本发明属于生物燃料技术领域，具体涉及一种海藻生物醇油复合燃料及其制备方法。
背景技术：
藻类具有分布广泛、油脂含量高、环境适应能力强、生长周期短、生产成本相对较低等优势，藻类在生物质燃料开发过程中吸引了越来越多的关注。醇基燃料是以醇类为主体的廉价、环保的清洁型燃料，主要以液体或者固体形式存在，由于醇基自身含氧，因此燃烧时需氧量少，且能充分燃烧，具有清洁卫生、安全环保、使用方便、廉价等优点，面对石化能源的枯竭，醇基燃料是未来最具有潜力的新型代替再生资源。研究开发一种将海藻生物油与醇基燃料复合的生物燃料具有重要的经济效益、社会价值。
技术方案
为解决上述现有技术中存在的问题，本发明公开了一种海藻生物醇油复合燃料，具体技术方案如下。
一种海藻生物醇油复合燃料，包括以下重量份的组分：海藻生物油40-50份、甲醇25-30份、异构油10-20份、芳构油10-20份、c910-15份、辛醇5-10份、甲缩醛15-20份、添加剂10-15份，所述添加剂包括以下重量份的原料：生物乙醇5-10份、三乙酸甘油酯3-5份、阳离子氟碳表面活性剂4-7份、二戊铁3-5份、烃类化合物10-15份、助燃剂10-15份、稳定剂3-5份、抗爆剂3-5份、除臭剂1-4份、分散剂1-5份。
作为优选，所述烃类化合物包括重量比为1:3的己烷和异辛烷。
作为优选，所述助燃剂为重量比为1:2:2的异丙醚、己醚、甲基叔丁基醚。
作为优选，所述稳定剂为重量比为2:3的二叔丁基对甲酚、异丁胺。
作为优选，所述抗爆剂为甲基环二烯三羰基锰。
作为优选，所述分散剂为聚甲基丙烯酸酯，所述除臭剂为工业香精或除味樟脑。
作为优选，所述海藻生物油由以下方法制备：
（1）破壁粉碎：清洗除去海藻中掺杂的泥沙等杂质及表面的海盐，然后在海藻中加入与其等重的蒸馏水，用破壁粉碎机粉碎成浆液，备用；
（2）发酵：将浆液加入到发酵罐中，加入浆液重量分数0.008-0.01%的复合菌剂，混合均匀，在30-35℃条件下发酵6-8天，得到发酵液，备用；
（3）水热液化：将发酵液加入高压反应釜中，加入发酵液3倍重量的蒸馏水，n2加压至1.5mpa，加热至300℃，以150r/min进行搅拌反应1h，冷却至室温后，放出气体，倒出反应混合物，备用；
（4）萃取：用ch2cl2萃取反应混合物，然后过滤分离出残渣，ch2cl2相在40℃条件下旋转蒸发，除去ch2cl2，即得到所述海藻生物油。
作为优选，所述复合菌剂由3～5份短小芽孢杆菌、6～10份酿酒酵母、3～5份乳酸肠球菌混合而成。
作为优选，所述添加剂由以下方法制备：在常温常压条件下，先将生物乙醇、三乙酸甘油酯、烃类化合物和助燃剂加入配置器中混合均匀；然后再将分散剂、阳离子氟碳表面活性剂、稳定剂、抗爆剂、二戊铁、除臭剂依次加入配置器中混合均匀；将上述混好的试剂通过防爆离心泵循环混合3-5h，然后静置1h，即得到所述添加剂。
本发明还公开了上述海藻生物醇油复合燃料的制备方法，具体方案如下。
海藻生物醇油复合燃料的制备方法，包括以下步骤：在常温常压条件下，将海藻生物油、异构油、芳构油、c9、甲缩醛加入配置器中混合均匀，然后加入甲醇、辛醇混合均匀，再加入添加剂混合均匀，然后将上述混好的原料通过防爆离心泵循环混合1-2h，然后静置2h，即得到所述海藻生物醇油复合燃料。
有益效果
（1）本发明所述的海藻生物醇油复合燃料中各组分相互配合，燃烧热值高达43000kj/kg，具有较好的抗腐蚀性能，且产生的废气较少，作为高效、环保的替代燃料具有较大的发展潜力和重要的经济效益、社会价值。本发明所述的海藻生物醇油复合燃料的制备方法，制作工艺简单，不需要加压加温，易于操作，可大规模生产。海藻生物油和甲醇作为主燃成分，甲醇可以提高燃料的含氧量，使燃料能充分燃烧；c9作为热值提高剂，可以显著提高燃料的燃烧热值；异丁醇可促进燃烧；辛醇、甲缩醛作为助溶剂加入，可以使各组分互溶；异构油可降低燃料的密度；芳构油可大大提高燃料的辛烷值，从而提高抗爆指数。
