一種以地溝油為原料的醇基生物燃料油的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬燃料油【技術(shù)領(lǐng)域】，為解決現(xiàn)有甲醇生物柴油的理化性能指標(biāo)不能完全達(dá)到發(fā)動機(jī)用，特別是車用柴油的理化性能指標(biāo)差距更大的問題，提供一種以地溝油為原料的醇基生物燃料油。由甲醇或乙醇、緩蝕劑、植物油酸、高級醇混合體、地溝油、醋酸乙酯，與乙醚、草酸二丁酯、戊硼烷按比例混合，或與碳十二、二茂鐵、航煤按一定比例混合制備而成。本發(fā)明節(jié)約國家石油資源，環(huán)保效果好，高效節(jié)能，利用地溝油為原料，提高甲醇的熱值又解決了污染。排放氣體對人體損害低。較好的潤滑性能，延長發(fā)動機(jī)噴油系統(tǒng)的使用壽命?？稍偕愿?，原料供應(yīng)有保障。無需變動原有設(shè)備工作狀態(tài)，可直接替石化油，也可與石化油滲混使用，長期儲存不分層、不變質(zhì)、不渾濁。
【專利說明】—種以地溝油為原料的醇基生物燃料油

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于燃料油【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種以地溝油為原料的醇基生物燃料油。

【背景技術(shù)】
[0002]地溝油是人們在生活中對于各類劣質(zhì)油的統(tǒng)稱，地溝油質(zhì)量極差、極不衛(wèi)生，過氧化值、酸價、水分嚴(yán)重超標(biāo)。一直以來，我國每年都有將經(jīng)過簡單加工的地溝油流回餐桌的惡性事件。正因為這個行業(yè)一本萬利，所以這些年來吸引著不少人“前赴后繼”地從事地溝油的非法“提煉工作”。目前國內(nèi)對“地溝油”的處置再利用途徑比較單一，主要是通過初加工或簡單的深加工，制成的產(chǎn)品有:硬脂酸原料、飼料添加劑、肥皂原料、機(jī)械加工用油、脫模油等。所有的這些方法都存在著技術(shù)落后，設(shè)備簡陋，污染嚴(yán)重，衛(wèi)生狀況惡劣等相同的問題。地溝油再利用是遏制“毒油”的一種有效途徑。
[0003]柴油一直是我國緊缺的燃料，特別是在冬季和農(nóng)忙季節(jié)更加突出，為了解決柴油緊缺問題，目前出現(xiàn)了很多甲醇柴油。甲醇作為柴油機(jī)的替代燃料具有以下特點(diǎn):①甲醇分子質(zhì)量小、分子結(jié)構(gòu)簡單，甲醇含氧量達(dá)50%，化學(xué)當(dāng)量比柴油低，C / H原子比較小，其著火極限較柴油著火極限寬，所以其燃燒速度快，有利于降低碳煙排放。②甲醇的沸點(diǎn)和凝固點(diǎn)均較低。前者可使燃料一空氣混合氣形成較快，且比較均勻，有利于完全燃燒；后者可保證發(fā)動機(jī)在低溫下工作。③甲醇的熱值雖然約為柴油的46%，但是在理論空燃比下，單位質(zhì)量的甲醇一空氣混合的熱值與石油燃料混合氣的熱值相當(dāng)。④甲醇的氣化潛熱是柴油的3倍多。在形成混合氣時，會降低進(jìn)氣溫度，從而提高充氣系數(shù)，在一定程度上可改善發(fā)動機(jī)的燃燒，提高熱效率 ，降低進(jìn)氣溫度也可以抑制N O。和碳煙的形成。⑤甲醇最小著火能量較低，燃燒時火焰的傳播速度較快，這些均對燃燒十分有利。
[0004]但在現(xiàn)有的甲醇柴油的技術(shù)設(shè)計和研發(fā)成果中，對低溫相分離和遇水相分離問題還存在明顯差距，特別是保存期限短的問題一直達(dá)不到商業(yè)應(yīng)用的程度；同時還存在的問題是:用各種助劑調(diào)配出來的甲醇柴油的理化性能指標(biāo)尚不能完全達(dá)到發(fā)動機(jī)用，特別是車用柴油的理化性能指標(biāo)更是有差距。
