专利名称：一种以地沟油为生产原料的纳米生物燃油及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种燃料油及其制备方法，特别是一种以地沟油为生产原料的纳米生物燃油及其制备方法，属于化工技术领域。
背景技术：
地沟油是人们在生活中对于各类劣质油的统称，地沟油质量极差、极不卫生，过氧化值、酸价、水分严重超标。一直以来，我国每年都有将经过简单加工的地沟油流回餐桌的恶性事件。正因为这个行业一本万利，所以这些年来吸引着不少人“前赴后继”地从事地沟油的非法“提炼工作”。目前国内对“地沟油”的处置再利用途径比较单一，主要是通过初加工或简单的深加工，制成的产品有硬脂酸原料、饲料添加剂、肥皂原料、机械加工用油、脱 模油等。所有的这些方法都存在着技术落后，设备简陋，污染严重，卫生状况恶劣等相同的问题。地沟油再利用是遏制“毒油”的一种有效途径。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种以地沟油为生产原料的纳米生物燃油及其制备方法。它以地沟油为原料通过化工加工成高效低成本的纳米生物燃油，具有热值高、不易分层、不易变质、生产成本低的优点，它使不仅使地沟油变成一种有利的工业资源，作为一种节能环保燃油，可作为柴油的替代燃料，具有极高的经济价值和推广价值。为解决上述技术问题，本发明采用以下的技术方案
一种以地沟油为生产原料的纳米生物燃油，按重量百分比计，由以下原料制备而成地沟油75 85%、水5 10%、亲水剂I. 5 3. 5%、亲油剂5 10%、调油剂5 10%、品质提升剂 O. 05 O. 3%ο前述的以地沟油为生产原料的纳米生物燃油，所述的品质提升剂为十六烷值改进剂。前述的以地沟油为生产原料的纳米生物燃油，所述的亲水剂按重量百分比计为环己氨I. O 2. 5%、乙醇氨O. 8 2. 0%中的一种或两种的混合物。前述的以地沟油为生产原料的纳米生物燃油，所述的亲油剂为油酸，其冷凝点(16°C，浅黃色，透明无沉淀，酸值> 190 ;冬季使用冷凝点为O 8°C的油酸。前述的以地沟油为生产原料的纳米生物燃油，所述的调油剂为苯、二甲苯、混合苯或200#溶剂油、煤油、轻柴油等轻质油。前述的以地沟油为生产原料的纳米生物燃油的制备方法，包括以下步骤
(1)预处理首先将地沟油加入到脱油罐中进行除杂、脱胶、脱色、脱水的预处理，得到标准原料油；
(2)预酯化反应将标准原料油与甲醇按醇油摩尔比10:1的比例经静态混合器充分混合后，再与按重量百分比计I %催化剂混合，然后进入合成反应器进行预酯化反应，反应温度控制在70°C、反应时间控制在4小时；
(3)转酯化反应将预酯化后的液体、醇油摩尔比20:1的甲醇、按重量百分比计6%催化剂放入反应釜，搅拌均匀后常压下进行转酯化反应，反应温度控制在70°C、反应时间控制在4小时；反应完成后，将液体静置或进行离心分离，上层即为制备的生物柴油粗品，下层为甘油、催化剂以及甲醇；
(4)精馏将分离得到的生物柴油粗品通过精馏系统精馏，得到生物柴油；
(5)调油将生物柴油、水、亲水剂依次加入反应釜，再缓慢加入亲油剂，同时启动循环剪切泵和和搅拌机充分搅拌40 60分钟至油品清亮透明，加入调油剂、品质提升剂，循环搅拌10 20分钟至油品清亮透明为止；
(6)静置熟化将生产出的油品在反应釜或储罐静置熟化24小时以上，观察油品仍清 亮透明，即得纳米生物燃油成品。前述的以地沟油为生产原料的纳米生物燃油的制备方法，步骤(2)所述催化剂为甲醇钠；步骤(3)所述催化剂为固体碱催化剂。有益效果与现有技术相比，本发明具有以下特点
