一种具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油及其制备方法。按体积份数计算，该三元复合低醇型生物柴油由5?30份地沟油生物柴油、5?30份低碳醇和60?90份煤直接液化柴油混合而成。本发明通过将地沟油生物柴油、低碳醇和煤直接液化柴油在室温下超声分散15?20min后，静置4?5小时，制备得到具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油。本发明的三元复合低醇型生物柴油具有优秀的低温流动性，调配过程简捷高效，绿色环保，无需其它处理就能直接用于柴油机中，相比纯净的地沟油生物柴油，其浊点、冷滤点和倾点分别降低19?40℃、21?41℃和24?53℃，能满足各类柴油机动车在低温下正常工作。
【专利说明】
一种具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油及其制备方法
技术领域
[0001 ]本发明属于化工技术领域，涉及一种生物柴油，具体来说是一种具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油及其制备方法。
【背景技术】
[0002]生物柴油是一种绿色、环保的石化柴油的良好替代品，具有十分优秀的的安全性和润滑性、环境友好性和易降解性。它主要由各种动植物油脂、煎炸油、地沟油等与甲醇反应制得的一种长链脂肪酸混合酯。生物柴油主要指标与石化柴油基本一致，与柴油相溶性极佳，可与柴油以任意比例混合使用，可直接添加使用而无需改造柴油机。此外，生物柴油还具有原料来源广泛、可再生、适用性广、效益高等优点，是国家“十二五”鼓励发展的可再生绿色能源，市场前景广阔，能产生较高的经济效益、社会效益以及生态效益。
[0003]目前，影响我国生物柴油发展的最重要因素就是生物柴油低温流动性能较差。主要原因在于低温下生物柴油中的饱和脂肪酸酯容易结晶，并随温度降低晶体快速增长，相互粘结，形成大的三维网状结构，使生物柴油流动性丧失去，无法在柴油机中正常使用。所以，改善生物柴油低温流动性成为推动生物柴油产业发展、推广生物柴油实际应用的当务之急。
[0004]煤炭资源是当前我国储量最为丰富的，也是应用最为普遍的能源之一。作为一种新型、洁净的商业化液体燃料，煤直接液化柴油是一种高温、高压、催化剂下，煤直接液化加氢改质所得的全馏分油。煤直接液化柴油具有非常有序的低温流动性，并可与生物柴油完美混溶，进而有效改善生物柴油的低温流动性。此外，碳链长度低于(:5范围内的低碳醇(甲醇、乙醇、丁醇等)同样是一种具有较高低温流动性能的生物质液体燃料。煤直接液化柴油，协同少量低碳醇，共同加入生物柴油中，形成三元复合低碳醇型生物燃料，能够有效地改善了生物柴油低温流动性差的问题，推动生物柴油应用，同时提高了煤制油和低碳醇类的十六烷值，闪点、粘度等性质，使得三种液体燃料的优缺点充分互补，方法操作简单、快捷、高效。相比单独煤制油或低碳醇和生物柴油的二元调和，增强效果更显著。而且，充分立足于我国煤炭资源丰富及生物柴油制备原料充裕这一基本国情，所得到的一种具有低温性的三元复合低醇型生物柴油燃料是一种性能卓越、绿色环保生物质能源，具有非常广阔的应用前景。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油及其制备方法，所述的这种具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油很好的解决了现有技术中的生物柴油低温流动性差的技术问题。
[0006]本发明提供的一种具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油，由生物柴油、低碳醇和煤直接液化柴油混合而成，按体积份数计算，其原料组成及含量如下:
[0007]生物柴油5-30份
[0008]低碳醇5-30份
[0009]煤直接液化柴油60-90份；
[0010]其中，所述生物柴油为地沟油生物柴油，低碳醇为甲醇、乙醇或正丁醇中任一种。
[0011]优选的，三元复合低醇型生物柴油中，按体积份数计算，其原料组成及含量如下:
[0012]生物柴油10-20份
[0013]低碳醇10-20份
[0014]煤直接液化柴油60-80份。
[0015]本发明还提供一种上述具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油的制备方法，具体步骤如下:按照体积份数量取生物柴油、低碳醇和煤直接液化柴油，搅拌混合均匀后超声分散15-20min，再静置4-6小时，即得具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油。
