一種高效穩(wěn)定生物柴油復(fù)合燃料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高效穩(wěn)定生物柴油復(fù)合燃料，特別是一種由生物柴油和甲醇復(fù)配的納米乳復(fù)合燃料。其由以下組分組成(按重量百分數(shù)計)：生物柴油5-90％，甲醇10-95％，乳化劑0.05-10％，穩(wěn)定劑0.01-5％，助溶劑0.05-5％，助燃劑0.01-5％，降凝劑0.01-2％，納米添加劑0.01-0.5％。乳化劑為非離子型表面活性劑，納米添加劑為非金屬納米顆粒，均有利于燃料燃燒效率的提高。燃料配方簡單，所用到的有機物添加劑使用安全。該生物柴油復(fù)合燃料的燃燒效率高、熱值高、氧化安定性好、體系均勻穩(wěn)定、流動性好，是一種可替代柴油的高效、穩(wěn)定、經(jīng)濟、環(huán)保、安全的復(fù)合燃料。
【專利說明】一種高效穩(wěn)定生物柴油復(fù)合燃料

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃料油的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種由甲醇和生物柴油組成的高效穩(wěn)定生物柴油復(fù)合燃料。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球化石能源的短缺以及能源需求的不斷增加，新型替代能源成為未來能源可持續(xù)發(fā)展的方向。在新能源的探求與開發(fā)中，清潔環(huán)保型能源的利用是世界共同關(guān)注的重要研究內(nèi)容。
[0003]生物質(zhì)是普遍存在的可再生潔凈能源，具有揮發(fā)組分高、碳活性高、硫含量低等優(yōu)點。因此，生物質(zhì)柴油能作為可再生、清潔且安全的燃料加以利用。生物柴油作為替代燃料可以明顯降低柴油廢氣的排放和毒性。同時，甲醇也是公認的清潔燃料。我國的甲醇生產(chǎn)具有資源豐富、工藝先進、產(chǎn)能大等優(yōu)勢，用生物柴油與甲醇復(fù)合形成的燃料將會成為一種經(jīng)濟、環(huán)保、高效的復(fù)合燃料。
[0004]至今，有關(guān)生物柴油的研究已有很多，主要包括生物柴油的乳化，氧化安定性提高等方面。但是，對于生物柴油復(fù)合燃料的研究和利用仍有一些技術(shù)問題需要解決，如提高燃料的流動穩(wěn)定性、燃燒性能、防爆性能等。本文提供了生物柴油甲醇復(fù)合燃料的復(fù)配方法，以提高生物柴油復(fù)合燃料的相容性、穩(wěn)定性、燃燒效率等性能，獲得更加高效、經(jīng)濟、環(huán)保、安全的復(fù)合燃料。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明涉及一種高效穩(wěn)定生物柴油復(fù)合燃料，目的是提供一種具有高燃燒效率、高熱值且體系穩(wěn)定的生物柴油復(fù)合燃料。本發(fā)明所用到的添加劑使用安全、配方簡單，所調(diào)配的生物柴油復(fù)合燃料使用性能好，燃燒充分，氧化安定性好，熱值高，體系均勻穩(wěn)定，是高效環(huán)保的替代燃料。本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]本發(fā)明涉及的高效穩(wěn)定生物柴油復(fù)合燃料由以下組分組成(按重量百分數(shù)計算):生物柴油5-90%，甲醇10-95%，乳化劑0.05-10%，穩(wěn)定劑0.01-5%，助溶劑0.05-5%，助燃劑 0.01-5%，降凝劑 0.01-2%，納米添加劑 0.01-0.5%。
