CN106381178A - 高热值生物燃料 - Google Patents
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Abstract
本发明属于燃料技术领域,特别涉及一种高热值生物燃料,由以下重量份的原料制成:植物油25~50份,一元醇25~50份,助溶剂5~25份,稳定剂0.1~0.9份,乳化剂0.1~0.8份,助燃剂0.2~0.8份,杀菌防霉剂0.1~0.7份。本发明的高热值生物燃料具有较高热值,在不更换柴油机的情况下,可以直接替换柴油使用,性能稳定,有效改善了着火困难和冷启动困难等问题。
Description
技术领域
本发明属于燃料技术领域,特别涉及一种高热值生物燃料。
背景技术
目前,石油资源日趋紧张,价格不断上涨,种种迹象表明低油价的时代可能一去不复返。为缓解石油供应紧张和环境污染问题,引发了一场以替代石油能源为目的的可再生能源风潮,从燃料乙醇到光伏太阳能,再到生物柴油,无不受到了世界各主要国家的热切关注。鉴于石油燃油供应的紧张局面和庞大的市场需求,开发安全、高效、清洁、环保的优质替代燃料已成为新能源发展的必然趋势。
目前,美国、加拿大、英国、日本、巴西、新西兰等国都开展了植物油用作柴油机代用燃料的研究工作,并取得了一定成果。但是,一般而言,植物油直接用作柴油有如下困难:(1)植物油的粘度大,一般植物油的运动粘度比柴油高10倍,这将导致燃油在柴油机内输送困难,经过喷嘴时雾化不良,燃烧不完全,在现有柴油机中燃烧时易积碳,使活塞粘结,滤清器滤芯阻塞,不能长期使用;(2)植物油的闪点比柴油高,挥发性差,不利于柴油机汽缸中混合气的形成,会出现着火困难现象;(3)植物油的浊点高,导致冷启动困难;(4)未燃烧和燃烧不完全的植物油沿汽缸壁和润滑油接触,使润滑油受污染而变质,引起零部件摩擦加剧,这就需要对现有柴油机发动机做较大的改进,要得到普遍的推广较为困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供高热值生物燃料,其具有高热值,可直接替代柴油,无需更换柴油机。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
本发明提供高热值生物燃料,由以下重量份的原料制成:植物油25~50份,一元醇25~50份,助溶剂5~25份,稳定剂0.1~0.9份,乳化剂0.1~0.8份,助燃剂0.2~0.8份,杀菌防霉剂0.1~0.7份。
优选地,本发明所述的稳定剂为10~22重量份羧甲基纤维素,8~14重量份环己醇和1~7重量份聚乙二醇。添加稳定剂,能够提高和保证生物燃料的性能,且能够提高生物燃料的贮存稳定性。
优选地,本发明所述的植物油为大豆油、玉米油、葵花油中的一种。
优选地,本发明所述的一元醇为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、异丙醇、异丁醇中的一种或多种。
优选地,本发明所述的助溶剂为5~17重量份庚醇,3~10重量份己醚和2~9重量份二甲基甲酰胺的混合物。添加助溶剂增强稳定性,能使醇与油有机相溶,不分层不乳化,抗低温相分离,且低温易启动,高温不气阻。
优选地,本发明所述的乳化剂为10~16重量份聚丙二醇和7~13重量份磺化琥珀酸二仲辛酯钠盐的混合物。所添加的乳化剂能够进一步提高生物燃料的热值和稳定性。
优选地,本发明所述的助燃剂为8~14重量份碳酸二甲酯、6~12重量份的聚乙二醇单甲醚和1~8重量份二乙二醇单丁醚的混合物。助燃剂能促使燃料迅速、完全地燃烧,提高热效率,从而降低油耗、减少燃烧室内的积炭和顶部活塞环的结焦。
优选地,本发明所述的杀菌防霉剂为5~11重量份嘧霉胺,6~12重量份苯甲酸和1~8重量份壳聚糖纤维的混合物。添加杀菌防霉能够延长生物燃料使用期。
优选地,本发明高热值生物燃料,由以下重量份的原料制成:植物油40份,一元醇35份,助溶剂15份,稳定剂0.5份,乳化剂0.5份,助燃剂0.5份,杀菌防霉剂0.4份。