[0016]具体的，所述的地沟油生物柴油、低碳醇、煤直接液化柴油均具有国家标准，本发明采用的为市售产品，在此不再赘述。
[0017]本发明主要使用煤直接液化柴油和较少量的低碳醇和地沟油生物柴油。充分利用煤直接液化柴油和低碳醇卓越的低温性能以及我国丰富的煤炭资源、低碳醇和生物柴油制备原料，身体力行响应我国“十二五”计划中发展绿色能源的号召，进而提供了一种具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油。本发明利用地沟油生物柴油可以与低碳醇和煤直接液化柴油以任意比例混溶的特性，以及生物柴油本身的较好的表面活性剂性质，充分发挥煤直接液化柴油和低碳醇的卓越的低温性能进而提高生物柴油的低温流动性，操作方法简单、高效。
[0018]本发明的一种具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油，由于低碳醇和煤直接液化柴油拥有极其优秀的低温流动性，可以很好地增强生物柴油的低温流动性，二者比例提高，低温流动性有显著提高。而且一定量的低碳醇的加入和煤直接液化柴油显示出良好的协同作用，使得生物柴油低温流动性进一步增强，相比单纯的二元调和效果更显著，所得三元复合低醇型生物柴油的低温流动性更好。
[0019]本发明的具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油低温性能优秀，调配过程简单高效，环境友好，无需其它处理即可直接用于柴油机。相比纯的地沟油生物柴油，其浊点、冷滤点和倾点分别降低19-40°C、21-4rC和24-53°C，因此低温流动性能卓越，降凝效果显著，其它各项性能均达国家标准，满足各种柴油机动车在低温下正常工作。
【具体实施方式】
[0020]下面结合具体的实施例对本发明的技术方案做进一步的描述，但本发明并不限于下述实施例。
[0021 ] 本发明中浊点、冷滤点和倾点的测量方法分别依据《GB/T 6986-2014石油产品浊点测定》、《SH/T0248-2006柴油和民用取暖油冷滤点测定法》和《ASTM D97-2009石油产品倾点标准试验方法》进行。
[0022]本发明所用原料:
[0023]地沟油生物柴油实验室自制；
[0024]低碳醇购自上海泰坦科技；
[0025]煤直接液化柴油购自中国神华煤制油化工有限公司；
[0026]实施例1
[0027]一种具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油，由生物柴油、低碳醇和煤直接液化
[0028]柴油混合而成，按体积份数计算，其原料组成及含量如下:
[0029]生物柴油5份
[0030]低碳醇5份[0031 ]煤直接液化柴油 90份
[0032]其中，所述生物柴油为地沟油生物柴油，低碳醇为正丁醇。
[0033]上述的一种具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油的制备方法，步骤如下:
[0034]室温下将生物柴油、正丁醇和煤直接液化柴油搅拌混合均匀，并在超声波处理器上超声分散15_20min，静置4-6小时，即得具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油。
[0035]经测试所得的一种具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油的浊点、冷滤点和倾点分别降低40°C、41°C和53°C。
[0036]对照实施例1
[0037]—种具有低温流动性的二元复合型生物柴油，由生物柴油和煤直接液化柴油混合而成，按体积份数计算，其原料组成及含量如下:
[0038]地沟油生物柴油5份
[0039]煤直接液化柴油95份
[0040]上述的一种具有低温流动性的二元复合型生物柴油的制备方法，步骤如下:
[0041]室温下将生物柴油和煤直接液化柴油搅拌均匀，并在超声波处理器上超声分散15-20min，静置4-6小时，即得具有低温流动性的二元复合型生物柴油。
[0042]经测试上述对照实施例1所得的一种具有低温流动性的二元复合型生物柴油的浊点、冷滤点和倾点分别降低30°C、31°C和46°C。
[0043]通过上述实施例和应用实施例1进行对比，可以看出一定量的低碳醇的加入能够和煤直接液化柴油表现出很好的协同作用，从而使得生物柴油低温流动性进一步增强。
[0044]实施例2
[0045]—种具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油，由生物柴油、低碳醇和煤直接液化柴油混合而成，按体积份数计算，其原料组成及含量如下:
[0046]生物柴油10份
[0047]低碳醇10份
[0048]煤直接液化柴油80份
[0049]其中，所述生物柴油为地沟油生物柴油，低碳醇为正丁醇。
