CN110591779A - 一种高效生物柴油降凝剂组合物及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高效生物柴油降凝剂组合物，包括以下质量百分比的各组分：邻苯二甲酸二甲酯10‑20％；邻苯二甲酸二乙酯10‑30％；油醇聚氧乙烯醚5‑20％；甲基丙烯酸十六酯‑甲基丙烯酸苄酯‑N‑乙烯基吡咯烷酮40‑60％。本发明的柴油降凝剂组合物中邻苯二甲酸二甲酯和邻苯二甲酸二乙酯作为良好的溶剂，表面活性剂油醇聚氧乙烯醚1602作为增溶剂，可以增强降凝剂在生物柴油中的溶剂性，提高了降凝剂在柴油中的溶解性和分散性，有效降低了生物柴油的凝点和冷滤点，推广了生物柴油的使用。

Description

一种高效生物柴油降凝剂组合物及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及石化能源添加剂研发领域，尤其是涉及一种高效生物柴油降凝剂组合物及其制备方法和应用。
背景技术
生物柴油也叫生化柴油，生物柴油是一种典型的可再生燃料，而且对环境不会造成污染，研究将其替代化石燃料，对人类文明的进步以及社会的发展都具有极为重要的意义，生物柴油是可再生的脂肪酸单酯，既可来源于动物，也可来源于植物。它被认为是环保的生质燃料生物柴油。但生物柴油的凝点和黏度都相对矿物柴油较高，低温流动性较差，因而要实现生物柴油的广泛使用，必须改善其低温流动性。
在改善生物柴油的低温流动性能方面，一般是用石化柴油降凝剂作为生物柴油降凝剂进行。但目前石化柴油的降凝剂对于生物柴油的降凝效果普遍较差，且在生物柴油降凝剂的加入蜡晶分散剂的改性方法却很少。
CN105733706B公开了一种生物柴油降凝剂组合物、制备方法及其应用。本发明的降凝剂组合物按质量百分比计算，由10-30％司班80、0-20％吐温80、10- 40％邻苯二甲酸二乙酯以及30-70％柴油降凝剂组成。其通过各原料在40-50℃条件下混合搅拌均匀后，超声分散15-20min后制备得到。本发明的生物柴油降凝剂组合物不仅能够有效增强降凝剂在生物柴油中的溶解性，使其均匀分布在其中，还可增强降凝剂与蜡晶的接触程度。将所得的生物柴油降凝剂组合物添加到餐厨废弃油脂生物柴油中，可使其冷滤点降低5-9℃、冷凝点降低4-9℃，其配方中仅采用常规降凝剂与酯类进行混合复配，但没有从根本上改变现有产品的油溶性不好的问题，最终取得的降凝效果也不理想。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高效生物柴油降凝剂组合物及其制备方法和应用。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种高效生物柴油降凝剂组合物，包括以下质量百分比的各组分：
进一步地，包括以下质量百分比的各组分：
进一步地，所述的油醇聚氧乙烯醚为油醇聚氧乙烯醚1602。
本发明中高效生物柴油降凝剂组合物的制备方法，包括以下步骤：
S1：将各组分按比例混合搅拌均匀，得到初步混合溶液；
S2：采用超声发生器对初步混合溶液进行再次分散，得到生物柴油降凝剂组合物。
进一步地，甲基丙烯酸十六酯-甲基丙烯酸苄酯-N-乙烯基吡咯烷酮是由甲基丙烯酸十六酯、甲基丙烯酸苄酯和N-乙烯基吡咯烷酮在单体摩尔比10:1:1，反应温度为120℃，甲苯做溶剂，过氧化苯甲酰为引发剂条件下反应8小时得到。
进一步地，步骤S1过程中混合搅拌的温度为25～40℃。
本发明中高效生物柴油降凝剂组合物的应用，将生物柴油降凝剂组合物与餐厨废弃油脂生物柴油按照质量比为0.5％～1％：1进行混合，混合搅拌均匀，可实现柴油冷凝点和冷滤点的降低。