[0007]所述高效穩(wěn)定生物柴油復(fù)合燃料中的生物柴油包括由生物質(zhì)為原料生產(chǎn)的生物柴油，或者按重量百分數(shù)為10-90%生物柴油和10-90%柴油的混合物。
[0008]所述與生物柴油復(fù)合的甲醇是無水甲醇或含少量水的工業(yè)粗甲醇。
[0009]所述高效穩(wěn)定生物柴油復(fù)合燃料中的乳化劑為非離子性表面活性劑，用于使生物柴油和甲醇形成納米乳化液。乳化劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、蔗糖脂肪酸酯、脂肪酸胺聚氧乙烯醚中的一種或幾種混合物。乳化劑的用量比例經(jīng)適當調(diào)整使復(fù)合燃料的納米乳均勻、穩(wěn)定。
[0010]所述的脂肪醇聚氧乙烯醚包括AE0-8、AE0-9、AE0-10, AE0-15, AE0-20中的一種或幾種混合物；烷基酚聚氧乙烯醚包括壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、辛基苯基酚聚氧乙烯醚中的一種或幾種混合物；蔗糖脂肪酸酯包括乙酸或異丁酸等低級脂肪酸酯、硬脂酸或油酸等高級脂肪酸酯中的一種或幾種混合物；脂肪酸胺聚氧乙烯醚包括AC-1810、AC-1812、AC-1815、AC-1820、AC-1830、AC-1850、AC-1860 中的一種或幾種混合物。
[0011]所述的高效穩(wěn)定生物柴油復(fù)合燃料中的穩(wěn)定劑包括抗氧化劑和熱穩(wěn)定劑?？寡趸瘎┠芴岣呷剂系难趸捕ㄐ裕瑹岱€(wěn)定劑增加燃料體系的耐熱穩(wěn)定性，穩(wěn)定劑選用對苯二胺衍生物型抗氧化劑、叔丁基烷基受阻酚型抗氧化劑、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、乙醇胺、油酸中的一種或幾種混合物。
[0012]所述的助燃劑可促進點火，加速燃燒，包括過氧化氫、過氧化二叔丁基、乙酸丁酯、石油醚。為提高燃料的低溫流動性，在生物柴油復(fù)合燃料中加入烷基萘(優(yōu)選二甲基奈)或聚甲基丙烯酸酯降凝劑。
[0013]所述的納米添加劑由非金屬納米顆粒、溶劑或穩(wěn)定劑組成。納米顆粒在燃料過程中會產(chǎn)生微爆，使復(fù)合燃料油滴霧化為更小的液滴，促進燃料的燃燒。使用非金屬納米碳材料和硅材料替代金屬納米顆粒顯示出更為經(jīng)濟、安全優(yōu)勢。納米添加劑中溶劑和穩(wěn)定劑的多樣性使得非金屬納米顆粒與復(fù)合燃料更易于匹配和調(diào)控，有利于生物柴油復(fù)合燃料形成穩(wěn)定體系。其中，溶劑為水、甲醇、乙醇、正丁醇、異丁醇、多元醇、乙酸乙酯、油酸、油胺、甲苯、二甲基甲酰胺、乙醚、異丙醚、環(huán)己烷、己烷等常用極性溶劑或非極性溶劑中的一種或幾種混合物；穩(wěn)定劑包括有機小分子配體、表面活性劑、低聚物、水溶性高聚物等納米顆粒的穩(wěn)定劑。
[0014]在生物柴油復(fù)合燃料中加入助溶劑使燃料體系的均勻性和穩(wěn)定性更佳，包括乙二醇、異丁醇、甲基叔丁醚、二甲苯、碳酸二甲酯、環(huán)己烷、乙酸乙酯中的一種或幾種混合物。
[0015]所述的高效穩(wěn)定生物柴油復(fù)合燃料制備方法為:按重量百分數(shù)計算，依次將乳化劑0.05-10%、穩(wěn)定劑0.01-5%、助溶劑0.05-5%、甲醇10-95%加入生物柴油5-90%中，用高速剪切分散乳化機在高轉(zhuǎn)速下攪拌10-30分鐘，然后再加入助燃劑0.01-5%、降凝劑0.01-2%、納米添加劑0.01-0.5%，攪拌混合，室溫靜置即得高效穩(wěn)定生物柴油復(fù)合燃料。
[0016]本發(fā)明提供的高效穩(wěn)定生物柴油復(fù)合燃料具有如下優(yōu)點:
