人工合成柴油的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種人工合成柴油，包括以下重量份的各組分：乙醇或甲醇75～85份、引發(fā)劑4～6份、磺化油9～10份、磺化油酸酯鹽4～5份、磷酸氫二鈉0.08～0.12份、助劑0.4～0.6份。本發(fā)明的人工合成柴油具有成本低、燃燒充分、無(wú)黑煙、無(wú)曝震、動(dòng)力大的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】人工合成柴油

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及柴油，尤其涉及一種人工合成柴油。

【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前，人類面對(duì)著越來(lái)越嚴(yán)重的能源危機(jī)，使得對(duì)節(jié)能減排以及綠色經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域 的研究越來(lái)越迫切，節(jié)約能源和環(huán)境治理成為一項(xiàng)長(zhǎng)期戰(zhàn)略任務(wù)，如何充分利用有限的礦 物燃料，提高燃油的熱效率降低燃油消耗，減少燃燒廢氣排放，減輕對(duì)大氣環(huán)境的污染，成 為當(dāng)今世界各國(guó)的重要技術(shù)課題，許多發(fā)達(dá)國(guó)家投入大量的人力、物力、財(cái)力進(jìn)行研究，開 發(fā)再生燃油成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種成本低、對(duì)環(huán)境污染小的人工合成柴油。
[0004] 本發(fā)明的人工合成柴油，包括以下重量份的各組分：
[0005] 乙醇或甲醇75?85份、
[0006] 引發(fā)劑4?6份、
[0007] 磺化油9?10份、
[0008] 磺化油酸酯鹽4?5份、
[0009] 磷酸氫二鈉0· 08?0· 12份、
[0010] 助劑 0.4 ?0.6 份。
[0011] 可選的，所述的人工合成汽油包括以下重量份的各組分：
[0012] 乙醇或甲醇80份、
[0013] 引發(fā)劑5份、
[0014] 磺化油9. 9份、
[0015] 磺化油酸酯鹽4. 5份、
[0016] 磷酸氫二鈉0.1份、
[0017] 助劑 0.5 份。
[0018] 可選的，所述引發(fā)劑由以下重量份的各組分組成：
[0019] 煤油 65 % ?75%、
[0020] 石油醚 25%?35%。
[0021] 可選的，所述助劑包括以下重量百分比的各組分：
[0022] 2、6 -叔丁基對(duì)甲酚24%?26%、
[0023] 環(huán)烷酸鎂5%?7%、
[0024] 烷基酚氧化鈣24 %?26 %、
[0025] 硬酯酸鋁1. 4%?1. 6%、
[0026] 環(huán)烷酸銅12%?13%、
[0027] 磺化油酸酯鹽29%?31%。
[0028] 可選的，所述助劑包括以下重量百分比的各組分：
[0029] 2、6 -叔丁基對(duì)甲酚25%、
[0030] 環(huán)烷酸鎂6%、
[0031] 烷基酚氧化鈣25%、
[0032] 硬酯酸鋁1.5%、
[0033] 環(huán)烷酸銅12. 5%、
[0034] 磺化油酸酯鹽30%。
[0035] 可選的，所述磺化油酸酯鹽為磺化油丁酯鈉鹽。
[0036] 可選的，所述磺化油丁酯鈉鹽的制備方法包括以下步驟：
[0037] alO、將植物油、水混合加熱后，加入燒堿，使之發(fā)生皂化反應(yīng)產(chǎn)生皂化物；
[0038] a20、用硫酸對(duì)皂化物進(jìn)行酸化生成油酸；
[0039] a30、用醇對(duì)油酸進(jìn)行酯化生成油酸丁酯；
[0040] a40、將油酸酯與發(fā)煙硫酸磺化反應(yīng)生成磺化油酸丁酯；
[0041] a50、將磺化油酸丁酯用與堿液經(jīng)中和反應(yīng)生成磺化油丁酯鈉鹽。
[0042] 可選的，所述步驟alO具體為：將植物油與水按重量比1 :1混合并加熱至沸，并加 入燒堿發(fā)生阜化反應(yīng)，燒堿的加入量為植物油重量的8 %?0%，并且所述燒堿按3 :3 :4分 三份，并配置成濃度為20%、26(%、38(%的堿溶液，在攪拌下依次半三份燒堿溶液加入到沸 騰的油一水混合物中，每份堿液加入時(shí)間為25?35分鐘,三份堿溶液全部加入完畢后，再 加入植物油加入量75?85%的水，在沸騰下保持7?8小時(shí)；
