CN114958438B - 一种生物醇基分子重组清洁燃料、其制备方法及其专用分子剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物醇基分子重组清洁燃料、其制备方法及其专用分子剂，清洁燃料按重量份包括如下原料：组分油50‑60份、低碳醇20‑30份、水30‑40份、分子剂1‑5份、添加剂0.3‑0.5份；组分油为C9‑C18中任一种或多种组合的组分油；低碳醇的C原子数小于等于3；分子剂包括分子剂A和分子剂B，重量配比为1‑2:0.5‑1；分子剂A包括失水山梨醇脂肪酸、十二烷基苯磺酸钙、脂肪醇聚氧乙烯醚，按2‑4：1‑3：1‑3的重量配比组合而成；分子剂B包括生物酶、硬脂酸镁、二茂铁，按1‑3：3‑5：1‑3的重量配比组合而成；添加剂为杀菌防腐剂。本发明解决了油醇水不相溶、不稳定问题以及甲醇等低碳醇闪点低问题，达到了油醇水协同效应，该燃料燃烧高效、清洁、低碳、环保，燃料运输、储存、使用安全。
Description
技术领域
本发明涉及新能源技术领域，特别是涉及一种生物醇基分子重组清洁燃料、其制备方法及其专用分子剂。
背景技术
进入20世纪90年代，全球能源消耗急剧增加，有限的石油资源难以满足人们对能源的需求，同时石油资源的使用会向大气中排放出大量的有害物质，从而造成环境污染。加之近年来，随着能源的日趋匮乏，国际能源价格持续飞涨，这给世界经济发展都带来了巨大影响。在此大背景下，厉行节能措施，提高能源利用率，促进新能源优化配置，大力发展替代性能源，已是迫在眉睫的大事。为了缓解石油供应紧张和环境污染的问题，世界各国开始推行各种替代燃料，其中，作为一种绿色环保的清洁能源，和煤、天然气、汽油、柴油相比，甲醇燃烧最完全，热转换效率最高，排放仅为水与二氧化碳，是未来最清洁、最环保、最有发展潜力的燃料。但是，甲醇热值低，应用在工业锅炉窑炉等燃料时，消耗量大，给储存、运输带来组多不便等问题。
由此可见，上述现有的燃料，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种新的能应用于餐饮灶具、锅炉、窑炉燃烧，替代直接燃煤、燃油，提高燃烧效率，减少污染和能源消耗，提升能源安全的新型清洁燃料，成为当前业界极需改进的目标。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种生物醇基分子重组清洁燃料，使油醇水分子进行重新组合，达到燃烧协同效应，解决直接燃油污染，直接燃醇热值低、闪点低，燃料成本高、油醇水不相溶、不稳定等问题，使其能应用于餐饮灶具、锅炉、窑炉燃烧，替代直接燃煤、燃油，提高燃烧效率，减少污染和能源消耗，提升能源安全。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种生物醇基分子重组清洁燃料，其特征在于，按重量份包括如下原料：组分油50-60份、低碳醇20-30份、水30-40份、分子剂1-5份、添加剂0.3-0.5份；所述组分油为C9-C18中任一种或多种组合的组分油；所述低碳醇的C原子数小于等于3；所述分子剂包括分子剂A和分子剂B，重量配比为1-2:0.5-1；所述分子剂A包括失水山梨醇脂肪酸、十二烷基苯磺酸钙、脂肪醇聚氧乙烯醚，按2-4：1-3：1-3的重量配比组合而成；所述分子剂B包括生物酶、硬脂酸镁、二茂铁，按1-3：3-5：1-3的重量配比组合而成；所述添加剂为杀菌防腐剂。
作为本发明进一步地改进，所述组分油为芳烃油、轮胎油、碳九、植物油、白油、柴油中的任意一种或多种组合。
进一步地，所述组分油为芳烃油、植物油、白油中的多种组合。
进一步地，所述低碳醇为甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇中的任意一种或多种组合。
进一步地，所述组分油为多组分组合时，各组分的重量份相同；和/或，所述低碳醇为多组分组合时，各组分的重量份相同；和/或，所述分子剂为 3份。
进一步地，所述分子剂A和分子剂B的重量配比为1:1；和/或，所述分子剂A中失水山梨醇脂肪酸、十二烷基苯磺酸钙、脂肪醇聚氧乙烯醚按2：1：1的重量配比组合而成；和/或，所述分子剂B中生物酶、硬脂酸镁、二茂铁按1：3：2的重量配比组合而成。
进一步地，所述水为天然水、自来水或含油、醇污水。
一种上述生物醇基分子重组清洁燃料的制备方法，包括如下步骤：
(1)分别按重量份称取组分油、低碳醇、水、分子剂和添加剂，备用；
