一种环保汽油的制备方法技术

本发明专利技术提供一种环保汽油的制备方法，采用的功能化离子液体，与甲醇、油脂和脂肪酸等物质具有良好的互溶性，同时具有酸催化作用，由此形成均相催化反应体系，从而有利于提高反应速率；其次，本发明专利技术所采用的离子液体催化剂无需经过复杂的分离纯化步骤，环保汽油的制备过程简单易行。再次，功能化离子液体直接与生物柴油一起添加至汽油中，本发明专利技术环保汽油的制备过程简单易行，两者协同作用同时提高了汽油的热值和辛烷值。因此，本制备方法简单方便、甲醇用量少、反应速率快、产物转化率高，无需进行复杂的分离纯化，催化剂离子液体与生物柴油一起直接添加至汽油中，具有较好的工业化应用前景。

A preparation method of environmentally friendly gasoline

The invention provides a method for preparing environmental-friendly gasoline. The functional ionic liquids used in the invention have good mutual solubility with methanol, grease, fatty acid and other substances, and have acid catalytic effect, thereby forming a homogeneous catalytic reaction system, which is conducive to improving the reaction rate. Secondly, the ionic liquids catalyst used in the invention does not need to go through complicated separation and purification steps. The preparation process of environmentally friendly gasoline is simple and feasible. Thirdly, functionalized ionic liquids are directly added to gasoline together with biodiesel. The preparation process of the environmentally friendly gasoline of the invention is simple and feasible, and the synergistic effect of the two improves the calorific value and octane number of gasoline at the same time. Therefore, the preparation method is simple and convenient, the amount of methanol is small, the reaction rate is fast, the product conversion rate is high, and the complex separation and purification are not needed. Catalyst ionic liquids and biodiesel are directly added to gasoline, which has a good industrial application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种环保汽油的制备方法
本专利技术涉及环保汽油
，尤其涉及一种环保汽油的制备方法。
技术介绍