I、以地沟油为原料通过化工加工成高效低成本的纳米生物柴油，可使地沟油变成一种有利的工业资源，打开了其回收再利用的瓶颈，从而切断其重新流入使用领域的途径，有效保障人们身体健康，改善城市环境。2、本发明的产品不含硫铅卤素等有害物质，无积碳，尾气排放比石化柴油降低30%以上；作为一种节能环保产品，具有明显的经济效益和推广价值。1981年国际燃油协会决定把掺水燃料作为三大节能措施之一。掺水柴油具备六大效应一是裂解增能效应水由氢和氧组成，高温下能裂解出比柴油能量高3. 5倍的氢参加燃烧；二是自供氧效应裂解的氧气为燃料增加了更多的氧气助燃；三是微爆效应水汽化时产生比自身大1700倍体积的蒸汽时，会冲破油膜使油再度雾化，从而更充分燃烧；四是水煤气效应水蒸汽与未能燃烧的一氧化碳转化为二氧化碳而大量放热；五是均热效应水汽能有效降低汽缸局部高温而保护机体，减少摩擦阻力，减轻结焦；六是环保和节能效应水代替了部分燃料油，因而有具有巨大的节能和环保意义，对节约有限的石油资源具有重要意义。3、本发明的纳米生物燃油，清亮透明与柴油颜色基本相同，抗水性强、长期储存(三个月以上)不分层，不变质，产品质量主要指标全部达到石化柴油国家标准；产品可以广泛用于各类柴油发动机或燃料油。4、本发明的产品热值高，动力强，易启动，油耗及动力性能与石化柴油相同。5、可单独使用，或与各种石化柴油以任何比例混溶使用。6、本发明的产品闪点高，生产储运安全，不属于易燃易爆品，生产销售手续简便且原料来源广，成本较低，制备工艺简单，可作柴油替代燃料使用或用于柴油发动机。下面结合具体实施方式
对本发明作进一步的说明。
具体实施例方式实施例I。采用以下原料制成，按重量百分比计地沟油75 85%、水5 10%、亲水剂I. 5 3. 5%、亲油剂5 10%、调油剂5 10%、品质提升剂O. 05 O. 3%。所述的品质提升剂为十六烷值改进剂，亲水剂按重量百分比计为环己氨I. O 2. 5%、乙醇氨O. 8 2.0%中的一种或者是两种的混合物。亲油剂为油酸，其冷凝点< 16°C，浅黃色，透明无沉淀，酸值> 190 ;冬季使用冷凝点为O 8°C的油酸。调油剂为苯、二甲苯、混合苯或200#溶剂油、煤油、轻柴油。制作时，首先将地沟油加入到脱油罐中进行除杂、脱胶、脱色、脱水的预处理，得到标准原料油；将标准原料油与甲醇按醇油摩尔比10:1的比例，经静态混合器充分混合后，再与按重量百分比计I %的甲醇钠混合，然后进入合成反应器进行预酯化反应，反应温度控制在70°C、反应时间控制在4小时；再将预酯化后的液体、醇油摩尔比为20:1的甲醇、按重量百分比计6%的固体碱催化剂放入反应釜，搅拌均匀后常压下进行转酯化反应，反应温度控制在70°C、反应时间控制在4小时；反应完成后，将液体进行离心分离，上层即为制备的生物柴油粗品，下层为甘油、催化剂以及甲醇；将分离得到的生物柴油粗品通过精馏系统精馏，得到生物柴油；然后将生物柴油、水、亲水剂依次加入反应釜，再缓慢加入冷凝点彡16°C，浅黃色，透明无沉淀，酸值> 190油酸(冬季使用冷凝点为O 8°C的油酸)，同时启动循环剪切泵和和搅拌机充分搅拌40 60分钟至油品清亮透明，加入苯、十六烷值改 进剂，循环搅拌10 20分钟至油品清亮透明为止；静置熟化将生产出的油品在反应釜或储罐静置熟化24小时以上，观察油品仍清亮透明，即得纳米生物燃油成品。本发明的实施方式不限于上述实施例，在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种变化均属于本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种以地沟油为生产原料的纳米生物燃油，其特征在于按重量百分比计，由以下原料制备而成地沟油75 85%、水5 10%、亲水剂I. 5 3. 5%、亲油剂5 10%、调油剂5 10%、品质提升剂0. 05 0. 3%。
