CN108913224A - 一种新型环保甲醇柴油及其制备方法 - Google Patents

一种新型环保甲醇柴油及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108913224A
CN108913224A CN201810698468.0A CN201810698468A CN108913224A CN 108913224 A CN108913224 A CN 108913224A CN 201810698468 A CN201810698468 A CN 201810698468A CN 108913224 A CN108913224 A CN 108913224A
Authority
CN
China
Prior art keywords
oil
methanol
diesel
parts
biodiesel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810698468.0A
Other languages
English (en)
Inventor
麻昌柏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangxi Longchang De Min Ecological Agriculture Development Co Ltd
Original Assignee
Guangxi Longchang De Min Ecological Agriculture Development Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangxi Longchang De Min Ecological Agriculture Development Co Ltd filed Critical Guangxi Longchang De Min Ecological Agriculture Development Co Ltd
Priority to CN201810698468.0A priority Critical patent/CN108913224A/zh
Publication of CN108913224A publication Critical patent/CN108913224A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/02—Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14—Organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L10/00—Use of additives to fuels or fires for particular purposes
    • C10L10/02—Use of additives to fuels or fires for particular purposes for reducing smoke development
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L10/00—Use of additives to fuels or fires for particular purposes
    • C10L10/18—Use of additives to fuels or fires for particular purposes use of detergents or dispersants for purposes not provided for in groups C10L10/02 - C10L10/16
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14—Organic compounds
    • C10L1/16—Hydrocarbons
    • C10L1/1616—Hydrocarbons fractions, e.g. lubricants, solvents, naphta, bitumen, tars, terpentine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14—Organic compounds
    • C10L1/18—Organic compounds containing oxygen
    • C10L1/182—Organic compounds containing oxygen containing hydroxy groups; Salts thereof
