[发明专利]一种柴油－生物柴油－乙醇混合燃料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以乙醇、0^#柴油、生物柴油为原料的柴油机的清洁替代燃料及其制备方法。

背景技术

我国是能源消费大国，随着经济的发展石油资源的消费增长尤其迅速，特别是柴油，目前我国一些城市出现柴油供应短缺的局面，而未来随着我国经济建设步伐的进一步加快，柴油的供求矛盾将更加突出。另一方面，我国机动车保有量的不断增长导致城市空气污染加剧，迫切需要寻求更清洁的环保能源。从目前世界各国的经验看，生物质燃料是技术最简单、最经济、应用最广泛的环保新能源。

生物质燃料主要包括生物柴油和生物乙醇，它们都是富氧的可再生环保燃料。巴西和美国是推广使用乙醇燃料最早的国家，已有20多年的使用历史。生物柴油则在近年来发展迅速，欧美、日韩及巴西、印度等国都在积极开展生物柴油项目。目前制约乙醇和生物柴油应用的主要因素是成本，尤其是生物柴油，不利于推广使用。但乙醇和生物柴油的制取技术已有很大提高，随着产业化的发展，乙醇和生物柴油的生产成本能够取得重大突破，使之成为石化燃料的有效代替品。

乙醇与柴油理化性质相差较大，较大比例乙醇(通常超过10％)与柴油不容易互溶，含水较大的乙醇与柴油更不容易互溶，一般乙醇与柴油混合需添加助溶剂改善混合燃料的稳定性。生物柴油与乙醇和柴油的互溶性都很好，因此可以利用生物柴油作为乙醇与柴油的助溶剂，同时生物柴油粘度较大，十六烷值也较高，可以提高乙醇柴油的粘度和十六烷值，得到理化特性较为理想的混合燃料。

发明内容

本发明的目的是提供一种以柴油为基础的柴油-生物柴油-乙醇混合燃料，本发明由含量为97％～99.7％的乙醇、0^#柴油以及生物柴油在常温常压下混合而成，混合燃料各组分的体积百分比如下：

乙醇          21％～30％

0^#柴油        40％～58％

生物柴油      21％～30％。

上述含量为99.7％的乙醇为优先选用。

所述生物柴油主要成分为含量大于99％的脂肪酸甲酯。

按上述各组分配制成本发明的柴油-生物柴油-乙醇混合燃料的方法是：

将乙醇、0^#柴油及生物柴油在常温常压下按所给定的比例进行搅拌调和，调和方式一般采用罐调和或管道调和。调和完成后即成产品。

本发明的有益效果是：本发明相对于现有技术专利号为200610054011.3的专利“一种乙醇柴油及其制备方法”，上述专利的技术方案是乙醇柴油由5％～20％乙醇、商品标号柴油20％～92％、含量为96％～99.9％的脂肪酸酯3％～75％组成。使用乙醇作为脂肪酸酯的变性剂，并将变性乙醇与普通柴油混合制成乙醇柴油。

本发明在以下几方面相对于现有技术存在显著的不同：

1、设计目的不同

因乙醇与柴油理化特性相差较大，两者之间互溶性很差，必须添加助溶剂。助溶剂的组分与比例对燃料的价格、混合气的组成、燃烧过程与排放均会产生影响。本发明将生物柴油作为乙醇与柴油的助溶剂，专利200610054011.3中是使用乙醇作为脂肪酸酯的变性剂，两者目的不同。

2、材料配方比例不同

乙醇添加比例不高(低于20％)则对发动机排放改善作用不突出；但添加比例太高(高于30％)又会使得发动机冷启动性变差，动力性下降，所以本方发明将乙醇比例控制在21％～30％之间。

代用燃料的推广受到价格的限制，据了解2008年4月市场上优质生物柴油的售价约8000元～8800元/吨，乙醇售价约5000元～7000元/吨，0#柴油售价则为7000～7200元/吨。柴油中大比例掺烧生物柴油会导致成本升高，难以推广。

生物柴油与柴油可以任意比例互溶，但乙醇与柴油并不能任意比例互溶，生物柴油、乙醇与柴油三者间也并不能以任意比例互溶。通常在0℃以上时，在常压下需要生物柴油的比例高于20％，乙醇与柴油即才可以以任意比例互溶。

结合混合燃料的理化特性、燃烧特性和成本考虑，本发明将生物柴油的比例控制在21％～30％之间。

这样本发明的混合燃料中柴油比例为40％-58％。

可见本发明的混合燃料中三种原材料(乙醇、生物柴油、柴油)的比例与专利200610054011.3完全不同。

3、燃料的排放性能不同