一种环保燃料及其制备方法与流程

文档序号:13754705阅读:326来源:国知局

本发明涉及一种燃料,具体涉及一种环保燃料及其制备方法。



背景技术:

目前,现有情况是能源危机日趋严重和石油消耗量不断增加,优质燃料油的成本与价格迅速上涨,人们更多的希望用重质燃油取代优质燃油,这使得各种燃料油都在向重质化方向发展。国内各省市燃油设备需求量很大,因没有专用油,大部分用柴油作燃料,既浪费国家能源又增加了用户开支,还造成环境污染,燃烧性差,排黑烟量大,不环保,成本高昂。重油、超稠油的优点是价格便宜、热值高。其缺点是粘度高、闪点低,不便于储存、运输和使用,而且废气排放量大,污染环境严重。由于它的这些特点,长期以来只在大型的工业燃烧设备上得到了应用,而在一般的中、小型燃烧设备上却受到了限制。目前我国燃油设备所使用的燃烧器大多是从意大利、韩国、德国、美国等进口的,它们对使用油品的性能指标要求非常严格,为了解决这些难题,有必要研发一种新型的燃料油。



技术实现要素:

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷,提供一种燃烧热值高,且环保的燃料油。

为了达到上述目的,本发明提供了一种环保燃料,由以下重量配比的原料制备得到:汽油20-30份、生物柴油10-20份、植物油脂20-30份、微生物油脂10-20份、生物质压块燃料30-40份、遮味剂1-3份、互溶剂1-3份、抗氧剂0.1-0.3份、抗爆剂1-1.5份、生物酶助剂1-2份和助剂3-5份。

其中,生物柴油以地沟油、潲水油和甲醇混成的粗甲酯为原料,经氧化脱色、脱酸、去皂精制而成;植物油脂采用废棕榈油;生物质压块燃料选用杂草、豆秸、稻草、稻壳、玉米秸、玉米芯、高粱秸、棉秸或麦秸中的一种或多种混合。

遮味剂采用百合花香精、茉莉花香精或玫瑰花香精中的一种或多种混合;互溶剂为三乙醇胺与丁醇按质量比1:1.5混合的溶剂;抗氧剂为2,6 二叔丁基 4- 甲基苯酚;抗爆剂为二茂铁或叔丁基二茂铁中的一种或两种混合;生物酶助剂为过氧化氢酶和生物脂肪酶以重量配比1:1.2混合而成;助剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。

本发明环保燃料的最佳原料重量配比为:汽油25份、生物柴油15份、植物油脂25份、微生物油脂15份、生物质压块燃料35份、遮味剂2份、互溶剂2份、抗氧剂0.2份、抗爆剂1.2份、生物酶助剂1.5份和助剂4份。

其中,生物柴油通过以下方法制备:

(1)氧化脱色:以粗甲酯为原料,升温至 65-70℃,加入硫酸-乙酸混合液至 pH 为 5~6,搅拌均匀后;加入35wt% 双氧水,保持氧化脱色1h;静置,去除氧化残渣及水分;所述的硫酸-乙酸混合液采用96wt% 硫酸、工业乙酸按质量比9:1混合而成的;

(2)脱酸、去皂:加入复合碱溶液,搅拌 15min 后,静置分层,去皂;然后经水洗、真空90-100℃蒸馏脱除水分,制得生物柴油;复合碱溶液采用以下重量配比的组分配置而成:氢氧化钾 1~3份、氢氧化钠 2~4份、硫酸钾 3~5份、碳酸钠 2~6份、水 200~400份。

微生物油脂的制备方法如下:

(1)调节含有产油微生物的水浆液至pH值为1-5;

(2)在温度为 160-260℃的水热条件下搅拌,搅拌功率为0.15-1.5kw;搅拌时间为2-250分钟,使产油微生物细胞中的油脂溶出,得到含有油脂的产油微生物溶浆;

(3)采用离心分离,在转速3000-8000rpm,时间2-10分钟的调节下,从产油微生物溶浆中分离出油脂。

本发明还提供了上述环保燃料的制备方法,包括以下步骤:

(1)将汽油和生物柴油置于搅拌釜中,加入遮味剂、抗爆剂和助剂,均匀搅拌;

(2) 将生物质压块燃料进行粉碎,并将粉碎的生物质压块燃料与植物油脂和微生物油脂混合均匀;

3)将步骤(1)与步骤(2)中的材料混合,并泵入静态混合器中,加入互溶剂、抗氧剂和生物酶助剂,在常温、常压下密封混合存放24-36小时,经过滤器后,泵入油罐储存,即可。