[0005]申請?zhí)?201110301803.7，一種地溝油復(fù)合再生燃料及其制備方法的專利公開了一種地溝油復(fù)合再生燃料及其制備方法。該復(fù)合燃料以重量份計由35-60份甲醇、0.1-0.8份二茂鐵、6-15份助溶劑、5-10份生物柴油、5-10份芳烴、1-5份乳化劑、24-45份地溝油混合制備而得，所得產(chǎn)品的熱值較高?？梢蕴娲鷱N房用的柴油、液化氣，也可用作蒸汽鍋爐、工業(yè)烘烤加熱設(shè)備的柴油替代燃料，但是該再生燃料油理化性能指標(biāo)達(dá)不到發(fā)動機(jī)用，不能作為車用柴油來進(jìn)行使用。
[0006]申請?zhí)?201210419378.6，一種醇基生物柴油的技術(shù)配方及生產(chǎn)工藝的專利公開了一種醇基生物柴油的技術(shù)配方及生產(chǎn)工藝，甲醇、乙醇、地溝油及植物油油酸原料的變性處理過程，選擇配方中合適的原料及相應(yīng)的配比，是本技術(shù)關(guān)鍵特征。其具體技術(shù)配方及工藝流程為:甲醇10-30%，正丁醇0.5-2%，叔丁醇0.1-2%，環(huán)己胺0.1_2%，石油酸10-15%，液體石蠟0.1-2%，石油苯1-5 %，硝酸異辛酯.0006-0.003 %。將上述原料分別加入后通過泵循環(huán)或加氣攪拌均勻，也可通過管線定量分配加入循環(huán)均勻即可。但是所制備的生物柴油用于發(fā)動機(jī)，其性能，C02、NO化合物等有害氣體的排放均沒有在該申請文件中記載，效果差。
[0007]申請?zhí)?201210353308.5的專利公開了一種醇基車用燃料油，其組份和含量(重是百分比)為:甲醇45-55% ;柴25-30%聯(lián)苯5_8% ;二苯醚5%_8% ;丁硼烷3_5% ;丙酮4-5% ；茶油0.1-0.3%。通過本發(fā)明制作的燃料，可作為石油的替代燃料，無需改裝汽車部件，對汽車無腐蝕，汽車燃燒后的廢氣排放比石油液化氣低80%以上，無殘留，同時成本比石油降低50%左右，產(chǎn)品通過國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗部門檢測，并經(jīng)過了的長時間試點(diǎn)推廣試用，其技術(shù)性能和安全指標(biāo)符合車用燃料的要求，是一種理想的替代石油節(jié)能燃料，可大范圍的推廣使用。但是該產(chǎn)品采用了茶油、柴油等作為原料，原料成本高，并且在說明書中并沒有記載使用后汽車發(fā)動機(jī)動力性能特點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有甲醇生物柴油的理化性能指標(biāo)不能完全達(dá)到發(fā)動機(jī)用，特別是車用柴油的理化性能指標(biāo)差距更大的問題，提供了一種以地溝油為原料的醇基生物燃料油。
[0009]本發(fā)明由如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種以地溝油為原料的醇基生物燃料油，由下列體積百分比的原料制備而成:甲醇或乙醇30-50%、緩蝕劑0.1-0.3%、植物油酸6-17%、高級醇混合體5-24%、地溝油10-20%、醋酸乙酯1_7%，其余為添加劑。
[0010]優(yōu)選配方為:配方1:甲醇或乙醇30-50%、緩蝕劑0.1-0.3%、植物油酸6_17%、高級醇混合體10-24%、地溝油1 0-20%、醋酸乙酯1-5%、乙醚5_16%、草酸二丁酯3_7%、戊硼烷
0.5-1.5% ;配方2:甲醇或乙醇30-50%、緩蝕劑0.1-0.3%、植物油酸6_17%、高級醇混合體
