10～1.15，得到灯芯草提取液；
(3)、将金银花采用温度为35℃～50℃的水洗净之后切块，加入重量为金银花重量的8～10倍的温水侵泡3小时～8小时，再加热至沸腾后持续煎煮 30min～45min，过滤，得一次滤水和一次滤渣，再向一次滤渣中加入重量为一次滤渣重量的3～6倍的冷水，加热至沸腾后再持续煎煮45min～60min，过滤，得二次滤水和二次滤渣，将所得的一次滤水和二次滤水混合浓缩至60℃热测的相对密度为1.10～1.15，得到金银花提取液；
(4)、最后将桑枝条提取液、灯芯草提取液和金银花提取液按重量份混合均匀，得植物提取液；
以上所述温水的温度为40℃～55℃，所述冷水温度为15℃～25℃。
一种燃料乙醇的制备方法，包括如下步骤：
1)、将植物提取液和异丙醇分别加热至50℃～60℃后，将植物提取液、异丙醇和无水甲醇按重量份混合搅拌均匀，再加入酸催化剂搅拌30S～60S，得催化助剂；
2)、将催化助剂和二茂铁加入无水乙醇中持续搅拌25min～35min，得产品；
3)将产品冷却、包装。
本发明的机理如下：
金银花提取液中含有木犀草素、肌醇和皂甙，其中皂甙在酸催化剂的作用下会与水发生水解反应生产多糖和皂甙元结构，从而进一步减少无水乙醇中的水分含量，提高燃料乙醇的纯度，从而提高燃料乙醇的燃烧热值和燃烧效率；
而桑枝条提取液和灯芯草提取液中富含的糖类、酮类、酚类、烯烃类、叶酶、过氧化酶、绿原酸以及植物酶能够促进水分子基团和乙醇中羟基结合，从而提高燃料乙醇的燃烧效率，同时植物酶能够作为金银花提取液中皂甙水解反应的催化剂，进一步加速了皂甙的水解反应，减少无水乙醇中的水分含量；
桑枝条、灯芯草和金银花均先通过温水侵泡3小时～8小时再经过两次煎煮过滤，在煎煮之间先用温水侵泡3小时～8小时能够使得桑枝条、灯芯草和金银花内的部分有机物渗透出来，从而提高提取效率，同时减少由于长期高温煎煮对部分提取物造成的结构破坏，而第二次加入冷水进行煎煮也是为了使得桑枝条、灯芯草和金银花中的提取物得到一个缓冲期，避免长期高温而破坏提取物结构的现象。
本发明的有益效果是：
1、本发明所用植物提取液原料丰富，价格便宜，提取工艺简单快捷，有利于工业化的生产和应用；
2、本发明所得的燃料乙醇纯度高，含水量少，燃烧热值高并且燃烧效率也高，大大减少了由于含有水分而导致的燃烧时有黑烟的现象，减少了大气的污染，并抑制了温室效应的恶化。
具体实施方式
现在以下实施例对本发明进行进一步详细说明。
实施例1
一种燃料乙醇，包括如下重量份的原料：无水乙醇80份，植物提取液5份，异丙醇5份、无水甲醇4份、二茂铁7份、酸催化剂0.5份；
所述植物提取液为桑树条提取液、灯芯草提取液和金银花提取液的混合液，所述桑树条提取液、灯芯草提取液和金银花提取液的重量比为1:0.5:1。
所述酸催化剂为体积比浓度为5％的冰乙酸；
所述植物提取液的制备包括如下步骤：
1)、将桑树条采用温度为35℃的水洗净之后切块，加入重量为桑树条重量的 8倍的温水侵泡4小时，再加热至沸腾后持续煎煮30min，过滤，得一次滤水和一次滤渣，再向一次滤渣中加入重量为一次滤渣重量的3倍的冷水，加热至沸腾后再持续煎煮45min，过滤，得二次滤水和二次滤渣，将所得的一次滤水和二次滤水混合浓缩至60℃热测的相对密度为1.10，得到桑枝条提取液；
2)、将灯芯草采用温度为35℃的水洗净之后切块，加入重量为灯芯草重量的 8倍的温水侵泡4小时，再加热至沸腾后持续煎煮30min，过滤，得一次滤水和一次滤渣，再向一次滤渣中加入重量为一次滤渣重量的3倍的冷水，加热至沸腾后再持续煎煮45min，过滤，得二次滤水和二次滤渣，将所得的一次滤水和二次滤水混合浓缩至60℃热测的相对密度为1.11，得到灯芯草提取液；
3)、将金银花采用温度为35℃的水洗净之后切块，加入重量为金银花重量的 8倍的温水侵泡4小时，再加热至沸腾后持续煎煮30min，过滤，得一次滤水和一次滤渣，再向一次滤渣中加入重量为一次滤渣重量的3倍的冷水，加热至沸腾后再持续煎煮45min，过滤，得二次滤水和二次滤渣，将所得的一次滤水和二次滤水混合浓缩至60℃热测的相对密度为1.10，得到金银花提取液；