    • C10L1/1822—Organic compounds containing oxygen containing hydroxy groups; Salts thereof hydroxy group directly attached to (cyclo)aliphatic carbon atoms
    • C10L1/1824—Organic compounds containing oxygen containing hydroxy groups; Salts thereof hydroxy group directly attached to (cyclo)aliphatic carbon atoms mono-hydroxy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14—Organic compounds
    • C10L1/18—Organic compounds containing oxygen
    • C10L1/182—Organic compounds containing oxygen containing hydroxy groups; Salts thereof
    • C10L1/183—Organic compounds containing oxygen containing hydroxy groups; Salts thereof at least one hydroxy group bound to an aromatic carbon atom
    • C10L1/1832—Organic compounds containing oxygen containing hydroxy groups; Salts thereof at least one hydroxy group bound to an aromatic carbon atom mono-hydroxy
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14—Organic compounds
    • C10L1/18—Organic compounds containing oxygen
    • C10L1/185—Ethers; Acetals; Ketals; Aldehydes; Ketones
    • C10L1/1852—Ethers; Acetals; Ketals; Orthoesters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14—Organic compounds
    • C10L1/18—Organic compounds containing oxygen
    • C10L1/185—Ethers; Acetals; Ketals; Aldehydes; Ketones
    • C10L1/1857—Aldehydes; Ketones
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14—Organic compounds
    • C10L1/22—Organic compounds containing nitrogen
    • C10L1/23—Organic compounds containing nitrogen containing at least one nitrogen-to-oxygen bond, e.g. nitro-compounds, nitrates, nitrites
    • C10L1/231—Organic compounds containing nitrogen containing at least one nitrogen-to-oxygen bond, e.g. nitro-compounds, nitrates, nitrites nitro compounds; nitrates; nitrites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2230/00—Function and purpose of a components of a fuel or the composition as a whole
    • C10L2230/08—Inhibitors
    • C10L2230/081—Anti-oxidants
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2230/00—Function and purpose of a components of a fuel or the composition as a whole
    • C10L2230/22—Function and purpose of a components of a fuel or the composition as a whole for improving fuel economy or fuel efficiency
