一种醇醚生物柴油及含有该醇醚生物柴油的混合柴油

摘要

本发明涉及清洁能源领域。为解决现有的生物柴油在应用中安全性及推广性差的问题，本发明提出一种醇醚生物柴油，由重量百分比分别为68-92％的基础液，0.15-1.5％的十六烷值改进剂，5-8％的线型醚，1.5-3％的表面活性剂、0.03-1％的降凝剂，1.32-3.5％的助溶剂和0-15％的变性甲醇均匀混合形成；基础液为椰油醇和辛醇的混合液或椰油醇，椰油醇和辛醇的混合液中椰油醇与辛醇的重量比为任意比；线型醚为线型醚类中的任意一种或多种醚，表面活性剂包含烷醇酰胺，降凝剂包含乙烯一醏酸乙烯脂共聚物、甲基丙烯酯聚合物或苯乙烯酯聚合物中的任意一种或多种，助溶剂为异丁醇或正丁醇，变性甲醇由甲醇和六膦胺混合形成。该醇醚生物柴油燃烧率高，安全性高，制备成本低，便于广泛推广。

说明书

技术领域

本发明涉及清洁能源领域，尤其涉及一种醇醚生物柴油以及含有该醇醚生 物柴油的混合柴油。

背景技术

随着经济的发展，汽车数量快速增长，汽车耗费的石化柴油量急剧上涨。 由于石化柴油燃烧会产生大量有害物质，导致由汽车尾气排放造成的环境污染 问题日益严重。另外，由于石油是不可再生资源，随着汽车数量的快速增长， 燃油耗费量增大，加快了石油资源的枯竭速度。

为降低汽车尾气对环境的污染，减缓石油资源的枯竭速度，本领域的技术 人员提出使用生物柴油来代替石化柴油。现有的生物柴油大都是动植物油脂通 过酯化和酯交换生产出的脂肪酸低碳烷基酯。相较于石化柴油，该生物柴油易 降解，降低了环境污染。但是，该生物柴油还存在如下不足：使用时，汽车排 放的尾气中氮氧化物含量高，污染环境；汽车在行驶过程中突然熄火，易发生 交通事故，安全性差；须与普通的石化柴油混合才能使用，且混合时，该生物 柴油与普通石化柴油的重量比必须小于5％，不利于广泛推广应用。

发明内容

为提高现有的生物柴油的环保性能及安全性能，并解决现有的生物柴油推 广性差的问题，发明人经研究发现：现有的生物柴油燃烧排放物中氮氧化物含 量高是因为现有的生物柴油黏度高、燃烧完全性差造成的。汽车在行驶过程中 突然熄火是因为汽车供油中断造成的。进一步研究发现，该生物柴油的黏度偏 高，还含有不饱和双键结构，易因氧化发生聚合反应而产生胶状物质，导致该 生物柴油的雾化性差，进而堵塞汽车供油系统中的油泵、化油器或喷油嘴，并 在供油系统中形成积碳，从而造成汽车因供油中断。

本发明提出一种醇醚生物柴油，该醇醚生物柴油由重量百分比分别为 68-92％的基础液，0.15-1.5％的十六烷值改进剂，5-8％的线型醚，1.5-3％的表面 活性剂、0.03-1％的降凝剂，1.32-3.5％的助溶剂和0-15％的变性甲醇均匀混合形 成；所述基础液为椰油醇和辛醇的混合液或椰油醇，且所述椰油醇和辛醇的混 合液中椰油醇与辛醇的重量比为任意比；所述线型醚为线型醚类中的任意一种 或多种醚，所述表面活性剂包含烷醇酰胺，所述降凝剂包含乙烯一醏酸乙烯脂 共聚物、甲基丙烯酯聚合物或苯乙烯酯聚合物中的任意一种或多种，所述助溶 剂为异丁醇或正丁醇，所述变性甲醇由甲醇和六膦胺混合形成。这样的醇醚生 物柴油，燃烧完全性好，利用率高；流动性强，雾化性好，且不易产生沉淀， 安全性高；制备方法简单，制备成本低；可与普通石化柴油以任意比混合使用， 便于广泛推广。

