生物醇基轻质燃料闪点提高剂制造技术

本发明专利技术公开了一种生物醇基轻质燃料闪点提高剂，由19.5～22.0％的提高分子间作用力组分、23.0～26.0％的提高沸点组分、26.0～32.0％的提高密度组分、21.0～22.0％的降低饱和蒸气压组分以及9.0～12.5％的表面成膜阻燃组分组成；五种功能组分在常温下搅拌均匀即可得到生物醇基轻质燃料闪点提高剂成品。本发明专利技术具有提高分子间作用力、提高油醇体系的沸点、增加油醇体系的相对密度、降低油醇体系的饱和蒸气压，在油醇体系表面形成阻燃膜，阻断甲醇自燃、提高油醇体系闪点无腐蚀性、具备生物可降解性、不含危害成分、不会对环境造成二次污染等特点，有效解决轻质燃料存在的闪点低、运输和存储安全隐患大等技术难题。

Biological alcohol based light fuel flash point improver

The invention discloses a biological fuel alcohol base light flash enhancer, from 19.5 to 22% increase in intermolecular force component, 23 to 26% points, improve the boiling point of group 26 to increase the density of group 32% points and 21 to 22% to reduce the saturated vapor pressure of components and 9 to 12.5% of the surface of the film flame retardant components; five kinds of functional components under normal temperature and stirred to obtain base light fuel alcohol flash improving agent products. The invention can increase the intermolecular force and improve the boiling point, the increase of oil system of oil density, reduce the saturated vapor pressure of system oil, forming a flame retardant film on the surface of oleyl alcohol system, blocking the spontaneous combustion of methanol and improve the system of oil flash point non corrosive, with biodegradable, does not contain harmful ingredients, will not cause characteristics two secondary pollution to the environment, effectively solve the existing low flash point, light fuel transport and storage safety and other technical problems.

