一种提高铵化木质素柴油氧化稳定性的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种提高铵化木质素柴油氧化稳定性的方法，特别涉及一种具有氧化稳定性强、保存期长、使用方便等优点的高稳定性铵化木质素柴油的生产工艺。
技术背景
[0002]作为柴油的替代燃料，乳化柴油在世界范围内得到广泛应用，氧化稳定性是乳化柴油在贮存和使用过程中面临的技术难题之一，因此氧化稳定性是乳化柴油研究必须关注的重要质量指标。
[0003]铵化木质素柴油成分复杂，在储存和处理过程中会发生不饱和键而导致的聚合反应，这些反应的直接结果是导致铵化木质素柴油的不稳定性。有研究表明，乳化柴油在储存过程中，其黏度与平均分子量呈线性关系，平均分子量越大，黏度越大。乳化柴油平均分子量的增加还可能与其中所含低分子挥发性成分的损失有关。不管是化学反应过程还是物理挥发过程，都是随温度升高而加速的，所以随温度升高生物油的黏度趋于增大。乳化柴油中既含有极性成分又含有非极性成分。最初的乳化柴油，不同成分之间的极性差别不大，并且乳化柴油中存在着同时具有低极性部分(长的碳氢链)和高极性部分(位于链末端的醇基)的成分，起到促进互溶的作用，所以乳化柴油表现为单相液体。随着乳化柴油内部发生化学反应，乳化柴油的极性也发生改变，比如酯化反应将高极性的有机酸和醇转化为相对极性较低的酯和极性非常高的水，这样一来乳化柴油不同成分之间的极性差别扩大了，就增大了乳化柴油发生相分离的可能性。
[0004]当乳化柴油与空气接触时，其中起溶剂作用的挥发性有机物有可能挥发出来，或者某些活性成分与氧气发生反应生成过氧化物，这些过氧化物会催化烯烃的聚合。所以在储存、运输和处理生物油时应尽量避免与空气接触，可以添加一些抗氧化剂。抗氧化剂可以捕捉那些对烯烃聚合起催化作用的自由基，但乳化柴油中这样的抗氧化成分含量有限，不足以保证油的稳定性，所以可以向乳化柴油中加入一些抗氧化剂。来提高乳化柴油的稳定性。
【发明内容】
[0005]本发明涉及一种提高铵化木质素柴油氧化稳定性的方法，特别涉及一种具有氧化稳定性强、保存期长、使用方便等优点的高稳定性铵化木质素柴油的生产工艺。
[0006]可以在制备铵化木质素柴油的过程中加入一定量的油品抗氧化剂来提高铵化木质素柴油氧化稳定性，首先将乳化剂各组方按比例混合均匀，后将混合均匀的乳化剂与柴油采用物理手段强力分散得到稳定的分散体系，然后加入一定比例的助乳化剂和油品抗氧化剂，最后将铵化木质素溶液匀速注入上述体系中，继续循环分散一定次数，取出自然沉降1?2天，过滤后即为稳定的钱化木质素柴油。
[0007]本发明的优点:
[0008]1本发明所得铵化木质素柴油氧化稳定性强，流动性好。
[0009]2本发明工艺流程简单，操作简便，重现性好，成本低廉，易于放大至产业化生产。
[0010]3本发明所应用的木质素为工业废弃物，量大价廉，变废为宝为一种能源材料，是一种循环经济产业模式。
[0011]4本发明可以为国家的能源战略储备计划提供新思路。
具体实施方案
[0012]下面对本发明的实施例作进一步详细描述:可以在制备铵化木质素柴油的过程中加入一定量的油品抗氧化剂来提高铵化木质素柴油氧化稳定性，首先将乳化剂各组方按比例混合均匀，后将混合均匀的乳化剂与柴油采用物理手段强力分散得到稳定的分散体系，然后加入一定比例的助乳化剂和油品抗氧化剂，最后将铵化木质素溶液匀速注入上述体系中，继续循环分散一定次数，取出自然沉降1?2天，过滤后即为稳定的铵化木质素柴油。
[0013]所述的乳化剂的组方可以是任何两种或三种含有亲水集团或亲油集团的表面活性剂的组合且满足混合后的HLB值范围为6?11，优选范围为7?9。
[0014]所述的乳化剂的组方优选山梨糖醇酐油酸酯(Span-80)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的组合，其质量比分比例为1%?8%，优选范围为3?6%。
[0015]所述的柴油可以是市面上任何一种型号的柴油，柴油在铵化木质素柴油成品中的质量百分比例为60%?95%，优选范围为65%?85%。
[0016]所述的助乳化剂的选取应为短链醇或非离子型表面活性剂，优选正丁醇，且助乳化剂木质素柴油成品中的质量百分比例为0.5%?8%，优选范围为1%?5%。
