生物醇基燃油动力热值剂制造技术

本发明专利技术公开了一种生物醇基燃油动力热值剂，由22.0～26.0％的提高动力组分、24.0～27.0％的十六烷值改进组分及50.0～53.0％的缩短滞燃抗磨组分组成；三种功能组分在常温下搅拌均匀即可得到生物醇基燃油动力热值剂成品。本发明专利技术选择了能够清洁、环保、可再生、可降解的石油酵母脂肪酸作为廉价的添加剂，既节能又减排，成本低、无毒、无污染、添加量少、热值动力增强效果显著、不含有害物质成份，不会给环境带来次生污染。本发明专利技术具有增加醇基燃料的燃烧热值、提高动力、提高十六烷值、改善燃烧性能、缩短着火时间、节约燃油、消烟助燃及减少积碳等功效，有效的解决了醇基燃料存在的十六烷值低、动力不足、着火落后期长、低负荷下经济性欠佳以及尾气烟尘排放大等技术难题。

Bio alcohol based fuel power calorific value agent

The invention discloses a biological alcohol based fuel powered by 22 to improve the calorific value of agent, dynamic group 26% and 24 to 27% of the sixteen octane improvement component and 50 ~ 53% to shorten the ignition delay anti-wear components; three kinds of functional components under normal temperature and stirred to obtain bio alcohol based fuel power the calorific value of product agent. The invention selects oil yeast fat make cleaning, environmental protection, renewable and degradable acid as a cheap additive, energy saving and emission reduction, low cost, non-toxic, no pollution, add less calorific value, dynamic enhancement effect significantly, does not contain harmful ingredients, will not bring secondary pollution to the environment. The present invention has increased alcohol base fuel calorific value, enhance the power, improve sixteen octane, improve combustion performance, shorten the ignition time, save fuel, reduce carbon deposition and smoke suppressing effect, effectively solves the problems of the sixteen alcohol based fuel cetane number is low, lack of power, fire long period, low economic backwardness load and poor exhaust soot emissions and technical problems.

【技术实现步骤摘要】
生物醇基燃油动力热值剂
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燃油动力热值剂。
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，以下原因也直接制约醇基燃油的推广使用：(1)甲醇的热值低：柴油的热值为46.04MJ/kg，而甲醇的热值仅为20.09MJ/kg，只有柴油的43.6％。因此，当柴油中加入甲醇后，其混合燃料低热值呈线性下降，当甲醇比例增大时将明显减小发动机的功率和扭矩；(2)醇基燃油的滞燃期要比柴油稍长：造成这种结果的主要原因：一方面是因为甲醇的十六烷值比柴油低，掺混甲醇会导致混合燃料的十六烷值降低，从而影响其着火性能；另一方面甲醇的汽化潜热大，喷入缸内后蒸发汽化会导致缸内平均温度降低，从而使其着火滞后。(3)醇基燃油低负荷下经济性欠佳：低负荷时燃料喷射量较少，雾化特性差，燃烧放热量减少，但燃烧室散热面积不变，因此，相对增大了发动机的散热比例，气缸内温度水平较低，不利于甲醇的吸热、蒸发和着火；低负荷时气缸内混合气较稀薄，燃烧温度低，加上甲醇对火焰前锋的激冷作用，因此容易产生失火和间断着火，导致部分燃料延迟到远离上止点处燃烧，减少了发动机等容放热的比例；因此，降低了发动机低负荷时掺烧甲醇的热效率和经济性。因而醇类燃油热值低、动力不足、着火滞后、低负荷下经济性欠佳等存在问题是推广醇类燃料的重大难题。与其说醇类助溶冷启、高温气阻、遇水分层、金属腐蚀、橡胶溶胀、泥炭沉积、油醇稳定是影响醇类燃料受阻的原因，到不如说甲醇汽油的低热值、动力不足、着火滞后、经济性欠佳才是造成醇类燃料受阻的最根本的原因，意义重大可见一斑。为了解决醇基燃油的低热值、动力不足等问题，近年来出现了很多成果专利技术。专利号为CN1948443A，公开了一种“代替柴油的燃料及其制备方法和应用”以及专利号为CN101955814A，公开了一种“二甲醚甲醇柴油混合燃料及其制备方法”，其中均使用了成本高、闪点低、易吸入中毒、制作工艺复杂、常温储存危险的二甲醚作为提高动力的主原料；专利号为CN1285711C，公开了一种“柴油用助燃添加剂及其制备方法”，使用了胶束状钙离子，其制作工艺复杂，且含有易导电电离的碳酸钙微粒，加速了油箱和油泵的电腐蚀；专利号为CN103911191A，公开了一种“柴油的添加剂及其制备方法”，使用的工业纯水需要磁激共振处理，这样做无形之中增加了成本，且发动机用燃油体系中，水的混入会直接破坏机油组分，造成机油变性，严重的造成发动机损毁。由于动力剂和促进剂的价格都很高，而且用量很大，限制了其在市场燃料中的推广使用。因而研发一种用量少、成本低、效果好、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动力热值剂变得迫在眉睫。
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燃油动力热值剂。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增加燃料热值、提高动力、提高十六烷值、改善燃烧性能、缩短着火时间、消烟减排等作用。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，本专利技术运用如下原理：⒈微爆理论：⑴微爆作用：对于油包水型的微乳液，由于甲醇的沸点低于燃油的沸点(130℃以上)，当油表面燃烧时，内部甲醇受热并气化，体积急剧膨胀，产生的巨大压力使油滴爆破，油滴进一步微粒化，形成“二次雾化”，柴油和空气的接触面积大幅度增加，提高了燃烧效率，达到节能的效果。⑵加速燃烧反应：甲醇在气化过程中，分子中的—OH基活性大大增强，一氧化碳尽可能完全燃烧，相当于“水煤气反应”，从而加速燃油裂解所形成焦炭的燃烧，抑制了烟尘的生成。⒉着火特性：甲醇的十六烷值只有3，在柴油中加10～15％甲醇后，柴油醇十六烷值将下降6～9个单位，它带来了柴油机工作过程的着火落后期变长，压力升高率增大以及冷启动困难。因此，为了保证柴油机的着火性能，在柴油醇中加入十六烷值提高剂也是必要的。目前国内外使用的醇柴油的十六烷值提高剂主要是有机硝酸酯类和有机过氧化物，此外醚类物质也是很好的十六烷值提高剂，例如乙基醚的十六烷值是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物醇基燃油动力热值剂，其特征在于：是由以下体积百分比功能组分构成：提高动力组分22.0～26.0％、十六烷值改进组分24.0～27.0％、缩短滞燃组分50.0～53.0％；所述提高动力组分包括脂肪胺和脂肪皂；所述十六烷值改进组分包括脂肪烷和脂肪酯；所述缩短滞燃组分包括脂肪酯和有机金属化合物。

【技术特征摘要】
1.一种生物醇基燃油动力热值剂，其特征在于：是由以下体积百分比功能组分构成：提高动力组分22.0～26.0％、十六烷值改进组分24.0～27.0％、缩短滞燃组分50.0～53.0％；所述提高动力组分包括脂肪胺和脂肪皂；所述十六烷值改进组分包括脂肪烷和脂肪酯；所述缩短滞燃组分包括脂肪酯和有机金属化合物。2.根据权利要求1所述的生物醇基燃油动力热值剂，其特征在于：所述提高动力组分中的脂肪胺是C1～C7胺类物质组成，优选N-甲基苯胺和甲酰胺中的一种或多种，或N-甲基苯胺和甲酰胺以体积分数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...

【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