生物柴油是天然油脂与低碳醇酯交换反应后得到的长链脂肪酸酯，其燃烧性能与石油柴油相当。生物柴油不含硫和芳烃，燃烧后废气中不含二氧化硫，是环境友好的车用燃料。生物柴油生产中，油脂与低碳醇的酯交换反应多采用硫酸或氢氧化钠等均相酸碱催化剂，反应条件温和，反应速率快，但是存在催化剂与产品不易分离，生产过程中产生大量酸性(或碱性)废水，从而造成环境污染的问题。非均相催化法可以解决催化剂与反应产物分离的问题，有效提高产品质量，避免废水排放，但存在反应速率慢、催化剂易失活需反复再生的问题。因此，开发对环境友好的绿色、快速合成、易分离纯化新工艺已成为当务之急。离子液体是由带正电荷的离子和带负电荷的离子构成，在-100℃和200℃间呈液体状态，具有不挥发、热稳定性好、结构可设计、可回收再利用等优点。与传统酸碱催化剂相比，腐蚀性低，反应速率快，过程清洁，催化剂结构可调，稳定性高，转化率高。因此，离子液体具有取代传统工业催化剂的潜力，近年来受到人们的广泛关注。申请号为CN201310296872.2的现有技术提供了一种生物柴油的制备方法，该方法所得产物含脂肪酸甲酯、甲醇、碳酸二甲酯、微量硫酸及反应生成的水，难以将脂肪酸甲酯与其它成分完全分离；申请号为CN201210137813.6的现有技术提供了中温中压条件下连续制备生物柴油的设备及方法，该专利技术通过脱气干燥塔、真空闪蒸器、分子蒸馏塔和精馏塔等多个装置进行分离，分离回用过程复杂。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种环保汽油的制备方法，无需经过多步复杂的分离步骤，并且提高了环保汽油的热值和辛烷值。为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术提供一种环保汽油的制备方法，包括以下步骤：步骤(a)将油脂和甲醇加入至反应釜中，搅拌混合均匀，加入功能化离子液体作为催化剂，控制反应温度为60℃～90℃，关闭反应釜出口设置的甲醇冷凝回流阀，得到粗品生物柴油；步骤(b)打开反应釜出口设置的甲醇冷凝回流阀，将步骤(a)酯化后的粗品生物柴油加热至温度70～90℃，持续搅拌直至无甲醇蒸出为止，同时冷凝回收甲醇至步骤(a)；水浴中冷却1h，静置分层下层为甘油，上层为含有功能化离子液体和生物柴油的混合液；步骤(c)将步骤(b)得到的混合液和汽油按体积比15～85：85～15混合得到环保汽油。优选的，所述功能化离子液体按照如下方法制备：按物质的量份数计，将1～5份的4-异丙基吡啶溶于正辛烷得到4-异丙基吡啶-正辛烷溶液；将份数为4-异丙基吡啶1～2倍的2-溴乙基乙基醚加入到4-异丙基吡啶-正辛烷溶液中，氮气保护，在温度为70～90℃下反应8～24小时，分离下层溶液并用萃取剂萃取，减压蒸馏得到中间体离子液体；取所述中间体离子液体1～10份溶于水，得到中间体离子液体溶液，将份数为所述中间体离子液体1～3倍的草酸氢钠溶液加入到中间体离子液体溶液中，氮气保护，在温度为70～90℃下反应12～24小时，减压蒸馏干燥后，得到功能化离子液体。优选的，所述功能化离子液体结构式为：优选的，得到中间体离子液体的步骤中，反应时间为10～24小时。优选的，得到功能化离子液体的步骤中，中间体离子液体为2～8份。优选的，所述油脂选自大豆油、蓖麻油、菜籽油、花生油中的一种或几种。优选的，所述油脂和甲醇的摩尔比为1:4～6。优选的，所述步骤(a)中加入的功能化离子液体质量为反应物总质量的3～5％。优选的，步骤(a)的反应时间为20min～1h。优选的，步骤(a)的反应温度为70℃～90℃。本专利技术提供一种环保汽油的制备方法，采用的功能化离子液体，与甲醇、油脂和脂肪酸等物质具有良好的互溶性，同时具有酸催化作用，由此形成均相催化反应体系，从而有利于提高反应速率；其次，本专利技术所采用的离子液体催化剂无需经过复杂的分离纯化步骤，环保汽油的制备过程简单易行。再次，功能化离子液体直接与生物柴油一起添加至汽油中，本专利技术环保汽油的制备过程简单易行，两者协同作用同时提高了汽油的热值和辛烷值。因此，本制备方法简单方便、甲醇用量少、反应速率快、产物转化率高，无需进行复杂的分离纯化，催化剂离子液体与生物柴油一起直接添加至汽油中，具有较好的工业化应用前景。具体实施方式以下描述用于揭露本专利技术以使本领域技术人员能够实现本专利技术。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。本专利技术提供一种环保汽油的制备方法，包括以下步骤：步骤(a)将油脂和甲醇加入至反应釜中，搅拌混合均匀，加入功能化离子液体作为催化剂，控制反应温度为60℃～90℃，关闭反应釜出口设置的甲醇冷凝回流阀，得到粗品生物柴油；步骤(b)打开反应釜出口设置的甲醇冷凝回流阀，将步骤(a)酯化后的粗品生物柴油加热至温度70～90℃，持续搅拌直至无甲醇蒸出为止，同时冷凝回收甲醇至步骤(a)；水浴中冷却1h，静置分层下层为甘油，上层为含有功能化离子液体和生物柴油的混合液；步骤(c)将步骤(b)得到的混合液和汽油按体积比15～85：85～15混合得到环保汽油。