【技术实现步骤摘要】
生物醇基轻质燃料闪点提高剂
本专利技术涉及醇类代用燃料领域，尤其涉及一种生物醇基轻质燃料闪点提高剂。
技术介绍
长期以来，各类机动车的燃料一直以汽油、柴油为主，这一使用模式越来越受到环境污染严重和资源日益紧缺的制约。为了改善这一困境，国内外采用了多种能源替代方式，然而，这些替代方式若要大规模推广，都存在着严重的缺陷。除此之外，柴油机在其排气中含有大量颗粒，这些微粒主要是由黑色含碳物质组成，沉降速率很低，能长期悬浮于大气中，造成严重的雾霾，对人类健康造成了极大的危害。醇类燃油作为一种清洁、廉价、高效的石化燃料替代品，以其丰富的来源受到重视，被认为是最有希望的石化燃料代用燃料。美国诺贝尔化学奖获得者乔治·A·奥拉经过长期研究认为“甲醇经济”使人类不再依赖于日益减少的石油和天然气甲醇作为替代燃料。在我国的发展前景正在逐步明朗，甲醇沸点比柴油低，混合气形成速度较快，且比较均匀，有利于完全燃烧；甲醇含氧量占50％，其着火极限较柴油宽，燃烧速度高，有利于降低排烟。但是，甲醇作为柴油机代用燃料具有以下不利因素：(1)由于甲醇中含有羟基，是极性物质，所以甲醇和柴油混合比较困难，不论是依靠压力混合，还是加入一定量的助溶剂，都不能保证甲醇和柴油的均匀混合，混合燃料易分层，稳定性较差；(2)甲醇的燃点高达470℃，比柴油燃点200～220℃高很多，因此甲醇既难以压燃，也不易被点燃，自发着火的能力比较差；(3)甲醇的汽化潜热大，高汽化潜热产生的冷却效应对发动机低速、低负荷时的工况会产生不利影响；(4)甲醇的粘度低，直接使用柴油机原有的燃油喷射系统时，会造成系统磨损，甚至卡死等故障，从而影响发动机的可靠性和耐久性。除此之外，由于甲醇本身闪点低的特性(甲醇闪点为12℃，相对于柴油闪点55℃而言要低很多)，使其运输、存储收到了极大限制，因而制约了醇基燃料的发展。由此可见，提高甲醇燃料的闪点，构建一种能够将甲醇改性、使甲醇成为安全燃料的添加剂，才能从根本上解决醇基燃料受到制约的难题。评价轻质燃料的安全性的指标主要是燃料的闪点(FlashPoint)，是指在规定的条件下，加热试样，当试样达到某温度时，可燃性液体的蒸气同空气的混合气在临近火焰，发生短暂闪火时试样的最低温度；闪火是微小的爆炸，意味着在此温度下油品挥发产生的油蒸气已在空气中达到爆炸所需的浓度，只有混合气中可燃性气体的体积分数达到一定数值时，遇火才能爆炸，浓度过小或过大都不会发生爆炸。柴油的闪点55℃，需要外界加热才能出现闪火的现象，而甲醇的闪点仅为12℃，也就是说，无需加热，甲醇液体温度在夏季就能达到12℃，此时甲醇遇明火就有爆炸的可能；而且当燃料中混有少量甲醇以后，其醇基燃料的闪点迅速降低至甲醇的闪点(12℃)附近；始终遵循着“混合溶液的低闪点原则”，导致解决轻质燃料的闪点问题，是世界性的瓶颈难题；由此可见，提高甲醇的闪点，改善醇基燃料的安全性能，是关系到醇类燃料能否顺利推广的重大难题。近年来出现了很多所谓环保生物柴油、高清洁甲醇柴油的专利，例如专利号为CN101955810A，公开了一种“绿色环保生物柴油”、专利号为CN101205487A，公开了一种“甲醇柴油”、专利号为CN102134516A，公开了一种“高清洁甲醇柴油及其制备方法”及专利号为CN101709234A，公开了一种“甲醇柴油复合添加剂及制备方法”，但是上述专利在内容中均不敢提及所述实施例的闪点温度，某些专利提及了闪点提高剂，但并未说明其作用原理，也未提及实测闪点数据，这样做无非是哗众取宠，其根本上还是没有解决甲醇柴油闪点低的问题。专利号为CN101886000A，公开了一种“甲醇柴油的制备方法”，其所述实施例的闪点均在45℃～55℃之间，但油品制作工艺繁琐，所需设备要求很高，工艺条件控制严格，不利于大规模生产和使用。由此可见，研发一种用量少、成本低、效果好、工艺简单、具有生物可降解性、不含危害成分、不会对环境造成二次污染的新型环保闪点提高剂变得迫在眉睫。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种生物醇基轻质燃料闪点提高剂。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：本专利技术是在项目EAM(低温厌氧发酵微生物菌群)研究中，从油田深部油层中，分离得到的一株高产油脂的兼性石油酵母菌EAM-AC16UN，于2016年12月26日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏编号：CGMCCNO.13501，分类命名为毛孢子菌属粘性丝孢酵母(Trichosporonmucoidessp.)。本专利技术的添加剂所使用的酵母脂肪酸皂是通过皂化酵母不饱和脂肪酸而得到的，其脂肪酸提取技术、皂化工艺技术如下：脂肪酸提取技术：取定量的酵母发酵液(采用常规发酵方法)，3000r/min离心30min，去上清液，加入等体积的20％NaOH水溶液，120℃皂化30min，冷却至60～70℃，加等体积的95％酒精摇匀。将上述加酒精的皂化物趁热加固体石蜡屑少许，冷却。此时，皂化液中的残烃与固体石蜡凝固在一起，可连同酵母渣一起过滤。用50％酒精清洗滤渣。将洗液与滤液合并，蒸发酒精。用HCl酸化至pH3.0，用乙醚提取二次。用水洗乙醚层，用无水硫酸钠干燥，蒸发乙醚，称重即得酵母C16～C18不饱和脂肪酸。通过脂肪酸提取技术，获得以C16～C18不饱和脂肪酸为主的酵母脂肪酸，其脂肪酸主要成份为：棕榈酸(C16:0)、亚油酸(C18:2)、γ-亚麻酸(C18:3)和反油酸(C18:3)。以软脂酸、油酸为主的酵母脂肪酸与三乙醇胺经部分皂化得到的C16～C18不饱和单脂肪酸皂具有非常低的饱和蒸汽压，能够增加油醇体系的分子间作用力，提高油醇体系的沸点，增加油醇体系的相对密度，在添加剂中起到屏蔽甲醇闪点、阻断甲醇自燃、提高油醇体系闪点的作用。皂化工艺过程：先把酵母C16～C18不饱和脂肪酸溶入基础油中，加温脱水，然后以体积比2:1比例将三乙醇胺加入，在常温下反应15～30min。至脂肪酸三乙醇胺皂全部溶入油中，全部溶入均匀后即得成品。为了实现该目的，本专利技术基于如下原则进行设计：⒈闪点提高剂的设计方向：⑴能够提高醇类燃料分子间的作用力；⑵能够提高混合体系的沸点；⑶能够提高混合体系的相对密度；⑷能够降低混合体系的饱和蒸气压；⑸能够在油品表面形成阻燃膜，阻断甲醇自燃、提高油醇体系闪点；⑹油溶性好；⑺不影响其他添加剂的性能。⒉闪点提高剂的作用机理：⑴分子间作用力：根据分子运动论，液体分子要有足够的动能，才能克服液体分子间相互吸引的势能，逸出液体表面而变成蒸汽，并且，分子间作用力随着分子极性和相对分子质量的增大而增大；因此，添加与可燃液体分子间作用力大于纯组分分子间吸引力的物质，可提高醇基燃料的闪点；除此之外，添加剂中的各个组分与原料混合后将发生化学反应，生成一种能干扰柴油的电子云分布的新物质，使碳原子和氢原子之间的化学键键角发生偏移(<180°)，键角偏移越大，氢原子的正电荷对甲醇的极性分子的引力越大，其极性也越强，使它对甲醇具有很强的分子吸引，进一步减少了逸出液体表面的可燃性液体的蒸气，从而提高醇基燃料的闪点；⑵“油包醇”稳定体系构建：“油包醇”稳定体系，会形成柴油-甲醇-助剂三元微乳化体系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物醇基轻质燃料闪点提高剂，其特征在于：是由以下体积百分比功能组分构成：提高分子间作用力组分19.5～22.0％、提高沸点组分23.0～26.0％、提高密度组分26.0～32.0％、降低饱和蒸气压组分21.0～22.0％、表面成膜阻燃组分9.0～12.5％；所述提高分子间作用力组分包括C