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2270/00—Specifically adapted fuels
    • C10L2270/02—Specifically adapted fuels for internal combustion engines
    • C10L2270/026—Specifically adapted fuels for internal combustion engines for diesel engines, e.g. automobiles, stationary, marine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/34—Applying ultrasonic energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)

Abstract

本发明公开了一种新型环保甲醇柴油及其制备方法，该甲醇柴油由以下重量份数的原料制成：生物柴油30～50份，甲醇20～30份，石化柴油15～20份，甲缩醛5～7份；添加剂3～5份；其中添加剂中各助剂的重量份数为：互溶剂0.3～0.5份，助燃剂0.3～0.5份，清净分散剂0.1～0.3份，抗震防爆剂0.01～0.03份，抗氧化剂0.01～0.05份。本发明所述的新型环保甲醇柴油，利用利餐饮行业废弃的地沟油结合棕榈油作为主要原料，通过科学配方，利用现代超声波乳化技术，生产出一种新型的环保甲醇柴油，提供一种安全环保的可再生替代能源，并克服以往柴油在燃烧中产生的积碳、着火差、冷启动难，避免急燃时产生敲缸等难题，降低尾气排放，减少对环境的污染。

Description

一种新型环保甲醇柴油及其制备方法
技术领域
本发明涉及车用燃料技术领域，具体是一种新型环保甲醇柴油及其制备方法。
背景技术
当今世界，能源和环境是影响全球经济社会可持续发展的主要因素，而能源又是人类生存与经济发展的物质基础。然而，随着世界经济持续、高速的发展，能源短缺、环境污染、生态恶化等问题越来越突出。根据专家预测，按目前的消耗量，石油、天然气最多只能维持不到半个世纪，煤炭也只能维持一二百年，所以不管是哪一种常规能源结构，人类面临的能源危机都日趋严重。近几年来，我国汽车产业迅速发展，各地汽车尾气排放量已占大气污染源85％左右，汽车尾气排放已成为主要的大气污染源。
柴油是许多大型车辆如卡车及内燃机车及发电机等的主要动力燃料，其具有动力大，价格便宜的优点，中国柴油需求量很大。与汽油机相比，柴油机具有热效率高、燃油经济性好、爆发压力较高、输出扭矩比较大、CO和HC排放量低等优点，在汽车上得到越来越广泛的应用。尽管柴油机在动力性、经济性方面有很大的优势，但在其排气中含有大量微粒，其质量浓度是汽油机的30～80倍。这些微粒主要是由黑色含碳物质组成，粒径小，沉降速率很低，能长期悬浮于大气中，加上其表面常吸附一层有致癌作用的多环芳烃等物质 ，易被人体吸收而沉积在肺泡内，对人体健康造成了极大危害。因此，在当前广泛使用柴油机的情况下，开发柴油的清洁代用燃料具有重要的意义。
目前，国际上公认最有前途的内燃机清洁代用燃料是醇类燃料。醇类燃料主要是指甲醇、乙醇，它们都具有使用、储存和运输方便的特点。醇类燃料作为柴油机的代用燃料有巨大的优越性，特别是对于环境的改善作用来说，柴油机使用醇类燃料可减少常规污染物(CO、HC、NOx、PM)，尤其是颗粒物的排放量，降低烟度和致癌度。同时，甲醇的来源十分丰富，可从固体原料煤炭、液体原料石脑油和渣油、气体原料天然气和油田气及煤层气等中制取，甲醇在生产价格、储运以及加注等费用方面都具有很大的竞争优势。
甲醇柴油是国标轻柴油中按体积或重量比加入一定比例的变性燃料甲醇配制而成的一种环保节能燃料。随着科技的进步，环保低碳成为我们生产生活的主题，为了保护我们的家园我们推出各种新型环保燃料，由于甲醇柴油具有高清洁、低排放的特点，并且得到国家这个政策支持，近年来已成为人们积极研究的热点。甲醇柴油其外观为接近于柴油的澄清透明液体，粘度、热值等指标均接近柴油，可替代柴油使用于内燃机柴油机车、工业锅炉、灶炉等领域。自2003年将甲醇柴油投放市场，每年甲醇柴油的销售量30万吨，现阶段使用甲醇柴油较多的地区山东、东北、河北、河南、江苏、福建、四川、山西、陕西等地区。
目前甲醇柴油的技术还不够成熟，仍存在一些难以解决的问题，影响着甲醇柴油的扩大推广，如单一的甲醇柴油在使用和过程中存在提速性能不够、爬坡能力不够的问题，甲醇柴油的融合性问题还没得到很好地解决，导致其易发生氧化、存储时间不够长、低温下易分层等。由于柴油机具有汽油机不可替代的优势，使得动力系统柴油化的趋势加剧，未来对柴油的需求量会越来越大，而柴油燃烧后对大气环境的污染也在加剧，因此，甲醇柴油将成为很好地环保、清洁、可再生的替代能源。
发明内容
