用于改善生物柴油霧化性能的添加劑、制備方法及應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于改善生物柴油霧化性能的復(fù)合添加劑、其制備方法及應(yīng)用，包括按重量百分比計的下列組分：清凈分散劑30～60%，油溶性表面活性劑10～30%，有機(jī)胺4～8%，溶劑20～40%；所述清凈分散劑是2-羥基膦酰基乙酸異辛酯或2-羥基膦?；宜嵩鹿瘐ィ凰鲇腿苄员砻婊钚詣┦侵敬季垩跻蚁┟袮EO-3或失水山梨醇脂肪酸酯S-80。本發(fā)明的復(fù)合添加劑具有組分簡單、穩(wěn)定性強(qiáng)，在生物柴油中用量少，改善了生物柴油霧化性能，能夠解決生物柴油在使用過程中存在的霧化不良、噴嘴結(jié)焦、動力不足的問題。
【專利說明】用于改善生物柴油霧化性能的添加劑、制備方法及應(yīng)用
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明屬于生物柴油添加劑領(lǐng)域，具體涉及一種用于改善生物柴油霧化性能的復(fù)合添加劑、制備方法及應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0003]化石能源由于含有大量的硫、氮等對環(huán)境有害的物質(zhì)，造成較大的環(huán)境污染和生態(tài)破壞，威脅著人類生存環(huán)境和身體健康。發(fā)展生物柴油能夠有效緩解柴油供應(yīng)，可替代部分石化柴油。從碳循環(huán)的角度來看，生物柴油可以實現(xiàn)CO2的零排放，同時由于生物柴油本身低硫、低氮，是一種環(huán)境友好型能源，作為替代能源有利于保護(hù)環(huán)境。
[0004]但生物柴油自身存在的缺點限制了其應(yīng)用。首先由于油脂的分子較大(為石化柴油平均分子量的2倍以上)、粘度高，特別是生物柴油的分子結(jié)構(gòu)中含有羧基，羧基的強(qiáng)極性很容易產(chǎn)生氫鍵，造成產(chǎn)品粘度升高，特別是高溫下的粘度較高，導(dǎo)致生物柴油在使用過程中容易出現(xiàn)霧化不良、與空氣混合效果差、噴嘴結(jié)焦、動力不足等問題。針對生物柴油自身存在的缺點，如何降低生物柴油的粘度，改善其霧化性能，減少噴嘴結(jié)焦成為生物柴油推廣使用過程中的重要課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種用于改善生物柴油霧化性能的復(fù)合添加劑、制備方法及應(yīng)用，能夠降低生物柴油的運動粘度、改善其霧化性能。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的用于改善生物柴油霧化性能的復(fù)合添加劑，包括按重量百分比計的下列組分:清凈分散劑30~60%，油溶性表面活性劑10~30%，有機(jī)胺4~8%，溶劑20~40%，合計100% ;所述清凈分散劑是2-羥基膦?；宜岙愋刘セ?-羥基膦酰基乙酸月桂酯；所述油溶性表面活性劑是脂肪醇聚氧乙烯醚AE0-3或失水山梨醇脂肪酸酯S-80。
[0007]優(yōu)選各組分重量百分比為:清凈分散劑35~55%，油溶性表面活性劑15~25%，有機(jī)胺4~8%，溶劑15~30%，合計100%。
[0008]所述有機(jī)胺優(yōu)選單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和環(huán)己胺中的一種。
[0009]所述溶劑優(yōu)選200#溶劑油或航空煤油。
[0010]上述的復(fù)合添加劑的制備方法，將溶劑升溫至4(T50°C，加入清凈分散劑并攪拌；然后加入油溶性表面活性劑，攪拌30分鐘以上；最后加入有機(jī)胺，攪拌反應(yīng)30分鐘以上制得復(fù)合添加劑。
[0011]上述的復(fù)合添加劑在改善生物柴油霧化性能中的應(yīng)用，復(fù)合添加劑的用量是生物柴油質(zhì)量的0.0059Π).05%。
[0012]本發(fā)明還提供一種生物柴油，包含上述的復(fù)合添加劑，復(fù)合添加劑按重量計為生物柴油的0.005%~0.05%。
[0013]燃料的表面張力是評價燃油品質(zhì)的一個重要物理指標(biāo)，燃油的表面張力與內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)燃燒之間存在很大的關(guān)聯(lián)，即燃油的撕裂、破碎、霧化、吸熱、氣化等過程以及油束和油滴在行進(jìn)過程中所受的阻力，速率衰減，以及油蒸汽和油滴與熱空氣之間的傳熱和混合等，都與燃油的表面張力有關(guān)。AE0-3或S-80油溶性表面活性劑可以降低生物柴油的表面張力，在同樣工況下，添加了油溶性表面活性劑的生物柴油能夠霧化為更細(xì)的顆粒，達(dá)到改善霧化效果的目的。
[0014]運動黏度是發(fā)動機(jī)燃油的一個重要特性，它是衡量流體內(nèi)部摩擦阻力大小的尺度，是流體內(nèi)部阻礙其相對運動的一種特性，它影響噴射系統(tǒng)的潤滑特性以及燃油的霧化質(zhì)量。2-羥基膦酰基乙酸異辛酯或2-羥基膦?；宜嵩鹿瘐ツ芙档蜕锊裼偷倪\動粘度，同時在缸體和噴嘴表面形成一層均勻的膜，促進(jìn)霧化、改善霧化效果。
