专利名称：一种复合多碳醇助溶剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种用于烃类和甲醇、乙醇助溶的复合多碳醇助溶剂及其制备方法。
背景技术：
汽油、柴油等烃类和甲醇、乙醇等醇类掺用混配时，由于亲油亲水性能差别较大， 通常不能互溶而分层，低温或者含有水分时，分层现象更严重。因此，开发性能优越的醇油助溶剂非常必要。促使醇油互溶的助溶剂虽然已有多种，但是在其促使醇油互溶效力和产品成本以及毒性、腐蚀性等方面，大都还不够理想。例如，单体多碳醇助溶剂成本较高且效力较差，丙酮之类的醇油助溶剂腐蚀性较大，芳烃之类的醇油助溶剂毒性较大。
发明内容
本发明旨在解决现有技术存在的问题，利用乙醇生产厂或酿酒厂含有水分和多碳杂醇的下脚料，采用先进工艺，提供了一种复合多碳醇助溶剂及其制备方法。该助溶剂对于甲醇、乙醇与汽油、柴油掺用以及替代部分石油产品，具有促进作用，其制备方法简单、安全可靠。乙醇生产厂或酿酒厂含有水分和乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、戊醇、异戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇等液态多碳杂醇的下脚料，经过渗透汽化膜脱水处理，得到一种含水质量分数低于0. 5%的复合多碳醇，经过调配，得到各种液态多碳醇占有一定比例的复合多碳醇助溶剂。该复合多碳醇助溶剂采用乙醇生产厂或酿酒厂的下脚料中，按质量计含有乙醇 40^70%,丙醇与异丙醇5 15%，正丁醇、异丁醇与叔丁醇5 15%，戊醇、异戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇与癸醇合计为广5%，以及水分为14、0%的液态多碳醇作原料，经过预处理、渗透汽化膜脱水和调配等步骤，从而得到一种含水量低于0. 5%的复合多碳醇助溶剂。该助溶剂为按质量计含乙醇45 70%，丙醇与异丙醇10 20%，丁醇及其异构醇16 24%，其余3 8%为戊醇、 异戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇和癸醇组成的混合醇。本复合多碳醇对于汽油、柴油等烃类和甲醇、乙醇等醇类具有高效助溶和低毒、低腐蚀性等优点，且价格低廉；与溶解性强的丙酮之类醇油助溶剂相比，克服了它们的强腐蚀性；与毒性较大的芳烃类醇油助溶剂相比，避开了它们的毒性。复合多碳醇助溶剂的制备方法，其工艺过程包括多碳杂醇下脚料预处理、渗透汽化膜脱水和复合多碳醇调配等。具体步骤如下
A、原料预处理，将所述乙醇生产厂或酿酒厂下脚料中，含有按以上所述质量计的乙醇、 丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、戊醇、异戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇和癸醇，以及水的液态多碳醇下脚料，通过过滤或离心分离，预处理除去可能有的固体颗粒；
B、渗透汽化膜脱水，渗透汽化膜脱水所采用专用设备，将上述含水多碳杂醇下脚料料液经换热器加热到7(T95°C后，在0. 4Mpa压力以下，通过进料泵送入膜器与膜接触，水分被高分子无孔致密复合渗透汽化膜选择性吸收并扩散渗透，在膜的透过侧被IOmmHg真空汽化，进而通过-io°c盐水冷凝器被冷凝成液体并被收集脱除；
所述专用设备包括原料罐、过滤器、进料泵、换热器、膜器、真空泵、冷凝器、产品罐、脱出水罐，并用相应的连接管路连接；
所述换热器热源是蒸汽加热或电加热；
C、复合多碳醇调配，调配渗透汽化膜脱水后的多碳杂醇各组分含量，使其达到复合多碳醇助溶剂的质量要求，即按质量计含乙醇45 70%，丙醇与异丙醇1(Γ20%，丁醇及其异构醇16 24%，其余;Γ8%为戊醇、异戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇和癸醇，水分0. 5%以下，以保证复合多碳醇助溶剂的产品质量。复合多碳醇助溶剂的制备方法的有益效果，采用渗透汽化膜脱水工艺克服了丙醇、异丁醇、正丁醇等沸点与水的沸点接近，加之共沸效应，因而难以用分馏法恒沸精馏脱水的缺点。利用该制备方法生产的复合多碳醇用作助溶剂，对于亲油的烃类和亲水的甲醇、 乙醇等醇类具有高效助溶和成本低廉的优点。
