[發明專利]一種甲醇乳化加氫催化生物柴油及其制備方法

在審

• 申請號: 202010950550.5
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112175680A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 何志霞;孫中成;玄鐵民;艾哈邁德·埃爾薩伊德·易卜拉欣·埃西西
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C10L1/02
• 分類號: C10L1/02;C10L1/182
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種甲醇乳化加氫催化生物柴油及其制備方法，屬于石油化工技術領域；本發明中，通過將加氫催化生物柴油與甲醇乳化，并以正辛醇作為助溶劑，制備得到甲醇乳化加氫催化生物柴油；所述甲醇乳化加氫催化生物柴油十六烷值為77.8~78.6，低熱值為42.02 MJ/kg~43.06 MJ/kg，并且其制備成本低、穩定好，具有較高的經濟實用價值。

技術領域

本發明屬于石油化工技術領域，具體涉及一種甲醇乳化加氫催化生物柴油及其制備方法。

背景技術

近年來，隨著能源短缺、環境污染問題日益突出以及嚴苛排放法規的執行，柴油機燃燒技術面臨清潔、高效等一系列挑戰，可替代燃料的研究受到越來越多的關注。其中，甲醇以來源廣泛、可大規模量產及獨特的理化特性可有效降低顆粒物、NOx的生成，成為最具潛力的發動機替代燃料之一。但是甲醇潤滑性能差、十六烷值低，汽化潛熱高和著火溫度高，單獨應用于發動機易造成部件磨損，冷啟動、小負荷著火困難與燃燒穩定性等問題。

在柴油可替代燃料方面，新一代加氫催化生物柴油由于其不含氧，硫含量低，較高的低位熱值和較高的十六烷值等優良特點近年來得到廣泛研究，但加氫催化二代生物柴油屬于高品質燃油，其由于十六烷值過高（CN=81.6）和冷凝點較高（18℃）無法直接車用。

目前，有研究者以油酸和異丁醇作為乳化劑，制備了甲醇/柴油乳化油，并在發動機中對缸壓和放熱率進行了研究；還有研究者將甲醇/生物柴油/柴油乳化油在雙缸柴油機上進行了性能測試。雖然甲醇乳化柴油在試驗過程中放熱率可以得到提高，顆粒排放物質量、濃度及NOx明顯降低，但仍存在乳化生物柴油穩定性較差、保存時間較短、乳化劑成分復雜、成本較高、難以推廣應用等一系列問題。

發明內容

針對現有技術中存在不足，本發明提供了一種甲醇乳化加氫催化生物柴油及其制備方法。本發明中采用加氫催化生物柴油與甲醇乳化，以正辛醇作為助溶劑，制備得到的甲醇乳化加氫催化生物柴油成本低、穩定好、可放置六個月以上不分層，并且其十六烷值和低熱值高于柴油，具有較高的經濟實用價值，符合柴油機使用標準。

本發明是通過以下技術手段實現上述技術目的的。

本發明首先提供了一種甲醇乳化加氫催化生物柴油，所述甲醇乳化加氫催化生物柴油中以體積分數計，包括甲醇15%~25%，加氫催化生物柴油58%~68%和17%的助溶劑。

其中，所述助溶劑為正辛醇。

本發明還提供了上述甲醇乳化加氫催化生物柴油的制備方法，具體包括如下步驟：

將甲醇、助溶劑超聲混合，然后加入加氫催化生物柴油，然后在30~40℃下超聲乳化，得到所述甲醇乳化加氫催化生物柴油。

進一步的，以體積分數計，所述甲醇的用量為15%~25%，加氫催化生物柴油的用量為58%~68%，助溶劑用量為17%。

進一步的，所述助溶劑為正辛醇。

進一步的，所述超聲混合的條件為：在30~40℃下超聲15min。

進一步的，所述超聲乳化時間為30min。

進一步的，制備得到的甲醇乳化加氫催化生物柴油十六烷值為77.8~78.6，低熱值為42.02 MJ/kg~43.06 MJ/kg。

與現有技術相比，本發明的有益效果在于：

本發明采用了加氫催化生物柴油與甲醇乳化，與現有技術相比，本發明所述方法可以大量乳化甲醇，對碳煙和NOx排放降低的效果更加明顯。本發明所述加氫催化生物柴油屬于清潔、可持續能源，具有不含氧，較高的低位熱值和較高的十六烷值等優良特點與甲醇特點能進行很好互補；并且本發明采用正辛醇作為助溶劑，成分簡單，混合方法易于操作，便于大規模推廣。