含地沟油的甲醇柴油及其制备方法

摘要

本发明提供了一种含地沟油的甲醇柴油，由下列重量百分比的组分组成：国标柴油50-75％，甲醇10-30％，地沟油10-20％，添加剂5-10％；其中添加剂由质量比为5:1的聚乙二醇400和MTBE组成。该含地沟油的甲醇柴油的制备方法为：在反应釜中，依次加入甲醇、地沟油和添加剂，使用乳化机乳化30分钟后，停止乳化，加入国标柴油，于50-60℃下搅拌1-2小时，等泡沫没有后冷却至常温即可。本发明所述含地沟油的甲醇柴油是一种微乳化燃油，达到GB252-2000标准，具有良好的冷启动性、抗爆性、稳定性，存放一年不分层，对油路系统腐蚀性低，且无需改变原来的燃烧设备，使用过程中可与任何比例柴油互溶。同时将再生资源地沟油加入其中，变废为宝，具有经济环保、可持续发展的双重意义。

权利要求

1.含地沟油的甲醇柴油，其特征在于，所述甲醇柴油由下列重量百分比的原料加工而成：国标柴油50-75%，甲醇10-30%，地沟油10-20%，添加剂5-10%，所述添加剂由表面活性剂和防爆剂组成；该甲醇柴油的制备方法按如下步骤进行：在反应釜中，依次加入甲醇、地沟油和添加剂，使用乳化机常温乳化30分钟以后，停止乳化，加入国标柴油，改用搅拌，同时升温至50-60℃，搅拌1-2小时，所述搅拌转速为60r/min，待泡沫没有后冷却至常温即可。

2.根据权利要求1所述的含地沟油的甲醇柴油，其特征在于，所述表面活性剂选用聚乙二醇400，防爆剂选用MTBE，二者质量比为5:1。

3.根据权利要求1所述的含地沟油的甲醇柴油，其特征在于，所述地沟油为普通餐厨废弃油，经过过滤，沉淀，分离得到。

4.含地沟油的甲醇柴油的制备方法，其特征在于：该甲醇柴油的制备方法按如下步骤进行：在反应釜中，依次加入甲醇、地沟油和添加剂，使用乳化机常温下乳化30分钟以后，停止乳化，加入国标柴油，改用搅拌，同时升温到50-60℃，搅拌1-2小时，等泡沫没有后冷却至常温即可；所述添加剂由表面活性剂和防爆剂构成；

所述甲醇柴油中各原料重量百分比组成为：国标柴油50-75%，甲醇10-30%，地沟油10-

20%，添加剂5-10%，所述添加剂中表面活性剂选用聚乙二醇400，防爆剂选用MTBE，二者质量比为5:1；

所述制备方法中的搅拌转速为60r/min。

说明书

含地沟油的甲醇柴油及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种甲醇柴油，尤其涉及一种含地沟油的甲醇柴油及其制备方法。

背景技术

[0002] 柴油是轻质石油产品，是复杂烃类(碳原子数约10～22)混合物，广泛应用于车辆、船舶的柴油发动机。柴油在燃烧过程中会产生大量氮氧化合物、一氧化碳、二氧化碳、醛类和大量碳烟微粒，不符合我国环境保护可持续发展的要求。同时，随着石油资源的不断开发，能源问题面临着严峻挑战，因此迫切需要发展一种新的清洁代用燃料。

[0003] 我国具有丰富的煤炭资源，甲醇作为煤-煤焦油-甲醇的联产物，有着丰富的来源，是国际上公认的清洁能源和替代能源。甲醇柴油以价格低廉、绿色环保、良好的运输等优点备受关注。但其仍存在下列不足：1)甲醇与柴油相容性差，需要加入大量添加剂，增大了燃油成本；2)遇水易分层，稳定性较差；3)甲醇腐蚀性大，长期使用对油路系统有损伤；4)甲醇热值较低，与柴油掺混后同样喷油量下会降低发动机功率；5)冷启动困难，严重影响了甲醇柴油的推广应用。

[0004] 针对甲醇柴油存在的种种不足，研究人员对其做了充分的改性研究。申请号200610105017.9的中国专利公开了一种车用甲醇柴油清洁增标乳化剂，该乳化剂是将油酸、环烷酸、三乙醇胺、平平加、正辛醇、正癸醇和石油醚按一定重量百分比装入反应釜中，在空气流通、无火星和防爆常温的条件下进行搅拌混匀后制得。该乳化剂具有助燃、助溶、提高辛烷值和增加发动机动力的作用，可使汽车排污降低70％以上，但所用添加剂成分种类繁多，用量较大，且油酸、平平加价格昂贵，大大增加了燃油成本。

