一种生物燃料复合油及其制备方法与流程

本发明涉及燃料，具体为一种生物燃料复合油及其制备方法。

背景技术：

1、生物燃料是指由生物质或其转化产物制成的可替代或补充矿物燃料的燃料。生物燃料具有可再生、清洁、低碳等优点，是一种具有广阔发展前景的新能源。目前，常见的生物燃料有生物柴油、生物乙醇、生物甲醇、生物氢等。

2、生物柴油是指由植物油或动物油经过酯交换反应制得的长链脂肪酸甲酯(fame)，其性能与矿物柴油相近，可以直接作为柴油机的燃料或与柴油混合使用。生物柴油具有高辛烷值、高氧含量、低硫含量、低碳氢比等特点，可以有效降低尾气排放中的颗粒物(pm)、碳氢化合物(hc)、一氧化碳(co)和二氧化硫(so2)等污染物，同时也可以减少温室气体的排放。

3、然而，生物柴油也存在一些问题，如低温流动性差、储存稳定性差、氧化安定性差、高温高压下易产生结垢等，这些问题限制了生物柴油的广泛应用。因此，需要对生物柴油进行改性或添加剂，以提高其性能和适应性。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种生物燃料复合油及其制备方法，具有良好的低温流动性、储存稳定性、氧化安定性和抗结垢性能，可以作为柴油机的高效清洁燃料或与柴油混合使用，可以有效解决背景技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种生物燃料复合油，按重量百分比计，包括以下组分：

3、a)生物柴油：55-90％；

4、b)二甲基亚碳酸酯(dmc)：5-30％；

5、c)乙二醇单甲醚(eme)：2-15％；

6、d)抗氧化剂：0.01-0.5％；

7、e)抗结垢剂：0.01-0.5％。

8、进一步的，所述的生物柴油是由大豆油、菜籽油、棕榈油、蓖麻油、花生油、葵花籽油、玉米油、废食用油、牛油、猪油中的一种或多种经过酯交换反应制得的。

9、进一步的，所述的二甲基亚碳酸酯(dmc)的质量分数为10-20％。

10、进一步的，所述的乙二醇单甲醚(eme)的质量分数为5-10％。

11、进一步的，所述的抗氧化剂是叔丁基羟基茴香醚(bht)、叔丁基羟基茶酚(bha)、二苯胺(dpa)、苯并三唑类(bta)、苯并四唑类(bza)中的一种或多种。

12、进一步的，所述的抗结垢剂是聚丙烯酸钠(paa-na)、聚丙烯酸钾(paa-k)、聚马来酸钠(pma-na)、聚马来酸钾(pma-k)、聚羧酸类(pca)、聚羧酸盐类(pcas)中的一种或多种。

13、本发明还提供了一种制备上述生物燃料复合油的方法包括以下步骤：

14、s1)将所述组分a)生物柴油55-90％过滤后加热至50-80℃和b)二甲基亚碳酸酯5-30％过滤后加热至50-80℃，生物柴油和二甲基亚碳酸酯按3：1-9：1的重量比混合，并加入所述组分d)抗氧化剂0.01-0.5％，在50-80℃下搅拌30-60min得到混合液1；

15、s2)将所述组分c)乙二醇单甲醚2-15％和e)抗结垢剂0.01-0.5％过滤后加热至50-80℃，乙二醇单甲醚和抗结垢剂按10：1-50：1的重量比混合，并加入适量的水，在50-80℃下搅拌30-60min得到混合液2；

16、s3)将混合液1和混合液2按4：1-17：1的重量比混合，并在80-100℃下搅拌30-60min得到所述生物燃料复合油。继续冷却至室温，静置12-48h后取上清液。

