高燃烧值生物燃料的制备方法技术

本发明专利技术属于燃料技术领域，特别涉及高燃烧值生物燃料的制备方法，包括以下制备步骤：1)取藻类，加入与其同等重量的水，打成浆，离心分离，收集沉淀物；2)向沉淀物中加入与其同等重量的水，放入高压罐中，进行高压处理，得到浆液；3)将酶解，得到酶解液；4)将酶解液发酵，蒸馏，得到生物柴油；5)再向生物柴油中加入助燃剂、分散剂和清净剂，混合均匀，搅拌，过滤，即可。本发明专利技术方法能够最大限度提高藻类的提取率，且制备得到的生物燃料具有高热值，各性能均符合国标车用柴油要求并部分参数优于0号柴油，且低尾气排放量，可以直接替代柴油无需更换柴油机，且性能稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于燃料
，特别涉及高燃烧值生物燃料的制备方法。
技术介绍
现有柴油机使用的主要燃料是石油柴油，由于其是由石油中得来，石油属于不可再生资源，随着柴油机数量的增加，石油资源在不断减少，并且柴油燃烧产物的释放引起大气污染，目前世界每年新车产量大约5000万辆，全世界汽车保有量大约7.5亿辆(含摩托车)。随着汽车工业的快速发展，汽油和柴油的用量随汽车保有量的增加而增加，同时也带来了汽车尾气污染等问题。近20年来，虽然在改善油品燃烧过程、尾气净化等方面都取得了很大进展，但仍然不能满足要求，这两方面的因素激励人们研究开发新的代用燃料。为了实现石化资源逐渐被可再生资源替代，满足人类社会对能源、化工原材料等的需求，目前对生物质综合利用的研究越发紧迫。生物质燃料是一种清洁，可持续循环使用的能源类型。与非再生能源相比，由于生物质能不断地循环生产，所以生物质燃料具有再生性，生物质燃料被广泛认为是解决世界能源短缺的有效途径之一。藻类具有分布广泛、油脂含量高、环境适应能力强、生长周期短、生产成本相对较低等优势，吸引了越来越多的关注。海藻分为大藻类和微藻类。大藻类包括红藻、褐藻和绿藻，而微藻类包括小球藻和螺旋藻等。使用海藻可以采用简单的生物燃料生产方法，因为其不含有木质素，但是对藻类代谢物的提取，以及提取到的藻类性能仍然技术瓶颈。因此，研究开发一种较好提取藻类，制备出具有高燃烧值燃料的制备方法变得非常有必要。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供高燃烧值生物燃料的制备方法，该方法制备出来的生物燃料具有高燃烧值，且低尾气排放量，可以替代现有的车用燃料。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供高燃烧值生物燃料的制备方法，包括以下制备步骤：1)取藻类，加入与其同等重量的水，打成浆，离心分离，收集沉淀物；2)向沉淀物中加入与其同等重量的水，放入高压罐中，进行高压处理，得到浆液；3)将浆液的温度升高至38～45℃，pH调整为3.8～4.7，再加入浆液重量份的0.3～1.8％复合酶，酶解100～200min，得到酶解液；4)将酶解液加热至100℃，保持2min，降至室温，再加入酶解液重量0.03～0.1％的复合菌种，在28～32℃发酵120～180h，蒸馏，得到生物柴油；5)再向生物柴油中加入助燃剂、分散剂和清净剂，混合均匀，在45～60℃下搅拌40～70min，过滤，即可。优选地，本专利技术所添加的助燃剂、分散剂和清净剂的总量为生物柴油质量的0.4～2.7％，助燃剂、分散剂和清净剂的质量比为2～6:1:1～4。优选地，本专利技术所述步骤1)离心分离条件为：在2000～3000rpm转速下离心分离5min。优选地，本专利技术所述步骤2)在22～45MPa下高压处理30～60s。优选地，本专利技术所述步骤3)的复合酶由纤维素酶、胃蛋白酶、糖化酶和果胶酶混合组成。优选地，本专利技术所述步骤3)的纤维素酶、胃蛋白酶、糖化酶和果胶酶的质量比为：7～11:2～5:10～18:4～8。优选地，本专利技术所述步骤4)的复合菌种为10～16重量份丙酮丁酸梭菌和12～24重量份酿酒酵母的混合物。优选地，本专利技术所述步骤5)的助燃剂为5～17重量份的壬基酚聚氧乙烯醚、3～15重量份丁基二茂铁和3～9重量份异辛醇的混合物。本专利技术的助燃剂能促使燃料迅速、完全地燃烧，提高热效率，从而降低油耗、减少燃烧室内的积炭和顶部活塞环的结焦。优选地，本专利技术所述步骤5)的分散剂为10～16重量份的异丙醚、5～11重量份丙三醇和2～8重量份聚甲基丙烯酸酯的混合物。本专利技术的分散剂使不溶性物质在燃料中保持分散悬浮状态，以免在发动机的关键部位行成漆状沉积物，同时也能保证燃烧性能良好，降低排气量，减少污染。优选地，本专利技术所述步骤5)的清净剂为8～20重量份的椰油酸二乙醇酰胺、6～12重量份N，N二甲基甲酰胺和1～7重量份异丙醇的混合物。本专利技术的清净剂可有效清除喷嘴积碳，确保良好的雾化性能，并保持发动机性能以及排放水平。本专利技术所述的藻类，可以是大海藻，包括红藻、褐藻和绿藻。本专利技术还提供由本专利技术方法制备得到的高燃烧值生物燃料。本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术的制备方法中，将海藻打浆且进行高压处理，然后再进行酶解，可以缩短酶解时间，且能够使大量的有效成分析出，提高提取率。2、在酶解过程选择复合酶以及控制比例，可以最大限度提取有效成分，提高海藻的利用价值，在和发酵过程中，选择一定比例的复合菌种，可以有效择向制备出所需的燃料，能够制备出高燃烧值和高质量的生物柴油。3、直接制备得到生物柴油后，加入助燃剂、分散剂和清净剂，可以进一步提高生物柴油的燃烧值，以及其它性能。4、本专利技术方法制备得到的生物燃料具有高热值，各性能均符合国标车用柴油要求并部分参数优于0号柴油，且低尾气排放量，可以直接替代柴油，无需更换柴油机，且性能稳定。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术并不局限于这些实施例。实施例1高燃烧值生物燃料的制备方法，包括以下制备步骤：1)取红藻，加入与其同等重量的水，打成浆，在2000rpm转速下离心分离5min，收集沉淀物；2)向沉淀物中加入与其同等重量的水，放入高压罐中，进行45MPa下高压处理30s，得到浆液；3)将浆液的温度升高至45℃，pH调整为3.8，再加入浆液重量份的1.8％复合酶，酶解100min，得到酶解液，所述步骤3)的复合酶由质量比为8:2:18:4纤维素酶、胃蛋白酶、糖化酶和果胶酶混合组成；4)将酶解液加热至100℃，保持2min，降至室温，再加入酶解液重量0.1％的复合菌种，在28℃发酵180h，蒸馏，得到生物柴油，生物柴油产量为29.2％，复合菌种为10重量份丙酮丁酸梭菌和12重量份酿酒酵母的混合物；5)再向生物柴油中加入助燃剂、分散剂和清净剂，混合均匀，在50℃下搅拌40min，过滤，即可。上述添加的助燃剂、分散剂和清净剂的总量为生物柴油质量的1.2％，助燃剂、分散剂和清净剂的质量比为4:1:1。上述步骤5)的助燃剂为17重量份的壬基酚聚氧乙烯醚、3重量份丁基二茂铁和3重量份异辛醇的混合物。上述步骤5)的分散剂为16重量份的异丙醚、5重量份丙三醇和8重量份聚甲基丙烯酸酯的混合物。上述步骤5)的清净剂为8重量份的椰油酸二乙醇酰胺、12重量份N，N二甲基甲酰胺和1重量份异丙醇的混合物。根据GB18352.3-2005方法测量的尾气排放情况：CO1.1g/kwh，NMHC0.50g/kwh，CH40.42g/kwh，NOx3.2g/kwh，颗粒物0.01g/kwh。实施例2高燃烧值生物燃料的制备方法，包括以下制备步骤：1)取褐藻，加入与其同等重量的水，打成浆，在2100rpm转速下离心分离5min，收集沉淀物；2)向沉淀物中加入与其同等重量的水，放入高压罐中，进行41MPa下高压处理35s，得到浆液；3)将浆液的温度升高至43℃，pH调整为3.9，再加入浆液重量份的1.5％复合酶，酶解110min，得到酶解液，所述步骤3)的复合酶由质量比为9:3:17:5纤维素酶、胃蛋白酶、糖化酶和果胶酶混合组成；4)将酶解液加热至100℃，保持2min，降至室温，再加入酶解液重量0.08％的复合菌种，在29℃发酵170h，蒸馏，得到生物柴油，生物柴本文档来自技高网...

