一种醇基柴油燃料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种醇基柴油燃料及其制备方法，醇基柴油燃料包括甲醇90‑110份、酸化油脂50‑100份、CnH2n+2(n≥5)0.09‑1.1份、高级醇0.13‑0.16份、甲苯0.48‑0.58份、苯0.14‑0.15份、氧化铜0.52‑0.58份、氧化锌0.22‑0.27份、氧化铝0.6‑0.9份。制备方法为：将酸化油脂、甲醇、氧化铜、氧化锌和氧化铝在常压下用蒸汽加热并回流反应，得余料；将余料清洗后加入CnH2n+2(n≥5)、高级醇、甲苯和苯进行搅拌，然后进行蒸馏，得馏出物；将馏出物冷却并过滤出固体，即得醇基柴油燃料。本发明专利技术可完全替代石化0#柴油使用，性能稳定，值得推广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种醇基柴油燃料及其制备方法
本专利技术涉及清洁能源
，尤其涉及一种用于机动车的醇基柴油燃料及其制备方法。
技术介绍
醇基燃料就是以醇类(如甲醇、乙醇、丁醇等)物质为主体配置的燃料。它是以液体或者固体形式存在的，与核能、太阳能、风力能、水力能一样属于生物质能，合格的醇基燃料在应用中和常规汽油无异，比常规汽油动力性更强；相较于传统的柴油来说，能更充分的燃烧，几乎不产生烟尘，无积碳更环保，在石化能源枯竭的今天，醇基燃料是现有最有潜力的新型替代能源，为各国政府正大力推广的环保洁净能源。醇基燃料的制作工艺没有常规柴油或汽油那么复杂，主要是控制添加剂的配料和比例，加之合理比例的醇类与汽油混合即可；但是醇基的热值较低，合成技术难度大，要合成与汽油、柴油相媲美的燃料需要更高深的技术研究与实践，例如不合格的醇基燃料在应用中会出现容易熄火、高温气阻、损坏油泵及油路、腐蚀油箱油管、冷车不易启动、怠速车身抖动、动力性下降等现象。申请号为CN201010534061.8的中国专利技术专利公开了一种醇基复合柴油，其原料重量份配比为：甲醇80-89、柴油3-8、石油醚1-3、乙醇1-3、二茂铁0.2-0.6、氢氧化钠0.1。该专利虽然燃烧效率较高，但是其中的甲醇量高，存在热值较低，容易雾化、气化和蒸发的问题，而且单纯的依靠添加热值提高剂、增加烃含量，降低了醇基燃料的安全性能，不利于醇基燃料的推广。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中所述的缺陷，从而提供一种醇基柴油燃料及其制备方法，该醇基柴油燃料与国标0#轻柴油相比较，对柴油机的动力性有所提高，运行的噪声水平不变，各项指标性能均达到国家标准，完全可以替代石化0#柴油单独使用或与石化柴油混合使用，且性能稳定，长期储存不浑浊、不变质，没有悬浮物，燃烧时排放的CO等有害气体比石化柴油少，且环保指标优于0#柴油。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案如下：一种醇基柴油燃料，包括以下重量份的原料：甲醇90-110份、酸化油脂50-100份、CnH2n+2(n≥5)0.09-1.1份、高级醇0.13-0.16份、甲苯0.48-0.58份、苯0.14-0.15份、氧化铜0.52-0.58份、氧化锌0.22-0.27份、氧化铝0.6-0.9份。优选地：所述醇基柴油燃料，包括以下重量份的原料：甲醇100份、酸化油脂80份、CnH2n+2(n≥5)0.1份、高级醇0.15份、甲苯0.484份、苯0.1456份、氧化铜0.55份、氧化锌0.24份、氧化铝0.75份。优选地：所述CnH2n+2(n≥5)包括质量比为(14-15):(21-22)的反-2-戊烯和1-己烯。进一步地：所述CnH2n+2(n≥5)包括质量比为14.96：21.52的反-2-戊烯和1-己烯。优选地：所述酸化油脂的制备方法，包括以下步骤：(1)在15-30℃的温度下，向天然油脂中缓缓加入浓硫酸得第一混合物，其中所述浓硫酸的加入量为所述天然油脂的10-25wt％，加入时间控制在1.5-3小时内；(2)将所述第一混合物在30-60℃的条件下保温搅拌2-3h，然后加入氨水，在40-52℃的温度内中和至pH值为6.8-7.2，得第二混合物；(3)向所述第二混合物中加入质量浓度为10-20wt％的硫酸铵溶液，搅拌至乳状液，静置至分层，得第三混合物；(4)抽去所述第三混合物下层的硫酸铵溶液，即得酸化油脂。优选地：步骤(3)中所述第三混合物的制备温度均控制在30-60℃。优选地：步骤(3)中所述搅拌的时间为45-60min，静置时间为10h以上。优选地：所述酸化油脂的制备方法还包括残品筛除的步骤，所述残品筛除为将步骤(4)所得的酸化油脂与温度为53-57℃的蒸馏水进行乳化，所述酸化油脂与所述蒸馏水的体积比为1:50，如溶液呈乳白色，且放置3h以上无浮油，即为合格的酸化油脂，若否则为不合格。一种制备所述醇基柴油燃料的方法，包括以下步骤：S1、将所述酸化油脂、甲醇、氧化铜、氧化锌和氧化铝在常压下用蒸汽加热并在65-75℃的温度下回流反应4-8小时，回流反应结束后，蒸出多余的甲醇蒸汽送入吸收塔内回收，得余料；S2、将所述余料静置1-2h后，排出酸水，经水洗和脱水后，加入所述CnH2n+2(n≥5)、高级醇、甲苯和苯进行搅拌，然后在真空度为0.9、液相温度为220-280℃的条件下进行蒸馏，得馏出物；S3、将所述馏出物在冷却塔内冷却到0℃，在此温度下过滤去除所析出固体，所得液体即为醇基柴油燃料。