本发明相比现有技术具有以下优点:本发明以各种废油为原料,经处理后变成了燃料油,达到了废物的资源化利用;同时结合生物质燃料含氧量高的特点,使得各组分充分燃烧,燃料热值高,能够充分达到使用中的燃点温度要求,且制得的油品为环保产品,不会对大气造成污染;且制备的燃料价格低于普通石化燃料,可作为动力燃料和锅炉燃料使用。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

制备本发明环保燃料的原料重量配比:汽油20份、生物柴油10份、植物油脂20份、微生物油脂10份、生物质压块燃料30份、遮味剂1份、互溶剂1份、抗氧剂0.1份、抗爆剂1份、生物酶助剂1份和助剂3份。

其中,汽油由90-97%的异辛烷和3-10%的正庚烷组成,

生物柴油为地沟油、潲水油与甲醇合成的粗甲酯为原料,经氧化脱色、脱酸、去皂精制而成的生物柴油。

生物柴油的具体制备工艺如下:

1)氧化脱色 :以粗甲酯为原料,升温至 65-70℃,加入硫酸 - 乙酸混合液至 pH 为 5~6,搅拌均匀后 ;加入 35wt% 双氧水,保持氧化脱色 1h;静置,去除氧化残渣及水分;所述的硫酸-乙酸混合液为96wt% 硫酸、工业乙酸按质量比9:1混合而成的 ;2)脱酸、去皂:加入复合碱溶液,搅拌 15min 后,静置分层,去皂;然后经水洗、真空90-100℃蒸馏脱除水分,制得生物柴油。复合碱溶液采用以下重量配比的组分配置而成:氢氧化钾 1~3份、氢氧化钠 2~4份、硫酸钾 3~5份、碳酸钠 2~6份、水 200~400份。

生物质压块燃料采用杂草压制成块。

微生物油脂通过以下步骤制备:

(1)调节含有产油微生物的水浆液至pH值为1-5;

(2)在温度为 160-260℃的水热条件下搅拌,搅拌功率为0.15-1.5kw;搅拌时间为2-250分钟,使产油微生物细胞中的油脂溶出,得到含有油脂的产油微生物溶浆;

(3)采用离心分离,在转速3000-8000rpm,时间2-10分钟的调节下,从产油微生物溶浆中分离出油脂。

遮味剂采用百合花香精。

植物油脂采用废棕榈油。

互溶剂为三乙醇胺与丁醇按质量比1:1.5混合的溶剂。

抗氧剂为 2,6 二叔丁基 4- 甲基苯酚。

抗爆剂为二茂铁。

生物酶助剂为过氧化氢酶和生物脂肪酶以重量配比1:1.2混合而成,助剂为脂肪醇聚氧乙烯醚。

该环保燃料的制备方法如下:

1)将汽油和生物柴油置于搅拌釜中,加入遮味剂、抗爆剂和助剂低速均匀搅拌;

2)将生物质压块燃料进行粉碎,并将粉碎的生物质压块燃料与植物油脂和微生物油脂混合均匀;

3)将步骤1)与步骤2)中的材料混合,并泵入静态混合器中,加入互溶剂、抗氧剂和生物酶助剂,在常温、常压下密封混合存放24小时,经过滤器、循环再次过滤后,可泵入油罐储存,即可。

实施例2

一种环保燃料,包括以下重量份的原料:汽油30份、生物柴油20份、植物油脂30份、微生物油脂20份、生物质压块燃料40份、遮味剂3份、互溶剂3份、抗氧剂0.3份、抗爆剂1.5份、生物酶助剂2份和助剂5份。

生物质压块燃料采用稻壳压制成块。

遮味剂为玫瑰花香精。

抗爆剂为叔丁基二茂铁。

植物油脂、抗氧剂、互溶剂、生物柴油、生物酶助剂和助剂同实施例1。

制备方法同实施例1。

实施例3

一种环保燃料,包括以下重量份的原料:汽油25份、生物柴油15份、植物油脂25份、微生物油脂15份、生物质压块燃料35份、遮味剂2份、互溶剂2份、抗氧剂0.2份、抗爆剂1.2份、生物酶助剂1.5份和助剂4份。

生物质压块燃料采用高粱秸压制成块。

遮味剂为茉莉花香精。

抗爆剂为二茂铁和叔丁基二茂铁的混合物(混合比例1:2)。

植物油脂、抗氧剂、互溶剂、生物柴油、生物酶助剂和助剂同实施例1。

制备方法同实施例1。

效果实施例:

实验方法:按照国家标准测定方法,分别测定现有燃料和本申请的环保燃料的燃烧热值,本发明制备得到的环保燃料的燃烧热值均大于31000KJ/Kg。其中,实施例3制备得到的环保燃料燃烧热值最高,测定结果见下表1。

表1 现有燃料和本发明环保燃料的燃烧热值测定结果。

由此可见,本申请的环保燃料相比于现有的燃料,其热值更高。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内,因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

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