[0017]所述的油品抗氧化剂可以是丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁羟基甲苯(BHT)、没食子酸丙酯(PG)、焦性没食子酸、叔丁基对苯二酚(TBHQ)，优选为焦性没食子酸。
[0018]所述的油品抗氧化剂优选为0.05?0.15%的焦性没食子酸。
[0019]所述的乳化剂、柴油、助乳化剂、抗氧化剂与氨化木质素溶液强力分散手段可以是任何具有均匀分散功能的物理技术，优选乳化栗、胶体磨、匀浆机和均质机。
[0020]实例1:
[0021]首先将乳化剂5.8kg Span-80和3.2kg CTAB在胶体磨的作用下混合均匀，后将已配好的乳化剂中用胶体磨强力剪切均匀分散于115.2kg柴油中，得到稳定的分散体系，然后加入3.3kg的助乳化剂正丁醇和16.8g抗氧化剂焦性没食子酸，最后将16.8kg的铵化木质素溶液匀速注入上述分散体系，用胶体磨继续循环分散3次，取出自然沉降2天，过滤所得上清液体即是稳定性高的铵化木质素柴油。
【主权项】
1.一种提高铵化木质素柴油氧化稳定性的方法，包括以下步骤:可以在制备铵化木质素柴油的过程中加入一定量的油品抗氧化剂来提高铵化木质素柴油氧化稳定性，首先将乳化剂各组方按比例混合均匀，后将混合均匀的乳化剂与柴油采用物理手段强力分散得到稳定的分散体系，然后加入一定比例的助乳化剂和油品抗氧化剂，最后将铵化木质素溶液匀速注入上述体系中，继续循环分散一定次数，取出自然沉降1?2天，过滤后即为稳定的铵化木质素柴油。本工艺是以加入油品抗氧化剂的方法来提高铵化木质素柴油氧化稳定性。2.按照权利要求1所述的一种提高铵化木质素柴油氧化稳定性的方法，其特征在于，乳化剂的组方可以是任何两种或三种含有亲水集团或亲油集团的表面活性剂的组合且满足混合后的HLB值范围为6?11，优选范围为7?9.5。3.按照权利要求1所述的一种提高铵化木质素柴油氧化稳定性的方法，其特征在于，乳化剂的组方优选山梨糖醇酐油酸酯(Span-80)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的组合，其质量比分比例为1%?8%，优选范围为3?6%。4.按照权利要求1所述的一种提高铵化木质素柴油氧化稳定性的方法，其特征在于，柴油可以是市面上任何一种型号的柴油，柴油在铵化木质素柴油成品中的质量百分比例为60%?95%，优选范围为65%?85%。5.按照权利要求1所述的一种提高铵化木质素柴油氧化稳定性的方法，其特征在于，助乳化剂的选取应为短链醇或非离子型表面活性剂，优选正丁醇，且助乳化剂木质素柴油成品中的质量百分比例为0.5%?8%，优选范围为1%?5%。6.按照权利要求1所述的一种提高铵化木质素柴油氧化稳定性的方法，其特征在于，油品抗氧化剂可以是丁基羟基茴香醚(BHA)、二丁羟基甲苯(BHT)、没食子酸丙酯(PG)、焦性没食子酸、叔丁基对苯二酚(TBHQ)，优选为焦性没食子酸。7.按照权利要求1所述的一种提高铵化木质素柴油氧化稳定性的方法，其特征在于，油品抗氧化剂优选为0.05?0.15%的焦性没食子酸。8.按照权利要求1所述的一种提高铵化木质素柴油氧化稳定性的方法，其特征在于，乳化剂、柴油、助乳化剂、抗氧化剂与氨化木质素溶液强力分散手段可以是任何具有均匀分散功能的物理技术，优选乳化栗、胶体磨、匀浆机和均质机。
【专利摘要】一种提高铵化木质素柴油氧化稳定性的方法，其特征在于：可以在制备铵化木质素柴油的过程中加入一定量的油品抗氧化剂来提高铵化木质素柴油氧化稳定性，首先将乳化剂各组方按比例混合均匀，后将混合均匀的乳化剂与柴油采用物理手段强力分散得到稳定的分散体系，然后加入一定比例的助乳化剂和油品抗氧化剂，最后将铵化木质素溶液匀速注入上述体系中，继续循环分散一定次数，取出自然沉降1～2天，过滤后即为稳定的铵化木质素柴油。本工艺是以加入油品抗氧化剂的方法来提高铵化木质素柴油氧化稳定性，得到的铵化木质素柴油具有稳定性强、操作工艺简单、易于扩大、易产业化的优点。
【IPC分类】C10L1/222, C10L1/02, C10L1/182, C10L1/196
【公开号】CN105331399
【申请号】CN201510800381
【发明人】祖元刚, 赵修华, 葛云龙, 李汶罡, 孙晓莉, 杨磊, 冯子奇
【申请人】东北林业大学, 祖元刚
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年11月19日