具体实施例方式以下详细介绍
具体实施例方式
实施例1
取乙醇生产厂含有乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、戊醇、异戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇等液态多碳醇的下脚料1吨，按质量计含水分30. 6%，乙醇47. 4%、丙醇和异丙醇8%、丁醇及其异构醇9%，另外5%为戊醇、异戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇。该料液的 PH值为7. 1。将上述含水多碳杂醇下脚料通过过滤分离，预处理除去固体颗粒0. Ikg (1吨原料质量损失万分之一，物料平衡时可忽略不计)；再进行渗透汽化膜脱水，采用北京鸿智嘉和科技有限公司提供的专用设备，包括原料罐、过滤器、进料泵、换热器、膜器、真空泵、冷凝器、产品罐、脱出水罐及相应的连接管路，含水多碳杂醇下脚料料液经蒸汽加热换热器加热到8 5°C后，在0. 4Mpa压力以下，通过进料泵送入膜器与高分子无孔致密复合渗透汽化膜接触，水分被高分子无孔致密复合渗透汽化膜选择性吸收并扩散渗透过膜，在膜的透过侧被IOmmHg真空汽化，进而通过-10°C盐水冷凝器被冷凝成液体并被收集脱除；最终在膜的物料侧得到含水0. 3%的复合多碳醇，另含乙醇68.2%、丙醇和异丙醇11.5%、丁醇及其异构醇13. 0%，其余7. 0%为戊醇、异戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇，不必调配即是合格的复合多碳醇助溶剂产品。乙醇生产厂含有水分和多碳杂醇的下脚料每吨收购价MOO元，渗透汽化膜脱水后得到多碳醇助溶剂694kg，原料成本为3458元/吨产品，加上其它费用，生产成本费用为 4000元/吨产品，显著低于一般醇油助溶剂的成本费用，助溶效力却优于一般醇油助溶剂 对于M15，这种多碳醇助溶剂添加量0. 5%即可，低于一般助溶剂3 %左右的用量；对于M85， 这种多碳醇助溶剂添加量0.1%即可，低于一般助溶剂1 %左右的用量。因此，该产品是一种高效、优质、廉价的复合多碳醇醇油助溶剂。实施例2:
取酿酒厂含有乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、戊醇、异戊醇、己醇、庚醇、辛醇、 壬醇、癸醇等液态多碳醇的下脚料1吨，按质量计含水分20. 4%，乙醇57. 6%、丙醇和异丙醇12. 0%、丁醇及其异构醇8. 0%，另外2. 0%为戊醇、异戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇等。该料液的PH值为7. 3。将上述含水多碳杂醇下脚料通过离心分离，预处理除去固体颗粒0. Ikg (1吨原料质量损失万分之一，物料平衡时可忽略不计)；再进行渗透汽化膜脱水，采用北京鸿智嘉和科技有限公司提供的专用设备，包括原料罐、过滤器、进料泵、换热器、膜器、真空泵、冷凝器、产品罐、脱出水罐及相应的连接管路，含水多碳杂醇下脚料料液经蒸电加热换热器加热到8 5°C后，在0. 4Mpa压力以下，通过进料泵送入膜器与高分子无孔致密复合渗透汽化膜接触，水分被高分子无孔致密复合渗透汽化膜选择性吸收并扩散渗透过膜，在膜的透过侧被IOmmHg真空汽化，进而通过-10°C盐水冷凝器被冷凝成液体并被收集脱除；在膜的物料侧得到796kg复合多碳醇。因为其中戊醇、异戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇的总含量只有2. 6%，小于3%的下限要求，所以另加5kg辛醇进行调配，最终得到801kg含水0. 4%的多碳醇助溶剂产品，另含有乙醇72. 4%、丙醇和异丙醇15. 1%、丁醇及其异构醇 10.0%，其余3. 1%为戊醇、异戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇。该产品对于M15，这种多碳醇助溶剂添加量0. 5%即可，低于一般助溶剂3 %左右的用量；对于M85，这种多碳醇助溶剂添加量0. 1%即可，低于一般助溶剂1 %左右的用量。因此，该产品是一种高效、优质、廉价的复合多碳醇醇油助溶剂。