4)、最后将桑枝条提取液、灯芯草提取液和金银花提取液按重量份混合均匀，得植物提取液；
以上所述温水的温度为40℃，所述冷水温度为15℃；
一种燃料乙醇的制备方法，包括如下步骤：
1)、将植物提取液和异丙醇分别加热至50℃后，将植物提取液、异丙醇和无水甲醇按重量份混合搅拌均匀，再加入酸催化剂搅拌30S，得催化助剂；
2)、将催化助剂和二茂铁加入无水乙醇中持续搅拌25min，得产品；
3)将产品冷却、包装。
实施例2
燃料乙醇，包括如下重量份的原料：无水乙醇100份，植物提取液10份，异丙醇8份、无水甲醇8份、二茂铁11份、酸催化剂1.3份；
所述植物提取液为桑树条提取液、灯芯草提取液和金银花提取液的混合液，所述桑树条提取液、灯芯草提取液和金银花提取液的重量比为1:1:3；
所述酸催化剂为体积比浓度为5％的柠檬酸；
一种燃料乙醇的制备方法，包括如下步骤：
(1)植物提取液的制备：
1)、将桑树条采用温度为50℃的水洗净之后切块，加入重量为桑树条重量的 10倍的温水侵泡8小时，再加热至沸腾后持续煎煮45min，过滤，得一次滤水和一次滤渣，再向一次滤渣中加入重量为一次滤渣重量的6倍的冷水，加热至沸腾后再持续煎煮60min，过滤，得二次滤水和二次滤渣，将所得的一次滤水和二次滤水混合浓缩至60℃热测的相对密度为1.14，得到桑枝条提取液；
2)、将灯芯草采用温度为50℃的水洗净之后切块，加入重量为灯芯草重量的 8～10倍的温水侵泡8小时，再加热至沸腾后持续煎煮45min，过滤，得一次滤水和一次滤渣，再向一次滤渣中加入重量为一次滤渣重量的6倍的冷水，加热至沸腾后再持续煎煮60min，过滤，得二次滤水和二次滤渣，将所得的一次滤水和二次滤水混合浓缩至60℃热测的相对密度为1.15，得到灯芯草提取液；
3)、将金银花采用温度为50℃的水洗净之后切块，加入重量为金银花重量的 10倍的温水侵泡8小时，再加热至沸腾后持续煎煮45min，过滤，得一次滤水和一次滤渣，再向一次滤渣中加入重量为一次滤渣重量的6倍的冷水，加热至沸腾后再持续煎煮60min，过滤，得二次滤水和二次滤渣，将所得的一次滤水和二次滤水混合浓缩至60℃热测的相对密度为1.15，得到金银花提取液；
4)、最后将桑枝条提取液、灯芯草提取液和金银花提取液按重量份混合均匀，得植物提取液；
以上所述温水的温度为55℃，所述冷水温度为25℃；
(2)燃料乙醇的制备：
1)、将植物提取液和异丙醇分别加热至60℃后，将植物提取液、异丙醇和无水甲醇按重量份混合搅拌均匀，再加入酸催化剂搅拌60S，得催化助剂；
2)、将催化助剂和二茂铁加入无水乙醇中持续搅拌35min，得产品；
3)将产品冷却、包装。
实施例3
燃料乙醇，包括如下重量份的原料：无水乙醇90份，植物提取液8份，异丙醇6份、无水甲醇6份、二茂铁9份、酸催化剂1.0份；
所述植物提取液为桑树条提取液、灯芯草提取液和金银花提取液的混合液，所述桑树条提取液、灯芯草提取液和金银花提取液的重量比为1.0:0.8:2.0；
所述酸催化剂为体积比浓度为5％的盐酸中；
一种燃料乙醇的制备方法，包括如下步骤：
(1)植物提取液的制备：
1)、将桑树条采用温度为40℃的水洗净之后切块，加入重量为桑树条重量的 9倍的温水侵泡6小时，再加热至沸腾后持续煎煮40min，过滤，得一次滤水和一次滤渣，再向一次滤渣中加入重量为一次滤渣重量的5倍的冷水，加热至沸腾后再持续煎煮50min，过滤，得二次滤水和二次滤渣，将所得的一次滤水和二次滤水混合浓缩至60℃热测的相对密度为1.12，得到桑枝条提取液；
2)、将灯芯草采用温度为40℃的水洗净之后切块，加入重量为灯芯草重量的 9倍的温水侵泡6小时，再加热至沸腾后持续煎煮40min，过滤，得一次滤水和一次滤渣，再向一次滤渣中加入重量为一次滤渣重量的5倍的冷水，加热至沸腾后再持续煎煮50min，过滤，得二次滤水和二次滤渣，将所得的一次滤水和二次滤水混合浓缩至60℃热测的相对密度为1.13，得到灯芯草提取液；