（2）本发明所述的高热值海藻生物质燃料中添加了高效的添加剂，添加剂中生物乙醇作为点火剂；二茂铁用于节能消烟剂和阳离子氟碳表面活性剂配成热值提高剂；三乙酸甘油酯除了可与其他原料配伍，提高燃料的闪点外，还能够在金属的表面形成保护膜，隔离了腐蚀物质与金属表面的接触，从而可以起到防止燃烧对金属的腐蚀，增强了燃料的抗腐蚀性能；烃类化合物可以大大提高燃料的热值；助燃剂的加入，可以大大提高燃料的热值；稳定剂可保证燃料在使用过程中的质量稳定，抗爆剂可大幅提高燃料的安全性，分散剂使不溶性物质在燃料中保持分散悬浮状态，以免在发动机的关键部位行成漆状沉积物，同时也能保证燃烧性能良好，降低排气量，减少污染。
（3）本发明所述的海藻生物油的制备方法中，将海藻进行破壁处理，可以破碎海藻的细胞壁，使海藻中的有效物质得到释放，可以最大限度提取有效成分，提高海藻的利用价值，而且还可以缩短发酵时间；将破壁处理后的浆液进行发酵处理，可以使浆液反应生成可燃烧的燃料，可大大提高产率；将发酵液进行水热液化，可以使发酵液进一步反应，转化成燃料油。通过上述方法，所得海藻生物油的产率可高达32.3%。
具体实施方式
实施例1
一种海藻生物醇油复合燃料，包括以下重量份的组分：海藻生物油40份、甲醇25份、异构油10份、芳构油10份、c915份、辛醇5份、甲缩醛20份、添加剂10份，所述添加剂包括以下重量份的原料：生物乙醇10份、三乙酸甘油酯3份、阳离子氟碳表面活性剂4份、二戊铁3份、烃类化合物10份、助燃剂10份、稳定剂3份、抗爆剂5份、除臭剂1份、分散剂1份。
所述海藻生物醇油复合燃料的制备方法，包括以下步骤：在常温常压条件下，将海藻生物油、异构油、芳构油、c9、甲缩醛加入配置器中混合均匀，然后加入甲醇、辛醇混合均匀，再加入添加剂混合均匀，然后将上述混好的原料通过防爆离心泵循环混合1h，然后静置2h，即得到所述海藻生物醇油复合燃料。
所述烃类化合物包括重量比为1:3的己烷和异辛烷。所述助燃剂为重量比为1:2:2的异丙醚、己醚、甲基叔丁基醚。所述稳定剂为重量比为2:3的二叔丁基对甲酚、异丁胺。所述抗爆剂为甲基环二烯三羰基锰。所述分散剂为聚甲基丙烯酸酯，所述除臭剂为工业香精或除味樟脑。
所述海藻生物油由以下方法制备：
（1）破壁粉碎：清洗除去海藻中掺杂的泥沙等杂质及表面的海盐，然后在海藻中加入与其等重的蒸馏水，用破壁粉碎机粉碎成浆液，备用；
（2）发酵：将浆液加入到发酵罐中，加入浆液重量分数0.008%的复合菌剂，混合均匀，在35℃条件下发酵8天，得到发酵液，备用；
（3）水热液化：将发酵液加入高压反应釜中，加入发酵液3倍重量的蒸馏水，n2加压至1.5mpa，加热至300℃，以150r/min进行搅拌反应1h，冷却至室温后，放出气体，倒出反应混合物，备用；
（4）萃取：用ch2cl2萃取反应混合物，然后过滤分离出残渣，ch2cl2相在40℃条件下旋转蒸发，除去ch2cl2，即得到所述海藻生物油。
所述复合菌剂由3份短小芽孢杆菌、10份酿酒酵母、3份乳酸肠球菌混合而成。
所述添加剂由以下方法制备：在常温常压条件下，先将生物乙醇、三乙酸甘油酯、烃类化合物和助燃剂加入配置器中混合均匀；然后再将分散剂、阳离子氟碳表面活性剂、稳定剂、抗爆剂、二戊铁、除臭剂依次加入配置器中混合均匀；将上述混好的试剂通过防爆离心泵循环混合3h，然后静置1h，即得到所述添加剂。
实施例2
一种海藻生物醇油复合燃料，包括以下重量份的组分：海藻生物油50份、甲醇30份、异构油20份、芳构油20份、c910份、辛醇10份、甲缩醛15份、添加剂15份，所述添加剂包括以下重量份的原料：生物乙醇5份、三乙酸甘油酯5份、阳离子氟碳表面活性剂7份、二戊铁5份、烃类化合物15份、助燃剂15份、稳定剂5份、抗爆剂3份、除臭剂4份、分散剂5份。
