[发明专利]一种甲醇乳化加氢催化生物柴油及其制备方法

说明书

本发明提供了一种甲醇乳化加氢催化生物柴油及其制备方法，属于石油化工技术领域；本发明中，通过将加氢催化生物柴油与甲醇乳化，并以正辛醇作为助溶剂，制备得到甲醇乳化加氢催化生物柴油；所述甲醇乳化加氢催化生物柴油十六烷值为77.8~78.6，低热值为42.02 MJ/kg~43.06 MJ/kg，并且其制备成本低、稳定好，具有较高的经济实用价值。

技术领域

本发明属于石油化工技术领域，具体涉及一种甲醇乳化加氢催化生物柴油及其制备方法。

背景技术

近年来，随着能源短缺、环境污染问题日益突出以及严苛排放法规的执行，柴油机燃烧技术面临清洁、高效等一系列挑战，可替代燃料的研究受到越来越多的关注。其中，甲醇以来源广泛、可大规模量产及独特的理化特性可有效降低颗粒物、NOx的生成，成为最具潜力的发动机替代燃料之一。但是甲醇润滑性能差、十六烷值低，汽化潜热高和着火温度高，单独应用于发动机易造成部件磨损，冷启动、小负荷着火困难与燃烧稳定性等问题。

在柴油可替代燃料方面，新一代加氢催化生物柴油由于其不含氧，硫含量低，较高的低位热值和较高的十六烷值等优良特点近年来得到广泛研究，但加氢催化二代生物柴油属于高品质燃油，其由于十六烷值过高（CN=81.6）和冷凝点较高（18℃）无法直接车用。

目前，有研究者以油酸和异丁醇作为乳化剂，制备了甲醇/柴油乳化油，并在发动机中对缸压和放热率进行了研究；还有研究者将甲醇/生物柴油/柴油乳化油在双缸柴油机上进行了性能测试。虽然甲醇乳化柴油在试验过程中放热率可以得到提高，颗粒排放物质量、浓度及NOx明显降低，但仍存在乳化生物柴油稳定性较差、保存时间较短、乳化剂成分复杂、成本较高、难以推广应用等一系列问题。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种甲醇乳化加氢催化生物柴油及其制备方法。本发明中采用加氢催化生物柴油与甲醇乳化，以正辛醇作为助溶剂，制备得到的甲醇乳化加氢催化生物柴油成本低、稳定好、可放置六个月以上不分层，并且其十六烷值和低热值高于柴油，具有较高的经济实用价值，符合柴油机使用标准。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

本发明首先提供了一种甲醇乳化加氢催化生物柴油，所述甲醇乳化加氢催化生物柴油中以体积分数计，包括甲醇15%~25%，加氢催化生物柴油58%~68%和17%的助溶剂。

其中，所述助溶剂为正辛醇。

本发明还提供了上述甲醇乳化加氢催化生物柴油的制备方法，具体包括如下步骤：

将甲醇、助溶剂超声混合，然后加入加氢催化生物柴油，然后在30~40℃下超声乳化，得到所述甲醇乳化加氢催化生物柴油。

进一步的，以体积分数计，所述甲醇的用量为15%~25%，加氢催化生物柴油的用量为58%~68%，助溶剂用量为17%。

进一步的，所述助溶剂为正辛醇。

进一步的，所述超声混合的条件为：在30~40℃下超声15min。

进一步的，所述超声乳化时间为30min。

进一步的，制备得到的甲醇乳化加氢催化生物柴油十六烷值为77.8~78.6，低热值为42.02 MJ/kg~43.06 MJ/kg。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明采用了加氢催化生物柴油与甲醇乳化，与现有技术相比，本发明所述方法可以大量乳化甲醇，对碳烟和NOx排放降低的效果更加明显。本发明所述加氢催化生物柴油属于清洁、可持续能源，具有不含氧，较高的低位热值和较高的十六烷值等优良特点与甲醇特点能进行很好互补；并且本发明采用正辛醇作为助溶剂，成分简单，混合方法易于操作，便于大规模推广。