(2)将步骤(1)称取的组分油、分子剂A倒入搅拌器中静止融合，然后分别加水和低碳醇，静止3-5min后，开始缓慢搅拌10-20min，再加速搅拌15-20min，加添加剂搅拌5-10min，再加分子剂B，搅拌 5-10min，产品生产完成。
本发明还提供了一种生物醇基分子重组清洁燃料的专用分子剂，包括分子剂A和分子剂B，重量配比为1-2:0.5-1；所述分子剂A包括失水山梨醇脂肪酸、十二烷基苯磺酸钙、脂肪醇聚氧乙烯醚，按2-4：1-3：1-3 的重量配比组合而成；所述分子剂B包括生物酶、硬脂酸镁、二茂铁，按1-3：3-5：1-3的重量配比组合而成。
进一步地，所述分子剂A和分子剂B的重量配比为1:1；和/或，所述分子剂A中失水山梨醇脂肪酸、十二烷基苯磺酸钙、脂肪醇聚氧乙烯醚按2：1：1的重量配比组合而成；和/或，所述分子剂B中生物酶、硬脂酸镁、二茂铁按1：3：2的重量配比组合而成。
通过采用上述技术方案，本发明至少具有以下优点：
1、本发明的清洁燃料采用分子重组技术，将醇、水和油进行分子重组，形成新的分子组合，分子间稳定性增强，达到燃烧协同效应，解决了直接燃油污染，直接燃醇热值低、闪点低，燃料成本高、油醇水不相溶等问题，突破了我国能源革命先破后立的先例，对我国实现碳达峰及产业绿色发展产生深远影响。
2、由于生物醇基分子重组清洁燃料分子是醇油水相结合，在燃烧过程中，低碳醇本身含氧，加之醇水微爆产生，以及生物酶的活化催化作用，将燃料分子燃烧更充分，燃料燃烧效率比原料直接燃烧提高15％左右。
3、专用分子剂A中含有两种不同形式的乳化剂失水山梨醇脂肪酸、十二烷基苯磺酸钙，与起到融合作用的脂肪醇聚氧乙烯醚配合，解决了油醇水不相溶的问题；再通过专用分子剂中生物酶的活化催化作用，以及助燃剂二茂铁的协同作用，使燃料分子燃烧更充分；同时，形成的新的分子组合，在脂肪醇聚氧乙烯醚与硬脂酸镁的配合下，稳定性更好。
4、由于生物醇基分子重组清洁燃料分子在燃烧过程中是高效燃烧，产生的污染物氮氧化物比原料直接燃烧下降30％左右。
5、由于生物醇基分子重组清洁燃料分子生产水占30-40％，低碳醇占20-30％，加之燃烧效率的提高，大大降低了燃料使用成本，燃料使用成本比原料直接燃烧成本下降20％左右，大大提升了竞争力；一种安全使用油醇水作为锅炉窑炉用清洁燃料的重大创新。
6、醇、水和油分子重新组合后，大大提高了低碳醇闪点，避免了低闪点安全运输和储存安全问题。
7、产品形态产生质的变化，黄色、黑色燃料可变成乳白或灰白咖啡色，形态更好看。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的示例性实施例。然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域技术人员。
本发明生物醇基分子重组清洁燃料是在现有乳化燃料的基础上进行改进，使其在高效性、清洁性、稳定性、经济性等方面均有了显著的改善，其具体实施例如下。
实施例1-8
按如下表1制备实施例1-8的生物醇基分子重组清洁燃料：
表1实施例1-8的生物醇基分子重组清洁燃料配比组成表
上述实施例1-8的生物醇基分子重组清洁燃料的制备方法为：
(1)分别按重量份称取组分油、低碳醇、水、分子剂和添加剂，备用；
(2)将步骤(1)称取的组分油、分子剂A倒入搅拌器中静止融合，然后分别加水和低碳醇，静止5min后，开始缓慢搅拌20min，再加速搅拌15min，加添加剂搅拌10min，再加分子剂B，搅拌5min，得到生物醇基分子重组清洁燃料。
上述实施例1-8中使用的组分油为C9-C18中任一种或多种组合的组分油。
上述实施例1-8中使用的分子剂为：分子剂A,由失水山梨醇脂肪酸、十二烷基苯磺酸钙、脂肪醇聚氧乙烯醚按2：1：1的重量配比组合而成；分子剂B，由生物酶、硬脂酸镁、二茂铁按1：3：2的重量配比组合而成，分子剂A和分子剂B的重量配比为1:1。实际上，分子剂A和分子剂B的重量配比在1-2:0.5-1的范围内；分子剂A中失水山梨醇脂肪酸、十二烷基苯磺酸钙、脂肪醇聚氧乙烯醚的重量配比在2-4：1-3：1-3的范围内；分子剂B中生物酶、硬脂酸镁、二茂铁的重量配比在1-3：3-5：1-3 的范围内，也可达到类似的效果。
上述实施例1-8得到的生物醇基分子重组清洁燃料，可以直接用于锅炉、窑炉、餐饮灶具燃料。
实施例9检验实施例
分别取上述实施例1-8制备得到的生物醇基分子重组清洁燃料，对其如下各项性能参数进行检测，具体结果如表2所示。
