[發明專利]生物柴油抗氧化劑及含其的生物柴油

無效

• 申請號: 200810042377.8
• 申請日: 2008-09-02
• 公開（公告）號: CN101353600A
• 公開（公告）日: 2009-01-28
• 發明（設計）人: 張志;史吉平;張龍;杜風光;金澤民;劉鉞
• 申請（專利權）人: 上海天之冠可再生能源有限公司
• 主分類號: C10L1/18
• 分類號: C10L1/18
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉粉寶

技術領域

本發明涉及一種生物柴油抗氧化劑及含其的生物柴油。

背景技術

生物柴油是一種優質的柴油替代品，具有突出的環境友好性和可再生性，發展生物柴油產業，對于保障石油安全、保護生態環境、促進農業生產和實現可持續發展都具有十分重要的意義。近年來，生物柴油的研究已取得突破性進展，一個以生物柴油為代表的新興可再生能源產業正在國內外蓬勃興起。

生物柴油是以含油動植物油脂、廢棄油脂、工程藻類等為原料，與甲醇通過酯交換反應制成的脂肪酸甲酯，是一種可再生的清潔含氧液體燃料。

由于生物柴油一般含有較多的不飽和脂肪酸甲酯，如油酸甲酯、亞油酸甲酯、亞麻酸甲酯等，與石化柴油相比，生物柴油穩定性較差，非常容易氧化變質，氧化生成的不溶性及可溶性聚合物、老化酸和過氧化物等老化產物，會造成發動機濾網堵塞和噴射泵結焦，導致排煙增大、啟動困難、熄火；造成發動機金屬部件腐蝕、橡膠部件的老化變脆而導致燃料泄漏等使用問題，嚴重影響生物柴油在壓燃式發動機內的正常使用的燃料能值。因此，在我國《柴油機燃料調合用生物柴油(BD100)》國家標準GB/T20828-2007技術要求中，對生物柴油的氧化安定性指標有著嚴格的規定，要求在110℃加速氧化條件下，生物柴油的氧化安定性不能低于6小時。目前，我國大部分生物柴油生產企業所用原料為廢棄動植物油脂、酸化油、泔水油等高酸值原料，造成生物柴油成品的氧化安定性指標很難達到國家標準要求，這就需要采取一定的技術手段來提高生物柴油的氧化穩定性，以改善生物柴油的品質。

根據現有技術，通過外加化學抗氧化劑的方法，可以得到氧化安定性提高了的生物柴油。中國專利申請號為03825109.4的專利中描述了采用2，4-二叔丁基羥甲苯(BHT)抗氧化劑來提高生物柴油儲存穩定性的方法，但抗氧化劑的添加劑量較高，增加了使用成本；申請號為200510137575.9的專利通過主要抗氧化劑和次要抗氧化劑復配的方法來增加生物柴油的氧化穩定性，但主要抗氧化劑和次要抗氧化劑化學結構相對復雜，合成成本較高，使用受到限制。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于通過添加一定濃度的、結構相對簡單的抗氧化劑和(或)其他添加劑，解決前人有關抗氧化劑添加成本較高的缺陷，并且提高了生物柴油的氧化安定性。

一方面，本發明公開了一種生物柴油抗氧化劑，該抗氧化劑為具有下列結構通式(I)的化合物或它們的任意混合物

其中，R₁為-H或-CH₃或-C(CH₃)₃

R₂為-H或-OH或-(CH₂)₂COO-i-C_nH_2n+1，其中n為1～10，優選為

4～8

R₃為-H或-CH₃或-C(CH₃)₃

R₄為-H或-CH₃或-C(CH₃)₃。

在實施例中，所述抗氧化劑選自2，6-二叔丁基對苯二酚、2，5-二叔丁基對苯二酚、2，6-二叔丁基對甲基苯酚、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯、或β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸異辛醇酯中之一或它們的任意混合物，其中優選為2，6-二叔丁基對苯二酚。

另一方面，本發明還公開一種含有本發明所述抗氧化劑的生物柴油，其中所述抗氧化劑的含量為50～5000ppm。ppm表示一百萬份重量的溶液中所含溶質的重量。

生物柴油的氧化機理為自由基的鏈式反應，包括鏈引發、鏈增長和鏈終止三個反應過程。加入主抗氧化劑可以直接泯滅自由基，使反應體系中的自由基數量迅速減少，自由基鏈式反應終止，從而保護生物柴油免受氧化破壞。

上述抗氧化劑可以以固體的形式按照添加劑量直接加入至生物柴油中，在40℃～80℃條件下加熱，攪拌至抗氧化劑完全溶解于待穩定的生物柴油中。

上述抗氧化劑也可以先溶解于待穩定的生物柴油中，配制成濃度為5％～40％的母液，直至抗氧化劑濃度達到50～5000ppm。