进一步地，搅拌温度为30～50℃。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)本发明中的高效生物柴油降凝剂组合物，其中甲基丙烯酸十六酯-甲基丙烯酸苄酯-N-乙烯基吡咯烷酮降凝剂分子中的极性基团苯环和极性含氮物质N-乙烯基吡咯烷酮的存在，可以增强降凝剂分子的极性，使降凝剂可以更好的吸附在蜡晶表面，并使蜡晶均匀分布，从而降凝生物柴油的凝点和冷滤点。其中邻苯二甲酸二甲酯，邻苯二甲酸二乙酯和表面活性剂油醇聚氧乙烯醚1602的存在增强降凝剂在生物柴油的溶解性，使降凝剂组合物均匀分散在生物柴油中，同时起到协同作用，邻苯二甲酸二甲酯场和邻苯二甲酸二乙酯共同作用，可以提高降凝剂在生物柴油中的分散性，油醇聚氧乙烯醚1602具有非常好的乳化、润湿、分散能力，不但可以提高降凝剂的分散性，还能提高蜡晶在油里的分散性，使蜡晶变成小分子均匀的分散的生物柴油中，从而进一步增强降凝效果。
2)本发明的中的高效生物柴油降凝剂组合物制备方法简单易行，可进行工业化上的推广，其中的分散过程仅需通过超声波发生设备的辅助即可实现，整体制备工艺简单、操作方便，产品良率高。
3)本发明中的高效生物柴油降凝剂组合物可提高降凝剂在餐厨废弃油脂生物柴油中的分散性，可使其冷凝点降低7-11℃、冷滤点降低4-7℃。
附图说明
图1为甲基丙烯酸十六酯-甲基丙烯酸苄酯-N-乙烯基吡咯烷酮的1H NMR图谱。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
本发明中冷滤点的测量方法依据《SH/T0248-2006柴油和民用取暖油冷滤点测定法》进行，冷凝点的测量方法依据《GB510-83石油产品凝点测定》进行。
以下实施例中所用原料：
以下实施例中使用的甲基丙烯酸十六酯-甲基丙烯酸苄酯-N-乙烯基吡咯烷酮的制备方法为：由甲基丙烯酸十六酯，甲基丙烯酸苄酯和N-乙烯基吡咯烷酮在单体摩尔比10:1:1，反应温度为120℃，甲苯做溶剂，过氧化苯甲酰为引发剂反应8 小时得到。通过GPC测试聚合物的分子Mw为74566g/mol，Mn为38257g/mol， Mw/Mn为1.949，将产物甲基丙烯酸十六酯-甲基丙烯酸苄酯-N-乙烯基吡咯烷酮进行核磁表征如图1所示。
本实施例中的生物柴油降凝剂组合物，其由以下质量百分比组分组成：
其中降凝剂为甲基丙烯酸十六酯-甲基丙烯酸苄酯-N-乙烯基吡咯烷酮。
上述的柴油的降凝剂组合物的制备方法为：将邻苯二甲酸二甲酯，邻苯二甲酸二乙酯，油醇聚氧乙烯醚1602和甲基丙烯酸十六酯-甲基丙烯酸苄酯-N-乙烯基吡咯烷酮按比例在25℃的温度下混合搅拌均匀，超声分散15min，即得高效生物柴油降凝剂组合物。
上述的生物柴油的降凝剂组合物在生物柴油降凝中的应用，生物柴油的降凝剂组合物：生物柴油的比例，按质量比计算，优选为0.5％，将生物柴油的降凝剂组合物加入到餐厨废弃油脂生物柴油中35℃的温度下混合搅拌均匀后，超声分散 25min，即得含有该生物柴油降凝剂组合物的餐厨废弃油脂生物柴油。
经测试上述实施例1所得的含有上述生物柴油降凝剂组合物的餐厨废弃油脂生物柴油的冷凝点和冷滤点分别降低7℃和4℃。
实施例2
本实施例中的生物柴油降凝剂组合物，其由以下质量百分比组分组成：
其中降凝剂为甲基丙烯酸十六酯-甲基丙烯酸苄酯-N-乙烯基吡咯烷酮。
上述的柴油的降凝剂组合物的制备方法为：将邻苯二甲酸二甲酯，邻苯二甲酸二乙酯，油醇聚氧乙烯醚1602和甲基丙烯酸十六酯-甲基丙烯酸苄酯-N-乙烯基吡咯烷酮按比例在25℃的温度下混合搅拌均匀，超声分散15min，即得高效生物柴油降凝剂组合物。