本发明提供了一种新型环保甲醇柴油及其制备方法，目的是利用利餐饮行业废弃的地沟油作为主要原料，通过科学配方，利用现代超声波乳化技术，生产出一种新型的环保甲醇柴油，提供一种安全环保的可再生替代能源，并克服以往柴油在燃烧中产生的积碳、着火差、冷启动难，避免急燃时产生敲缸等难题，降低尾气排放，减少对环境的污染。
本发明通过以下技术方案实现：
一种新型环保甲醇柴油，由以下重量份数的原料制成：生物柴油30～50份，甲醇20～30份，石化柴油15～20份，甲缩醛5～7份；添加剂3～5份；
所述的添加剂由互溶剂、助燃剂、清净分散剂、抗震防爆剂和氧化剂组合而成，其中各助剂的重量份数为：互溶剂0.3～0.5份，助燃剂0.3～0.5份，清净分散剂0.1～0.3份，抗震防爆剂0.01～0.03份，抗氧化剂0.01～0.05份；
所述的互溶剂为丙酮、丙二醇中的一种或两种结合；丙酮和丙二醇有很好的溶解性，能和大多数有机物质相溶，具有亲油性，可以使甲醇与柴油互溶不分层；
所述的助燃剂为甲基叔丁基醚；甲基叔丁基醚的化学含氧量较甲醇低得多，有利于暖车和节约燃料，蒸发潜热低，利于汽车冷启动；
所述的清净分散剂为丙二醇甲醚、乙二醇醚中的一种或两种结合；加入适量的清净分散剂可以使燃油具有清洁、分散、除锈效果，还具有防冻的效果；
所述的抗震防爆剂为硝酸异辛酯、2-乙基硝酸脂中的一种或两种结合；加入的抗震防爆剂可以改善柴油的燃烧性能，缩短着火时间，降低燃点，还可以提高动力性、节省燃料用量。
所述的抗氧化剂为2.6二叔丁基对甲酚；2.6二叔丁基对甲酚，具有抗老化、对橡胶防老剂，对热氧老化有一定的防护作用。
所用的甲缩醛具有良好的溶解性、低沸点、与水相溶性好，还具有良好的去油污能力和挥发性。本发明添加适量的甲缩醛后，对燃料的燃烧性能有显著的改善，并减少有害气体排放。
上述新型环保甲醇柴油，其生产方法包括以下步骤：
A、制备生物柴油：以精制后的地沟油和棕榈油为原料，加入原料总重量1～10%的甲醇，进行酯交换反应，制得生物柴油，备用。
B、制备变性甲醇：在反应釜中加入甲醇，在搅拌状态在加入添加剂，继续搅拌10～20min，制得变性甲醇；
C、超声乳化制得成品：将制得的生物柴油与变性甲醇倒入反应釜中，再加入石化柴油，用超声波乳化机搅拌30～40分钟，静置陈化即得成品甲醇柴油。
所述的生物柴油的制备方法为：地沟油经过滤后，与棕榈油混合，放入反应釜中，地沟油与棕榈油的重量比例为1:0.75～0.9；混合均匀后升温至40～60℃，再加入原料总重量1～10%的甲醇，加入甲醇钠作为催化剂，进行酯交换反应；反应温度为65～220℃梯度递增，反应时间为8～12小时，反应结束后冷却至室温，对反应混合物进行减压抽滤，所得滤液静置分层，上层为粗生物柴油，下层为甲醇和甘油混合物，粗生物柴油经分离、蒸馏，得到转化率95%以上的生物柴油。
地沟油是含杂质的高酸值油，含有游离脂肪酸、蛋白聚合物、分解物等，这些对于制取生物柴油会产生十分不利的影响，必须经过过滤将废油中的杂质去掉，以免杂质在制取生物柴油的过程中发生其它的反应或滞留在生物柴油中。
本发明所述的地沟油，泛指在生活中存在的各类劣质油，如回收的食用油、反复使用的炸油等。地沟油最大来源为城市大型饭店下水道的隔油池。地沟油是一种质量极差、极不卫生的非食用油，它会破坏人们的白血球和消化道黏膜，引起食物中毒，甚至致癌的严重后果，所以“地沟油”是严禁用于食用油领域的。但是，也有一些不法商贩受利益驱动而不顾人民群众生命安全私自生产加工地沟油，并作为食用油低价销售给一些小餐馆，给人们的身心都带来极大伤害。近年来，我国部分城市相继出台了各种“禁止地沟油非法加工”的相关管理条例。因此地沟油的再利用技术也成为一个新的研究项目，引起了科研工作者的极大关注。想要阻止地沟油回流餐桌伤害人体健康，最好的解决办法就是加大对地沟油的循环利用程度，变废为宝，成为新能源。
所述的棕榈油又称棕油、棕皮油，由油棕果中果皮提取的油脂，为不干性油。棕榈油是全球的第二大的食用油原料，也是世界上最具价格优势的植物油，棕榈油既可提供食用油源、工业油源，又可作为动力油源，作为生物柴油的原料油是一种取之不尽的可再生油源。
甲醇柴油作为新型燃料，在节能方面公认的机理为微爆理论为：①微爆作用：对于油包水型的微乳液，由于甲醇的沸点低于燃油沸点（130℃以上）当油表面燃烧时，内部甲醇受热并气化，体积急剧膨胀，产生的巨大压力使油滴爆破，油滴进一步微粒化，形成二次雾化，油与空气的接触面积大幅度增加，提高了燃烧效率，达到节能效果。②加速燃烧反应：甲醇在气化过程中，分子中的OH基团活性大大增强，一氧化碳尽可能完全燃烧。相当于“水煤气反应”，从而加速燃油裂解所形成焦炭的燃烧，抑制了烟尘的生成。
甲醇柴油中加入甲醇的优点主要有：①甲醇分子质量小、分子结构简单,甲醇含氧量达50%,化学当量比柴油低，C/H原子比较小,其着火极限较柴油着火极限宽，所以其燃烧速度快，有利于降低碳烟排放。②甲醇的沸点和凝固点均较低，沸点低可使燃料-空气混合气形成较快,且比较均匀，有利于完全燃烧，凝固点可保证发动机在低温下工作。③甲醇的热值虽然约为柴油的46%，但是在理论空燃比下，单位质量的甲醇-空气混合的热值与石油燃料混合气的热值相当。④甲醇的气化潜热是柴油的3倍多，在形成混合气时，会降低进气温度，从而提高充气系数，在一定程度上可改善发动机的燃烧， 提高热效率，降低进气温度也可以抑制NOx和碳烟的形成。⑤甲醇最小着火能量较低，燃烧时火焰的传播速度较快，这些均对燃烧十分有利。