5-14%、地溝油 10-20%、醋酸乙酯 3-7%、碳十二 5_16%、二茂鐵 0.3-0.8%、航煤 4_8%。
[0011]所述緩蝕劑為二叔丁基對甲酚與巰基苯丙三氮唑按1:1比例混合。所述高級醇混合體由40%甲醇生產(chǎn)的副產(chǎn)品和60%乙醇生產(chǎn)的副產(chǎn)品混合而成。所述航煤為國標(biāo)航空煤油。所述地溝油選用脫色脫水去除雜質(zhì)的精煉地溝油。
[0012]緩蝕劑起緩解對發(fā)動機(jī)的腐蝕和橡膠的溶脹老化。高級醇混合體、植物油酸是助溶乳化作用，乙醚、草酸二丁酯、二茂鐵為助燃劑，用來提升十六烷值增加著火性；戊硼烷、航煤為調(diào)節(jié)劑，用來調(diào)節(jié)燃料熱值。醋酸乙酯溶解地溝油，降低粘度。碳十二起到增加燃料熱值和助溶劑作用。
[0013]將上述原料按順序按上述配比依次混合并不斷攪拌40min，混合均勻，制備成所述以地溝油為原料的醇基生物燃料油。可以單燒也可與市售柴油按2: 8、3: 7、4:6等不同比例勾兌混合參燒，動力強(qiáng)勁，不需改變發(fā)動機(jī)構(gòu)造，尾氣排放符合環(huán)保要求，經(jīng)濟(jì)效益顯著，適合大多數(shù)消費(fèi)者的消費(fèi)能力。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比:本發(fā)明所述以地溝油為原料的醇基生物燃料油具有以下優(yōu)點(diǎn):節(jié)約能源，主要節(jié)約國家石油資源，保證品質(zhì)。甲醇是煤化產(chǎn)品，量大質(zhì)優(yōu)價廉，用以緩解我國富煤缺油問題。環(huán)保效果好，目前面臨嚴(yán)重的環(huán)境污染污染的社會問題，高效節(jié)能，環(huán)保新能源產(chǎn)品勢在必行，本發(fā)明還利用植物油廠低價油脂，餐飲業(yè)的地溝油為原料，既提高甲醇的熱值又解決了污染。具有優(yōu)良的環(huán)保性能，主要表現(xiàn)在生物質(zhì)燃料油中硫含量低，使得二氧化硫和硫化物的排放降低，可減少35-65% ;生物質(zhì)燃料中不含對環(huán)境造成污染的芳香族烷烴，因此排放氣體對人體損害低。具有較好的潤滑性能，可延長發(fā)動機(jī)噴油系統(tǒng)的使用壽命。具有良好的燃燒性能，十六烷值高，燃燒性能好于石化油。具有可再生性，原料供應(yīng)有保障。無需變動原有設(shè)備工作狀態(tài)，可直接替石化油，也可與石化油滲混使用，長期儲存不分層、不變質(zhì)、不渾濁。本發(fā)明與純石化燃料相比，排放的煙氣中NO、SO大幅下降，NO的排放量可降低25-50%，能耗率可提高5-10%，節(jié)油率提高1-1.5%。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為外特性下2#M混合燃料與0#柴油的輸出扭矩比較結(jié)果圖；圖2為外特性下2#M混合燃料與0#柴油的輸出功率的比較為比較結(jié)果圖；圖3為外特性下2#M混合燃料與0#柴油有效燃油消耗率的比較結(jié)果圖；圖4為在1200r/min轉(zhuǎn)速下2#M混合燃料與0#柴油有效燃油消耗率比較結(jié)果圖；圖5為在1600r/min轉(zhuǎn)速下2#M混合燃料與0#柴油有效燃油消耗率比較結(jié)果圖；圖6為在2000r/min轉(zhuǎn)速下2#M混合燃料與0#柴油有效燃油消耗率比較結(jié)果圖；圖7為在2400r/min轉(zhuǎn)速下2#M混合燃料與0#柴油有效燃油消耗率比較結(jié)果圖。

【具體實施方式】