[0017]1、乳化劑對生物柴油復(fù)合燃料的乳化效果好，形成穩(wěn)定的納米乳液，有助于提高燃料的燃燒效率。
[0018]2、所述生物柴油復(fù)合燃料中的有機物添加劑組成簡單，為低毒環(huán)保，價廉易得的化學品。
[0019]3、所述生物柴油復(fù)合燃料的氧化安定性好，點火性好，燃燒效率高。
[0020]4、選用非金屬納米碳、硅材料有利于提高燃料的燃燒效率和熱值，安全環(huán)保。
[0021]5、所述的生物柴油甲醇復(fù)合燃料穩(wěn)定性好，清潔高效，是燃燒性能優(yōu)越的環(huán)保型燃料。

【具體實施方式】
[0022]下面通過實施例對本發(fā)明提供的高效穩(wěn)定生物柴油復(fù)合燃料的制備方法進一步說明，但并不因此而限制本發(fā)明，還應(yīng)包括:在不偏離本發(fā)明范圍條件下，對公開的方法進行本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見各種改變。
[0023]以制備約10kg的生物柴油復(fù)合燃料說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0024]實施例1:
[0025]依次將Ikg脂肪酸胺聚氧乙烯醚AE0_9、2kg辛基酹聚氧乙烯醚、0.1kg對苯二胺、0.05kg三乙醇胺、2kg乙二醇和20kg甲醇加入75kg生物柴油中，用高速剪切分散乳化機在高轉(zhuǎn)速下攪拌20分鐘,然后再加入0.1kg過氧化氫、0.0lkg 二氨基萘、0.1kg納米碳顆粒的乙二醇分散體系，攪拌混合，室溫靜置即得高效穩(wěn)定生物柴油復(fù)合燃料。
[0026]實施例2:
[0027]依次將1.5kg鹿糖異丁酯、2kg辛基苯基酹聚氧乙烯醚、0.1kg對苯二胺、0.05kg三乙醇胺、2kg乙二醇和15kg甲醇加入84kg生物柴油中，用高速剪切分散乳化機在高轉(zhuǎn)速下攪拌15分鐘，然后再加入0.1kg過氧化氫、0.0lkg 二氨基萘、0.1kg納米碳顆粒的聚乙二醇200分散體系，攪拌混合，室溫靜置即得高效穩(wěn)定生物柴油復(fù)合燃料。
[0028]實施例3:
[0029]依次將1.5kg脂肪酸胺聚氧乙烯醚AC-1815、1.5kg辛基酚聚氧乙烯醚、0.1kg叔丁基甲基苯酚、0.05kg聚丙烯酰胺、2kg乙二醇和20kg甲醇加入75kg生物柴油中，用高速剪切分散乳化機在高轉(zhuǎn)速下攪拌20分鐘,然后再加入0.1kg過氧化二叔丁基、0.0lkg聚甲基丙烯酸酯、0.1kg多孔納米碳顆粒的乙二醇分散體系，攪拌混合，室溫靜置即得高效穩(wěn)定生物柴油復(fù)合燃料。
[0030]實施例4:
[0031]依次將Ikg脂肪酸胺聚氧乙烯醚AE0_9、2kg辛基酚聚氧乙烯醚、0.1kg對苯二胺、
0.05kg三乙醇胺、2kg乙酸乙酯和20kg甲醇加入75kg生物柴油中，用高速剪切分散乳化機在高轉(zhuǎn)速下攪拌20分鐘，然后再加入0.1kg過氧化氫、0.0lkg 二氨基萘、0.1kg納米氧化硅顆粒的甲醇分散體系，攪拌混合，室溫靜置即得高效穩(wěn)定生物柴油復(fù)合燃料。
【權(quán)利要求】
1.一種高效穩(wěn)定生物柴油復(fù)合燃料，其特征在于所述的高效穩(wěn)定生物柴油復(fù)合燃料由下述組分組成(按重量百分數(shù)計):生物柴油5-90%，甲醇或工業(yè)粗甲醇10-95%，乳化劑0.05-10%，穩(wěn)定劑0.01-5%，助溶劑0.05-5%，助燃劑0.01-5%，降凝劑0.01-2%，納米添加劑 0.01-0.5%0
