一种以地沟油为原料的醇基生物燃料油的制作方法
【专利摘要】本发明属燃料油【技术领域】，为解决现有甲醇生物柴油的理化性能指标不能完全达到发动机用，特别是车用柴油的理化性能指标差距更大的问题，提供一种以地沟油为原料的醇基生物燃料油。由甲醇或乙醇、缓蚀剂、植物油酸、高级醇混合体、地沟油、醋酸乙酯，与乙醚、草酸二丁酯、戊硼烷按比例混合，或与碳十二、二茂铁、航煤按一定比例混合制备而成。本发明节约国家石油资源，环保效果好，高效节能，利用地沟油为原料，提高甲醇的热值又解决了污染。排放气体对人体损害低。较好的润滑性能，延长发动机喷油系统的使用寿命。可再生性高，原料供应有保障。无需变动原有设备工作状态，可直接替石化油，也可与石化油渗混使用，长期储存不分层、不变质、不浑浊。
【专利说明】—种以地沟油为原料的醇基生物燃料油
【技术领域】
[0001]本发明属于燃料油【技术领域】，具体涉及一种以地沟油为原料的醇基生物燃料油。
【背景技术】
[0002]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。
[0003]柴油一直是我国紧缺的燃料，特别是在冬季和农忙季节更加突出，为了解决柴油紧缺问题，目前出现了很多甲醇柴油。甲醇作为柴油机的替代燃料具有以下特点:①甲醇分子质量小、分子结构简单，甲醇含氧量达50%，化学当量比柴油低，C / H原子比较小，其着火极限较柴油着火极限宽，所以其燃烧速度快，有利于降低碳烟排放。②甲醇的沸点和凝固点均较低。前者可使燃料一空气混合气形成较快，且比较均匀，有利于完全燃烧；后者可保证发动机在低温下工作。③甲醇的热值虽然约为柴油的46%，但是在理论空燃比下，单位质量的甲醇一空气混合的热值与石油燃料混合气的热值相当。④甲醇的气化潜热是柴油的3倍多。在形成混合气时，会降低进气温度，从而提高充气系数，在一定程度上可改善发动机的燃烧，提高热效率 ，降低进气温度也可以抑制N O。和碳烟的形成。⑤甲醇最小着火能量较低，燃烧时火焰的传播速度较快，这些均对燃烧十分有利。
[0004]但在现有的甲醇柴油的技术设计和研发成果中，对低温相分离和遇水相分离问题还存在明显差距，特别是保存期限短的问题一直达不到商业应用的程度；同时还存在的问题是:用各种助剂调配出来的甲醇柴油的理化性能指标尚不能完全达到发动机用，特别是车用柴油的理化性能指标更是有差距。
[0005]申请号:201110301803.7，一种地沟油复合再生燃料及其制备方法的专利公开了一种地沟油复合再生燃料及其制备方法。该复合燃料以重量份计由35-60份甲醇、0.1-0.8份二茂铁、6-15份助溶剂、5-10份生物柴油、5-10份芳烃、1-5份乳化剂、24-45份地沟油混合制备而得，所得产品的热值较高。可以替代厨房用的柴油、液化气，也可用作蒸汽锅炉、工业烘烤加热设备的柴油替代燃料，但是该再生燃料油理化性能指标达不到发动机用，不能作为车用柴油来进行使用。
[0006]申请号:201210419378.6，一种醇基生物柴油的技术配方及生产工艺的专利公开了一种醇基生物柴油的技术配方及生产工艺，甲醇、乙醇、地沟油及植物油油酸原料的变性处理过程，选择配方中合适的原料及相应的配比，是本技术关键特征。其具体技术配方及工艺流程为:甲醇10-30%，正丁醇0.5-2%，叔丁醇0.1-2%，环己胺0.1_2%，石油酸10-15%，液体石蜡0.1-2%，石油苯1-5 %，硝酸异辛酯.0006-0.003 %。将上述原料分别加入后通过泵循环或加气搅拌均匀，也可通过管线定量分配加入循环均匀即可。但是所制备的生物柴油用于发动机，其性能，C02、NO化合物等有害气体的排放均没有在该申请文件中记载，效果差。