[0043] 和/或，所述步驟a20中，酸化在沸騰條件下進(jìn)行，硫酸的加入量為油重的14%? 16 %，并且硫酸配置成體積百分比18 %?22 %的溶液加入，酸加入完畢后在沸騰條件下保 持5?6小時(shí)；
[0044] 和/或，所述步驟a30中，酯化所用的醇為丁醇，丁醇的加入量與硫酸的加入量 的體積比為（40?45) :(0.8?1.2)，反應(yīng)在加熱至沸、回流脫水的條件下進(jìn)行，到溫度為 140°C，出水量為油重的5. 3%?5. 4%時(shí)停止回流，蒸出剩余的丁醇，過(guò)量硫酸用堿液中和 至PH為4?6 ;
[0045] 和/或，所述步驟a40中，磺化反應(yīng)在30°C以下進(jìn)行，先把油酸丁酯降溫至0°C? 5°C，按油酸丁酯與發(fā)煙硫酸重量比1 :1加入發(fā)煙硫酸，所述發(fā)煙硫酸為體積濃度20%的發(fā) 煙硫fe，硫fe加入完畢后繼續(xù)低溫?cái)埾?小時(shí)；
[0046] 和/或，所述步驟a50中，所述的中和反應(yīng)先加入油酸丁酯重量3?3. 5倍的水， 并冷卻到20°C以下，攪拌條件下加入體積濃度15%?25%的氫氧化鈉水溶液至PH4?6， 靜置分層后分離得磺化油酸丁酸鈉鹽。
[0047] 可選的，所述植物油為棉籽油。
[0048] 本發(fā)明的人工合成柴油的各原料按配比稱量好后，混合均勻過(guò)濾除去雜質(zhì)即得本 發(fā)明的人工合成柴油。
[0049] 本發(fā)明的人工合成柴油成本價(jià)在4000元/噸左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于現(xiàn)有傳統(tǒng)柴油的成本 價(jià)（現(xiàn)有傳統(tǒng)柴油的成本價(jià)格8500元/噸左右），另外本發(fā)明的人工合成柴油還存在以下 優(yōu)點(diǎn)：容易合成，不分層，相溶性和互換性好，即可單獨(dú)使用也可與傳統(tǒng)柴油混合使用、燃燒 充分、無(wú)黑煙、無(wú)曝震、動(dòng)力大、效率高、污染排放極低。

【具體實(shí)施方式】
[0050] 實(shí)施例1
[0051] 本實(shí)施例的人工合成柴油，重量配比如下：
[0052] 乙醇80份、
[0053] 引發(fā)劑5份、
[0054] 磺化油9. 9份、
[0055] 磺化油酸酯鹽4. 5份、
[0056] 磷酸氫二鈉0. 1份、
[0057] 助劑 0· 5 份。
[0058] 所述引發(fā)劑由以下重量份的各組分組成：
[0059] 煤油 75%、
[0060] 石油醚 25%。
[0061] 所述助劑包括以下重量百分比的各組分：
[0062] 2、6 -叔丁基對(duì)甲酚25%、
[0063] 環(huán)烷酸鎂6%、
[0064] 烷基酚氧化鈣25 %、
[0065] 硬酯酸鋁1.5%、
[0066] 環(huán)烷酸銅12. 5%、
[0067] 磺化油酸酯鹽30%。
[0068] 所述磺化油酸酯鹽為磺化油丁酯鈉鹽。
[0069] 將乙醇、引發(fā)劑、磺化油、磺化油酸酯鹽、磷酸氫二鈉和助劑按配比稱量好后，混合 均勻過(guò)濾除去雜質(zhì)即得本發(fā)明的人工合成柴油。
[0070] 實(shí)施例2
[0071] 本實(shí)施例的人工合成柴油，重量配比如下：
[0072] 甲醇75份、
[0073] 引發(fā)劑6份、
[0074] 磺化油9份、
[0075] 磺化油酸酯鹽5份、
[0076] 磷酸氫二鈉0· 08份、
[0077] 助劑 0. 6 份。
[0078] 所述引發(fā)劑由以下重量份的各組分組成：
[0079] 煤油 65%、
[0080] 石油醚 35%。
[0081] 所述助劑包括以下重量百分比的各組分：
[0082] 2、6 -叔丁基對(duì)甲酚24 %、
[0083] 環(huán)烷酸鎂7%、
[0084] 烷基酚氧化鈣26 %、
[0085] 硬酯酸鋁1.6%、
[0086] 環(huán)烷酸銅12%、
[0087] 磺化油酸酯鹽29. 4%。
[0088] 所述磺化油酸酯鹽為磺化油丁酯鈉鹽。
[0089] 將乙醇、引發(fā)劑、磺化油、磺化油酸酯鹽、磷酸氫二鈉和助劑按配比稱量好后，混合 均勻過(guò)濾除去雜質(zhì)即得本發(fā)明的人工合成柴油。
[0090] 實(shí)施例3
[0091] 本實(shí)施例的人工合成柴油，重量配比如下：
[0092] 乙醇85份、
[0093] 引發(fā)劑4份、
[0094] 磺化油10份、
[0095] 磺化油酸酯鹽4份、