作为优选方案，所述功能化离子液体按照如下方法制备：按物质的量份数计，将1～5份的4-异丙基吡啶溶于正辛烷得到4-异丙基吡啶-正辛烷溶液；将份数为4-异丙基吡啶1～2倍的2-溴乙基乙基醚加入到4-异丙基吡啶-正辛烷溶液中，氮气保护，在温度为70～90℃下反应8～24小时，分离下层溶液并用萃取剂萃取，减压蒸馏得到中间体离子液体；取所述中间体离子液体1～10份溶于水，得到中间体离子液体溶液，将份数为所述中间体离子液体1～3倍的草酸氢钠溶液加入到中间体离子液体溶液中，氮气保护，在温度为70～90℃下反应12～24小时，减压蒸馏干燥后，得到功能化离子液体。作为优选方案，所述功能化离子液体结构式为：本专利技术采用功能化离子液体，其不仅具有酸催化作用，促进植物油脂与甲醇进行酯化反应生成生物柴油，而且无需经过多步复杂的分离步骤，将离子液体和生物柴油一起添加至汽油中，提高了环保汽油的热值和辛烷值。作为优选方案，得到中间体离子液体的步骤中，反应时间优选为10～24小时，更优选为15～24小时；得到功能化离子液体的步骤中，中间体离子液体优选为2～8份，更优选为4～8份。作为优选方案，所述油脂选自大豆油、蓖麻油、菜籽油、花生油中的一种或几种；所述油脂和甲醇的摩尔比优选为1:4～6。作为优选方案，所述步骤(a)中加入的功能化离子液体质量为反应物总质量的3～5％。步骤(a)的反应时间优选为20min～1h，更优选为40min～1h。步骤(a)的反应温度优选为70℃～90℃。本专利技术以离子液体作为催化剂，减少催化剂用量，并且催化剂不含水，减少了脱水干燥的操作步骤。另外，由于将离子液体和生物柴油的混合物直接添加至汽油中，而无需进行后续复杂的分离操作。有益效果如下：1.本专利技术合成的功能化离子液体，与甲醇、油脂和脂肪酸等物质具有良好的互溶性，同时具有酸催化作用，由此形成均相催化反应体系，从而有利于提高反应速率；2.本专利技术所采用的离子液体催化剂无需经过复杂的分离纯化步骤，环保汽油的制备过程简单易行；3.功能化离子液体直接与生物柴油一起添加至汽油中，本专利技术环保汽油的制备过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保汽油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(a)将油脂和甲醇加入至反应釜中，搅拌混合均匀，加入功能化离子液体作为催化剂，控制反应温度为60℃～90℃，关闭反应釜出口设置的甲醇冷凝回流阀，得到粗品生物柴油；步骤(b)打开反应釜出口设置的甲醇冷凝回流阀，将步骤(a)酯化后的粗品生物柴油加热至温度70～90℃，持续搅拌直至无甲醇蒸出为止，同时冷凝回收甲醇至步骤(a)；水浴中冷却1h，静置分层下层为甘油，上层为含有功能化离子液体和生物柴油的混合液；步骤(c)将步骤(b)得到的混合液和汽油按体积比15～85：85～15混合得到环保汽油。

【技术特征摘要】
1.一种环保汽油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤(a)将油脂和甲醇加入至反应釜中，搅拌混合均匀，加入功能化离子液体作为催化剂，控制反应温度为60℃～90℃，关闭反应釜出口设置的甲醇冷凝回流阀，得到粗品生物柴油；步骤(b)打开反应釜出口设置的甲醇冷凝回流阀，将步骤(a)酯化后的粗品生物柴油加热至温度70～90℃，持续搅拌直至无甲醇蒸出为止，同时冷凝回收甲醇至步骤(a)；水浴中冷却1h，静置分层下层为甘油，上层为含有功能化离子液体和生物柴油的混合液；步骤(c)将步骤(b)得到的混合液和汽油按体积比15～85：85～15混合得到环保汽油。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述功能化离子液体按照如下方法制备：按物质的量份数计，将1～5份的4-异丙基吡啶溶于正辛烷得到4-异丙基吡啶-正辛烷溶液；将份数为4-异丙基吡啶1～2倍的2-溴乙基乙基醚加入到4-异丙基吡啶-正辛烷溶液中，氮气保护，在温度为70～90℃下反应8～24小时，分离下层溶液并用萃取剂萃取，减压蒸馏得到中间体离子液体；取所述中间体离子液体1～10份溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：宁波帝杨电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33