[0007]申请号:201210353308.5的专利公开了一种醇基车用燃料油，其组份和含量(重是百分比)为:甲醇45-55% ;柴25-30%联苯5_8% ;二苯醚5%_8% ;丁硼烷3_5% ;丙酮4-5% ；茶油0.1-0.3%。通过本发明制作的燃料，可作为石油的替代燃料，无需改装汽车部件，对汽车无腐蚀，汽车燃烧后的废气排放比石油液化气低80%以上，无残留，同时成本比石油降低50%左右，产品通过国家质量监督检验部门检测，并经过了的长时间试点推广试用，其技术性能和安全指标符合车用燃料的要求，是一种理想的替代石油节能燃料，可大范围的推广使用。但是该产品采用了茶油、柴油等作为原料，原料成本高，并且在说明书中并没有记载使用后汽车发动机动力性能特点。
【发明内容】
[0008]本发明为了解决现有甲醇生物柴油的理化性能指标不能完全达到发动机用，特别是车用柴油的理化性能指标差距更大的问题，提供了一种以地沟油为原料的醇基生物燃料油。
[0009]本发明由如下技术方案实现的:一种以地沟油为原料的醇基生物燃料油，由下列体积百分比的原料制备而成:甲醇或乙醇30-50%、缓蚀剂0.1-0.3%、植物油酸6-17%、高级醇混合体5-24%、地沟油10-20%、醋酸乙酯1_7%，其余为添加剂。
[0010]优选配方为:配方1:甲醇或乙醇30-50%、缓蚀剂0.1-0.3%、植物油酸6_17%、高级醇混合体10-24%、地沟油1 0-20%、醋酸乙酯1-5%、乙醚5_16%、草酸二丁酯3_7%、戊硼烷
0.5-1.5% ;配方2:甲醇或乙醇30-50%、缓蚀剂0.1-0.3%、植物油酸6_17%、高级醇混合体
5-14%、地沟油 10-20%、醋酸乙酯 3-7%、碳十二 5_16%、二茂铁 0.3-0.8%、航煤 4_8%。
[0011]所述缓蚀剂为二叔丁基对甲酚与巯基苯丙三氮唑按1:1比例混合。所述高级醇混合体由40%甲醇生产的副产品和60%乙醇生产的副产品混合而成。所述航煤为国标航空煤油。所述地沟油选用脱色脱水去除杂质的精炼地沟油。
[0012]缓蚀剂起缓解对发动机的腐蚀和橡胶的溶胀老化。高级醇混合体、植物油酸是助溶乳化作用，乙醚、草酸二丁酯、二茂铁为助燃剂，用来提升十六烷值增加着火性；戊硼烷、航煤为调节剂，用来调节燃料热值。醋酸乙酯溶解地沟油，降低粘度。碳十二起到增加燃料热值和助溶剂作用。
[0013]将上述原料按顺序按上述配比依次混合并不断搅拌40min，混合均匀，制备成所述以地沟油为原料的醇基生物燃料油。可以单烧也可与市售柴油按2: 8、3: 7、4:6等不同比例勾兑混合参烧，动力强劲，不需改变发动机构造，尾气排放符合环保要求，经济效益显著，适合大多数消费者的消费能力。
[0014]与现有技术相比:本发明所述以地沟油为原料的醇基生物燃料油具有以下优点:节约能源，主要节约国家石油资源，保证品质。甲醇是煤化产品，量大质优价廉，用以缓解我国富煤缺油问题。环保效果好，目前面临严重的环境污染污染的社会问题，高效节能，环保新能源产品势在必行，本发明还利用植物油厂低价油脂，餐饮业的地沟油为原料，既提高甲醇的热值又解决了污染。具有优良的环保性能，主要表现在生物质燃料油中硫含量低，使得二氧化硫和硫化物的排放降低，可减少35-65% ;生物质燃料中不含对环境造成污染的芳香族烷烃，因此排放气体对人体损害低。具有较好的润滑性能，可延长发动机喷油系统的使用寿命。具有良好的燃烧性能，十六烷值高，燃烧性能好于石化油。具有可再生性，原料供应有保障。无需变动原有设备工作状态，可直接替石化油，也可与石化油渗混使用，长期储存不分层、不变质、不浑浊。本发明与纯石化燃料相比，排放的烟气中NO、SO大幅下降，NO的排放量可降低25-50%，能耗率可提高5-10%，节油率提高1-1.5%。