专利名称：一种含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种降凝剂组合物及其制备方法，更具体说是涉及一种含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝的降凝剂组合物及其制备方法和在传统的生物柴油降凝方面的应用。
背景技术：
随着世界范围内车辆柴油化趋势的加快，柴油需求量会越来越大，而石油资源的日益枯竭和人们环保意识、的促进了世界各国开发柴油替代燃料的步伐，尤其是进入了 20 世纪90年代，生物柴油作为一种绿色环保型燃料引起了世界各国政府的重视。生物柴油 (Biodiesel)即脂肪酸甲酯(Fatty Acid Ester),化学分子式为 RCOOCH3 (R :C12_24),主要是由植物油或动物脂肪等为原料制成，是一种新型清洁、可再生能源，可以替代石化柴油，直接用作柴油机的燃料，是典型的“绿色可再生能源”。然而，生物柴油的凝点较高，在很大程度上限制其应用，因此改善生物柴油低温流动性尤为重要。加入低温流动改进剂已成为目前解决生物柴油低温流动性差的问题可采取的主要措施，因为其加入量少、成本低、操作方便。国内外对于生物柴油降凝剂方面大多沿用传统的柴油降凝剂，缺乏针对生物柴油效果明显的降凝剂，原因在于生物柴油成分与柴油有很大不同，含有大量的饱和脂肪酸甲酯，其本身凝固点较高，单纯使用传统的降凝剂效果不佳。柴油降凝剂主要为链状结构的高分子，其侧链上有各种基团，包括长度不同的正构烷烃链、羰基。普遍认为，降凝剂是通过在蜡结晶表面的吸附或与其形成共结晶的作用， 改变蜡晶的形状和尺寸，防止蜡晶间粘结形成三维网络状结构，从而达到降凝效果，改善柴油的低温流动性能。吐温系列表面活性剂属于非离子表面活性剂，价格便宜且能溶解到生物柴油中。根据柴油降凝剂的作用机理采用吐温系列表面活性剂与其市面上常用的降凝剂进行复配可增强其在油品蜡晶上的分散效果，组合物通过其分子结构中的极性基团伸入到脂肪酸甲酯的晶核中与之发生共晶作用，非极性基团分布在晶体表面改变晶体的界面性质，从而改变晶体的形态与分散状态，在生物柴油中添加该组合物后，它与脂肪酸甲酯发生络合作用，而降低晶体的析出温度，并且改变晶体成长过程，从而改变其形态，进而提高生物柴油的低温流动性能。
发明内容
本发明的目的之一是为了提供一种含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物，所述的生物柴油降凝剂组合物能够与脂肪酸甲酯的晶核发生共晶作用。本发明的目的之二是提供上述的一种含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物的制备方法。本发明的目的之三是提供上述的一种含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物在生物柴油降凝中的应用方法。
本发明的技术原理
吐温系列表面活性剂属于酯类非离子型表面活性剂，可以与降凝剂复配使用改善其与蜡晶接触不充分的问题。该组合物通过其分子结构中的极性基团伸入到脂肪酸甲酯的晶核中与之发生共晶作用，非极性基团分布在晶体表面改变晶体的界面性质，从而改变晶体的形态与分散状态，在生物柴油中添加该组合物后，它与脂肪酸甲酯发生络合作用，而降低晶体的析出温度，并且改变晶体成长过程，从而改变其形态，进而提高生物柴油的低温流动性能。本发明技术方案
一种含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物，即将吐温系列表面活性剂与降凝剂混合而组成的生物柴油降凝剂组合物，其原料按质量百分比计算，其原料的组成及含量如下
吐温20 5 10%
吐温40 O 5%
吐温60 5 10%
吐温80 40 60%
降凝剂20 50%
其中，所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯类降凝剂10-310。上述的一种含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物的制备方法，步骤如下
将各原料混合后在60 °C的恒温水浴中进行搅拌,控制转速300r/min,搅拌15min后即得含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物。上述的含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物在生物柴油降凝中的应用按质量比计算即含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物生物柴油为1:100，
将含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物加入到生物柴油中搅拌均匀即可。本发明的有益效果
本发明的一种含有吐温系列表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物，由于是将吐温系列表面活性剂与降凝剂混合而组成的生物柴油降凝剂组合物，即通过酯类非表面活性极剂促进降凝剂与生物柴油蜡晶表面的接触，从而提高了降凝剂的降凝效果，改善生物柴油油品的低温流动性。特别在本发明的优选实施例中，将本发明的含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物在生物柴油中的应用后所得的含有本发明的一种含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物的生物柴油，其冷滤点相对于不含本发明的一种含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物的生物柴油，其冷滤点降低了 7 12°C，其冷凝点降低8 13。。。另外，本发明一种含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物的制备方法简单，效果明显。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明做进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
本发明的实施例中所用原料
吐温20 (分析纯)、吐温40 (分析纯)、吐温60 (分析纯)、吐温80 (分析纯)购自国药集团化学试剂有限公司；
聚甲基丙烯酸酯类降凝剂10-310 (分析纯)购自西安时朗化工有限公司；
生物柴油(地沟油转化，冷滤点5°C，冷凝点0°C )购自宁波杰森绿色能源技术有限公司。本发明中冷滤点的测试方法依据《SH/T0248-3006柴油和民用取暖油冷滤点测定法》进行，冷凝点的测试方法依据《GB510-83石油产品凝点测定》进行。实施例I
一种含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物，其原料按质量百分比计算，各组分及含量如下
吐温20 5%
吐温40 5%
吐温60 5%
吐温80 55%
降凝剂30%
其中，所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯类降凝剂10-310。上述的含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物的制备方法，步骤如下 将各原料混合后在60°C的恒温水浴中进行搅拌,控制转速300r/min,搅拌15min后即
得一种含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物。上述所得的含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物在生物柴油降凝中的应用