【技术特征摘要】
1.一种生物醇基轻质燃料闪点提高剂，其特征在于：是由以下体积百分比功能组分构成：提高分子间作用力组分19.5～22.0％、提高沸点组分23.0～26.0％、提高密度组分26.0～32.0％、降低饱和蒸气压组分21.0～22.0％、表面成膜阻燃组分9.0～12.5％；所述提高分子间作用力组分包括C10～C20萜类和C16～C18脂肪皂；所述提高沸点组分包括有机磷系化合物和Cx不饱和脂肪酸；所述提高密度组分包括有机氯化物和有机卤代烃；所述降低饱和蒸气压组分包括C12～C14蒽类、C10～C12萘类；所述表面成膜阻燃组分包括C4～Cx吡咯酮和C16～C18脂肪皂。2.根据权利要求1所述的生物醇基轻质燃料闪点提高剂，其特征在于：所述提高分子间作用力组分中，所述的萜类化合物是由C10～C20单萜、倍半萜或双萜组成，优选α-松油醇、法呢醇、薄荷醇、柠檬醛及咖啡醇的一种或多种，或α-松油醇、法呢醇、薄荷醇、柠檬醛及咖啡醇以体积分数1:1:1:1:1比例的混合物；所述的脂肪皂，是C16～C18石油酵母脂肪酸RCOOH或油酸C18H34O2与三乙醇胺以体积比2:1在常温下经皂化形成的脂肪酸皂RCONHR1。3.根据权利要求1所述的生物醇基轻质燃料闪点提高剂，其特征在于：所述提高沸点组分中，有机磷系化合物是磷酸酯类化合物，优选磷酸三酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯和磷酸三甲苯酯的一种或多种，或磷酸三酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯和磷酸三甲苯酯以体积分数7:1:1:1比例的混合物；所述的不饱和脂肪酸，优选共轭亚油酸、花生四烯酸和二十二碳六烯酸的一种或多种，或共轭亚油酸、花生四烯酸和二十二碳六...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛锋，黄晓磊，吴慧昊，
申请(专利权)人：兰州燚能生物科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62