本发明所述的生物柴油是以废弃地沟油经过精炼之后，与一定量的棕榈油配比，与甲醇经酯交换反应制成。生物柴油是典型的“绿色能源”，具有环保性能好、发动机启动性能好、燃料性能好，原料来源广泛、可再生等特性。近年来许多研究证实，无论是小型、轻型柴油机还是大型、重型柴油机或是拖拉机，燃烧生物柴油后碳氢化合物都减少55～60%，颗粒物减少20～50%，CO减少45%以上，多环芳烃减少75～85%。大力发展生物柴油对经济可持续发展、推进能源替代、减轻环境压力、控制城市大气污染具有重要的意义。
一般柴油燃烧产生碳氢化合物的主要原因是混合不均匀及燃烧不良所致，是由烃类燃料在高温缺氧条件下裂解生成的。本发明的甲醇柴油经过超声波乳化技术制得，可以使柴油分子与高温空气的混合更均匀，燃烧环境的改善能显著减少烟尘排放；燃烧时，由于气化、产生微爆均需吸热，由此可降低气缸工作温度，防止燃烧焰局部高温，缩短燃烧时间，而且甲醇柴油燃烧改善了空、燃混合比例，可以用较小的过量空气系数，即N2、O2浓度大幅度降低,从而显著降低NOx的生成，抑制NOx对环境的污染。
本发明的有益效果：
1、本发明所述的新型环保甲醇柴油，在利用科学配方的同时，采用超声波乳化技术进行生产，使产品达到纳米级品质。通过超声波能量的作用下添加剂同甲醇的混合更均匀分散，在声波振动下液体更吻合，油醇不产生分层，有效提高单位的燃烧值，使得燃烧更充分，互溶性好，有效解决了甲醇与柴油之间男互溶、易分层的问题。解决以往甲醇柴油低温启动难、油醇分层等难题，既可以变废为宝，又防止了地沟油重新回到餐桌上，把地沟油有效地应用到机动车上作燃油，一举多得。
2、本发明所述的新型环保甲醇柴油，原材料广泛，设备要求简单，生产工艺简单易操作，无需高温高压，生产过程无“三废”污染，可降低尾气排放，减少对环境的污染；其生产成本低，生产出来的甲醇柴油质量稳定，长期储存不易分层，使用时无需对发动机的任何改动，可直接使用，是一种安全环保的可再生替代能源。
3、本发明以地沟油为主要原料生产生物柴油，是以废弃地沟油经过精炼之后，与一定量的棕榈油配比，与甲醇经酯交换反应制成，是一种典型的“绿色能源”，大气污染小，硫含量低，具有环保性能好、发动机启动性能好、燃料性能好，原料来源广泛、可再生等特性。
4、本发明的甲醇柴油经过超声波乳化技术制得，可以使柴油分子与高温空气的混合更均匀，燃烧环境的改善能显著减少烟尘排放；燃烧时，由于气化、产生微爆均需吸热，由此可降低气缸工作温度，防止燃烧焰局部高温，缩短燃烧时间，而且甲醇柴油燃烧改善了空气、燃油的混合比例，可以用较小的过量空气系数，即N2、O2浓度大幅度降低，从而显著降低NOx的生成，抑制NOx对环境的污染。
5、本发明所述的甲醇柴油用于机动车燃油，具有热值高、启动性好、点火性能好、安全可靠等优点，可单独使用，也可与国家标准柴油混合使用，可降低汽车尾气的排放，更加环保，有利于环境的保护，该甲醇柴油可再生，有利于可持续发展、推进能源替代、减轻环境压力、控制城市大气污染。
具体实施方式
为了使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
一种新型环保甲醇柴油，由以下重量份数的原料制成：生物柴油40份，甲醇25份，石化柴油16份，甲缩醛5.5份；添加剂3.5份；
所述的添加剂由互溶剂、助燃剂、清净分散剂、抗震防爆剂和氧化剂组合而成，其中各助剂的重量份数为：互溶剂0.35份，助燃剂0.4份，清净分散剂0.15份，抗震防爆剂0.02份，抗氧化剂0.015份；
所述的互溶剂为丙酮与丙二醇按照重量比2:1配制而成；
所述的助燃剂为甲基叔丁基醚；
所述的清净分散剂为丙二醇甲醚；
所述的抗震防爆剂为硝酸异辛酯；
所述的抗氧化剂为2.6二叔丁基对甲酚。
其生产方法包括以下步骤：
A、制备生物柴油：以精制后的地沟油和棕榈油为原料，加入原料总重量5%的甲醇，进行酯交换反应，制得生物柴油，备用。
B、制备变性甲醇：在反应釜中加入甲醇，在搅拌状态在加入添加剂，继续搅拌10min，制得变性甲醇；
C、超声乳化制得成品：将制得的生物柴油与变性甲醇倒入反应釜中，再加入石化柴油，用超声波乳化机搅拌30分钟，静置陈化即得成品甲醇柴油。
所述的生物柴油的制备方法为：地沟油经过滤后，与棕榈油混合，放入反应釜中，地沟油与棕榈油的重量比例为1:0.85；混合均匀后升温至50℃，再加入原料总重量5%的甲醇，加入甲醇钠作为催化剂，进行酯交换反应；反应温度为65～220℃梯度递增，反应时间为10小时，反应结束后冷却至室温，对反应混合物进行减压抽滤，所得滤液静置分层，上层为粗生物柴油，下层为甲醇和甘油混合物，粗生物柴油经分离、蒸馏，得到转化率95%以上的生物柴油。
实施例2