优选地，所述椰油醇和辛醇的混合液中椰油醇与辛醇的重量比为3∶2～9∶1。 这样，可提高醇醚生物柴油的燃烧性能。

优选地，所述十六烷值改进剂为硝酸异戊酯或草酸二异戊酯。

优选地，所述表面活性剂还包含由烷基胺盐、纯度为50％的烷醇酰胺及乙 醇胺按1∶1∶1的重量比混合形成的复配物。这样，可以进一步降低醇醚生物柴油 中各组分的表面张力，提高各组分间的溶溶性能，提高混合均匀度。

优选地，所述线型醚为二正戊基醚。这样，可以进一步提高醇醚生物柴油 的利用率。

优选地，所述降凝剂为乙烯一醋酸乙烯脂共聚物。这样，可以进一步降低 醇醚生物柴油的凝点，扩大醇醚生物柴油的可使用地域范围。

优选地，所述变性甲醇由重量比为2000∶1的甲醇和六膦胺混合形成。

优选地，所述醇醚生物柴油由重量百分比分别为92％的椰油醇，0.025％的 烷醇酰胺、0.015％的异丙醇胺以及1.46％由烷基胺盐、纯度为50％的烷醇酰胺 及乙醇胺按1∶1∶1的重量比混合形成的复配物，0.03％的乙烯一醏酸乙烯脂共聚 物，1.32％的异丁醇、0.15％的硝酸异戊酯，5％的二正戊基醚均匀混合形成。

优选地，所述醇醚生物柴油由重量百分比分别为70％的椰油醇，15％的辛醇， 1％的草酸二异戊酯，6％的二正戊基醚，0.25％的苯乙烯酯聚合物，0.15％的甲基 丙烯酯聚合物，1.6％的异丁醇，0.5％的烷醇酰胺，1.5％由烷基胺盐、纯度为50％ 的烷醇酰胺及乙醇胺按1∶1∶1的重量比混合形成的复配物，4％的变性甲醇均匀混 合形成。

本发明醇醚生物柴油燃烧完全性好，利用率高；流动性强，雾化性好，且 不易产生沉淀，安全性高；制备方法简单，制备成本低；可与普通石化柴油以 任意比混合使用，便于广泛推广。优选用二正戊基醚作为线型醚，乙烯一醋酸 乙烯脂共聚物作为降凝剂，可以进一步提高醇醚生物柴油的利用率，降低醇醚 生物柴油的凝点，扩大醇醚生物柴油的可使用地域范围。

本发明还提出一种混合柴油，该混合柴油由上述任意一种醇醚生物柴油与 普通石化柴油混合形成。这样，不仅可以节约石化柴油的使用量，节约不可再 生的石化能源，还可以提高普通石化柴油的燃烧率，减少污染气体排放，保护 环境。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明醇醚生物柴油的成分及性能进行详细说明。

实施例1：A号醇醚生物柴油

取9200Kg的椰油醇作为制备本发明醇醚生物柴油的基础液。在基础液中加 入15Kg的硝酸异戊酯作为十六烷值改进剂，以使制备得到的醇醚生物柴油的十 六烷值在45-60之间。这样，既可以避免得到的醇醚生物柴油因燃烧延迟而导致 柴油机发生爆震，又可以避免得到的醇醚生物柴油因燃烧不完全而冒黑烟，污 染环境。在基础液中加入500Kg的二正戊基醚，以使醇醚生物柴油能够充分燃 烧，进而提高醇醚生物柴油的利用率。在基础液中加入150Kg的表面活性剂， 该表面活性剂包括2.5Kg的烷醇酰胺、1.5Kg的异丙醇胺以及146Kg由烷基胺盐、 纯度为50％的烷醇酰胺及乙醇胺按1∶1∶1的重量比混合形成的复配物。这样，降 低了醇醚生物柴油中各组分的表面张力，提高了各组分间的溶溶性能，使各组 分混合更均匀；产生泡沫，以在使用时对发动机形成保护。在基础液中加入3Kg 的乙烯一醏酸乙烯脂共聚物作为降凝剂，以降低醇醚生物柴油的凝点，使其能 够在低温环境中依然能够正常使用。在基础液中加入132Kg的异丁醇作为助溶 剂，以提高醇醚生物柴油的透明度。将按上述配比在基础液中加入十六烷值改 进剂、线型醚、表面活性剂、降凝剂及助溶剂形成的混合液混匀即得到A号醇 醚生物柴油。