上述的生物柴油的降凝剂组合物在生物柴油降凝中的应用，生物柴油的降凝剂组合物：生物柴油的比例，按质量比计算，优选为0.5％，将生物柴油的降凝剂组合物加入到餐厨废弃油脂生物柴油中35℃的温度下混合搅拌均匀后，超声分散 25min，即得含有该生物柴油降凝剂组合物的餐厨废弃油脂生物柴油。
经测试上述实施例2所得的含有上述生物柴油降凝剂组合物的餐厨废弃油脂生物柴油的冷凝点和冷滤点分别降低8℃和5℃。
实施例3
本实施例中的生物柴油降凝剂组合物，其由以下质量百分比组分组成：
一种高效生物柴油降凝剂组合物，按质量百分比计，其由以下组分组成：
其中降凝剂为甲基丙烯酸十六酯-甲基丙烯酸苄酯-N-乙烯基吡咯烷酮。
上述的柴油的降凝剂组合物的制备方法为：将邻苯二甲酸二甲酯，邻苯二甲酸二乙酯，油醇聚氧乙烯醚1602和甲基丙烯酸十六酯-甲基丙烯酸苄酯-N-乙烯基吡咯烷酮按比例在25℃的温度下混合搅拌均匀，超声分散15min，即得高效生物柴油降凝剂组合物。
上述的生物柴油的降凝剂组合物在生物柴油降凝中的应用，生物柴油的降凝剂组合物：生物柴油的比例，按质量比计算，优选为0.5％，将生物柴油的降凝剂组合物加入到餐厨废弃油脂生物柴油中35℃的温度下混合搅拌均匀后，超声分散 25min，即得含有该生物柴油降凝剂组合物的餐厨废弃油脂生物柴油。
经测试上述实施例3所得的含有上述生物柴油降凝剂组合物的餐厨废弃油脂生物柴油的冷凝点和冷滤点分别降低10℃和7℃。
实施例4
本实施例中的生物柴油降凝剂组合物，其由以下质量百分比组分组成：
其中降凝剂为甲基丙烯酸十六酯-甲基丙烯酸苄酯-N-乙烯基吡咯烷酮。
上述的柴油的降凝剂组合物的制备方法为：将邻苯二甲酸二甲酯，邻苯二甲酸二乙酯，油醇聚氧乙烯醚1602和甲基丙烯酸十六酯-甲基丙烯酸苄酯-N-乙烯基吡咯烷酮按比例在25℃的温度下混合搅拌均匀，超声分散15min，即得高效生物柴油降凝剂组合物。
上述的生物柴油的降凝剂组合物在生物柴油降凝中的应用，生物柴油的降凝剂组合物：生物柴油的比例，按质量比计算，优选为0.5％，将生物柴油的降凝剂组合物加入到餐厨废弃油脂生物柴油中35℃的温度下混合搅拌均匀后，超声分散 25min，即得含有该生物柴油降凝剂组合物的餐厨废弃油脂生物柴油。
经测试上述实施例4所得的含有上述生物柴油降凝剂组合物的餐厨废弃油脂生物柴油的冷凝点和冷滤点分别降低7℃和4℃。
实施例5
本实施例中的生物柴油降凝剂组合物，其由以下质量百分比组分组成：
其中降凝剂为甲基丙烯酸十六酯-甲基丙烯酸苄酯-N-乙烯基吡咯烷酮。
上述的柴油的降凝剂组合物的制备方法为：将邻苯二甲酸二甲酯，邻苯二甲酸二乙酯，油醇聚氧乙烯醚1602和甲基丙烯酸十六酯-甲基丙烯酸苄酯-N-乙烯基吡咯烷酮按比例在25℃的温度下混合搅拌均匀，超声分散15min，即得高效生物柴油降凝剂组合物。
上述的生物柴油的降凝剂组合物在生物柴油降凝中的应用，生物柴油的降凝剂组合物：生物柴油的比例，按质量比计算，优选为0.5％，将生物柴油的降凝剂组合物加入到餐厨废弃油脂生物柴油中35℃的温度下混合搅拌均匀后，超声分散 25min，即得含有该生物柴油降凝剂组合物的餐厨废弃油脂生物柴油。
经测试上述实施例5所得的含有上述生物柴油降凝剂组合物的餐厨废弃油脂生物柴油的冷凝点和冷滤点分别降低9℃和6℃。
实施例6
本实施例中的生物柴油降凝剂组合物，其由以下质量百分比组分组成：
其中降凝剂为甲基丙烯酸十六酯-甲基丙烯酸苄酯-N-乙烯基吡咯烷酮。