[0050]上述的一种具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油的制备方法，步骤如下:[0051 ]室温下将生物柴油、正丁醇和煤直接液化柴油混合搅拌均匀，并在超声分散15-20min，静置4-6小时，即得具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油。
[0052]经测试所得的一种具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油的浊点、冷滤点和倾点分别降低32°C、33°C和39°C。
[0053]对照实施例2
[0054]一种具有低温流动性的二元复合型生物柴油，由生物柴油和煤直接液化柴油混合而成，按体积份数计算，其原料组成及含量如下:
[0055]地沟油生物柴油10份
[0056]煤直接液化柴油90份
[0057]上述的一种具有低温流动性的二元复合型生物柴油的制备方法，步骤如下:
[0058]室温下将生物柴油和煤直接液化柴油混合搅拌，超声分散15-20min，静置4-6小时，即得具有低温流动性的二元复合型生物柴油。
[0059]经测试上述对照实施例2所得的一种具有低温流动性的二元复合型生物柴油的浊点、冷滤点和倾点分别降低25°C、26°C和36°C。
[0060]通过上述实施例和应用实施例2进行对比，可以看出少量低碳醇能够和煤直接液化柴油表现出很好的协同作用，从而使得生物柴油低温流动性进一步增强。
[0061 ] 实施例3
[0062]一种具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油，由生物柴油、低碳醇和煤直接液化柴油混合而成，按体积份数计算，其原料组成及含量如下:
[0063]生物柴油20份
[0064]低碳醇20份
[0065]煤直接液化柴油60份
[0066]其中，所述生物柴油为地沟油生物柴油，低碳醇为正丁醇。
[0067]上述的一种具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油的制备方法，步骤如下:
[0068]室温下将生物柴油、正丁醇和煤直接液化柴油混合搅拌均匀，并超声分散15-20min，静置4-6小时，即得具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油。
[0069]经测试所得的一种具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油的浊点、冷滤点和倾点分别降低22°C、22°C和28°C。
[0070]实施例4
[0071]—种具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油，由生物柴油、低碳醇和煤直接液化柴油混合而成，按体积份数计算，其原料组成及含量如下:
[0072]生物柴油30份
[0073]低碳醇10份
[0074]煤直接液化柴油60份
[0075]其中，所述生物柴油为地沟油生物柴油，低碳醇为正丁醇。
[0076]上述的一种具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油的制备方法，步骤如下:
[0077]室温下将生物柴油、正丁醇和煤直接液化柴油混合搅拌均匀，并超声分散15-20min，静置4-6小时，即得具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油。
[0078]经测试所得的一种具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油的浊点、冷滤点和倾点分别降低19°C、21°C和24°C。
[0079]实施例5
[0080]一种具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油，由生物柴油、低碳醇和煤直接液化柴油混合而成，按体积份数计算，其原料组成及含量如下:
[0081 ] 生物柴油20份
[0082]低碳醇10份
[0083]煤直接液化柴油70份
[0084]其中，所述生物柴油为地沟油生物柴油，低碳醇为正丁醇。
[0085]上述的一种具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油的制备方法，步骤如下:
[0086]室温下将生物柴油、正丁醇和煤直接液化柴油混合搅拌均匀，并超声分散15-20min，静置4-6小时，即得具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油。
[0087]经测试所得的一种具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油的浊点、冷滤点和倾点分别降低22°C、23°C和27°C。