本发明的有益效果在于:
1、本发明的生物燃料较为充分,具有较高热值,在不更换柴油机的情况下,可以直接替换柴油使用。
2、本发明的生物燃料具有较稳定的性能,即使在-25℃也不发生分层,而且抗水相性能强,不乳化,不分层。
3、本发明的生物燃料有效改善了着火困难和冷启动困难等问题。
4、本发明的生物燃料配方中有腐蚀抑制剂,减缓汽车设备部件的腐蚀,同时抑制对橡胶等部件的腐蚀,延长了设备的维修周期。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明,但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1
高热值生物燃料,由以下重量份的原料制成:大豆油25份,甲醇50份,助溶剂5份,稳定剂0.9份,乳化剂0.3份,助燃剂0.8份,杀菌防霉剂0.1份。
上述高热值生物燃料的制备方法为:将全部原料混合均匀,放入压力釜中进行搅拌混合,过滤即可。
上述的稳定剂为22重量份羧甲基纤维素,14重量份环己醇和1重量份聚乙二醇。
上述的助溶剂为17重量份庚醇,3重量份己醚和9重量份二甲基甲酰胺的混合物。
上述的乳化剂为10重量份聚丙二醇和13重量份磺化琥珀酸二仲辛酯钠盐的混合物。
上述的助燃剂为8重量份碳酸二甲酯、12重量份的聚乙二醇单甲醚和1重量份二乙二醇单丁醚的混合物。
上述的杀菌防霉剂为11重量份嘧霉胺,6重量份苯甲酸和8重量份壳聚糖纤维的混合物。
燃料性能:透明,无机械杂质;热值为44500kJ/kg;十六烷值63;闪点71℃;铜片腐蚀(50℃,3h)1a级;柴油机噪声936dB。
尾气排放:
其中,机械杂质及外观通过目测检测,热值依据GB/T384-1981检测,十六烷值依据GB/T386-91检测,闪点依据GB/T261-2008检测,铜片腐蚀依据GB/T5096检测,柴油机噪声依据GB14097-1999检测。
实施例2
高热值生物燃料,由以下重量份的原料制成:玉米油30份,乙醇24份,丙醇24份,助溶剂9份,稳定剂0.7份,乳化剂0.1份,助燃剂0.7份,杀菌防霉剂0.2份。
上述高热值生物燃料的制备方法为:将全部原料混合均匀,放入压力釜中进行搅拌混合,过滤即可。
上述的稳定剂为20重量份羧甲基纤维素,12重量份环己醇和2重量份聚乙二醇。
上述的助溶剂为15重量份庚醇,4重量份己醚和7重量份二甲基甲酰胺的混合物。
上述的乳化剂为11重量份聚丙二醇和12重量份磺化琥珀酸二仲辛酯钠盐的混合物。
上述的助燃剂为9重量份碳酸二甲酯、11重量份的聚乙二醇单甲醚和2重量份二乙二醇单丁醚的混合物。
上述的杀菌防霉剂为10重量份嘧霉胺,7重量份苯甲酸和7重量份壳聚糖纤维的混合物。
燃料性能:透明,无机械杂质;热值为43566kJ/kg;十六烷值64;闪点70℃;铜片腐蚀(50℃,3h)1a级;柴油机噪声1032dB。
尾气排放:CO 1.5g/kwh,NMHC 0.3g/kwh,HC 0.2g/kwh,NOx1.7g/kwh,颗粒物0.02g/kwh。
其中,机械杂质及外观通过目测检测,热值依据GB/T384-1981检测,十六烷值依据GB/T386-91检测,闪点依据GB/T261-2008检测,铜片腐蚀依据GB/T5096检测,柴油机噪声依据GB14097-1999检测,尾气排放依据GB18352.3-2005检测。
实施例3
高热值生物燃料,由以下重量份的原料制成:葵花油35份,丙醇25份,甲醇20份,助溶剂13份,稳定剂0.6份,乳化剂0.2份,助燃剂0.6份,杀菌防霉剂0.3份。
上述高热值生物燃料的制备方法为:将全部原料混合均匀,放入压力釜中进行搅拌混合,过滤即可。
上述的稳定剂为18重量份羧甲基纤维素,13重量份环己醇和3重量份聚乙二醇。
上述的助溶剂为13重量份庚醇,5重量份己醚和6重量份二甲基甲酰胺的混合物。