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效穩(wěn)定生物柴油復(fù)合燃料，其特征在于生物柴油包括:各類市售的生物柴油產(chǎn)品中的一種或幾種混合物，或者生物柴油和柴油的混合物(按重量百分數(shù)計算為:生物柴油10-90%和柴油10-90% )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效穩(wěn)定生物柴油復(fù)合燃料，其特征在于乳化劑包括:脂肪醇聚氧乙烯醚(仙0-8、仙0-9、仙0-10、仙0-15、仙0-20)、烷基酚聚氧乙烯醚(壬基酚驟氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚、辛基苯基酚聚氧乙烯醚〉、蔗糖脂肪酸酯(乙酸或異于酸等低級脂肪酸酯、硬脂酸或油酸等高級脂肪酸酯)、脂肪酸胺聚氧乙烯醚0仏-1810、仏-1812、八01815、虬-1820、虬-1830、虬-1850、八01860等非離子表面活性劑中的一種或幾種混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效穩(wěn)定生物柴油復(fù)合燃料，其特征在于:穩(wěn)定劑包括對苯二胺衍生物型抗氧化劑、叔丁基烷基受阻酚型抗氧化劑、聚丙烯酰胺、聚乙二醇、乙醇胺、油酸中的一種或幾種混合物；助溶劑包括:乙二醇、異丁醇、甲基叔丁醚、二甲苯、碳酸二甲酯、環(huán)己烷、乙酸乙酯中的一種或幾種混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效穩(wěn)定生物柴油復(fù)合燃料，其特征在于助燃劑包括:過氧化氫、過氧化二叔丁基、乙酸丁酯、石油醚中的一種或幾種混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效穩(wěn)定生物柴油復(fù)合燃料，其特征在于降凝劑為烷基萘(如二甲基奈等)、聚甲基丙烯酸酯中的一種或幾種混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效穩(wěn)定生物柴油復(fù)合燃料，其特征在于納米添加劑由非金屬納米顆粒、溶劑、穩(wěn)定劑中的一種或幾種混合體系組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的納米添加劑，其特征在于非金屬納米顆粒包括:油溶性或水溶性的納米碳顆粒和納米多孔碳材料等納米碳材料(1-100納米)、油溶性或水溶性的納米氧化娃顆粒、納米碳化娃顆粒、多孔納米氧化娃材料等納米娃材料(1-100納米)中的一種或兩種。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的納米添加劑，其特征在于:溶劑包括水、甲醇、乙醇、正丁醇、異丁醇、多元醇、乙酸乙酯、油酸、油胺、甲苯、二甲基甲酰胺、乙醚、異丙醚、環(huán)己烷、己烷等常用極性溶劑或非極性溶劑中的一種或幾種混合物；穩(wěn)定劑包括有機小分子配體、表面活性劑、低聚物、水溶性高聚物等可作為納米材料穩(wěn)定劑的有機物中的一種或幾種混合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效穩(wěn)定生物柴油復(fù)合燃料，其特征在于制備方法為:按權(quán)利要求1所述的重量百分數(shù)依次將乳化劑、穩(wěn)定劑、助溶劑、甲醇加入生物柴油中，用高速剪切分散乳化機在高轉(zhuǎn)速下攪拌10-30分鐘，然后再加入助燃劑、降凝劑、納米添加劑，攪拌混合，室溫靜置即得高效穩(wěn)定生物柴油復(fù)合燃料。
【文檔編號】C10L1/182GK104357101SQ201410616079
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】金小強, 李昆靜, 涂偉霞 申請人:金景達(北京)環(huán)保動力科技有限公司