[发明专利]一种多元配方组合的生物柴油的添加剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及燃料油领域，特别是涉及一种运用多元配方组合的柴油的添加剂及其制备方法。

背景技术

我国缺油少气，煤炭资源相对丰富，煤基醇醚燃料来源广，以优势醇醚资源替代石油资源，或者使用醇醚类燃料和石油混合物来替代石油资源，有利于生态环境，促进经济的可持续发展，并可创造新的经济增长点。

很多国家曾推广乙醇汽油，乙醇在石化汽油中的添加量一般为10～15%，但由于乙醇主要来源于农作物，其推广面临着成本和粮食安全等诸多问题，故近年重点推广添加甲醇。甲醇主要来源是煤化工或很多化工的副产品，且不与粮农业争夺资源，燃烧时碳排放低，发展甲醇燃油对于解决当前的能源紧缺具有重要的意义。

众所周知市场上最紧缺的是柴油，柴油的用途广，用量大，我国石油燃料的需求缺口主要体现在柴油上，柴油成为紧缺能源中的紧缺产品，国家每年在进口原油的同时还要进口大量的成品柴油，能把甲醇与柴油以混合燃料简便应用并与化石柴油互换使用，是行业众多专家的技术梦想，但迄今尚未较好解决。

据公开资料，德国试验用的M15甲醇-柴油混合燃料中，助溶剂的体积添加量为15%，着火促进剂的体积添加量为1%，燃料的十六烷值可达45，由于助溶剂和着火促进剂的价格都很高，而且用量太大，限制了其在市场燃料中的推广使用。

申请号为201210200197.4的中国专利申请公开了一种通过多元添加剂混合甲醇基燃料与柴油混溶的技术，存在添加剂组分复杂、闪点与制造工艺、性价比难于取舍的缺点，例如甲醇基燃料采用甲醇和油酸简单混配时闪点低，而采用甲醇改性复合体混配又导致工艺复杂、成本高。在另一份申请号为201010274919.1的中国专利申请中公开了一种甲醇柴油，其表面活性剂采用非离子聚氧乙烯醚类，亲水亲油平衡值为3～6，以及其他助剂。这些配方都在一定程度可解决甲醇-柴油的互溶问题，但仍然存在着易分层、互溶度与澄明度不足等问题，或性价比低方面的缺陷。

目前市场上通常所述的生物柴油，大多是在油酸甲酯主体基础上添加助燃剂而成，存在凝点高、冷滤点高、腐蚀性强及性价比不足的缺陷，急需一种可改善其燃烧性能尤其是压燃性能、提高其综合性价比的添加剂。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种基于正丁醇、油酸等多种常规生物原料与石化产品助剂混配的柴油的添加剂，并可视具体用途添加纯水，其可按一定比例加入到普通石化柴油、甲醇改性复合体或其混合物中使用，具有燃烧高清洁或低碳的特征，以图较大程度地实现节约石油资源、达到节能减排的技术应用目标。

为了实现该目的，本发明主要是运用胶体表面化学原理，解决了正丁醇与纯水的改性以及与油酸的低成本互溶、改性后以较大比例添加到柴油中能保持良好燃烧性状的技术难题，使多种原材料互溶成的生物燃料油体系稳定期长，利于运输储备；尤其是通过表面活性剂和改性添加剂的复合作用，使混溶柴油或生物燃料油形成稳定的油状微胶囊结构，有效地达到燃烧充分、降低碳排放量的目的。

为实现上述目的，本发明提供了一种多元配方组合而成的生物柴油的添加剂，基于100重量份，包括：

油酸5～78重量份；

正丁醇5～45重量份；

表面活性剂1～31重量份；

改性添加剂1～42重量份；

工业纯水不大于73重量份；

所述油酸（化学简式CH₃(CH₂)₇CH=CH(CH₂)₇COOH）为含18个碳原子和1个双键的不饱和脂肪酸，是构成动、植物油脂的一种重要成分，不溶于水，油酸的来源同样较复杂，其结构链因来源不同而含饱和链的丰度不同，饱和链丰度太高的油酸低温流动性差，具体制造时宜选择含不饱和链较多的产品；油酸既可以视为正丁醇的乳化剂，又是将其改性为“亲油”的共聚物。

所述正丁醇化学式为CH₃CH₂CH₂CH₂OH，是一种无色、有酒气味的液体，沸点117.7°C，稍溶于水，可用于制造丙烯酸丁酯、醋酸丁酯、乙二醇丁醚以及作为有机合成中间体和生物化学药的萃取剂，还可用于制造表面活性剂。正丁醇在水的溶解度并不大，需要借助油酸的适当添加量尤其是表面活性剂的优选运用形成稳定体系。