根据车用柴油国家标准GB/T19147-2003对上述A号醇醚生物柴油进行检 测，检测结果如表1所示。

表1：

实施例2：B号醇醚生物柴油

取椰油醇和辛醇的混合液作为基础液，其中，椰油醇7000Kg，辛醇1500K。 在该基础液中加入100Kg的十六烷值改进剂，优选草酸二异戊酯；600Kg的线 型醚，优选二正戊基醚，也可以选用乙二醇甲醚和/或丁醚；200Kg的表面活性 剂，其中，烷醇酰胺50Kg，由烷基胺盐、纯度为50％的烷醇酰胺及乙醇胺按1∶1∶1 的重量比混合形成的复配物150Kg；40Kg的降凝剂，其中，苯乙烯酯聚合物 25Kg，甲基丙烯酯聚合物15Kg；160Kg的助溶剂，优选异丁醇；400Kg变性甲 醇，该变性甲醇由甲醇和六膦胺混合形成，优选地，甲醇和六膦胺的重量比为 2000∶1。将得到的基础液与十六烷值改进剂、线型醚、表面活性剂、降凝剂、助 溶剂及变性甲醇的混合液混合均匀即得到B号醇醚生物柴油。

在使用椰油醇和辛醇混合形成的混合液作为基础液时，二者的重量比可为 任意值，优选地，椰油醇和辛醇的重量比的比例范围是3∶2～9∶1。在该范围内， 制备得到的醇醚生物柴油的燃烧性能较好，凝点为0℃。另外，加入变性甲醇， 既不会影响醇醚生物柴油的性能，又可以大大降低醇醚生物柴油的制备成本。

根据车用柴油国家标准GB/T19147-2003对上述B号醇醚生物柴油进行检 测，检测结果如表2所示。

表2：

实施例3：C号醇醚生物柴油

取6800Kg的椰油醇作为基础液，并在该基础液中加入150Kg的草酸二异 戊酯、800Kg的二正戊基醚和1500Kg的变性甲醇；300Kg的表面活性剂，其中， 烷醇酰胺50Kg，由烷基胺盐、纯度为50％的烷醇酰胺及乙醇胺按1∶1∶1的重量 比混合形成的复配物250Kg；100Kg的降凝剂，其中，苯乙烯酯聚合物和乙烯 一醏酸乙烯脂共聚物分别50Kg；350Kg的助溶剂，优选正丁醇。将上述椰油醇、 草酸二异戊酯、二正戊基醚、变性甲醇及表面活性剂、降凝剂和助溶剂混合形 成的混合液混合均匀即可得到C号醇醚生物柴油。

根据车用柴油国家标准GB/T19147-2003对上述C号醇醚生物柴油进行检 测，检测结果如表3所示。

表3：

分别使用对上述A、B和C三种型号的醇醚生物柴油及国标III0#柴油进行 对比行车试验，并在稳态工况下对汽车排放的尾气进行检测，检测结果及比较 结果如表4所示。

表4：

用同一车辆分别使用A号醇醚生物柴油和国标III0#柴油进行耗油对比检测 试验，车辆的耗油量如表5所示。

表5：

用同一车辆分别使用A号醇醚生物柴油与国标III0#柴油进行自由加速工况 下的实车对比测试，自由加速烟度排放检测结果及比较结果如表6所示。

表6：

在制备醇醚生物柴油时，可以选用线型醚类中的任意一种或多种线型醚来 提高醇醚生物柴油的燃烧率，进而提高该醇醚生物柴油的利用率。

本发明醇醚生物柴油还可以与普通的石化柴油混合使用，且二者的重量比 可以为任意比。这样，可以提高普通石化柴油的燃烧率，减少污染气体排放， 保护环境；进而还可以减小石化柴油的使用量，节约不可再生的石化能源。

同一车辆分别使用I号混合柴油和II混合柴油进行加载减速工况下的实车 对比测试时，光吸收系数的检测结果如表7所示。其中，I号混合柴油由A号 醇醚生物柴油与国标III0#柴油混合形成，且二者的重量比为1∶10；II混合柴油 由B号醇醚生物柴油与国标III0#柴油混合形成，且二者的重量比为1∶2。

表7：