[0088]实施例6
[0089]一种具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油，由生物柴油、低碳醇和煤直接液化柴油混合而成，按体积份数计算，其原料组成及含量如下:
[0090]生物柴油20份
[0091]低碳醇10份
[0092]煤直接液化柴油70份
[0093]其中，所述生物柴油为地沟油生物柴油，低碳醇为甲醇。
[0094]上述的一种具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油的制备方法，步骤如下:
[0095]室温下将生物柴油、甲醇和煤直接液化柴油混合搅拌均匀，并超声分散15_20min，静置4-6小时，即得具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油。
[0096]经测试所得的一种具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油的浊点、冷滤点和倾点分别降低20°C、20°C和24°C。
[0097]实施例7
[0098]一种具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油，由生物柴油、低碳醇和煤直接液化柴油混合而成，按体积份数计算，其原料组成及含量如下:
[0099]生物柴油20份
[0100]低碳醇10份
[0101]煤直接液化柴油70份
[0102]其中，所述生物柴油为地沟油生物柴油，低碳醇为乙醇。
[0103]上述的一种具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油的制备方法，步骤如下:
[0104]室温下将生物柴油、乙醇和煤直接液化柴油混合搅拌均匀，并超声分散15-20min，静置4-6小时，即得具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油。
[0105]经测试所得的一种具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油的浊点、冷滤点和倾点分别降低20 °C, 210C和25 °C。
[0106]综上所述，本发明的一种具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油，该三元复合型生物柴油中所含有的煤直接液化柴油拥有极其优秀的低温流动性，可以很好地增强生物柴油的低温流动性，二者比例提高，低温流动性有显著提高。而且一定量的低碳醇的加入和煤直接液化柴油显示出良好的协同作用，使得生物柴油低温流动性进一步增强。相比纯的地沟油生物柴油，浊点、冷滤点和倾点分别降低19-40 °C、21-41°C和24-53 °C。因此具有卓越的低温流动性，显著的降凝效果，而且可行性较高。
[0107]同时实施例1-7中得到的三元复合低醇型生物柴油的倾点、浊点、运动粘度、氧化安定性、热值、密度以及酸值都符合国标GB_T20828-2007及EN14214和ASTM D6751对生物柴油技术性能的相关要求。
[0108]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做的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油，其特征在于:由生物柴油、低碳醇和煤直接液化柴油混合而成，按体积份数计算，其原料组成及含量如下: 生物柴油5-30份 低碳醇5-30份 煤直接液化柴油60-90份 其中，所述生物柴油为地沟油生物柴油，低碳醇为甲醇、乙醇或正丁醇中任一种。2.根据权利要求1所述的三元复合低醇型生物柴油，其特征在于:按体积份数计算，其原料组成及含量如下: 生物柴油10-20份 低碳醇10-20份 煤直接液化柴油60-80份。3.—种根据权利要求1-2之一所述的具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油的制备方法，其特征在于:按照体积份数量取生物柴油、低碳醇和煤直接液化柴油，搅拌混合均匀后超声分散15_20min，再静置4-6小时，即得具有低温流动性的三元复合低醇型生物柴油。
【文档编号】C10L1/04GK106010683SQ201610427127
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月15日
【发明人】韩生, 薛原, 蔺华林, 许光文, 赵志成, 廉翔, 周嘉伟, 刘平, 陈达明, 马文飞, 余伟萍, 陈红艳, 李勇, 常兴, 张虹玲, 邓钦钦
【申请人】上海应用技术学院