权利要求
1.一种复合多碳醇助溶剂，其特征在于该助溶剂采用乙醇生产厂或酿酒厂的下脚料作原料，所含组分按质量计乙醇4(Γ70%，丙醇与异丙醇5 15%，正丁醇、异丁醇与叔丁醇 5 15%，戊醇、异戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇与癸醇广5%，以及水14 40%，经过预处理、渗透汽化膜脱水和调配步骤，得到一种含水量低于0. 5%的复合多碳醇助溶剂。
2.根据权利要求1所述的复合多碳醇助溶剂，其特征在于所述含水量低于0.5%的复合多碳醇助溶剂按质量计含乙醇45 70%，丙醇与异丙醇1(Γ20%，丁醇及其异构醇16 24%， 其余3 8%为戊醇、异戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇和癸醇。
3.一种按照权利要求1所述复合多碳醇助溶剂的制备方法，其特征在于该制备方法包括如下步骤Α、原料预处理，将所述乙醇生产厂或酿酒厂下脚料中，含有按所述质量计的乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、戊醇、异戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇和癸醇，以及水的液态多碳醇下脚料，通过过滤或离心分离，预处理固体颗粒；B、渗透汽化膜脱水，渗透汽化膜脱水采用专用设备，将上述含水多碳杂醇下脚料料液经换热器加热到7(T95°C后，在0. 4Mpa压力以下，通过进料泵送入膜器与高分子无孔致密复合渗透汽化膜接触，水分被该汽化膜选择性吸收并扩散渗透，在膜的透过侧被IOmmHg真空汽化，进而通过-io°c盐水冷凝器被冷凝成液体并被收集脱除；C、复合多碳醇调配，调配渗透汽化膜脱水后的多碳杂醇各组分含量，使其达到复合多碳醇助溶剂的质量要求，即按质量计含乙醇45 70%，丙醇与异丙醇1(Γ20%，丁醇及其异构醇16 24%，其余;Γ8%为戊醇、异戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇和癸醇，水分0. 5%以下，以保证复合多碳醇助溶剂的产品质量。
4.根据权利要求3所述复合多碳醇助溶剂的制备方法，其特征在于所述渗透汽化膜脱水所采用的专用设备包括原料罐、过滤器、进料泵、换热器、膜器、真空泵、冷凝器、产品罐、脱出水罐，并用相应的连接管路连接。
5.根据权利要求3所述复合多碳醇助溶剂的制备方法，其特征在于所述渗透汽化膜脱水步骤中换热器热源是蒸汽加热或电加热。
全文摘要
本发明公开了一种复合多碳醇助溶剂及其制备方法，该助溶剂采用乙醇生产厂或酿酒厂的下脚料中，所含乙醇40~70%，丙醇与异丙醇5~15%，正丁醇、异丁醇与叔丁醇5~15%，戊醇、异戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇与癸醇1~5%等液态含水14~40%的多碳醇作原料。经原料预处理、渗透汽化膜脱水和调配等步骤。得到一种含水量低于0.5%的复合多碳醇助溶剂。该复合多碳醇用作醇油助溶剂，助溶效力高，比芳烃类醇油助溶剂毒性低、比丙酮类醇油助溶剂腐蚀性低。其制备方法克服了丙醇、异丁醇、正丁醇等沸点与水接近，加之共沸效应，因而难以用分馏方法脱水的缺点。该复合多碳醇助溶剂生产成本显著低于采用相应单体多碳醇调配生产的复合多碳醇助溶剂，而且助溶效力高于各个单体多碳醇的助溶效力。
文档编号C10L1/182GK102399603SQ201010281449
公开日2012年4月4日 申请日期2010年9月15日 优先权日2010年9月15日
发明者冯向法 申请人:冯向法, 河南超燃清洁能源科技有限公司