[0005] 申请号20101421195.8的中国专利涉及一种甲醇柴油添加剂及甲醇柴油，其中甲醇柴油添加剂由甲基叔丁基醚、正辛烷、异丙酮、正丁醇和甲基环戊烷配制而成，解决了甲醇柴油腐蚀性、溶胀性、冷启动困难，遇水分层等问题，但仍存在热值较低的问题，使用过程中发动机功率低下。

发明内容

[0006] 为了解决甲醇柴油存在的稳定性差、遇水易分层、冷启动困难、热值较低、易腐蚀等技术难题，本发明提供了一种含地沟油的甲醇柴油，仅使用少量价廉添加剂，同时将再生资源地沟油加入其中，把地沟油变身为新能源，解决了地沟油的去处问题，同时降低了燃油成本，对节能减排具有重要意义和巨大经济价值。

[0007] 本发明的含地沟油的甲醇柴油由以下重量比例的组分组成：国标柴油50-75％，甲醇10-30％，地沟油10-20％，添加剂5-10％。

[0008] 其中，所述添加剂由表面活性剂和防爆剂组成，所述表面活性剂选用聚乙二醇400，防爆剂选用MTBE，二者质量比为5:1。

[0009] MTBE，甲基叔丁基醚，是一种高辛烷值汽油添加剂，能够改善混溶燃料的燃烧性能，具有暖车和节约燃料的功效，能够提高甲醇柴油的冷启动性和抗爆性。地沟油的主要成分为脂肪酸甘油三酯，地沟油与柴油具有较好的互溶性，是一种高热值燃料，但地沟油、柴油与甲醇的极性相差较大，甲醇的加入会造成燃料分层，不利于燃料的保存使用。本发明选用聚乙二醇400作表面活性剂，其平均相对分子量为400，常温下为液体，相比于高分子量的聚乙二醇具有更好的亲水性。表面活性剂聚乙二醇400的加入使得互溶性较差的混合燃油形成一种微乳化燃油，醇相与油相在聚乙二醇400界面膜的作用下形成热力学稳定、各向同性的透明分散体系。其中，甲醇和少量聚乙二醇400构成体系的乳液核；聚乙二醇400构成体系的界面膜，它的亲水部分伸向乳液核，疏水部分伸向柴油和地沟油的连续相；柴油、地沟油和MTBE构成体系的连续相。

[0010] 本发明同时提供了一种含地沟油的甲醇柴油的制备方法，具有操作简便、原料廉价易得、易于工业化生产等优点，该制备方法具体过程为：

[0011] 在反应釜中，依次加入甲醇、地沟油和添加剂，使用乳化机常温乳化30分钟以后，停止乳化，加入国标柴油，改用搅拌，同时升温到50-60℃，搅拌1-2小时，等泡沫没有后冷却至常温即可，所述添加剂由表面活性剂和防爆剂构成。

[0012] 作为优选，所述甲醇柴油中各原料重量百分比组成为：国标柴油50-75％，甲醇10-30％，地沟油10-20％，添加剂5-10％，所述添加剂中表面活性剂选用聚乙二醇400，防爆剂选用MTBE，二者质量比为5:1。

[0013] 作为优选，所述制备方法中的搅拌转速为60r/min。

[0014] 采用乳化机对甲醇、地沟油、添加剂的混合液进行剪切、分散、撞击、细化，能在较短时间内获得更为细腻的微乳液，其中地沟油和MTBE为连续相，聚乙二醇400为界面膜，甲醇为乳液核。由于柴油与地沟油具有良好的互溶性，加入柴油时仅需要常规搅拌即可获得透明的含地沟油的微乳化甲醇柴油。搅拌时温度需适宜，温度过低，燃油融合速度太慢；温度过高，会造成燃油破乳分层。搅拌速度过低，不利于燃油融合，搅拌速度过高则会导致燃油破乳分层。

[0015] 本发明的有益效果为：

[0016] 1、本发明的含地沟油的甲醇柴油是一种微乳化燃油，达到GB252-2000标准，具有良好的冷启动性、抗爆性，稳定性高，存放一年不分层，对油路系统腐蚀性低，且无需改变原来的燃烧设备，使用过程中可与任何比例柴油互溶而不分层。

