[发明专利]一种适用于柴油机的大豆油/甲醇/四氢呋喃混合燃料

说明书

本发明公开了一种适用于柴油机的大豆油/甲醇/四氢呋喃混合燃料，由以下体积分数的成分组成：甲醇30％～40％大豆油20％～35％四氢呋喃35％～40％；本发明提供的新型混合燃料，大豆油/甲醇/THF具有良好的互溶性，所得混合燃料长期存放无分层。

技术领域

本发明涉及内燃机可再生替代能源领域，具体涉及一种适用于柴油机的大豆油/甲醇/四氢呋喃新型混合燃料。

背景技术

自上世纪70年代能源危机爆发之后，传统的石油基燃料的供应愈发成为内燃机应用的掣肘。另外，内燃机保有量的增加极大地挑战环境的承受力，排放问题与能源问题的解决一并成为低碳发展的新要求。随着中国经济的快速发展，燃料总需求越来越大。为了应对燃料短缺问题，全世界对寻找替代和清洁燃料资源的关注正在上升。替代燃料的主要条件是可持续的燃料供应生产。其中生物质通常被认为是所有植物和植物来源的材料，如油料作物、淀粉、糖和动物粪便等材料。这类材料目前被国际社会认可为地球上唯一的可再生资源。利用其合理开发新型燃料用于在必要时取代化石燃料，对于缓解中国石油燃料压力，降低内燃机排气污染，促进生物质能源的合理利用具有重要的意义。

植物油作为生物燃料的应用已被广泛研究。通过某些方法提取的油具有与柴油燃料接近的同源物理特性，这使得它们有可能被用作生物燃料。几种类型的植物油已经被用作潜在的替代燃料，如大豆、油菜籽、棉花和棕榈油。其中大豆油是从大豆种子中提炼出来的植物油中最高产的一种。大豆油具有与其它植物油一样的氧化稳定性和挥发性相对较低的优点。然而，大豆油的高粘度与密度成为其作为燃料应用的突出缺陷。因此，长期使用大豆油会导致发动机耐久性问题，如喷油嘴的结焦和燃料雾化不良以及较高NOx排放的活塞环的粘附。由于其高粘度的限制，大豆油作为柴油替代燃料的使用进展缓慢。

目前将植物油作为燃料的主要方法是通过转酯化处理制备生物柴油。这类研究主要是在不同的反应条件下，采用不同比例的油醇混合物进行转酯化反应。继而将获得的生物柴油与柴油或者其他醇类添加剂混合制备替代燃料。比如Sun Y等人研究了超临界甲醇、乙醇和1-丁醇与荠蓝油进行酯交换反应制备相应生物柴油的对比研究，参见{Sun Y,ReddyHK,Muppaneni T,Ponnusamy S,Patil PD,Li C,et al.A comparative study of directtransesterification of camelina oil under supercritical methanol,ethanol and1-butanol conditions.Fuel 2014；135:530–6.}(Sun Y,Reddy HK,Muppaneni T,Ponnusamy S,Patil PD,Li C,等.超临界甲醇、乙醇和正丁醇条件下茶油直接酯交换反应的比较研究。燃料2014；135:530–6.)并未实现该种植物油作为燃料的直接应用。现有方法不能避免因转酯化反应造成的原料油损耗，且在制备生物柴油的反应过程中也需要消耗相应的催化剂。为了避免这类损耗，寻求直接应用生物柴油原料油的方法是十分必要的。