复合添加剂及其制备方法、用途
【专利摘要】本发明提供了一种复合添加剂及其制备方法、用途；所述复合添加剂包括如下重量份数的各组分：乙醇60～70份，乙酸甲酯5～15份，乙腈20～30份；复合添加剂的制备方法具体为：将乙醇、乙酸甲酯、乙腈按照上述比例混合即可制得；本发明还包括复合添加剂的用途：将复合添加剂加入生物油中使用，可显著降低生物油的粘度，抑制生物油储存期间水分和粘度的增长，其效果要优于单一添加剂。所得生物油在25℃下能有效存贮90天以上。本发明成果对进一步扩大生物油的应用范围有积极的指导意义。
【专利说明】复合添加剂及其制备方法、用途
【技术领域】
[0001]本发明涉及新能源【技术领域】，尤其涉及一种复合添加剂及其制备方法、用途。
【背景技术】
[0002]能源是社会和经济生活的重要物质基础，在过去的几百年中，世界对能源需求的急剧增加，推动了人类社会快速发展。然而，煤炭、石油、天然气等化石能源大量的消耗，带来了十分严重的后果:资源日益枯竭，生态环境不断恶化，温室气体排放而导致的全球气候变化情况十分严峻，影响了人类社会的可持续发展。由于化石能源不可再生的特性，人类对它的需求导致了不同国家、不同地区之间的政治问题、经济纠纷，以至冲突和战争。因此，必须寻求一种可持续的，可再生的，环境友好的能源利用方式。
[0003]生物质能是地球上丰富的可再生能源，其蕴含量巨大，具有广阔的开发利用前景。生物质能源自古以来就是人类赖以生存的重要能源之一，它是仅次于煤、石油、天然气的重要能源。就世界能源消耗结构来看，生物质占总能源消耗量的14%，在发展中国家，该比例达到40%以上。
[0004]生物质热裂解被认为是生物质能源转化技术中一项最具有广阔发展前景的前沿技术，它是指在无氧或缺氧条件下热裂解生物质，生成液体生物油、木炭和可燃气体的过程。生物质转化为生物油后，其能量密度得到大幅度提高，同时更便于运输和储藏，不仅可以直接用于现有锅炉等热力学设备的燃烧，而且可通过进一步精制加工使其品质接近于柴油等化石燃料的品质，此外还可以从中分离提取出高附加值的化学品。然而，同常规化石燃料相比，生物油的性质极不稳定，这种不稳定性表现在:在储存过程中，生物油会变粘，发生老化反应，容易产生分层。这种不稳定性阻碍了其作为一种重要的可再生替代能源的广泛使用，它不但影响生物油的品质，也将影响到生物油的燃烧特性。
[0005]向生物油中添加极性溶剂可以降低生物油粘度，显著改善生物油的稳定性。而当今添加剂对生物油稳定性的改善效果研究都局限于单一溶剂的改善效果，未见有生物油复合添加剂的研究报道。因此，开发一种高效的生物油复合添加剂是亟待解决的问题。
【发明内容】
[0006]针对现有技术中的缺陷，生物油内部的老化反应会产生水，含水率增加会导致生物油理化性质不稳定，引起分层；降低生物油含水率的增长，可以提高其稳定性。粘度作为评价生物油内部是否发生老化反应的重要的指标，其随储存时间增加越小，则说明生物油内部老化反应得到抑制，稳定性得到提高。本发明的目的是提供一种复合添加剂及其制备方法、用途。通过测试未添加与添加复合添加剂的生物油含水率、运动粘度以及PH值随存贮时间的变化发现，所发明的复合添加剂能有效抑制含水率的增加，在一定程度上提高其PH值，并能极大程度地降低生物油的粘度。因此，本发明对进一步扩大生物油的应用范围具有积极的指导意义。
·[0007]第一方面，本发明提供一种复合添加剂，所述复合添加剂包括如下重量份数的各组分:[0008]乙醇 60~70份，
[0009]乙酸甲酯5~15份，
[0010]乙腈 20~30份。
[0011]优选地，所述乙醇、乙酸甲酯和乙腈均为分析纯，纯度规格> 99.5 %。
[0012]第二方面，本发明还提供前述的复合添加剂的制备方法，所述方法包括如下步骤:按以下重量份数的各组分均匀混合，
[0013]乙醇60~70份，
[0014]乙酸甲酯5~15份，
[0015]乙腈20~30份，
[0016]即可得复合添加剂。
[0017]第三方面，本发明还提供前述的复合添加剂的的用途，将所述复合添加剂加入生物油中作为添加剂使用。
[0018]优选地，所述复合添加剂加到生物油中的质量分数为1~10%。
