CN101085938A - 生物质合成燃料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物质合成燃料，按重量百分比该燃料包括下述组分：含1至11个C的一元醇20－80％，石脑油、溶剂油、二甲醚、汽油中的一种或多种10－50％，乙醚、丙酮、正丁醇、异丙醇中的一种或多种4.5－10％，过氧化氢、石油醚、二叔丁基对甲酚中的一种或多种0.5－2％，环戊二烯铁、甲苯、二甲苯中的一种或多种5－18％，本发明主要原料为工业废液及副产品或农业废弃物，产品热值高，应用到发动机中起到良好的动力效果，本燃料排放物环保性好、原料来源渠道广、制造成本低，并且使用时不需改造发动机而直接应用，非常方便；本发明还公开了生物质合成燃料的生产方法。

Description

生物质合成燃料

技术领域

本发明涉及一种合成燃料，特别涉及一种生物质合成燃料。

背景技术

能源节约和保护环境是经济和社会发展的长远战略方针。随着现代交通的高速发展，机动车辆逐年递增，不但造成能源危机，还使自然环境的污染日趋严重。现有技术中，机动车、船舶等交通工具使用的燃料基本都是汽油或柴油。虽然，在人们生活和工业生产中石油起到了不可估量的作用，但是，汽油或柴油等石油能源的过度利用正是造成能源危机和环境污染的罪魁祸首。同时，工、农业生产及人们生活中产生大量工业或农业废物，这些物质排放到大自然中也会污染环境。国家对以上问题高度重视并颁布了《中华人民共和国可再生能源法》，将可再生资源的开发利用列为科技发展的优先领域，鼓励开发、研究、应用可再生资源。

基于以上问题，需要利用工业废液及副产品或农业废弃物而发明一种生物能源燃料来代替汽油等燃料并应用到机动车或船舶上。不但能够节约石油资源、降低污染物排放、保护和改善环境，并且大幅度降低了制造和使用成本。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种生物质合成燃料，本燃料热值高、排放物环保性好、原料来源于工业废液及副产品和农业废弃物、制造成本低并且使用时不需改造机动车发动机，使用非常方便。

