[发明专利]一种利用混合反胶束体系制备改性柴油的方法

说明书

技术领域

本发明属于反胶束技术及其应用领域和新能源开发领域，具体涉及到一种利用混合反胶束体系制备改性柴油的方法。

背景技术

我国是世界上经济发展最为迅速的国家之一，对能源的需求量长期持续高速增长，在现在的能源消耗构成中，除煤炭能够满足自给外，石油和天然气供给远远满足不了经济发展的需要，特别是石油，据中国最大的石油公司中国石油天然气集团公司预测，中国今年将消耗3.79亿吨原油、6440万吨汽油、1.44亿吨柴油和1310万吨煤油。根据去年的消费量，这些数字将表示今年原油使用量将增加大约3.8％，而石油产品使用量将增加3％。在这样的背景情况下，研究可以替代石油来生产高品质柴油的方法对我国不仅具有非常重要的现实意义，同时还具有非常重要的战略意义。

反胶束体系是将表面活性剂溶解到有机溶剂中形成的，国内外研究较多的是利用反胶束体系提取植物蛋白，而对油脂的研究较少。利用反胶束体系制得的植物油由于含有有机溶剂，不可直接食用，如果将其制成可食用的植物油，成本较高且操作繁琐，不能应用于工业化大规模生产，没有太大的现实意义。但是，将反胶束技术应用于制备高品质的改性柴油，具有很广的应用前景，其经济效益不可估量。

花生是全球最重要的五大油料作物之一，花生籽仁的主要成分是蛋白质、脂肪和碳水化合物，其含量分别为24％～36％、50％左右和10％～23％。我国的花生产量位居世界第一位，为我们的研究提供了丰富的原料。因此，将反胶束技术应用于改性柴油的研究是很有必要的。

发明内容

本发明的目的正是针对目前石油能源紧缺，清洁柴油稳定性差的问题，而提供的一种利用混合反胶束体系制备改性柴油的方法，在提取制备的过程中，辅助以超声波，大大提高了效率。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种利用混合反胶束体系制备改性柴油的方法，首先将柴油与二-(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠和十六烷基三甲基溴化铵混合反胶束溶液按一定体积混合，再将含油原料加入其中，通过超声波辅助提取，然后固液分离得到改性柴油。其具体步骤如下：

S1、选用市售全脂花生粉，过40-60目筛，作为原料备用；

S2、配制二-(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠和十六烷基三甲基溴化铵的混合反胶束溶液；

S3、将混合反胶束溶液与柴油混合形成混合体系，将过筛后的原料加入到该混合体系中，通过超声辅助提取，然后固液分离得到改性柴油；

S4、固液分离后的残渣与异辛烷混合，然后超声辅助进一步提取，固液分离后，即得到毛油；

S5、重复步骤S3，将所得的毛油作为原料与花生粉原料一起加入到所述混合体系中，进一步制备改性柴油。

本发明中，在步骤S1中，所述的全脂花生粉，是通过将花生轻微翻炒去红衣，然后直接粉碎过筛而得到的。

在步骤S2中，所述的反胶束溶液是由二-(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠-十六烷基三甲基溴化铵/异辛烷/正己醇/缓冲液组成的，其中：二-(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠∶十六烷基三甲基溴化铵的重量比例为1∶1～4∶1，二-(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠/十六烷基三甲基溴化铵的添加量为30g/L～90g/L，异辛烷∶正己醇的体积比为2∶1-5∶1，缓冲液添加量为0.01L/L～0.10L/L，控制反胶束体系中水与二-(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸钠/十六烷基三甲基溴化铵的摩尔比Wo为8～24，调节pH为7.0～9.0。优选的缓冲溶液是KCl-磷酸盐缓冲液或NaCl-磷酸盐缓冲液。

在步骤S3中，混合反胶束溶液与柴油的体积比为2∶1-1∶2，全脂花生粉原料添加到所述混合体系中的比例为50-150g/L，所述的超声波辅助提取，超声波频率20-50KHz，功率120-240W，温度50-100℃，时间5-15min；所述的固液分离是使用离心分离的方法，所用转速为3000-6000r/min，离心时间为10-15min。得到的产品即为高品质的改性柴油成品，不需要进一步的处理即可使用。通过步骤S2中Wo值控制改性柴油中的水含量。

使用本发明制备得到的改性柴油为油包水型(W/O)改性柴油，能够有效地使油、水相容而形成较为稳定的油包水型(W/O)改性柴油，其保存期可长达一年之久，同时由于表面活性剂也具有优良的燃烧性能，配制的改性柴油中含有部分水，在燃烧过程中存在微爆效应，使改性柴油的燃烧更完全，有效地降低了尾气污染物的排放，达到了节能、环保的目的。