[0016]實施例1:一種以地溝油為原料的醇基生物燃料油，由下列體積百分比的原料制備而成:甲醇30%、緩蝕劑0.3%、植物油酸17%、高級醇混合體24%、地溝油15%、醋酸乙酯5%、乙醚5%、草酸二丁酯3%、戊硼烷0.7%。
[0017]所述緩蝕劑為二叔丁基對甲酚與巰基苯丙三氮唑按1:1比例混合。所述高級醇混合體由40%甲醇生產(chǎn)的副產(chǎn)品和60%乙醇生產(chǎn)的副產(chǎn)品混合而成。將上述原料按順序按上述配比依次混合并不斷攪拌40min，混合均勻即可。所制備的油品醇柴油十六烷值50，熱值32MJ/L 以上，閃點(diǎn) 35-60°C。
[0018]實施例2:—種以地溝油為原料的醇基生物燃料油，由下列體積百分比的原料制備而成:乙醇40%、緩蝕劑0.2%、植物油酸10%、高級醇混合體15%、地溝油20%、醋酸乙酯1%、乙醚6.3%、草酸二丁酯7%、戊硼烷0.5%。
[0019]所述緩蝕劑為二叔丁基對甲酚與巰基苯丙三氮唑按1:1比例混合。所述高級醇混合體由40%甲醇生產(chǎn)的副產(chǎn)品和60%乙醇生產(chǎn)的副產(chǎn)品混合而成。制備方法同實施例1制備方法。所制備的油品醇柴油十六烷值48，熱值32MJ/L以上，閃點(diǎn)35-60°C。
[0020]實施例3:—種以地溝油為原料的醇基生物燃料油，由下列體積百分比的原料制備而成:甲醇50%、緩蝕劑0.1%、植物油酸7%、高級醇混合體10%、地溝油10%、醋酸乙酯
1.4%、乙醚16%、草酸二丁酯4%、戊硼烷1.5%。
[0021]所述緩蝕劑為二叔丁基對甲酚與巰基苯丙三氮唑按1:1比例混合。所述高級醇混合體由40%甲醇生產(chǎn)的副產(chǎn)品和60%乙醇生產(chǎn)的副產(chǎn)品混合而成。制備方法同實施例1制備方法。所制備的油品醇柴油十六烷值55，熱值32MJ/L以上，閃點(diǎn)35-60°C。
[0022]實施例4:一種以地溝油為原料的醇基生物燃料油，由下列體積百分比的原料制備而成:乙醇30%、緩蝕劑0.3%、植物油酸17%、高級醇混合體14%、地溝油20%、醋酸乙酯3%、碳十二 9%、二茂鐵0.7%、航煤6%。
[0023]所述緩蝕劑為二叔丁基對甲酚與巰基苯丙三氮唑按1:1比例混合。所述高級醇混合體由40%甲醇生產(chǎn)的副產(chǎn)品和60%乙醇生產(chǎn)的副產(chǎn)品混合而成。所述航煤為國標(biāo)航空煤油。所制備的油品主醇柴油十六烷值45，熱值32MJ/L，閃點(diǎn)35-60°C。
[0024]實施例5:—種以地溝油為原料的醇基生物燃料油，由下列體積百分比的原料制備而成:甲醇47%、緩蝕劑0.2%、植物油酸12%、高級醇混合體10%、地溝油10%、醋酸乙酯7%、碳十二 5%、二茂鐵0.8%、航煤8%。
[0025]所述緩蝕劑為二叔丁基對甲酚與巰基苯丙三氮唑按1:1比例混合。所述高級醇混合體由40%甲醇生產(chǎn)的副產(chǎn)品和60%乙醇生產(chǎn)的副產(chǎn)品混合而成。所述航煤為國標(biāo)航空煤油。所制備的油品主醇柴油十六烷值52，熱值32MJ/L，閃點(diǎn)35-60°C。
[0026]實施例6:—種以地溝油為原料的醇基生物燃料油，由下列體積百分比的原料制備而成:乙醇50%、緩蝕劑0.1%、植物油酸6%、高級醇混合體5%、地溝油13.6%、醋酸乙酯5%、碳十二 16%、二茂鐵0.3%、航煤4%。
[0027]所述緩蝕劑為二叔丁基對甲酚與巰基苯丙三氮唑按1:1比例混合。所述高級醇混合體由40%甲醇生產(chǎn)的副產(chǎn)品和60%乙醇生產(chǎn)的副產(chǎn)品混合而成。所述航煤為國標(biāo)航空煤油。所制備的油品主醇柴油十六烷值54，熱值32MJ/L，閃點(diǎn)35-60°C。