表2：生物醇基分子重组清洁燃料1-8各项性能参数检测结果
由表2的结果可知，上述实施例1-8得到的生物醇基分子重组清洁燃料1-8的各项参数中，该液体产品的杂质少，PH值--广谱PH试纸与标准版比色符合标准，闪点不小于60℃，凝点不高于-20℃，机械杂质不大于0.05％，硫含量不大于0.02％，铜片腐蚀(50℃，3h)不大于1，稳定性( -30～50℃)不分层，热值7000Kcal/kg以上。表明该生物醇基分子重组清洁燃料的各项性能指标均满足锅炉窑炉的要求。
将上述实施例2、5得到的生物醇基分子重组清洁燃料2、5进行如下的燃烧对比试验，具体对比实施例如下表3。
表3：几种燃料测试对比表
经上述对比实验可知，生物醇基分子重组清洁燃料中的多种原料相互配合使用，不仅能发挥各自的性能，还能达到协同增效的作用，燃烧效率提高。
综上所述，本发明解决了油醇水不相溶、不稳定问题以及甲醇等低碳醇闪点低问题，达到了油醇水协同效应，该燃料燃烧高效、清洁、低碳、环保，燃料运输、储存、使用安全。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种生物醇基分子重组清洁燃料，其特征在于，按重量份包括如下原料：组分油50-60份、低碳醇20-30份、水30-40份、分子剂1-5份、添加剂0.3-0.5份；
所述组分油为C9-C18中任一种或多种组合的组分油；
所述低碳醇的C原子数小于等于3；
所述分子剂包括分子剂A和分子剂B，重量配比为1-2:0.5-1；
所述分子剂A包括失水山梨醇脂肪酸、十二烷基苯磺酸钙、脂肪醇聚氧乙烯醚，按2-4：1-3：1-3的重量配比组合而成；
所述分子剂B包括生物酶、硬脂酸镁、二茂铁，按1-3：3-5：1-3的重量配比组合而成；
所述添加剂为杀菌防腐剂。
2.根据权利要求1所述的生物醇基分子重组清洁燃料，其特征在于，所述组分油为芳烃油、轮胎油、碳九、植物油、白油、柴油中的任意一种或多种组合。
3.根据权利要求2所述的生物醇基分子重组清洁燃料，其特征在于，所述组分油为芳烃油、植物油、白油中的多种组合。
4.根据权利要求1所述的生物醇基分子重组清洁燃料，其特征在于，所述低碳醇为甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇中的任意一种或多种组合。
5.根据权利要求1-4任一项所述的生物醇基分子重组清洁燃料，其特征在于，所述组分油为多组分组合时，各组分的重量份相同；
和/或，所述低碳醇为多组分组合时，各组分的重量份相同；
和/或，所述分子剂为3份。
6.根据权利要求1-4任一项所述的生物醇基分子重组清洁燃料，其特征在于，所述分子剂A和分子剂B的重量配比为1:1；
和/或，所述分子剂A中失水山梨醇脂肪酸、十二烷基苯磺酸钙、脂肪醇聚氧乙烯醚按2：1：1的重量配比组合而成；
和/或，所述分子剂B中生物酶、硬脂酸镁、二茂铁按1：3：2的重量配比组合而成。
7.根据权利要求1-4任一项所述的生物醇基分子重组清洁燃料，其特征在于，所述水为天然水、自来水或含油、醇污水。
8.一种权利要求1-7任一项所述的生物醇基分子重组清洁燃料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)分别按重量份称取组分油、低碳醇、水、分子剂和添加剂，备用；
(2)将步骤(1)称取的组分油、分子剂A倒入搅拌器中静止融合，然后分别加水和低碳醇，静止3-5min后，开始缓慢搅拌10-20min，再加速搅拌15-20min，加添加剂搅拌5-10min，再加分子剂B，搅拌5-10min，产品生产完成。
9.一种生物醇基分子重组清洁燃料的专用分子剂，其特征在于，包括分子剂A和分子剂B，重量配比为1-2:0.5-1；
所述分子剂A包括失水山梨醇脂肪酸、十二烷基苯磺酸钙、脂肪醇聚氧乙烯醚，按2-4：1-3：1-3的重量配比组合而成；
所述分子剂B包括生物酶、硬脂酸镁、二茂铁，按1-3：3-5：1-3的重量配比组合而成。
10.根据权利要求9所述的生物醇基分子重组清洁燃料的专用分子剂，其特征在于，所述分子剂A和分子剂B的重量配比为1:1；
和/或，所述分子剂A中失水山梨醇脂肪酸、十二烷基苯磺酸钙、脂肪醇聚氧乙烯醚按2：1：1的重量配比组合而成；
和/或，所述分子剂B中生物酶、硬脂酸镁、二茂铁按1：3：2的重量配比组合而成。
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