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为外特性下2#M混合燃料与0#柴油的输出扭矩比较结果图；图2为外特性下2#M混合燃料与0#柴油的输出功率的比较为比较结果图；图3为外特性下2#M混合燃料与0#柴油有效燃油消耗率的比较结果图；图4为在1200r/min转速下2#M混合燃料与0#柴油有效燃油消耗率比较结果图；图5为在1600r/min转速下2#M混合燃料与0#柴油有效燃油消耗率比较结果图；图6为在2000r/min转速下2#M混合燃料与0#柴油有效燃油消耗率比较结果图；图7为在2400r/min转速下2#M混合燃料与0#柴油有效燃油消耗率比较结果图。
【具体实施方式】
[0016]实施例1:一种以地沟油为原料的醇基生物燃料油，由下列体积百分比的原料制备而成:甲醇30%、缓蚀剂0.3%、植物油酸17%、高级醇混合体24%、地沟油15%、醋酸乙酯5%、乙醚5%、草酸二丁酯3%、戊硼烷0.7%。
[0017]所述缓蚀剂为二叔丁基对甲酚与巯基苯丙三氮唑按1:1比例混合。所述高级醇混合体由40%甲醇生产的副产品和60%乙醇生产的副产品混合而成。将上述原料按顺序按上述配比依次混合并不断搅拌40min，混合均匀即可。所制备的油品醇柴油十六烷值50，热值32MJ/L 以上，闪点 35-60°C。
[0018]实施例2:—种以地沟油为原料的醇基生物燃料油，由下列体积百分比的原料制备而成:乙醇40%、缓蚀剂0.2%、植物油酸10%、高级醇混合体15%、地沟油20%、醋酸乙酯1%、乙醚6.3%、草酸二丁酯7%、戊硼烷0.5%。
[0019]所述缓蚀剂为二叔丁基对甲酚与巯基苯丙三氮唑按1:1比例混合。所述高级醇混合体由40%甲醇生产的副产品和60%乙醇生产的副产品混合而成。制备方法同实施例1制备方法。所制备的油品醇柴油十六烷值48，热值32MJ/L以上，闪点35-60°C。
[0020]实施例3:—种以地沟油为原料的醇基生物燃料油，由下列体积百分比的原料制备而成:甲醇50%、缓蚀剂0.1%、植物油酸7%、高级醇混合体10%、地沟油10%、醋酸乙酯
1.4%、乙醚16%、草酸二丁酯4%、戊硼烷1.5%。
[0021]所述缓蚀剂为二叔丁基对甲酚与巯基苯丙三氮唑按1:1比例混合。所述高级醇混合体由40%甲醇生产的副产品和60%乙醇生产的副产品混合而成。制备方法同实施例1制备方法。所制备的油品醇柴油十六烷值55，热值32MJ/L以上，闪点35-60°C。
[0022]实施例4:一种以地沟油为原料的醇基生物燃料油，由下列体积百分比的原料制备而成:乙醇30%、缓蚀剂0.3%、植物油酸17%、高级醇混合体14%、地沟油20%、醋酸乙酯3%、碳十二 9%、二茂铁0.7%、航煤6%。
[0023]所述缓蚀剂为二叔丁基对甲酚与巯基苯丙三氮唑按1:1比例混合。所述高级醇混合体由40%甲醇生产的副产品和60%乙醇生产的副产品混合而成。所述航煤为国标航空煤油。所制备的油品主醇柴油十六烷值45，热值32MJ/L，闪点35-60°C。
[0024]实施例5:—种以地沟油为原料的醇基生物燃料油，由下列体积百分比的原料制备而成:甲醇47%、缓蚀剂0.2%、植物油酸12%、高级醇混合体10%、地沟油10%、醋酸乙酯7%、碳十二 5%、二茂铁0.8%、航煤8%。
[0025]所述缓蚀剂为二叔丁基对甲酚与巯基苯丙三氮唑按1:1比例混合。所述高级醇混合体由40%甲醇生产的副产品和60%乙醇生产的副产品混合而成。所述航煤为国标航空煤油。所制备的油品主醇柴油十六烷值52，热值32MJ/L，闪点35-60°C。
[0026]实施例6:—种以地沟油为原料的醇基生物燃料油，由下列体积百分比的原料制备而成:乙醇50%、缓蚀剂0.1%、植物油酸6%、高级醇混合体5%、地沟油13.6%、醋酸乙酯5%、碳十二 16%、二茂铁0.3%、航煤4%。