[0096] 磷酸氫二鈉0· 12份、
[0097] 助劑 0.4 份。
[0098] 所述引發(fā)劑由以下重量份的各組分組成：
[0099] 煤油 65%、
[0100] 石油醚 35%。
[0101] 所述助劑包括以下重量百分比的各組分：
[0102] 2、6 -叔丁基對(duì)甲酚26%、
[0103] 環(huán)烷酸鎂5%、
[0104] 烷基酚氧化鈣24 %、
[0105] 硬酯酸鋁1.4%、
[0106] 環(huán)烷酸銅12. 6%、
[0107] 磺化油酸酯鹽31 %。
[0108] 所述磺化油酸酯鹽為磺化油丁酯鈉鹽。
[0109] 將乙醇、引發(fā)劑、磺化油、磺化油酸酯鹽、磷酸氫二鈉和助劑按配比稱量好后，混合 均勻過(guò)濾除去雜質(zhì)即得本發(fā)明的人工合成柴油。
[0110] 實(shí)施例4
[0111] 本實(shí)施例的人工合成柴油，重量配比如下：
[0112] 乙醇78份、
[0113] 引發(fā)劑6份、
[0114] 磺化油9. 5份、
[0115] 磺化油酸酯鹽4. 5份、
[0116] 磷酸氫二鈉0.1份、
[0117] 助劑 0.5 份。
[0118] 所述引發(fā)劑由以下重量份的各組分組成：
[0119] 煤油 70%、
[0120] 石油醚 30%。
[0121] 所述助劑包括以下重量百分比的各組分：
[0122] 2、6 -叔丁基對(duì)甲酚25%、
[0123] 環(huán)烷酸鎂6. 5%、
[0124] 烷基酚氧化鈣25%、
[0125] 硬酯酸鋁1.5%、
[0126] 環(huán)烷酸銅13%、
[0127] 磺化油酸酯鹽29%。
[0128] 所述磺化油酸酯鹽為磺化油丁酯鈉鹽。
[0129] 將乙醇、引發(fā)劑、磺化油、磺化油酸酯鹽、磷酸氫二鈉和助劑按配比稱量好后，混合 均勻過(guò)濾除去雜質(zhì)即得本發(fā)明的人工合成柴油。
[0130] 實(shí)施例1?4中所述磺化油丁酯鈉鹽的制備方法按以下步驟進(jìn)行：
[0131] alO、將棉籽油與水按重量比1 :1混合并加熱至沸，并加入燒堿發(fā)生皂化反應(yīng)，燒 堿的加入量為植物油重量的8 %?10%，并且所述燒堿按3 :3 :4分三份，并配置成濃度 為20%、26 %、38%的堿溶液，在攪拌下依次半三份燒堿溶液加入到沸騰的油一水混合物 中，每份堿液加入時(shí)間為25?35分鐘，三份堿溶液全部加入完畢后,再加入植物油加入量 75?85%的水，在沸騰下保持7?8小時(shí)；
[0132] a20、在沸騰條件下用硫酸對(duì)步驟alO中生成的皂化物進(jìn)行酸化，硫酸的加入量為 油重的14%?16%，并且硫酸配置成體積百分比18%?22%的溶液加入，酸加入完畢后在 沸騰條件下保持5?6小時(shí)；用硫酸對(duì)皂化物進(jìn)行酸化生成油酸；
[0133] a30、用醇對(duì)油酸進(jìn)行酯化生成油酸丁酯，酯化所用的醇為丁醇，丁醇的加入量與 硫酸的加入量的體積比為（40?45) : (0. 8?1. 2)，反應(yīng)在加熱至沸、回流脫水的條件下進(jìn) 行，到溫度為140°C，出水量為油重的5. 3%?5. 4%時(shí)停止回流，蒸出剩余的丁醇，過(guò)量硫 酸用堿液中和至PH為4?6;
[0134] a40、將油酸酯與發(fā)煙硫酸磺化反應(yīng)生成磺化油酸丁酯，磺化反應(yīng)在30°C以下進(jìn) 行，先把油酸丁酯降溫至〇°C?5°C，按油酸丁酯與發(fā)煙硫酸重量比1 :1加入發(fā)煙硫酸，所述 發(fā)煙硫酸為體積濃度20%的發(fā)煙硫酸，硫酸加入完畢后繼續(xù)低溫?cái)嚢?小時(shí)；
[0135] a50、將磺化油酸丁酯用與堿液經(jīng)中和反應(yīng)生成磺化油丁酯鈉鹽，所述的中和反 應(yīng)先加入油酸丁酯重量3?3. 5倍的水，并冷卻到20°C以下，攪拌條件下加入體積濃度 15%?25%的氫氧化鈉水溶液至PH4?6,靜置分層后分離得磺化油酸丁酸鈉鹽。
[0136] 實(shí)施例1?4中的人工合成柴油各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)見表1。
[0137] 表 1
[0138]

【權(quán)利要求】