一种新型环保甲醇柴油，由以下重量份数的原料制成：生物柴油42份，甲醇25份，石化柴油17份，甲缩醛5.8份；添加剂4.2份；
所述的添加剂由互溶剂、助燃剂、清净分散剂、抗震防爆剂和氧化剂组合而成，其中各助剂的重量份数为：互溶剂0.43份，助燃剂0.4份，清净分散剂0.25份，抗震防爆剂0.02份，抗氧化剂0.03份；
所述的互溶剂为丙酮与丙二醇按照重量比2:1配制而成；
所述的助燃剂为甲基叔丁基醚；
所述的清净分散剂为丙二醇甲醚与乙二醇醚按照重量比3:1配制而成；
所述的抗震防爆剂为硝酸异辛酯；
所述的抗氧化剂为2.6二叔丁基对甲酚。
其生产方法包括以下步骤：
A、制备生物柴油：以精制后的地沟油和棕榈油为原料，加入原料总重量5%的甲醇，进行酯交换反应，制得生物柴油，备用。
B、制备变性甲醇：在反应釜中加入甲醇，在搅拌状态在加入添加剂，继续搅拌15min，制得变性甲醇；
C、超声乳化制得成品：将制得的生物柴油与变性甲醇倒入反应釜中，再加入石化柴油，用超声波乳化机搅拌35分钟，静置陈化即得成品甲醇柴油。
所述的生物柴油的制备方法为：地沟油经过滤后，与棕榈油混合，放入反应釜中，地沟油与棕榈油的重量比例为1:0.88；混合均匀后升温至50℃，再加入原料总重量5%的甲醇，加入甲醇钠作为催化剂，进行酯交换反应；反应温度为65～220℃梯度递增，反应时间为10小时，反应结束后冷却至室温，对反应混合物进行减压抽滤，所得滤液静置分层，上层为粗生物柴油，下层为甲醇和甘油混合物，粗生物柴油经分离、蒸馏，得到转化率95%以上的生物柴油。
实施例3
一种新型环保甲醇柴油，由以下重量份数的原料制成：生物柴油45份，甲醇25份，石化柴油18份，甲缩醛6份；添加剂4.5份；
所述的添加剂由互溶剂、助燃剂、清净分散剂、抗震防爆剂和氧化剂组合而成，其中各助剂的重量份数为：互溶剂0.45份，助燃剂0.4份，清净分散剂0.2份，抗震防爆剂0.02份，抗氧化剂0.03份；
所述的互溶剂为丙酮；
所述的助燃剂为甲基叔丁基醚；
所述的清净分散剂为丙二醇甲醚与乙二醇醚按照重量比3:1配制而成；
所述的抗震防爆剂为硝酸异辛酯；
所述的抗氧化剂为2.6二叔丁基对甲酚。
其生产方法包括以下步骤：
A、制备生物柴油：以精制后的地沟油和棕榈油为原料，加入原料总重量5%的甲醇，进行酯交换反应，制得生物柴油，备用。
B、制备变性甲醇：在反应釜中加入甲醇，在搅拌状态在加入添加剂，继续搅拌15min，制得变性甲醇；
C、超声乳化制得成品：将制得的生物柴油与变性甲醇倒入反应釜中，再加入石化柴油，用超声波乳化机搅拌35分钟，静置陈化即得成品甲醇柴油。
所述的生物柴油的制备方法为：地沟油经过滤后，与棕榈油混合，放入反应釜中，地沟油与棕榈油的重量比例为1:0.88；混合均匀后升温至50℃，再加入原料总重量5%的甲醇，加入甲醇钠作为催化剂，进行酯交换反应；反应温度为65～220℃梯度递增，反应时间为10小时，反应结束后冷却至室温，对反应混合物进行减压抽滤，所得滤液静置分层，上层为粗生物柴油，下层为甲醇和甘油混合物，粗生物柴油经分离、蒸馏，得到转化率95%以上的生物柴油。
本发明实施例中生产的甲醇柴油与国家普通标准柴油的各项检测指标对比如下：
检测项目 检测方法 实施例1 实施例2 实施例3 国标柴油
热值（MJ/kg） GB/T 384 39.0 38.5 38.7 44
十六烷值 GB/T 386 58 58 58 42～55
闪点（闭口、℃） GB/T 261 52 52 51 45～55
凝点（℃） GB/T 510 -24 -24 -25 5～-20
密度（20℃、kg/m3) GB/T 1884 827 828 828 820～850
硫含量（%） GB/T 380 0.020 0.018 0.019 0.03～0.15
稳定性（-20℃） / 不分层 不分层 不分层 久置易分层

Claims (3)

1.一种新型环保甲醇柴油，其特征在于，由以下重量份数的原料制成：生物柴油30～50份，甲醇20～30份，石化柴油15～20份，甲缩醛5～7份；添加剂3～5份；
所述的添加剂由互溶剂、助燃剂、清净分散剂、抗震防爆剂和氧化剂组合而成，其中各助剂的重量份数为：互溶剂0.3～0.5份，助燃剂0.3～0.5份，清净分散剂0.1～0.3份，抗震防爆剂0.01～0.03份，抗氧化剂0.01～0.05份；
所述的互溶剂为丙酮、丙二醇中的一种或两种结合；
所述的助燃剂为甲基叔丁基醚；
所述的清净分散剂为丙二醇甲醚、乙二醇醚中的一种或两种结合；
所述的抗震防爆剂为硝酸异辛酯、2-乙基硝酸脂中的一种或两种结合；
所述的抗氧化剂为2.6二叔丁基对甲酚。
2.根据权利要求1所述新型环保甲醇柴油，其特征在于，其生产方法包括以下步骤：
A、制备生物柴油：以精制后的地沟油和棕榈油为原料，加入原料总重量1～10%的甲醇，进行酯交换反应，制得生物柴油，备用；
B、制备变性甲醇：在反应釜中加入甲醇，在搅拌状态在加入添加剂，继续搅拌10～20min，制得变性甲醇；