甲醇(Methanol，dried,CH3OH)系结构最为简单的饱和一元醇，又称“木醇”或“木精”，易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触发生化学反应或引起燃烧。在火场中，受热的容器有爆炸危险。能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃。燃烧分解一氧化碳、二氧化碳，甲醇是重要的燃料，甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料，也加入汽油掺烧。酸化油是指对油脂精炼厂所生产的的副产品皂脚进行酸化处理所的得到的油。(我国人民食用以植物油为主，绝大多数的食用油均需精炼。随毛油品种、含杂量以及食用油等级，它们的精炼有所不问，但是大体上分为碱炼和水化两大类，前者所得的沉淀物称皂脚，后者称油脚)酸化油本质上是脂肪酸，其中含有色素以及未酸化的甘油三酯、甘油二酯、单甘脂(中性油)等多种成分。这里的脂肪酸是长链脂肪酸，碳链一般在12到24之间，其中以16到18为主；视油脂来源不同，酸化油存在饱和和不饱和碳链的不同分布。CnH2n+2(n≥5)即含碳量大于等于5的饱和脂肪烃，又称烷烃，常温常压(1大气压)下，碳原子数量为1-4之间的(甲烷到丁烷)为气态，5-17之间的(戊烷到十七烷)为液态，18个碳(十八烷)以上为固态，烷烃性质很稳定，因为C-H键和C-C双键相对稳定，难以断裂，所有的烷烃都能燃烧，而且反应放热极多，烷烃完全燃烧生成CO2和H2O，烷烃易燃易爆，储运容器应符合安全规定，防止日晒雨淋，保存于阴凉通风、远离火源、有防火措施的地方。高级醇又称高级脂肪醇，指含有六个碳原子以上一元醇的混合物。甲苯又称甲基苯、苯基甲烷，为无色澄清液体，有苯样气味，易燃，蒸气能与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限1.2％-7.0％(体积)，甲苯大量用作溶剂和高辛烷值汽油添加剂，也是有机化工的重要原料。易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。甲苯其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。苯在常温下为一种高度易燃，有香味的无色的液体，为一种有机化合物，也是组成结构最简单的芳香烃。苯也是石油化工的基本原料，苯的产量和生产的技术水平是一个国家石油化工发展水平的标志之一。苯遇热、明火、强氧化剂燃烧，热分解辛辣刺激烟雾。氧化铜又称丝状氧化铜、线状氧化铜等，是一种铜的黑色氧化物，略显两性，稍有吸湿性。相对分子质量为79.545，密度为6.3-6.9g/cm，熔点1326℃。不溶于水和乙醇，溶于酸、氯化铵及氰化钾溶液，氨溶液中缓慢溶解，能与强碱反应，可用作油类的脱硫剂、氢化剂，有机合成催化剂等。氧化锌(ZnO)，俗称锌氧粉、锌白、锌白粉，是锌的一种氧化物。难溶于水，可溶于酸和强碱。氧化锌是一种常用的化学添加剂，广本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种醇基柴油燃料，其特征在于，包括以下重量份的原料：甲醇90‑110份、酸化油脂50‑100份、CnH2n+2(n≥5)0.09‑1.1份、高级醇0.13‑0.16份、甲苯0.48‑0.58份、苯0.14‑0.15份、氧化铜0.52‑0.58份、氧化锌0.22‑0.27份、氧化铝0.6‑0.9份。

【技术特征摘要】
2018.07.26 CN 20181083176771.一种醇基柴油燃料，其特征在于，包括以下重量份的原料：甲醇90-110份、酸化油脂50-100份、CnH2n+2(n≥5)0.09-1.1份、高级醇0.13-0.16份、甲苯0.48-0.58份、苯0.14-0.15份、氧化铜0.52-0.58份、氧化锌0.22-0.27份、氧化铝0.6-0.9份。2.根据权利要求1所述的醇基柴油燃料，其特征在于，包括以下重量份的原料：甲醇100份、酸化油脂80份、CnH2n+2(n≥5)0.1份、高级醇0.15份、甲苯0.484份、苯0.1456份、氧化铜0.55份、氧化锌0.24份、氧化铝0.75份。3.根据权利要求1所述的醇基柴油燃料，其特征在于，所述CnH2n+2(n≥5)包括质量比为(14-15):(21-22)的反-2-戊烯和1-己烯。4.根据权利要求1-3中任一项所述的醇基柴油燃料，其特征在于，所述酸化油脂的制备方法，包括以下步骤：(1)在15-30℃的温度下，向天然油脂中缓缓加入浓硫酸得第一混合物，其中所述浓硫酸的加入量为所述天然油脂的10-25wt％，加入时间控制在1.5-3小时内；(2)将所述第一混合物在30-60℃的条件下保温搅拌2-3h，然后加入氨水，在40-52℃的温度内中和至pH值为6.8-7.2，得第二混合物；(3)向所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：苑瀚文，
申请(专利权)人：苑瀚文，
类型：发明
国别省市：河北,13