[发明专利]一种生物柴油-石化柴油掺混油用含硼聚合物降凝剂及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种生物柴油‑石化柴油掺混油用含硼聚合物降凝剂及其制备方法和应用，包括步骤1：将十四醇和甲基丙烯酸按比例混合，得到甲基丙烯酸十四酯；步骤2：将甲基丙烯酸十四酯、烯丙基硼酸频哪醇酯混合，最终得到甲基丙烯酸十四酯‑烯丙基硼酸频哪醇酯二元聚合物；步骤3：将制备的降凝剂添加到大豆油生物柴油‑石化柴油掺混油中，测试其低温流动性能。本发明使用的掺混油降凝剂可以很好的溶解在油品中，硼元素提供的极性增强了降凝剂与蜡晶的相互作用，从而提高了掺混油的低温流动性能，改善了生物柴油‑石化柴油因低温流动性差而不能广泛应用的缺陷。

技术领域

本发明涉及掺混油降凝剂领域，具体涉及一种生物柴油-石化柴油掺混油用含硼聚合物降凝剂及其制备方法和应用。

背景技术

为了缓解全球能源短缺和环境恶化的问题，可再生和可持续能源引起了广泛关注。生物柴油是一种可再生能源之一，是由植物油、动物脂肪和废弃食用油生产的脂肪酸甲酯(FAME)的混合物。生物柴油具有可再生、十六烷值高、润滑性好、闪点高、无毒、可生物降解等优点，是替代石化柴油的理想燃料。生物柴油可与石化柴油任意比例掺混使用或完全代替石化柴油。CO、SO₂、芳香烃的排放随着生物柴油在石化柴油中的比例的增加而减少。

但是与石化柴油相比，生物柴油显示出更差的低温流动性能，生物柴油在低温下逐渐析出蜡晶并彼此交联形成了三维网状结构，将剩余的液体包裹起来，使得生物柴油失去低温流动性，导致柴油机燃油系统中的燃油管路或过滤器堵塞，严重影响到寒冷地区油品的储存、运输及使用。目前，提高生物柴油低温流动性的方法有冬化、臭氧化处理、降凝剂添加法、与柴油调和等。

与其他方法相比，添加降凝剂具有加剂量少、原料来源广、价格优廉、工艺简单、降凝效果好等优点，少量加入即可显著降低生物柴油的浊点、倾点和冷滤点，从而改善生物柴油的低温流动性能，被广泛关注、研制和应用。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种合成方法简单，原料少且易得，性能稳定，效果明显的生物柴油-石化柴油掺混油用含硼聚合物降凝剂及其制备方法和应用。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种生物柴油-石化柴油掺混油用含硼聚合物降凝剂的制备方法，该方法为：将甲基丙烯酸十四酯和烯丙基硼酸频哪醇酯混合后，加入溶剂和引发剂，加热反应，产物经过旋蒸，洗涤和真空干燥后，得到甲基丙烯酸十四酯-烯丙基硼酸频哪醇酯二元聚合物，即生物柴油-石化柴油掺混油用含硼聚合物降凝剂。

其反应方程式如下所示：

(m，n为大于等于1的整数)

进一步地，所述的甲基丙烯酸十四酯和烯丙基硼酸频哪醇酯的摩尔比为(3-12):1，优选(5-7):1，更优选6:1。

进一步地，所述的引发剂包括过氧化苯甲酰，其用量为甲基丙烯酸十四酯和烯丙基硼酸频哪醇酯总质量的0.9-1.1％。

进一步地，所述加热反应的温度为120-130℃，最优选120℃，时间为8-9h，最优选9h。进一步地，加热反应前先抽真空，时间2-3min，最优选3min，再通氮气，时间2-3min，往复1-3次，最优选3次。

进一步地，所述的甲基丙烯酸十四酯通过以下方法制备得到：将十四醇和甲基丙烯酸混合，加入溶剂，催化剂和阻聚剂，加热反应，产物经过碱洗、水洗，旋蒸和真空干燥，得到甲基丙烯酸十四酯。

进一步地，甲基丙烯酸十四酯制备时，所述的十四醇和甲基丙烯酸的摩尔比为(1.1-1.3):1；最优选1.2:1。

所述的催化剂为对甲苯磺酸，其用量为甲基丙烯酸和十四醇总质量的1.1-1.3％，最优选1.2％；所述的阻聚剂为对苯二酚，其用量为甲基丙烯酸和十四醇总质量的0.50-0.70％；最优选0.6％。