[0017] 2、将再生资源地沟油加入甲醇柴油中，解决了地沟油的去处问题，把地沟油变身为新能源，同时地沟油廉价易得，对节能减排具有重要意义和巨大经济价值。

[0018] 3、所用添加剂用量少，种类简单，且廉价易得。

[0019] 4、制备方法简单，设备常规，适合于工业化生产。

具体实施方式

[0020] 下面结合具体实验实施例对本发明作进一步详细的描述。

[0021] 实施例1

[0022] 向41.7kg聚乙二醇400中加入8.3kgMTBE搅拌混合均匀，待用。向1500L反应釜中，投入甲醇100kg，地沟油100kg，50kg配置好的添加剂，溶液分层，下层为地沟油，上层为甲醇，使用乳化机常温下乳化30分钟，乳化结束，分层消失，体系变为透明分散体系，再投入国标柴油750kg，于50℃，60r/min转速下搅拌1小时，冷却，待泡沫消失后即可装桶使用。

[0023] 产品可以存放一年以上不发生分层现象，达到GB252-2000中的柴油标准。

[0024] 实施例2

[0025] 向83.4kg聚乙二醇400中加入16.6kgMTBE搅拌混合均匀，待用。向1500L反应釜中，投入甲醇150kg，地沟油200kg，100kg配置好的添加剂，溶液分层，下层为地沟油，上层为甲醇，使用乳化机常温下乳化30分钟，乳化结束，分层消失，体系变为透明分散体系，再投入国标柴油550kg，于60℃，60r/min转速下搅拌2小时，冷却，待泡沫消失后即可装桶使用。

[0026] 产品可以存放一年以上不发生分层现象，达到GB252-2000中的柴油标准。

[0027] 实施例3

[0028] 向66.7kg聚乙二醇400中加入13.3kgMTBE搅拌混合均匀，待用。向1500L反应釜中，投入甲醇300kg，地沟油120kg，80kg配置好的添加剂，溶液分层，下层为地沟油，上层为甲醇，使用乳化机常温下乳化30分钟，乳化结束，分层消失，体系变为透明分散体系，再投入国标柴油500kg，于50℃，60r/min转速下搅拌1.5小时，冷却，待泡沫消失后即可装桶使用。

[0029] 产品可以存放一年以上不发生分层现象，达到GB252-2000中的柴油标准。

[0030] 比较例1

[0031] 向83.4kg聚乙二醇400中加入16.6kgMTBE搅拌混合均匀，待用。向1500L反应釜中，投入甲醇100kg，地沟油300kg，100kg配置好的添加剂，溶液分层，粘度较大，下层为地沟油，上层为甲醇，使用乳化机常温下乳化30分钟，乳化结束，分层消失，体系变为透明分散体系，再投入国标柴油500kg，于50℃，60r/min转速下搅拌1.5小时，冷却，待泡沫消失后即可装桶使用。

[0032] 产品存放半年后分层。

[0033] 比较例2

[0034] 向66.7kg聚乙二醇400中加入13.3kgMTBE搅拌混合均匀，待用。向1500L反应釜中，投入甲醇300kg，地沟油120kg，80kg配置好的添加剂，溶液分层，下层为地沟油，上层为甲醇，使用乳化机常温下乳化30分钟，乳化结束，分层消失，体系变为透明分散体系，再投入国标柴油500kg，于70℃，60r/min转速下搅拌2小时，冷却，待泡沫消失后发现燃油分层。

[0035] 比较例3

[0036] 向66.7kg聚乙二醇400中加入13.3kgMTBE搅拌混合均匀，待用。向1500L反应釜中，投入甲醇300kg，地沟油120kg，80kg配置好的添加剂，溶液分层，下层为地沟油，上层为甲醇，使用乳化机常温下乳化30分钟，乳化结束，分层消失，体系变为透明分散体系，再投入国标柴油500kg，于60℃，80r/min转速下搅拌2小时，冷却，待泡沫消失后发现燃油分层。

[0037] 通过对比实施例1～3和比较例1～2，可以得出结论：本发明中原料配比、搅拌温度、搅拌速度均会影响混合燃油的质量，加入过多的地沟油会导致混合燃油粘度过大，易分层，稳定性能降低。搅拌温度过低，搅拌速度过低，不利于燃油融合；搅拌温度过高，搅拌速度过快，则会导致燃油破乳分层。

[0038] 以上仅列举了本发明的优选实施方案，本发明的保护范围并不限制于此，本领域技术人员在本发明权利要求范围内所作的任何改变均落入本发明保护范围内。