上述的柴油的降凝剂组合物的制备方法为：将邻苯二甲酸二甲酯，邻苯二甲酸二乙酯，油醇聚氧乙烯醚1602和甲基丙烯酸十六酯-甲基丙烯酸苄酯-N-乙烯基吡咯烷酮按比例在25℃的温度下混合搅拌均匀，超声分散15min，即得高效生物柴油降凝剂组合物。
上述的生物柴油的降凝剂组合物在生物柴油降凝中的应用，生物柴油的降凝剂组合物：生物柴油的比例，按质量比计算，优选为0.5％，将生物柴油的降凝剂组合物加入到餐厨废弃油脂生物柴油中35℃的温度下混合搅拌均匀后，超声分散 25min，即得含有该生物柴油降凝剂组合物的餐厨废弃油脂生物柴油。
经测试上述实施例6所得的含有上述生物柴油降凝剂组合物的餐厨废弃油脂生物柴油的冷凝点和冷滤点分别降低11℃和7℃。
对比例1
优选市售的聚α烯烃类降凝剂T803在生物柴油降凝中的应用，降凝剂与生物柴油的比例，按质量比计算，优选为0.5％，将降凝剂加入到餐厨废弃油脂柴油中， 35℃的温度下混合搅拌均匀后，超声分散25min，即得含有该生物柴油降凝剂组合物的生物柴油。
经测试上述对照实施例1所得的含有上述生物柴油降凝剂组合物的餐厨废弃油脂生物柴油的冷凝点和冷滤点分别降低6℃和3℃。
综上所述，本发明的一种高效生物柴油降凝剂组合物，该组合物中甲基丙烯酸十六酯-甲基丙烯酸苄酯-N-乙烯基吡咯烷酮降凝剂分子中的极性基团苯环和极性含氮物质N-乙烯基吡咯烷酮的存在，可以增强降凝剂分子的极性，使降凝剂可以更好的吸附在蜡晶表面，并使蜡晶均匀分布，从而降凝生物柴油的凝点和冷滤点。其中邻苯二甲酸二甲酯，邻苯二甲酸二乙酯和表面活性剂油醇聚氧乙烯醚1602的存在增强降凝剂在生物柴油的溶解性，使降凝剂组合物均匀分散在生物柴油中，同时起到协同作用，从而进一步增强降凝效果。将其加入到餐厨废弃油脂生物柴油中，所得的含有生物柴油的降凝剂组合物的生物柴油的冷凝点和冷滤点分别降低 7-11℃、4-7℃，所得降凝剂组合物的降凝效果优于市售降凝剂。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高效生物柴油降凝剂组合物，其特征在于，包括以下质量百分比的各组分：
2.根据权利要求1所述的一种高效生物柴油降凝剂组合物，其特征在于，包括以下质量百分比的各组分：
3.根据权利要求1或2所述的一种柴油降凝剂组合物，其特征在于，所述的油醇聚氧乙烯醚为油醇聚氧乙烯醚1602。
4.一种权利要求1或2中高效生物柴油降凝剂组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将各组分按比例混合搅拌均匀，得到初步混合溶液；
S2：采用超声发生器对初步混合溶液进行再次分散，得到生物柴油降凝剂组合物。
5.根据权利要求4所述的一种柴油降凝剂组合物的制备方法，其特征在于，甲基丙烯酸十六酯-甲基丙烯酸苄酯-N-乙烯基吡咯烷酮是由甲基丙烯酸十六酯、甲基丙烯酸苄酯和N-乙烯基吡咯烷酮在单体摩尔比10:1:1，反应温度为120℃，甲苯做溶剂，过氧化苯甲酰为引发剂条件下反应8小时得到。
6.根据权利要求4所述的一种高效生物柴油降凝剂组合物的制备方法，其特征在于，步骤S1过程中混合搅拌的温度为25～40℃。
7.一种权利要求1或2中高效生物柴油降凝剂组合物的应用，其特征在于，将生物柴油降凝剂组合物与餐厨废弃油脂生物柴油按照质量比为0.5％～1％：1进行混合，混合搅拌均匀，可实现柴油冷凝点和冷滤点的降低。
8.根据权利要求7所述的高效生物柴油降凝剂组合物的应用，其特征在于，搅拌温度为30～50℃。
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