[0019]优选地，所述复合添加剂加到生物油中的质量分数为4~10%。低于该范围值时，达不到有效降低生物油粘度的效果；高于该范围值时，则降低粘度的效果增效不明显，增加生产和使用成本。
[0020]优选地，所述生物油的制备方法为:将生物质为原料经粉碎、过筛、干燥、裂解反应，即可制得生物油。
[0021]优选地，所述生物质为稻壳、木屑、或秸杆。
[0022]优选地，所述热裂解反应温度为400~600°C，流化气体为氮气，流化风速为40~65L / min。
[0023]优选地，所述过筛的粒径为30~80目，所述干燥温度为90~120°C，干燥时间2~5小时。
[0024]与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果:
[0025](1)本发明复合添加剂中的各组分之间的效果可以相互补充，协同增效，使复合添加剂的效果要优于单一添加剂；
[0026](2)本发明复合添加剂的配置方法简单，所用试剂是常见的，成本较低；
[0027](3)本发明将质量百分比浓度为4%~10%的复合添加剂加入到生物油中，可有效提高生物油稳定性，降低生物油粘度，生物油在25°C下能有效存贮90天以上，其效果显著，降低了生产成本，提高了生产效率。
【具体实施方式】
[0028]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0029]实施例1
[0030]本实施例涉及一种所述复合添加剂包括如下重量份数的各组分:[0031]乙醇60份，
[0032]乙酸甲酯5份，
[0033]乙腈20份，
[0034]各组分的纯度规格≥99.5%。
[0035]本实施例涉及还涉及前述的复合添加剂用于生物油中，具体为:将稻壳为原料经粉碎、过筛30~80目、105°C条件下进行干燥2小时、500°C条件下进行裂解反应(流化气体为氮气，流化风速为60L / min)即可制得生物油，然后将以质量百分含量为10wt%复合添加剂加入生物油中，即可。
[0036]实施效果:将加入复合添加剂的生物油样品放置于密封瓶中保存，进行加速老化实验，放入培养箱中于80°C中放置24小时，测试老化后的生物油粘度、水分、pH、密度指标，同时，用三种单一添加剂(乙醇、乙酸甲酯、乙腈)做对比试验，以不加任何添加剂为对照样品见表1所不。CK组和Η组生物油的微观图片见图1和图2所不。
[0037]表1
【权利要求】
1.一种复合添加剂，其特征在于，所述复合添加剂包括如下重量份数的各组分:乙醇60~70份，乙酸甲酯5~15份，乙腈20~30份。
2.如权利要求1所述的复合添加剂，其特征在于，所述乙醇、乙酸甲酯和乙腈均为分析纯，纯度规格> 99.5%。
3.—种如权利要求1所述的复合添加剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤:按以下重量份数的各组分均匀混合， 乙醇 60~70份，乙酸甲酯5~15份，乙腈 20~30份，即可得复合添加剂。
4.一种如权利要求1所述的复合添加剂的用途，其特征在于，将所述复合添加剂加入生物油中作为添加剂使用。
5.如权利要求4所述的复合添加剂的用途，其特征在于，所述复合添加剂加到生物油中的质量分数为1~10%。
6.如权利要求5所述的复合添加剂的用途，其特征在于，所述复合添加剂加到生物油中的质量分数为4~10 %。
7.如权利要求4所述的复合添加剂的用途，其特征在于，所述生物油的制备方法为:将生物质为原料经粉碎、过筛、干燥、裂解反应，即可制得生物油。
8.如权利要求7所述的复合添加剂的用途，其特征在于，所述生物质为稻壳、木屑或秸杆。
9.如权利要求7所述的复合添加剂的用途，其特征在于，所述裂解反应的温度为400~600°C，流化气体为氮气，流化风速为40~65L / min。
10.如权利要求7所述的复合添加剂的用途，其特征在于，所述过筛的粒径为30~80目，所述干燥温度为90~120°C，干燥时间2~5小时。
【文档编号】C10L1/182GK103666601SQ201310618143
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年11月27日 优先权日:2013年11月27日
【发明者】刘荣厚, 尹仁湛, 梅远飞, 张乐 申请人:上海交通大学