[发明专利]一种多元配方组合的生物燃油及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及燃料油领域，特别是涉及一种运用多元配方组合的生物燃油及其制备的工艺方法。

背景技术

我国缺油少气，煤炭资源相对丰富，煤基醇醚燃料来源广，以优势醇醚资源替代石油资源，或者使用醇醚类燃料和石油混合物来替代石油资源，有利于生态环境，促进经济的可持续发展，并可创造新的经济增长点。

很多国家曾推广乙醇汽油，乙醇在石化汽油中的添加量一般为10～15%，但由于乙醇主要来源于农作物，其推广面临着成本和粮食安全等诸多问题，故近年重点推广添加甲醇。甲醇主要来源是煤化工或很多化工的副产品，且不与粮农业争夺资源，燃烧时碳排放低，发展甲醇燃油对于解决当前的能源紧缺具有重要的意义。

众所周知市场上最紧缺的是柴油，柴油的用途广，用量大，我国石油燃料的需求缺口主要体现在柴油上，柴油成为紧缺能源中的紧缺产品，国家每年在进口原油的同时还要进口大量的成品柴油，能把甲醇与柴油以混合燃料简便应用并与化石柴油互换使用，是行业众多专家的技术梦想，但迄今尚未较好解决。

甲醇（CH₃OH）是低级醇中结构最简单的化合物，极性羟基（OH）在分子中比例很大，含氧量高达50%，具有燃烧速度快、放热快、热效率高的特点，理论加入到石化汽油或石化柴油中可大量节省石油资源，但现阶段甲醇添加在汽油的技术尚不理想（添加量一般≤15%），鲜见添加在柴油的技术成功范例。甲醇是典型的亲水性化合物，而柴油属典型的油相碳氢高分子化合物，是含9到18个碳原子的链烷、环烷或芳烃的混合物，常规条件下甲醇和柴油完全不能互溶，存在甲醇与柴油的互溶、闪点低、十六烷值低、与水的乳化分层等公知的技术难题：

据公开资料，德国试验用的M15甲醇-柴油混合燃料中，助溶剂的体积添加量为15%，着火促进剂的体积添加量为1%，燃料的十六烷值可达45，由于助溶剂和着火促进剂的价格都很高，而且用量太大，限制了其在市场燃料中的推广使用。

申请号为201210200197.4的中国专利申请公开了一种通过多元添加剂混合甲醇基燃料与柴油混溶的技术，存在添加剂组分复杂、闪点与制造工艺、性价比难于取舍的缺点，例如甲醇基燃料采用甲醇和油酸简单混配时闪点低，而采用甲醇改性复合体混配又导致工艺复杂、成本高。在另一份申请号为201010274919.1的中国专利申请中公开了一种甲醇柴油，其表面活性剂采用非离子聚氧乙烯醚类，亲水亲油平衡值为3～6，以及其他助剂。这些配方都在一定程度可解决甲醇-柴油的互溶问题，但仍然存在着易分层、互溶度与澄明度不足等问题，或性价比低方面的缺陷。

目前市场上常见的甲醇或乙醇改性燃料油，普遍存在热值低的缺陷；通常所述的生物柴油，大多是指油酸甲酯或油酸甲酯与石化柴油的混合物，存在凝点高、冷滤点高、腐蚀性强及性价比不足的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种基于甲醇或乙醇、甲醇改性复合体、油酸等多种常规生物原料与石化柴油混配的多元生物燃油，并可视具体用途添加纯水，可按一定比例与普通石化柴油混合使用，具有燃烧高清洁或低碳的特征，以图较大程度地实现节约石油资源、达到节能减排的技术应用目标。

为了实现该目标，本发明主要是运用胶体表面化学原理，解决了甲醇或乙醇或其混合物与纯水的改性以及与油酸、甲醇改性复合体的低成本互溶的技术难题，在一定比例范围可与石化柴油充分互溶，使多种原材料互溶成的生物燃料油稳定期长，利于运输储备；又通过表面活性剂的助乳化作用，使生物燃料油及其混溶柴油形成稳定的油状微胶囊结构，有效地提高燃烧效率，降低碳排放量的目的。

为实现上述目的，本发明提供了一种多元配方组合而成的生物燃油，基于100重量份，包括：

甲醇改性复合体不大于85重量份，且不为0重量份；

油酸5～70重量份；

甲醇或乙醇，或其混合物5～80重量份；

表面活性剂1～8重量份；

改性添加剂1～15重量份；

工业纯水0～45重量份。

所述的甲醇改性复合体，至少包含如下物质中的一种或多种：甲醇与醇缩合而成的醚类（例如叔丁基甲醚）、甲醇与酸缩合而成的酯类（如碳酸二乙酯、油酸甲酯），其加入可有效降低石化柴油的添加量，节省工业成本；但甲醇改性复合体的来源较复杂，其结构链因来源不同而含饱和链的丰度不同，当饱和链丰度太高时会带来燃烧排放增大，同时影响低温流动性，具体制造时可酌情添加。