上述的乳化剂为12重量份聚丙二醇和11重量份磺化琥珀酸二仲辛酯钠盐的混合物。
上述的助燃剂为10重量份碳酸二甲酯、10重量份的聚乙二醇单甲醚和3重量份二乙二醇单丁醚的混合物。
上述的杀菌防霉剂为9重量份嘧霉胺,8重量份苯甲酸和6重量份壳聚糖纤维的混合物。
燃料性能:透明,无机械杂质;热值为44385kJ/kg;十六烷值60;闪点68℃;铜片腐蚀(50℃,3h)1a级;柴油机噪声1050dB。
尾气排放:
其中,机械杂质及外观通过目测检测,热值依据GB/T384-1981检测,十六烷值依据GB/T386-91检测,闪点依据GB/T261-2008检测,铜片腐蚀依据GB/T5096检测,柴油机噪声依据GB14097-1999检测。
实施例4
高热值生物燃料,由以下重量份的原料制成:大豆油40份,丁醇15份,异丙醇10份,异丁醇10份,助溶剂15份,稳定剂0.5份,乳化剂0.5份,助燃剂0.5份,杀菌防霉剂0.4份。
上述高热值生物燃料的制备方法为:将全部原料混合均匀,放入压力釜中进行搅拌混合,过滤即可。
上述的稳定剂为16重量份羧甲基纤维素,11重量份环己醇和4重量份聚乙二醇。
上述的助溶剂为11重量份庚醇,7重量份己醚和5重量份二甲基甲酰胺的混合物。
上述的乳化剂为13重量份聚丙二醇和10重量份磺化琥珀酸二仲辛酯钠盐的混合物。
上述的助燃剂为11重量份碳酸二甲酯、9重量份的聚乙二醇单甲醚和4重量份二乙二醇单丁醚的混合物。
上述的杀菌防霉剂为8重量份嘧霉胺,9重量份苯甲酸和5重量份壳聚糖纤维的混合物。
燃料性能:透明,无机械杂质;热值为42899kJ/kg;十六烷值62;闪点68℃;铜片腐蚀(50℃,3h)1a级;柴油机噪声989dB。
尾气排放:CO 1.5g/kwh,NMHC 0.35g/kwh,HC 0.4g/kwh,NOx1.6g/kwh,颗粒物0.03g/kwh。
其中,机械杂质及外观通过目测检测,热值依据GB/T384-1981检测,十六烷值依据GB/T386-91检测,闪点依据GB/T261-2008检测,铜片腐蚀依据GB/T5096检测,柴油机噪声依据GB14097-1999检测,尾气排放依据GB18352.3-2005检测。
实施例5
高热值生物燃料,由以下重量份的原料制成:葵花油35份,异丁醇20份,乙醇15份,助溶剂19份,稳定剂0.4份,乳化剂0.6份,助燃剂0.4份,杀菌防霉剂0.5份。
上述高热值生物燃料的制备方法为:将全部原料混合均匀,放入压力釜中进行搅拌混合,过滤即可。
上述的稳定剂为14重量份羧甲基纤维素,10重量份环己醇和5重量份聚乙二醇。
上述的助溶剂为9重量份庚醇,8重量份己醚和4重量份二甲基甲酰胺的混合物。
上述的乳化剂为14重量份聚丙二醇和9重量份磺化琥珀酸二仲辛酯钠盐的混合物。
上述的助燃剂为12重量份碳酸二甲酯、8重量份的聚乙二醇单甲醚和5重量份二乙二醇单丁醚的混合物。
上述的杀菌防霉剂为7重量份嘧霉胺,10重量份苯甲酸和3重量份壳聚糖纤维的混合物。
燃料性能:透明,无机械杂质;热值为43126kJ/kg;十六烷值62;闪点69℃;铜片腐蚀(50℃,3h)1a级;柴油机噪声1023dB。
尾气排放:CO 1.8g/kwh,NMHC 0.35g/kwh,HC 0.3g/kwh,NOx1.8g/kwh,颗粒物0.01g/kwh。
其中,机械杂质及外观通过目测检测,热值依据GB/T384-1981检测,十六烷值依据GB/T386-91检测,闪点依据GB/T261-2008检测,铜片腐蚀依据GB/T5096检测,柴油机噪声依据GB14097-1999检测,尾气排放依据GB18352.3-2005检测。
实施例6
高热值生物燃料,由以下重量份的原料制成:玉米油45份,甲醇30份,助溶剂22份,稳定剂0.2份,乳化剂0.7份,助燃剂0.3份,杀菌防霉剂0.6份。
上述高热值生物燃料的制备方法为:将全部原料混合均匀,放入压力釜中进行搅拌混合,过滤即可。
上述的稳定剂为12重量份羧甲基纤维素,9重量份环己醇和6重量份聚乙二醇。