[0027]所述缓蚀剂为二叔丁基对甲酚与巯基苯丙三氮唑按1:1比例混合。所述高级醇混合体由40%甲醇生产的副产品和60%乙醇生产的副产品混合而成。所述航煤为国标航空煤油。所制备的油品主醇柴油十六烷值54，热值32MJ/L，闪点35-60°C。
[0028]实施例7:—种以地沟油为原料的醇基生物燃料油，由下列体积百分比的原料制备而成:乙醇40%、缓蚀剂0.2%、植物油酸6%、高级醇混合体8%、地沟油20%、醋酸乙酯2%、碳十二 16%、二茂铁0.8%、航煤7%。
[0029]所述缓蚀剂为二叔丁基对甲酚与巯基苯丙三氮唑按1:1比例混合。所述高级醇混合体由40%甲醇生产的副产品和60%乙醇生产的副产品混合而成。所述航煤为国标航空煤油。所制备的油品主醇柴油十六烷值47，热值32MJ/L，闪点35-60°C。
[0030]实施例8:一种以地沟油为原料的醇基生物燃料油，由下列体积百分比的原料制备而成:乙醇50%、缓蚀剂0.3%、植物油酸17%、高级醇混合体7%、地沟油13.7%、醋酸乙酯2%、乙醚5%、草酸二丁酯4%、戊硼烷1%。
[0031]所述缓蚀剂为二叔丁基对甲酚与巯基苯丙三氮唑按1:1比例混合。所述高级醇混合体由40%甲醇生产的副产品和60%乙醇生产的副产品混合而成。所述航煤为国标航空煤油。所制备的油品主醇柴油十六烷值51，热值32MJ/L，闪点35-60°C。
[0032]实验例1:测试在4100QBZL柴油机中燃用不同配比混合燃料柴油机的动力性能、经济性能以及排放性能，得到相应的试验数据，为混合燃料比例的筛选及其在柴油机上应用提供参考和依据。l#z是按体积比计算:用20%的实施例2所制备的以地沟油为原料的醇基生物燃料油和80%的0#柴油混合液体进行的台架测试。2#M是按体积比计算:用20%的实施例5所制备的以地沟油为原料的醇基生物燃料油和80%的0#柴油体积比混合液体进行的台架测试。
[0033]1.试验所用设备以及仪器见表1。
[0034]表1
【权利要求】
1.一种以地沟油为原料的醇基生物燃料油，其特征在于:由下列体积百分比的原料制备而成:甲醇或乙醇30-50%、缓蚀剂0.1-0.3%、植物油酸6-17%、高级醇混合体5_24%、地沟油10-20%、醋酸乙酯1_7%，其余为添加剂。
2.根据权利要求1所述的一种以地沟油为原料的醇基生物燃料油，其特征在于:由下列体积百分比的原料制备而成:甲醇或乙醇30-50%、缓蚀剂0.1-0.3%、植物油酸6-17%、高级醇混合体10-24%、地沟油10-20%、醋酸乙酯1-5%、乙醚5-16%、草酸二丁酯3_7%、戊硼烷0.5-1.5%。
3.根据权利要求1所述的一种以地沟油为原料的醇基生物燃料油，其特征在于:由下列体积百分比的原料制备而成:甲醇或乙醇30-50%、缓蚀剂0.1-0.3%、植物油酸6-17%、高级醇混合体5-14%、地沟油10-20%、醋酸乙酯3-7%、碳十二 5_16%、二茂铁0.3-0.8%、航煤4-8% ο
4.根据权利要求1或2或3所述的一种以地沟油为原料的醇基生物燃料油，其特征在于:所述缓蚀剂为二叔丁基对甲酚与巯基苯丙三氮唑按1:1比例混合。
5.根据权利要求1或2或3所述的一种以地沟油为原料的醇基生物燃料油，其特征在于:所 述高级醇混合体由40%甲醇生产的副产品和60%乙醇生产的副产品混合而成。
【文档编号】C10L1/182GK104164258SQ201410329474
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2014年7月11日
【发明者】王兴 申请人:王兴