首先将上述所得的含有吐温表面活性剂的柴油降凝剂组合物按质量比计算，即含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物生物柴油为1:100，将其加入到生物柴油中，即得含有上述所得的含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物的生物柴油，测定其冷滤点为-5°c，冷凝点为-10°C，与不含上述的含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物的生物柴油相比，冷滤点降低了 10°c，冷凝点降低了 10°C。实施例2
一种含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物，其原料按质量百分比计算，各组分及含量如下
吐温20 6%
吐温401%
吐温60 8%
吐温80 40%
降凝剂45%
其中，所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯类降凝剂10-310。上述的含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物的制备方法，步骤如下 将各原料混合后在60°C的恒温水浴中进行搅拌,控制转速300r/min,搅拌15min后即
得一种含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物。
上述所得的含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物在生物柴油降凝中的应用
将上述所得的含有吐温表面活性剂的柴油降凝剂组合物按质量比计算，即含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物生物柴油为1:100，将其加入到生物柴油中，即得含有上述所得的含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物的生物柴油，测定其冷滤点为-2°c，冷凝点为-8°c，与不含上述的含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物的生物柴油相比，冷滤点降低了 7°C，冷凝点降低了 8°C。实施例3
一种含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物，其原料按质量百分比计算，各组分及含量如下
吐温2010%
吐温40 3% 吐温60 5%
吐温80 60%
降凝剂22%
其中，所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯类降凝剂10-310。上述的含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物的制备方法，步骤如下 将各原料混合后在60°C的恒温水浴中进行搅拌,控制转速300r/min,搅拌15min后即
得一种含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物。上述所得的含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物在生物柴油降凝中的应用
将上述所得的含有吐温表面活性剂的柴油降凝剂组合物按质量比计算，即含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物生物柴油为1:100，将其加入到生物柴油中，即得含有上述所得的含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物的生物柴油，测定其冷滤点为-7°C，冷凝点为-13°C，与不含上述的含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物的生物柴油相比，冷滤点降低了 12°C，冷凝点降低了 13°C。上述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物，其特征在于其原料按质量百分比计算，其原料的组成及含量如下吐温20 5 10%吐温40 O 5%吐温60 5 10%吐温80 40 60%降凝剂30 50%其中，所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯类降凝剂10-310。
2.如权利要求I所述的一种含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物，其特征在于其原料按质量百分比计算，其原料的组成及含量如下吐温20 5 10%吐温40 I 5%吐温60 5 8%吐温80 40 60%降凝剂22 45%。
3.如权利要求2所述的一种含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物，其特征在于其原料按质量百分比计算，其原料的组成及含量如下吐温20 5%吐温40 5%吐温60 5%吐温80 55%降凝剂30%。
4.如权利要求2所述的一种含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物，其特征在于其原料按质量百分比计算，其原料的组成及含量如下吐温20 6%吐温40 1%吐温60 8%吐温80 40%降凝剂45%。
5.如权利要求2所述的一种含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物，其特征在于其原料按质量百分比计算，其原料的组成及含量如下吐温20 10%吐温40 3%吐温60 5%吐温80 60%降凝剂 22%。
6.如权利要求I飞任一权利要求所述的一种含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物的制备方法，其特征在于步骤如下将各原料混合后在60°C的恒温水浴中，控制转速300r/min,搅拌15min后即得含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物。
7.如权利要求I飞任一权利要求所述的一种含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物在生物柴油降凝中的应用，其特征在于按质量比计算，即含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物生物柴油为1:100，将含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物加入到生物柴油中搅拌均匀即可。
全文摘要
本发明公开一种含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物及其制备方法,所述的含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物，即将吐温系列表面活性剂与柴油降凝剂混合而组成的含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物，其原料按质量百分比计算，由5-10%的吐温20、0～5%的吐温40、5～10%的吐温60、40～60%的吐温80及20～50%的降凝剂组成。其制备方法即将各原料混合后在恒温水浴中进行搅拌，并控制转速300r/min,时间15min后即得一种含有吐温表面活性剂的生物柴油降凝剂组合物。将其添加到生物柴油中，可使生物柴油的冷滤点降低7～12℃,冷凝点降低7～13℃，并改善生物柴油油品的低温流动性。
文档编号C10L1/19GK102690692SQ201210203750
公开日2012年9月26日 申请日期2012年6月20日 优先权日2012年6月20日
发明者刘天齐, 孙揭阳, 曹磊昌, 朱贤, 李然, 王宇红, 郁平, 韩生, 高峰 申请人:上海应用技术学院