3)、将金银花采用温度为40℃的水洗净之后切块，加入重量为金银花重量的 9倍的温水侵泡6小时，再加热至沸腾后持续煎煮40min，过滤，得一次滤水和一次滤渣，再向一次滤渣中加入重量为一次滤渣重量的5倍的冷水，加热至沸腾后再持续煎煮50min，过滤，得二次滤水和二次滤渣，将所得的一次滤水和二次滤水混合浓缩至60℃热测的相对密度为1.13，得到金银花提取液；
4)、最后将桑枝条提取液、灯芯草提取液和金银花提取液按重量份混合均匀，得植物提取液；
以上所述温水的温度为50℃，所述冷水温度为20℃；
(2)燃料乙醇的制备：
1)、将植物提取液和异丙醇分别加热至55℃后，将植物提取液、异丙醇和无水甲醇按重量份混合搅拌均匀，再加入酸催化剂搅拌45S，得催化助剂；
2)、将催化助剂和二茂铁加入无水乙醇中持续搅拌30min，得产品；
3)将产品冷却、包装。
最后应说明的是：这些实施方式仅用于说明本发明而不限制本发明的范围。此外，对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种燃料乙醇，其特征在于，包括如下重量份的原料：无水乙醇80～100份，植物提取液5～10份，异丙醇5～8份、无水甲醇4～8份、二茂铁7～11份、酸催化剂0.5～1.5份；
所述植物提取液为桑树条提取液、灯芯草提取液和金银花提取液的混合液，所述桑树条提取液、灯芯草提取液和金银花提取液的重量比为1:0.5～1.0:1～3。
2.根据权利要求1所述的一种燃料乙醇，其特征在于：所述酸催化剂为体积比浓度为5％的冰乙酸、体积比浓度为5％的柠檬酸或体积比浓度为5％的盐酸中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种燃料乙醇，其特征在于，所述植物提取液的制备包括如下步骤：
(1)、将桑树条采用温度为35℃～50℃的水洗净之后切块，加入重量为桑树条重量的8～10倍的温水侵泡3小时～8小时，再加热至沸腾后持续煎煮30min～45min，过滤，得一次滤水和一次滤渣，再向一次滤渣中加入重量为一次滤渣重量的3～6倍的冷水，加热至沸腾后再持续煎煮45min～60min，过滤，得二次滤水和二次滤渣，将所得的一次滤水和二次滤水混合浓缩至60℃热测的相对密度为1.10～1.15，得到桑枝条提取液；
(2)、将灯芯草采用温度为35℃～50℃的水洗净之后切块，加入重量为灯芯草重量的8～10倍的温水侵泡3小时～8小时，再加热至沸腾后持续煎煮30min～45min，过滤，得一次滤水和一次滤渣，再向一次滤渣中加入重量为一次滤渣重量的3～6倍的冷水，加热至沸腾后再持续煎煮45min～60min，过滤，得二次滤水和二次滤渣，将所得的一次滤水和二次滤水混合浓缩至60℃热测的相对密度为1.10～1.15，得到灯芯草提取液；
(3)、将金银花采用温度为35℃～50℃的水洗净之后切块，加入重量为金银花重量的8～10倍的温水侵泡3小时～8小时，再加热至沸腾后持续煎煮30min～45min，过滤，得一次滤水和一次滤渣，再向一次滤渣中加入重量为一次滤渣重量的3～6倍的冷水，加热至沸腾后再持续煎煮45min～60min，过滤，得二次滤水和二次滤渣，将所得的一次滤水和二次滤水混合浓缩至60℃热测的相对密度为1.10～1.15，得到金银花提取液；
(4)、最后将桑枝条提取液、灯芯草提取液和金银花提取液按重量份混合均匀，得植物提取液；
所述温水的温度为40℃～55℃，所述冷水温度为15℃～25℃。
4.一种根据权利要求1、2或3中任一项所述的燃料乙醇的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)、将植物提取液和异丙醇分别加热至50℃～60℃后，将植物提取液、异丙醇和无水甲醇按重量份混合搅拌均匀，再加入酸催化剂搅拌30S～60S，得催化助剂；
(2)、将催化助剂和二茂铁加入无水乙醇中持续搅拌25min～35min，得产品；
(3)、将产品冷却、包装。
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