[0015]有機(jī)胺作為中和劑，可以中和生物柴油中可能存在脂肪酸，減少脂肪酸對柴油質(zhì)量的影響。
[0016]溶劑油的作用主要是為了溶解各組分，改善添加劑的流動性，方便使用。
[0017]加入本發(fā)明的復(fù)合添加劑后，生物柴油的酸值、表面張力和運動粘度均降低，添加了復(fù)合添加劑的B20生物柴油在使用時與國標(biāo)柴油感覺無差異，汽車行駛15000km柴油機(jī)噴嘴不再結(jié)焦。
[0018]本發(fā)明的復(fù)合添加劑具有組分簡單、穩(wěn)定性強(qiáng)，在生物柴油中用量少，改善了生物柴油霧化性能，能夠解決生物柴油在使用過程中存在的霧化不良、噴嘴結(jié)焦、動力不足的問題。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0020]實施例1稱取200#溶劑油250 kg加入反應(yīng)釜，升溫至40°C，加入2_羥基膦酰基乙酸異辛酯450 kg，攪拌30分鐘，加入AE0-3表面活性劑220 kg，攪拌反應(yīng)I小時，加入單乙醇胺80 kg，攪拌反應(yīng)I小時，靜置10分鐘，即可制得所要求的復(fù)合添加劑1000 kg。所得產(chǎn)品為清亮透明的淡黃色油狀粘稠液體。
[0021]實施例2稱取200#溶劑油280 kg加入反應(yīng)釜，升溫至40°C，加入2_羥基膦酰基乙酸異辛酯450 kg，攪拌30分鐘，加入S-80表面活性劑200 kg，攪拌反應(yīng)I小時，加入二乙醇胺70 kg，攪拌反應(yīng)I小時，靜置10分鐘，即可制得所要求的復(fù)合添加劑1000 kg。所得產(chǎn)品為清亮透明的淡黃色油狀粘稠液體。
[0022]實施例3 稱取航空煤油200 kg加入反應(yīng)釜，升溫至50°C，加入2_羥基膦?；宜嵩鹿瘐?80 kg，攪拌30分鐘，加入S-80表面活性劑250 kg，攪拌反應(yīng)I小時，加入三乙醇胺70 kg，攪拌反應(yīng)I小時，靜置10分鐘，即可制得所要求的復(fù)合添加劑1000 kg。所得產(chǎn)品為清亮透明的黃棕色油狀粘稠液體。
[0023]實施例4 稱取航空煤油250 kg加入反應(yīng)釜，升溫至50°C，加入2_羥基膦?；宜嵩鹿瘐?60 kg，攪拌30分鐘，加入AE0-3表面活性劑220 kg，攪拌反應(yīng)I小時，加入環(huán)己胺70 kg，攪拌反應(yīng)I小時，靜置10分鐘，即可制得所要求的復(fù)合添加劑1000 kg。所得產(chǎn)品為清亮透明的黃棕色油狀粘稠液體。[0024]上述實施例制備的復(fù)合添加劑，在使用時將0.005%~0.05%生物柴油重量百分比的復(fù)合添加劑與生物柴油常溫攪拌0.5小時左右即可。
[0025]將不同實施例制得的復(fù)合添加劑分別按照0.01%,0.02%,0.05%重量百分比添加到生物柴油中，測試生物柴油的酸值、表面張力(20°C)、運動粘度(40°C)，并與生物柴油及國標(biāo)0#柴油進(jìn)行對比，測試結(jié)果見表1。
[0026]表1
【權(quán)利要求】
1.一種用于改善生物柴油霧化性能的復(fù)合添加劑，包括按重量百分比計的下列組分:清凈分散劑30~60%，油溶性表面活性劑10~30%，有機(jī)胺4~8%，溶劑20~40%，合計100% ;所述清凈分散劑是2-羥基膦?；宜岙愋刘セ?-羥基膦?；宜嵩鹿瘐?；所述油溶性表面活性劑是脂肪醇聚氧乙烯醚AEO-3或失水山梨醇脂肪酸酯S-80。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合添加劑，其特征在于各組分重量百分比為:清凈分散劑35~55%，油溶性表面活性劑15~25%，有機(jī)胺4~8%，溶劑15~30%，合計100%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合添加劑，其特征在于所述有機(jī)胺是單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和環(huán)己胺中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的復(fù)合添加劑，其特征在于所述溶劑是200#溶劑油或航空煤油。
5.一種權(quán)利要求1-4之一所述的復(fù)合添加劑的制備方法，將溶劑升溫至4(T50°C，加入清凈分散劑并攪拌；然后加入油溶性表面活性劑并攪拌；最后加入有機(jī)胺，攪拌反應(yīng)制得復(fù)合添加劑。
6.—種生物柴油，其特征在于包含權(quán)利要求1-4之一所述的復(fù)合添加劑，復(fù)合添加劑按重量計為生物柴油的0.005%~0.05%。
7.權(quán)利要求1-4之一所述的復(fù)合添加劑在改善生物柴油霧化性能中的應(yīng)用，其特征在于復(fù)合添加劑的用量是生物柴油質(zhì)量的0.005%~0.05%。
【文檔編號】C10L1/19GK103911192SQ201410128182
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月1日
【發(fā)明者】左理勝, 黎志軍 申請人:湖南華遠(yuǎn)新能源有限公司