17、进一步的，在步骤s1)中，所述组分a)生物柴油和b)二甲基亚碳酸酯的重量比为5：1-8：1。

18、进一步的，在步骤s2)中，所述组分c)乙二醇单甲醚和e)抗结垢剂的重量比为20：1-40：1。

19、进一步的，在步骤s3)中，混合液1和混合液2的重量比为6：1-12：1。

20、与现有技术相比，本生物燃料复合油及其制备方法，具有以下好处：

21、1、本申请以生物柴油为基础组分，提供主要的燃料能量，来源广泛；二甲基亚碳酸酯和乙二醇单甲醚增加了生物燃料复合油的辛烷值和氧含量，同时改善了低温流动性；抗氧化剂防止或减缓氧化变质，提高储存稳定性；抗结垢剂防止或减少高温高压下的积碳结垢，延长发动机使用寿命；

22、2、该生物燃料复合油的制备方法简单可行，易于工业化生产。由于二甲基亚碳酸酯和乙二醇单甲醚的加入，生物燃料复合油较生物柴油具有更高的辛烷值和更好的低温流动性，抗氧化剂和抗结垢剂的添加也明显改善了生物燃料复合油的储存稳定性和抗结垢性能；

23、3、本发明提供的生物燃料复合油及其制备方法，能够克服生物柴油存在的问题，具有良好的低温流动性、储存稳定性、氧化安定性和抗结垢性能，既具有生物柴油的环保优点，也具有与石油柴油相当甚至更优异的性能，可以高效清洁地替代柴油机的燃料使用，实现能源多样化和环境保护。

技术特征：

1.一种生物燃料复合油，其特征在于：按重量百分比计，包括以下组分：a)生物柴油：55-90％；

2.根据权利要求1所述的一种生物燃料复合油，其特征在于：所述的生物柴油是由大豆油、菜籽油、棕榈油、蓖麻油、花生油、葵花籽油、玉米油、废食用油、牛油、猪油中的一种或多种经过酯交换反应制得。

3.根据权利要求1所述的一种生物燃料复合油，其特征在于：所述二甲基亚碳酸酯(dmc)的质量分数为10-20％。

4.根据权利要求1所述的一种生物燃料复合油，其特征在于：所述乙二醇单甲醚(eme)的质量分数为5-10％。

5.根据权利要求1所述的一种生物燃料复合油，其特征在于：所述抗氧化剂是叔丁基羟基茴香醚(bht)、叔丁基羟基茶酚(bha)、二苯胺(dpa)、苯并三唑类(bta)、苯并四唑类(bza)中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种生物燃料复合油，其特征在于：所述抗结垢剂是聚丙烯酸钠(paa-na)、聚丙烯酸钾(paa-k)、聚马来酸钠(pma-na)、聚马来酸钾(pma-k)、聚羧酸类(pca)、聚羧酸盐类(pcas)中的一种或多种。

7.一种制备权利要求1所述的一种生物燃料复合油的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种生物燃料复合油的制备方法，其特征在于，在步骤s1)中，所述组分a)生物柴油和b)二甲基亚碳酸酯的重量比为5：1-8：1。

9.根据权利要求7或8所述的一种生物燃料复合油的制备方法，其特征在于，在步骤s2)中，所述组分c)乙二醇单甲醚和e)抗结垢剂的重量比为20：1-40：1。

10.根据任一项权利要求7-8所述的一种生物燃料复合油的制备方法，其特征在于，在步骤s3)中，混合液1和混合液2的重量比为6：1-12：1。

技术总结
本发明公开了一种生物燃料复合油，按重量百分比计，包括以下组分：a)生物柴油：50‑90％；b)二甲基亚碳酸酯(DMC)：5‑30％；c)乙二醇单甲醚(EME)：2‑15％；d)抗氧化剂：0.01‑0.5％；e)抗结垢剂：0.01‑0.5％，所述的生物柴油是由大豆油、菜籽油、棕榈油、蓖麻油、花生油、葵花籽油、玉米油、废食用油、牛油、猪油等中的一种或多种经过酯交换反应制得的，本发明能够克服生物柴油存在的问题，具有良好的低温流动性、储存稳定性、氧化安定性和抗结垢性能，既具有生物柴油的环保优点，也具有与石油柴油相当甚至更优异的性能，可以高效清洁地替代柴油机的燃料使用，实现能源多样化和环境保护。

技术研发人员：段龙记,段根超
受保护的技术使用者：洛阳华燃石化科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14