生物醇基轻质燃料降凝流变剂制造技术

本发明专利技术公开了一种生物醇基轻质燃料降凝流变剂，由26.0～32.0％的降低凝点组分及68.0～74.0％的改进流动组分组成；两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降凝流变剂—M8512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，与现有技术相比，成本低、无毒、无污染、添加量少、凝点冷滤点降低效果显著、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降低凝点、降低冷滤点、改善油品流动性、抑制蜡结晶、抑制蜡结晶生长、使蜡晶细化等功效，有效解决轻质燃料存在的凝点高、冷滤点高、低温流动性差、低温结蜡分层等技术难题。

Pour point rheological agent for bio alcohol based light fuel

The invention discloses a biological alcohol based light fuel depressant rheological agent, from 26 to 32% to reduce the pour point component and 68 ~ 74% group improved flow components; two kinds of functional components under normal temperature and stirred to obtain base light fuel alcohol biological depressant rheological agent - M8512 products. The invention selects oil yeast fat make cleaning, environmental protection, renewable and degradable acid as a cheap additive, energy saving and emission reduction, compared with the existing technology, low cost, non-toxic, no pollution, add less pour point, cold filter point decreases obviously, does not contain harmful ingredients, will not bring secondary pollution to the the environment. The invention can reduce the pour point and cold filter plugging point, reduce oil flow, improve the crystallization of wax, wax inhibiting crystal growth inhibition, the wax crystal refinement effect, effectively solve the technical problems of light fuel exist high pour point and cold filter point of high and low temperature fluidity, low temperature wax layer etc..

【技术实现步骤摘要】
生物醇基轻质燃料降凝流变剂
本专利技术涉及醇基代用燃料领域，尤其涉及一种生物醇基轻质燃料降凝流变剂。
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，目前市场上通常所述的生物柴油，大多是指油酸甲酯或油酸甲酯与石化柴油的混合物，存在凝点高、冷滤点高、腐蚀性强及性价比不足的缺陷。评价轻质燃料的低温流动性能主要有冷滤点(CFPP)、凝点(SP)、浊点(CP)和倾点(PP)，其区别与联系见下表。一般来说，油品的浊点>冷滤点>倾点>凝点。凝点并不是轻质燃料的最低使用温度，在高于凝点4℃左右时，轻质燃料中的蜡就已经析出结晶，堵塞输油管线，使柴油机供油量减少，影响正常工作，因而将冷滤点作为轻质燃料低温性能的指标。较高的凝点和冷滤点，制约了生物柴油的应用范围，加之低温环境下，生物柴油的流动性变差，致使发动机或燃烧器供油不足，导致断火、熄火等现象的发生，严重的还会造成发动机或燃烧器的损坏。因而轻质燃料凝点高、冷滤点高、低温流动性差、低温结蜡分层等问题是推广醇类燃料的重大难题。冷滤点(CFPP)、凝点(SP)、浊点(CP)和倾点(PP)区别与联系表为了解决轻质燃料凝点高、冷滤点高、低温流动性差等问题，近年来出现了的成果专利技术。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”，其所述的防冻剂优选了氢氧化钠，氢氧化钠是无机强碱，对金属具有非常强的腐蚀性，同时又是强酸强碱盐，具有非常好的导电性能，因而可大幅度增加油品的电导率，加速油路系统的电化学腐蚀；专利号为CN103911191A，公开了一种“柴油的添加剂及其制备方法”，其所述的实施例中，添加剂用量高达17％，但是凝点和冷滤点较常规0#柴油相比较，不但没有降低，反而略有提高，可见其不但成本很高而且收效甚微；专利号为CN102504885A公开了一种“车用生物柴油”，其专利技术的车用生物柴油优选的组分为：酸化油70％、商品柴油29.7％、添加剂0.3％，其所述的酸化油其实就是油酸或者油酸甲酯，具有较高的凝点和冷滤点，大比例混入柴油中，势必会造成成品油凝点和冷滤点的升高。由此可见，研发一种用量少、成本低、效果好、具有生物可降解性、不含危害成分和电解质、不会对环境造成二次污染的新型环保降凝流变剂变得迫在眉睫。
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降凝流变剂。本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：本专利技术的目的是提供一种具有降低凝点、降低冷滤点、改善油品流动性、抑制蜡结晶、抑制蜡结晶生长、使蜡晶细化等功效，有效解决轻质燃料存在的凝点高、冷滤点高、低温流动性差、低温结蜡分层等技术难题的生物醇基轻质燃料降凝流变剂。本专利技术的另一目的是提供用量少、成本低、效果好、具有生物可降解性、不含危害成分和电解质、不会对环境造成二次污染的新型环保生物醇基轻质燃料降凝流变剂的制备方法。本专利技术是在我省重点支撑项目EAM(低温厌氧发酵微生物菌群)研究中，从长庆油田深部油层中，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降低凝点、降低冷滤点、改善油品流动性、抑制蜡结晶，吸附在蜡晶表面，抑制石蜡结晶长大，使蜡晶细化，同时其亲水基团同醇类相连，进一步促进油醇相的互溶，从而起到改进油醇体系流动性的作用。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：1.降凝流变剂的设计方向：⑴具有良好的助滤降凝效果；⑵不存在冷滤点反弹问题；⑶油溶性好；⑷不影响其他添加剂的性能；⑸具有分散、降粘性能；⑹抗蜡分层性能好。2.降凝流变剂设计原则：⑴能先于轻质燃料中正构烃析出，起到提供晶种的作用；⑵分子量要适当，以便在轻质燃料中迅速分散；⑶有一定的普适性，对大多数油品感受性较好；⑷要有足够的极性基团，阻碍蜡晶生长；⑸粘度适中，加剂后不影响油品的其他性能；⑹制作工艺简单，成本低廉。3.降凝流变剂的作用机理：⑴成核理论：降凝流变剂分子先于油品中的蜡晶析出，成为蜡晶的发育中心，使油品中的小蜡晶相对增多，细化蜡晶，抑制蜡晶的黏附生长，从而改善油品的低温流动性；⑵共晶理论：降凝流变剂分子与油品中石蜡分子结构相似，可以与石蜡分子共晶析出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物醇基轻质燃料降凝流变剂，其特征在于：是由以下体积百分比功能组分构成：降低凝点组分：脂肪烃、脂肪酯、萘类化合物    26.0～32.0％改进流动组分：脂肪醇、脂肪皂、有机聚合物    68.0～74.0％。

【技术特征摘要】
1.一种生物醇基轻质燃料降凝流变剂，其特征在于：是由以下体积百分比功能组分构成：降低凝点组分：脂肪烃、脂肪酯、萘类化合物26.0～32.0％改进流动组分：脂肪醇、脂肪皂、有机聚合物68.0～74.0％。2.根据权利要求1所述的生物醇基轻质燃料降凝流变剂，其特征在于：所述的脂肪烃是由T816C中间基基础油降凝剂及T803C聚α-烯烃以体积分数1:1比例制成的T816C+T803C母液；所述的脂肪酯是由T602HB聚甲基丙烯酸酯及乙丙共聚物和聚甲基丙烯酸脂的混合物KT620以体积分数1:20比例制成的T602HB+KT620母液；所述的萘类化合物是由T801烷基萘及β-甲基萘以体积分数1:1比例制成的T801+β-甲基萘母液。3.根据权利要求1所述的生物...

【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