1. 一種人工合成柴油，其特征在于，包括以下重量份的各組分： 乙醇或甲醇75?85份、 引發(fā)劑4?6份、 磺化油9?10份、 磺化油酸酯鹽4?5份、 磷酸氫二鈉〇. 08?0. 12份、 助劑0.4?0.6份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人工合成汽油，其特征在于，包括以下重量份的各組分： 乙醇或甲醇80份、 引發(fā)劑5份、 磺化油9. 9份、 磺化油酸酯鹽4. 5份、 磷酸氫二鈉〇. 1份、 助劑0.5份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的人工合成汽油，其特征在于，所述引發(fā)劑由以下重量份的 各組分組成： 煤油65%?75%、 石油醚25%?35%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的人工合成汽油，其特征在于，所述助劑包括以下重量百分 比的各組分： 2、6 -叔丁基對(duì)甲酚24%?26%、 環(huán)烷酸鎂5%?7%、 烷基酚氧化鈣24 %?26%、 硬酯酸鋁1.4%?1.6%、 環(huán)烷酸銅12 %?13%、 磺化油酸酯鹽29 %?31%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的人工合成汽油，其特征在于，所述助劑包括以下重量百分比 的各組分： 2、6 -叔丁基對(duì)甲酚25%、 環(huán)烷酸鎂6%、 烷基酚氧化鈣25%、 硬酯酸鋁1.5%、 環(huán)烷酸銅12. 5%、 磺化油酸酯鹽30%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的人工合成汽油，其特征在于，所述磺化油酸酯鹽為磺化油 丁酯鈉鹽。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的人工合成汽油，其特征在于，所述磺化油丁酯鈉鹽的制備方 法包括以下步驟： a 10、將植物油、水混合加熱后，加入燒堿，使之發(fā)生皂化反應(yīng)產(chǎn)生皂化物； a20、用硫酸對(duì)皂化物進(jìn)行酸化生成油酸； a30、用醇對(duì)油酸進(jìn)行酯化生成油酸丁酯； a40、將油酸酯與發(fā)煙硫酸磺化反應(yīng)生成磺化油酸丁酯； a50、將磺化油酸丁酯用與堿液經(jīng)中和反應(yīng)生成磺化油丁酯鈉鹽。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的人工合成汽油，其特征在于， 所述步驟alO具體為：將植物油與水按重量比1 :1混合并加熱至沸，并加入燒堿發(fā)生 皂化反應(yīng)，燒堿的加入量為植物油重量的8%?10%，并且所述燒堿按3 :3 :4分三份，并配 置成濃度為20%、26%、38%的堿溶液，在攪拌下依次半三份燒堿溶液加入到沸騰的油一水 混合物中，每份堿液加入時(shí)間為25?35分鐘，三份堿溶液全部加入完畢后，再加入植物油 加入量75?85%的水，在沸騰下保持7?8小時(shí)； 和/或，所述步驟a20中，酸化在沸騰條件下進(jìn)行，硫酸的加入量為油重的14%? 16 %，并且硫酸配置成體積百分比18 %?22 %的溶液加入，酸加入完畢后在沸騰條件下保 持5?6小時(shí)； 和/或，所述步驟a30中，酯化所用的醇為丁醇，丁醇的加入量與硫酸的加入量的體積 比為（40?45) :(0.8?1.2)，反應(yīng)在加熱至沸、回流脫水的條件下進(jìn)行，到溫度為140°C， 出水量為油重的5. 3%?5. 4%時(shí)停止回流，蒸出剩余的丁醇，過(guò)量硫酸用堿液中和至PH為 4?6 ; 和/或，所述步驟a40中，磺化反應(yīng)在30°C以下進(jìn)行，先把油酸丁酯降溫至0°C?5°C， 按油酸丁酯與發(fā)煙硫酸重量比1 :1加入發(fā)煙硫酸，所述發(fā)煙硫酸為體積濃度20%的發(fā)煙硫 酸，硫酸加入完畢后繼續(xù)低溫?cái)嚢?小時(shí)； 和/或，所述步驟a50中，所述的中和反應(yīng)先加入油酸丁酯重量3?3. 5倍的水，并冷 卻到20°C以下，攪拌條件下加入體積濃度15%?25 %的氫氧化鈉水溶液至PH4?6,靜置 分層后分離得磺化油酸丁酸鈉鹽。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的人工合成汽油，其特征在于，所述植物油為棉籽油。
【文檔編號(hào)】C10L1/02GK104140853SQ201410346928
【公開日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2014年7月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月21日
【發(fā)明者】趙龍龍 申請(qǐng)人:趙龍龍