上述的助溶剂为7重量份庚醇,9重量份己醚和3重量份二甲基甲酰胺的混合物。
上述的乳化剂为15重量份聚丙二醇和8重量份磺化琥珀酸二仲辛酯钠盐的混合物。
上述的助燃剂为13重量份碳酸二甲酯、7重量份的聚乙二醇单甲醚和6重量份二乙二醇单丁醚的混合物。
上述的杀菌防霉剂为6重量份嘧霉胺,11重量份苯甲酸和2重量份壳聚糖纤维的混合物。
燃料性能:透明,无机械杂质;热值为42658kJ/kg;十六烷值61;闪点70℃;铜片腐蚀(50℃,3h)1a级;柴油机噪声989dB。
其中,机械杂质及外观通过目测检测,热值依据GB/T384-1981检测,十六烷值依据GB/T386-91检测,闪点依据GB/T261-2008检测,铜片腐蚀依据GB/T5096检测,柴油机噪声依据GB14097-1999检测。
实施例7
高热值生物燃料,由以下重量份的原料制成:大豆油50份,甲醇15份,乙醇10份,助溶剂25份,稳定剂0.1份,乳化剂0.8份,助燃剂0.2份,杀菌防霉剂0.7份。
上述高热值生物燃料的制备方法为:将全部原料混合均匀,放入压力釜中进行搅拌混合,过滤即可。
上述的稳定剂为10重量份羧甲基纤维素,8重量份环己醇和7重量份聚乙二醇。
上述的助溶剂为5重量份庚醇,10重量份己醚和2重量份二甲基甲酰胺的混合物。
上述的乳化剂为16重量份聚丙二醇和7重量份磺化琥珀酸二仲辛酯钠盐的混合物。
上述的助燃剂为14重量份碳酸二甲酯、6重量份的聚乙二醇单甲醚和8重量份二乙二醇单丁醚的混合物。
上述的杀菌防霉剂为5重量份嘧霉胺,12重量份苯甲酸和1重量份壳聚糖纤维的混合物。
燃料性能:透明,无机械杂质;热值为43566kJ/kg;十六烷值62;闪点73℃;铜片腐蚀(50℃,3h)1a级;柴油机噪声1056dB。
其中,机械杂质及外观通过目测检测,热值依据GB/T384-1981检测,十六烷值依据GB/T386-91检测,闪点依据GB/T261-2008检测,铜片腐蚀依据GB/T5096检测,柴油机噪声依据GB14097-1999检测。
Claims (8)
1.高热值生物燃料,其特征在于,由以下重量份的原料制成:植物油25~50份,一元醇25~50份,助溶剂5~25份,稳定剂0.1~0.9份,乳化剂0.1~0.8份,助燃剂0.2~0.8份,杀菌防霉剂0.1~0.7份;
所述的稳定剂为10~22重量份羧甲基纤维素,8~14重量份环己醇和1~7重量份聚乙二醇。
2.根据权利要求1所述的高热值生物燃料,其特征在于:所述的植物油为大豆油、玉米油、葵花油中的一种。
3.根据权利要求1所述的高热值生物燃料,其特征在于:所述的一元醇为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、异丙醇、异丁醇中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的高热值生物燃料,其特征在于:所述的助溶剂为5~17重量份庚醇,3~10重量份己醚和2~9重量份二甲基甲酰胺的混合物。
5.根据权利要求1所述的高热值生物燃料,其特征在于:所述的乳化剂为10~16重量份聚丙二醇和7~13重量份磺化琥珀酸二仲辛酯钠盐的混合物。
6.根据权利要求1所述的高热值生物燃料,其特征在于:所述的助燃剂为8~14重量份碳酸二甲酯、6~12重量份的聚乙二醇单甲醚和1~8重量份二乙二醇单丁醚的混合物。
7.根据权利要求1所述的高热值生物燃料,其特征在于:所述的杀菌防霉剂为5~11重量份嘧霉胺,6~12重量份苯甲酸和1~8重量份壳聚糖纤维的混合物。
8.根据权利要求1~7任意一项所述的高热值生物燃料,其特征在于,由以下重量份的原料制成:植物油40份,一元醇35份,助溶剂15份,稳定剂0.5份,乳化剂0.5份,助燃剂0.5份,杀菌防霉剂0.4份。
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