[发明专利]一种生物柴油降凝剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有α-OH聚酯类化合物和聚甲基丙烯酸烷基酯混合物的新型降凝剂及其连续生产方法，以及该降凝剂在生物柴油、石化柴油或是二者的混合物中的应用。

背景技术

生物柴油是由动植物油和短链醇，经酯交换反应得到的脂肪酸酯的混和物，具有原料可再生和对环境友好性等特点。然而，和石化柴油不同，生物柴油蜡的结晶化在较高温度下就能发生，这样就限制了在低温地区和低温条件下使用；而常规的石化柴油降凝剂如甲基丙烯酸酯、聚α-烯烃等在一定程度上可以降低生物柴油的凝点，但难于降低其冷滤点。

US0039238公开了以臭氧化处理的动、植物油脂来作为生物柴油降凝剂。在加剂量为1-1.5％的条件下可有效降低生物柴油的凝点，但对冷滤点难于奏效。

US0167681等公开了以制备生物柴油过程中产生的副产物甘油和C₁～C₁₂的醛、C₃～C₈的酮、乙酸、甲酸乙酯、乙酸乙酯等反应制备的缩醛类化合物作为生物柴油降凝剂。在加剂量为1％的条件下，可使菜籽油生物柴油的冷滤点降低7℃。

US0010072公开了一种以马来酸酐、长链烷基醇和α-烯烃为原料合成的具有烷基聚醚类结构的降凝剂，并与其他含氧的甲基丙烯酸酯等复配，在加剂量为0.2％-1％的条件下，可使菜籽油生物柴油的凝点降低18-30℃，冷滤点降低3-12℃。

WO 27037在聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯的结构上引进其他极性基团(如-OH、含氧基团等)并和其他一种和一种以上的降凝剂相复配来作为生物柴油降凝剂，在加剂量为0.2％-1％的件下，可使菜籽油生物柴油的凝点降低18-30℃，冷滤点降低3-12℃。该类化合物以烷基聚醚类为代表，其典型结构如下所示。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型降凝剂，该降凝剂尤其对降低生物柴油、石化柴油或是二者混合物的冷滤点有着良好的效果。本发明的另一目的是提供该新型降凝剂的制备方法。本发明还有一个目的是该新型降凝剂的应用。

上述专利并没有教导本发明的实现，本发明开发的这种类型降凝剂用量少，且使用范围较广，不仅可适用于菜籽油生物柴油、大豆油生物柴油、棉籽油生物柴油、棕榈油生物柴油等，而且可适用于各种类型的石化柴油或是生物柴油和石化柴油的混合燃料。

本发明涉及的是一种具有α-OH结构的聚酯类化合物和聚甲基丙烯酸酯的连续生产方法。其组成由以下化合物构成。

(1)3-30％的α-OH聚酯类化合物

式中：R₁为范围在1-22间的烷基碳链；

R₂为H或CH₃；

R₃为H或C₁-C₆的烷基碳链；

R₄为H或CH₃；

R₅为H或CH₃；

n的范围在1-100之间；

(2)70-97％的聚甲基丙烯酸酯

式中：R₆为范围在1-22间的烷基碳链；

R₇为H或CH₃；

m的范围在1-100之间；

该降凝剂的制备，包括：

(A)至少一种甲基丙烯酸烷基酯、丙烯酸烷基酯或是二者的混合物，和

(B)一种具有α-OH结构的酯类化合物或是其它含氧基团的酯类化合物，和

(C)一种稀释剂、至少一种引发剂、一种链转移剂；

在反应器中用N₂或其它惰性气体保护下以连续的方式接触一段时间，使反应达到所需的转化率，然后蒸馏除去稀释剂，形成一种聚甲基丙烯酸酯和具有α-OH结构的聚酯类化合物的混合物。