[发明专利]一种提高生物柴油低温流动性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高生物柴油低温流动性的方法，属于精细化工技术领域。所述发明包括活性离子液体催化剂体系的的合成、氢化聚烯烃的制备以及在生物柴油中改善低温流动性的应用。

背景技术

生物柴油作为一种新型清洁、可再生能源，已直接用作柴油机燃料，成为替代燃料中增长速率最快的产品，是典型的“绿色可再生能源”。2011年，美国生物柴油产量为1.15 × 10⁶吨，预计2016年，将达到3.3 × 10⁶吨，且主要产品形式是B20混合油。2010年，德国生物柴油的产量为3.4 × 10⁷吨，并拥有900多家生物柴油加油站，且规定在主要交通要道只允许销售生物柴油。2010年，国内生物柴油的利用量达到20万吨，预计2020年将达200万吨。

生物柴油的迅速发展将减缓人类对石化柴油的依赖。然而，生物柴油的凝固点高，低温流动性能差等缺陷制约了其应用。因此，降低生物柴油的凝固点和提高低温流动性成为生物柴油推广的技术关键。

目前，改善生物柴油低温流动性能的主要方法是添加降凝剂。如US 0039238公开了经臭氧化处理的动植物油脂为生物柴油降凝剂的方法，在添加量为1 ~ 1.5%下可有效降低生物柴油的凝点，但对冷滤点没有效果。US 6203585使用1 ~ 5%的聚甲基丙烯酸酯作为添加剂，降低了生物柴油的倾点。CN 101760263 A公开了一种降低生物柴油凝固点的方法，主要是在生物柴油中按特定比例添加不带双键的支链甲基硬脂酸甲酯的混合物，且甲基可以在不同位置，充分混合后得低凝固点的生物柴油。CN 102477318 A公开了一种生物柴油降凝剂及其制备方法和应用，主要组分为3 ~ 30%的α-OH聚酯类化合物和70 ~ 97%的聚甲基丙烯酸烷基脂的混合物，该类降凝剂明显降低了生物柴油的冷滤点。

本发明的目的是为了提供一种有效降低生物柴油的凝点、倾点、冷滤点及粘度的方法。多支链、空间结构对称的超支化聚烯烃能诱导石蜡生成球晶和致密的蜡晶结构，减少了比表面积，抑制了蜡晶间网状结构的形成。初步认为，其与蜡的相互作用近似于表面活性剂的“增溶”作用。

发明内容

本发明在已有专利201110366937.7和201310248390X的基础上进行了技术优化，公开了一种高效提高生物柴油低温流动性的方法。通过将生物柴油与氢化聚乙烯按照一定比例混合，明显改善了产品的清亮度、降低了凝点、浊点和粘度。

一种高效提高生物柴油低温流动性的方法，操作步骤如下：

（1）活性离子液体催化剂体系的制备：在真空手套箱中，将A、B、C三组分以摩尔比例为n（组分A）: n（组分B）: n（组分C）= 8 : 3 : 5～4 : 1 : 30在有机溶剂下混溶，调节搅拌速度以控制反应剧烈程度，在反应温度为30～80℃，2～15小时后反应结束，制备出活性离子液体催化剂。

其中，组分A为卤化烷基吡啶、1, 2-二烷基咪唑或季磷盐；组分B为复合烷基铝（AlEt₂Cl-AlR₃）、纳米SiO₂、无水Al₂O₃、氯代烷基铝中（R_nAlX_3-n，X为F、Cl、Br、I，n = 1, 2, 3）；组分C为金属卤化物，如AlCl₃、ZnCl₂、TiCl₃、TiCl₄、CuCl₂、MgCl₂等。