【技术保护点】
高燃烧值生物燃料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：1)取藻类，加入与其同等重量的水，打成浆，离心分离，收集沉淀物；2)向沉淀物中加入与其同等重量的水，放入高压罐中，进行高压处理，得到浆液；3)将浆液的温度升高至38～45℃，pH调整为3.8～4.7，再加入浆液重量份的0.3～1.8％复合酶，酶解100～200min，得到酶解液；4)将酶解液加热至100℃，保持2min，降至室温，再加入酶解液重量0.03～0.1％的复合菌种，在28～32℃发酵120～180h，蒸馏，得到生物柴油；5)再向生物柴油中加入助燃剂、分散剂和清净剂，混合均匀，在45～60℃下搅拌40～70min，过滤，即可。

【技术特征摘要】
1.高燃烧值生物燃料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：1)取藻类，加入与其同等重量的水，打成浆，离心分离，收集沉淀物；2)向沉淀物中加入与其同等重量的水，放入高压罐中，进行高压处理，得到浆液；3)将浆液的温度升高至38～45℃，pH调整为3.8～4.7，再加入浆液重量份的0.3～1.8％复合酶，酶解100～200min，得到酶解液；4)将酶解液加热至100℃，保持2min，降至室温，再加入酶解液重量0.03～0.1％的复合菌种，在28～32℃发酵120～180h，蒸馏，得到生物柴油；5)再向生物柴油中加入助燃剂、分散剂和清净剂，混合均匀，在45～60℃下搅拌40～70min，过滤，即可。2.根据权利要求1所述的高燃烧值生物燃料的制备方法，其特征在于：所述步骤1)离心分离条件为：在2000～3000rpm转速下离心分离5min。3.根据权利要求1所述的高燃烧值生物燃料的制备方法，其特征在于：所述步骤2)在22～45MPa下高压处理30～60s。4.根据权利要求1所述的高燃烧值生物燃料的制备方法，其特征在于：所述步骤3)的复合酶由纤维素酶、...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒙呈星，
申请(专利权)人：广西东奇能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45