所述海藻生物醇油复合燃料的制备方法，包括以下步骤：在常温常压条件下，将海藻生物油、异构油、芳构油、c9、甲缩醛加入配置器中混合均匀，然后加入甲醇、辛醇混合均匀，再加入添加剂混合均匀，然后将上述混好的原料通过防爆离心泵循环混合2h，然后静置2h，即得到所述海藻生物醇油复合燃料。
所述烃类化合物包括重量比为1:3的己烷和异辛烷。所述助燃剂为重量比为1:2:2的异丙醚、己醚、甲基叔丁基醚。所述稳定剂为重量比为2:3的二叔丁基对甲酚、异丁胺。所述抗爆剂为甲基环二烯三羰基锰。所述分散剂为聚甲基丙烯酸酯，所述除臭剂为工业香精或除味樟脑。
所述海藻生物油由以下方法制备：
（1）破壁粉碎：清洗除去海藻中掺杂的泥沙等杂质及表面的海盐，然后在海藻中加入与其等重的蒸馏水，用破壁粉碎机粉碎成浆液，备用；
（2）发酵：将浆液加入到发酵罐中，加入浆液重量分数0.01%的复合菌剂，混合均匀，在30℃条件下发酵8天，得到发酵液，备用；
（3）水热液化：将发酵液加入高压反应釜中，加入发酵液3倍重量的蒸馏水，n2加压至1.5mpa，加热至300℃，以150r/min进行搅拌反应1h，冷却至室温后，放出气体，倒出反应混合物，备用；
（4）萃取：用ch2cl2萃取反应混合物，然后过滤分离出残渣，ch2cl2相在40℃条件下旋转蒸发，除去ch2cl2，即得到所述海藻生物油。
所述复合菌剂由5份短小芽孢杆菌、6份酿酒酵母、5份乳酸肠球菌混合而成。
所述添加剂由以下方法制备：在常温常压条件下，先将生物乙醇、三乙酸甘油酯、烃类化合物和助燃剂加入配置器中混合均匀；然后再将分散剂、阳离子氟碳表面活性剂、稳定剂、抗爆剂、二戊铁、除臭剂依次加入配置器中混合均匀；将上述混好的试剂通过防爆离心泵循环混合5h，然后静置1h，即得到所述添加剂。
实施例3
一种海藻生物醇油复合燃料，包括以下重量份的组分：海藻生物油45份、甲醇26份、异构油15份、芳构油15份、c913份、辛醇6份、甲缩醛18份、添加剂14份，所述添加剂包括以下重量份的原料：生物乙醇8份、三乙酸甘油酯4份、阳离子氟碳表面活性剂5份、二戊铁4份、烃类化合物11份、助燃剂11份、稳定剂4份、抗爆剂4份、除臭剂3份、分散剂3份。
所述海藻生物醇油复合燃料的制备方法，包括以下步骤：在常温常压条件下，将海藻生物油、异构油、芳构油、c9、甲缩醛加入配置器中混合均匀，然后加入甲醇、辛醇混合均匀，再加入添加剂混合均匀，然后将上述混好的原料通过防爆离心泵循环混合1h，然后静置2h，即得到所述海藻生物醇油复合燃料。
所述烃类化合物包括重量比为1:3的己烷和异辛烷。所述助燃剂为重量比为1:2:2的异丙醚、己醚、甲基叔丁基醚。所述稳定剂为重量比为2:3的二叔丁基对甲酚、异丁胺。所述抗爆剂为甲基环二烯三羰基锰。所述分散剂为聚甲基丙烯酸酯，所述除臭剂为工业香精或除味樟脑。
所述海藻生物油由以下方法制备：
（1）破壁粉碎：清洗除去海藻中掺杂的泥沙等杂质及表面的海盐，然后在海藻中加入与其等重的蒸馏水，用破壁粉碎机粉碎成浆液，备用；
（2）发酵：将浆液加入到发酵罐中，加入浆液重量分数0.009%的复合菌剂，混合均匀，在35℃条件下发酵6天，得到发酵液，备用；
（3）水热液化：将发酵液加入高压反应釜中，加入发酵液3倍重量的蒸馏水，n2加压至1.5mpa，加热至300℃，以150r/min进行搅拌反应1h，冷却至室温后，放出气体，倒出反应混合物，备用；
（4）萃取：用ch2cl2萃取反应混合物，然后过滤分离出残渣，ch2cl2相在40℃条件下旋转蒸发，除去ch2cl2，即得到所述海藻生物油。
所述复合菌剂由4份短小芽孢杆菌、8份酿酒酵母、4份乳酸肠球菌混合而成。
所述添加剂由以下方法制备：在常温常压条件下，先将生物乙醇、三乙酸甘油酯、烃类化合物和助燃剂加入配置器中混合均匀；然后再将分散剂、阳离子氟碳表面活性剂、稳定剂、抗爆剂、二戊铁、除臭剂依次加入配置器中混合均匀；将上述混好的试剂通过防爆离心泵循环混合3h，然后静置1h，即得到所述添加剂。