C、超声乳化制得成品：将制得的生物柴油与变性甲醇倒入反应釜中，再加入石化柴油，用超声波乳化机搅拌30～40分钟，静置陈化即得成品甲醇柴油。
3.根据权利要求1所述新型环保甲醇柴油，其特征在于，所述的生物柴油的制备方法为：地沟油经过滤后，与棕榈油混合，放入反应釜中，地沟油与棕榈油的重量比例为1:0.75～0.9；混合均匀后升温至40～60℃，再加入原料总重量1～10%的甲醇，加入甲醇钠作为催化剂，进行酯交换反应；反应温度为65～220℃梯度递增，反应时间为8～12小时，反应结束后冷却至室温，对反应混合物进行减压抽滤，所得滤液静置分层，上层为粗生物柴油，下层为甲醇和甘油混合物，粗生物柴油经分离、蒸馏，得到转化率95%以上的生物柴油。
CN201810698468.0A 2018-06-29 2018-06-29 一种新型环保甲醇柴油及其制备方法 Pending CN108913224A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810698468.0A CN108913224A (zh) 2018-06-29 2018-06-29 一种新型环保甲醇柴油及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810698468.0A CN108913224A (zh) 2018-06-29 2018-06-29 一种新型环保甲醇柴油及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108913224A true CN108913224A (zh) 2018-11-30

Family

ID=64424390

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810698468.0A Pending CN108913224A (zh) 2018-06-29 2018-06-29 一种新型环保甲醇柴油及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108913224A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112920864A (zh) * 2021-02-07 2021-06-08 深圳蓝诺清洁能源科技有限公司 一种醇基液体燃料及其制备方法
CN113897228A (zh) * 2021-09-16 2022-01-07 中国石油大学(华东) 一种微乳化甲醇柴油分散剂及其应用
CN114907891A (zh) * 2021-12-23 2022-08-16 兖矿水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心有限公司 一种清洁燃料及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102108311A (zh) * 2009-12-24 2011-06-29 北京红豪特高科技发展有限公司 引擎内部清洗剂
CN102199457A (zh) * 2011-04-26 2011-09-28 湖南未名创林生物能源有限公司 一种生物柴油与非标柴油的混配燃料
CN102559300A (zh) * 2012-02-29 2012-07-11 上海鑫赛孚能源科技有限公司 一种车用醇醚柴油燃料及其配制方法
CN103184082A (zh) * 2013-04-12 2013-07-03 厦门鑫烨盛能源科技有限公司 一种甲醇液体燃料及其制备方法
CN103275769A (zh) * 2013-05-28 2013-09-04 鲁家政 车用高清环保醇醚燃料
CN103642542A (zh) * 2013-12-25 2014-03-19 济南开发区星火科学技术研究院 一种甲醇柴油

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102108311A (zh) * 2009-12-24 2011-06-29 北京红豪特高科技发展有限公司 引擎内部清洗剂
CN102199457A (zh) * 2011-04-26 2011-09-28 湖南未名创林生物能源有限公司 一种生物柴油与非标柴油的混配燃料
CN102559300A (zh) * 2012-02-29 2012-07-11 上海鑫赛孚能源科技有限公司 一种车用醇醚柴油燃料及其配制方法
CN103184082A (zh) * 2013-04-12 2013-07-03 厦门鑫烨盛能源科技有限公司 一种甲醇液体燃料及其制备方法
CN103275769A (zh) * 2013-05-28 2013-09-04 鲁家政 车用高清环保醇醚燃料
CN103642542A (zh) * 2013-12-25 2014-03-19 济南开发区星火科学技术研究院 一种甲醇柴油