[0028]實施例7:—種以地溝油為原料的醇基生物燃料油，由下列體積百分比的原料制備而成:乙醇40%、緩蝕劑0.2%、植物油酸6%、高級醇混合體8%、地溝油20%、醋酸乙酯2%、碳十二 16%、二茂鐵0.8%、航煤7%。
[0029]所述緩蝕劑為二叔丁基對甲酚與巰基苯丙三氮唑按1:1比例混合。所述高級醇混合體由40%甲醇生產(chǎn)的副產(chǎn)品和60%乙醇生產(chǎn)的副產(chǎn)品混合而成。所述航煤為國標(biāo)航空煤油。所制備的油品主醇柴油十六烷值47，熱值32MJ/L，閃點(diǎn)35-60°C。
[0030]實施例8:一種以地溝油為原料的醇基生物燃料油，由下列體積百分比的原料制備而成:乙醇50%、緩蝕劑0.3%、植物油酸17%、高級醇混合體7%、地溝油13.7%、醋酸乙酯2%、乙醚5%、草酸二丁酯4%、戊硼烷1%。
[0031]所述緩蝕劑為二叔丁基對甲酚與巰基苯丙三氮唑按1:1比例混合。所述高級醇混合體由40%甲醇生產(chǎn)的副產(chǎn)品和60%乙醇生產(chǎn)的副產(chǎn)品混合而成。所述航煤為國標(biāo)航空煤油。所制備的油品主醇柴油十六烷值51，熱值32MJ/L，閃點(diǎn)35-60°C。
[0032]實驗例1:測試在4100QBZL柴油機(jī)中燃用不同配比混合燃料柴油機(jī)的動力性能、經(jīng)濟(jì)性能以及排放性能，得到相應(yīng)的試驗數(shù)據(jù)，為混合燃料比例的篩選及其在柴油機(jī)上應(yīng)用提供參考和依據(jù)。l#z是按體積比計算:用20%的實施例2所制備的以地溝油為原料的醇基生物燃料油和80%的0#柴油混合液體進(jìn)行的臺架測試。2#M是按體積比計算:用20%的實施例5所制備的以地溝油為原料的醇基生物燃料油和80%的0#柴油體積比混合液體進(jìn)行的臺架測試。
[0033]1.試驗所用設(shè)備以及儀器見表1。
[0034]表1

【權(quán)利要求】
1.一種以地溝油為原料的醇基生物燃料油，其特征在于:由下列體積百分比的原料制備而成:甲醇或乙醇30-50%、緩蝕劑0.1-0.3%、植物油酸6-17%、高級醇混合體5_24%、地溝油10-20%、醋酸乙酯1_7%，其余為添加劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以地溝油為原料的醇基生物燃料油，其特征在于:由下列體積百分比的原料制備而成:甲醇或乙醇30-50%、緩蝕劑0.1-0.3%、植物油酸6-17%、高級醇混合體10-24%、地溝油10-20%、醋酸乙酯1-5%、乙醚5-16%、草酸二丁酯3_7%、戊硼烷0.5-1.5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以地溝油為原料的醇基生物燃料油，其特征在于:由下列體積百分比的原料制備而成:甲醇或乙醇30-50%、緩蝕劑0.1-0.3%、植物油酸6-17%、高級醇混合體5-14%、地溝油10-20%、醋酸乙酯3-7%、碳十二 5_16%、二茂鐵0.3-0.8%、航煤4-8% ο
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種以地溝油為原料的醇基生物燃料油，其特征在于:所述緩蝕劑為二叔丁基對甲酚與巰基苯丙三氮唑按1:1比例混合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的一種以地溝油為原料的醇基生物燃料油，其特征在于:所 述高級醇混合體由40%甲醇生產(chǎn)的副產(chǎn)品和60%乙醇生產(chǎn)的副產(chǎn)品混合而成。
【文檔編號】C10L1/182GK104164258SQ201410329474
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】王興 申請人:王興