2.根据权利要求I所述的以地沟油为生产原料的纳米生物燃油，其特征在于所述的品质提升剂为十六烷值改进剂。
3.根据权利要求I所述的以地沟油为生产原料的纳米生物燃油，其特征在于所述的亲水剂按重量百分比计为环己氨I. 0 2. 5%、乙醇氨0. 8 2. 0%中的一种或两种的混合物。
4.根据权利要求I所述的以地沟油为生产原料的纳米生物燃油，其特征在于所述的亲油剂为油酸，其冷凝点< 16°C，浅黃色，透明无沉淀，酸值> 190 ;冬季使用冷凝点为0 8°C的油酸。
5.根据权利要求I所述的以地沟油为生产原料的纳米生物燃油，其特征在于所述的调油剂为苯、二甲苯、混合苯或200#溶剂油、煤油、轻柴油。
6.根据权利要求I所述的以地沟油为生产原料的纳米生物燃油的制备方法，其特征在于包括以下步骤 (1)预处理首先将地沟油加入到脱油罐中进行除杂、脱胶、脱色、脱水的预处理，得到标准原料油； (2)预酯化反应将标准原料油与甲醇按醇油摩尔比10:1的比例经静态混合器充分混合后，再与按重量百分比计I %催化剂混合，然后进入合成反应器进行预酯化反应，反应温度控制在70°C、反应时间控制在4小时； (3)转酯化反应将预酯化后的液体、醇油摩尔比20:1的甲醇、按重量百分比计6%催化剂放入反应釜，搅拌均匀后常压下进行转酯化反应，反应温度控制在70°C、反应时间控制在4小时；反应完成后，将液体静置或进行离心分离，上层即为制备的生物柴油粗品，下层为甘油、催化剂以及甲醇； (4)精馏将分离得到的生物柴油粗品通过精馏系统精馏，得到生物柴油； (5)调油将生物柴油、水、亲水剂依次加入反应釜，再缓慢加入亲油剂，同时启动循环剪切泵和和搅拌机充分搅拌40 60分钟至油品清亮透明，加入调油剂、品质提升剂，循环搅拌10 20分钟至油品清亮透明为止； (6)静置熟化将生产出的油品在反应釜或储罐静置熟化24小时以上，观察油品仍清亮透明，即得纳米生物燃油成品。
7.根据权利要求6所述的以地沟油为生产原料的纳米生物燃油的制备方法，其特征在于步骤(2)所述催化剂为甲醇钠；步骤(3)所述催化剂为固体碱催化剂。
全文摘要
本发明公开了一种以地沟油为生产原料的纳米生物燃油其制备方法，该纳米生物燃油按重量百分比计，由以下原料地沟油75～85%、水5～10%、亲水剂1.5～3.5%、亲油剂5～10%、调油剂5～10%、品质提升剂0.05～0.3%经预处理、预酯化反应、转酯化反应、精馏、调油、静止熟化等工艺步骤制备而成。本发明具有热值高、不易分层、不易变质、生产成本低的优点，本发明不仅使地沟油变成一种有利的工业资源，作为一种节能环保的燃油产品，可作柴油替代燃料使用或用于柴油发动机，还具有极高的经济价值和推广价值。
文档编号C11C3/04GK102965160SQ20121048523
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月26日 优先权日2012年11月26日
发明者滕春合, 叶青, 周金液, 蒋先强 申请人:滕春合