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112920864A (zh) * 2021-02-07 2021-06-08 深圳蓝诺清洁能源科技有限公司 一种醇基液体燃料及其制备方法
CN113897228A (zh) * 2021-09-16 2022-01-07 中国石油大学(华东) 一种微乳化甲醇柴油分散剂及其应用
CN114907891A (zh) * 2021-12-23 2022-08-16 兖矿水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心有限公司 一种清洁燃料及其制备方法
CN114907891B (zh) * 2021-12-23 2023-10-20 兖矿水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心有限公司 一种清洁燃料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mwangi et al. Emission reductions of nitrogen oxides, particulate matter and polycyclic aromatic hydrocarbons by using microalgae biodiesel, butanol and water in diesel engine
CN108913224A (zh) 一种新型环保甲醇柴油及其制备方法
Karagöz et al. An experimental assessment on dual fuel engine behavior powered by waste tire-derived pyrolysis oil–biogas blends
Khan et al. Impact of HHO gas enrichment and high purity biodiesel on the performance of a 315 cc diesel engine
CN108822900A (zh) 一种能够燃烧充分和减轻尾气污染排放的复合醇燃料
CN102965160A (zh) 一种以地沟油为生产原料的纳米生物燃油及其制备方法
Shareef et al. Experimental investigation of emission characteristics of compression ignition engines using dairy scum biodiesel
Hua Ethers and esters as alternative fuels for internal combustion engine: A review
CN106947555B (zh) 生物醇基燃油动力热值剂
CN110846091B (zh) 草酸酯类新型含氧燃油或燃油添加剂及其应用
Sarathy Fuel class higher alcohols
Vijayashree et al. Oxygenated fuel additive option for PM emission reduction from diesel engines—A review
Malhotra et al. Biofuels as blending components for motor gasoline and diesel fuels
CN110747016A (zh) 一种代替汽油的新型高效环保燃料及制作方法
CN101402888A (zh) 一种复合添加剂及其甲醇柴油的制备方法
CN108503514A (zh) 一种甘油叔丁基醚的制备方法及其应用
CN101323801B (zh) 微乳化柴油复合添加剂
CN107245379A (zh) 一种高性能强稳定性生物合成柴油及其制备方法
Singh et al. Experimental studies on single cylinder CI engine using mahua oil and ethanol blends
Jaber et al. Literature review of recent research on biogas and its usage in diesel engines
CN109576010A (zh) 一种复合型清洁柴油及其制备方法
CN109609205A (zh) 一种醇基柴油燃料及其制备方法
CN108546574A (zh) 生物醇基燃油动力热值剂
CN108359501A (zh) 一种新型车用煤醇复合生物燃料及其制备方法
Boehman Reciprocating Engines

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181130

RJ01 Rejection of invention patent application after publication