本发明的生物质合成燃料，按重量百分比该燃料包括下述组分：

含1至11个C的一元醇                              20-80％

石脑油、溶剂油、二甲醚、汽油中的一种或多种      10-50％

乙醚、丙酮、正丁醇、异丙醇中的一种或多种        4.5-10％

过氧化氢、石油醚、二叔丁基对甲酚中的一种或多种  0.5-2％

环戊二烯铁、甲苯、二甲苯中的一种或多种          5-18％。

进一步，本发明所述生物质合成燃料，按重量百分比该燃料包括下述组分：

含1至11个C的一元醇                              52％

石脑油、溶剂油、二甲醚、汽油中的一种或多种      30％

乙醚、丙酮、正丁醇、异丙醇中的一种或多种        7％

过氧化氢、石油醚、二叔丁基对甲酚中的一种或多种  1％

环戊二烯铁、甲苯、二甲苯中的一种或多种          10％。

进一步，本发明所述生物质合成燃料，所述一元醇选自甲醇、乙醇、丙醇或丁醇中的一种或多种。

进一步，本发明所述生物质合成燃料，按重量百分比该燃料包括下述组分：

甲醇              20-80％

汽油              10-50％

丙酮              4.5-10％

二叔丁基对甲酚    0.5-2％

甲苯              5-18％。

进一步，本发明所述生物质合成燃料，按重量百分比该燃料包括下述组分：

甲醇              52％

汽油              30％

丙酮              7％

二叔丁基对甲酚    1％

甲苯              10％。

本发明还公开了所述生物质合成燃料的生产方法，该方法包括以下步骤：

(1)选出所需数量的下述原料：

含1至11个C的一元醇                              20-80％

石脑油、溶剂油、二甲醚、汽油中的一种或多种      10-50％

乙醚、丙酮、正丁醇、异丙醇中的一种或多种        4.5-10％

过氧化氢、石油醚、二叔丁基对甲酚中的一种或多种  0.5-2％

环戊二烯铁、甲苯、二甲苯中的一种或多种          5-18％

(2)在反应釜中依次加入上述数量配比的下列物质：

含1至11个C的一元醇

石脑油、溶剂油、二甲醚、汽油中的一种或多种

乙醚、丙酮、正丁醇、异丙醇中的一种或多种

将以上物质的混合物加压0.5MPa-1MPa，常温反应25-35分钟；

(3)在反应后的混合物中加入上述数量配比的以下物质：

过氧化氢、石油醚、二叔丁基对甲酚中的一种或多种

环戊二烯铁、甲苯、二甲苯中的一种或多种

将以上混合物在常温、常压下搅拌均匀；

(4)将搅拌均匀的混合物放入均质罐内均质30小时以上，即为成品。

本发明的有益效果是：本发明所述的生物质合成燃料以工业废液及副产品和农业废弃物为原料，加工提炼出有效成分，进一步合成为优质燃料，产品为无色透明或有色液体，热值高，应用到机动车发动机中具有良好的动力效果，亦可用于民用燃料；本燃料排放物环保性好、原料来源渠道广、生产成本低并且使用时不需改造机动车发动机而直接应用，非常方便。本发明可以与汽油以任何比例混合使用，不分层、增加动力性并且无任何异常，大大节约机动车燃料成本。

具体实施方式

以下结合本发明所述的生物质合成燃料的主要物理特性和发动机使用混合燃料的性能试验进一步说明本发明的有益效果。以下实施例中，本发明的生物质合成燃料总重量均为10公斤，石脑油、溶剂油、二甲醚、汽油为助燃剂；乙醚、丙酮、正丁醇、异丙醇为助溶剂；过氧化氢、石油醚、二叔丁基对甲酚为催化剂；环戊二烯铁、甲苯、二甲苯为增效剂。

实施例一

生产本发明所述生物质合成燃料，包括以下步骤：

(1)选出所需数量的下述原料，按重量百分比该燃料包括下述组分：

甲、乙、丙、丁醇任意比例的混合物                  20％

石脑油、溶剂油、二甲醚、汽油任意比例的混合物      50％

乙醚、丙酮、正丁醇、异丙醇任意比例的混合物        10％

过氧化氢、石油醚、二叔丁基对甲酚任意比例的混合物  2％

环戊二烯铁、甲苯、二甲苯任意比例的混合物          18％。

(2)在反应釜中依次加入上述数量配比的下列物质：

甲、乙、丙、丁醇混合物

石脑油、溶剂油、二甲醚、汽油混合物

乙醚、丙酮、正丁醇、异丙醇混合物

将以上物质的混合物加压0.5MPa，常温反应25分钟；

(3)在反应后的混合物中加入上述数量配比的以下物质：

过氧化氢、石油醚、二叔丁基对甲酚混合物

环戊二烯铁、甲苯、二甲苯混合物

将以上混合物在常温、常压下用600转/分钟的搅拌机搅拌均匀；

(4)将搅拌均匀的混合物放入均质罐内均质30小时，即为成品。

实施例二

生产本发明所述生物质合成燃料，包括以下步骤：

(1)选出所需数量的下述原料，按重量百分比该燃料包括下述组分：

甲、乙、丙、丁醇任意比例的混合物                   52％

石脑油、溶剂油、二甲醚、汽油任意比例的混合物      30％

乙醚、丙酮、正丁醇、异丙醇任意比例的混合物        7％

过氧化氢、石油醚、二叔丁基对甲酚任意比例的混合物  1％

环戊二烯铁、甲苯、二甲苯任意比例的混合物          10％。

(2)在反应釜中依次加入上述数量配比的下列物质：

甲、乙、丙、丁醇混合物

石脑油、溶剂油、二甲醚、汽油混合物

乙醚、丙酮、正丁醇、异丙醇混合物

将以上物质的混合物加压0.8MPa，常温反应30分钟；

(3)在反应后的混合物中加入上述数量配比的以下物质：

过氧化氢、石油醚、二叔丁基对甲酚混合物

环戊二烯铁、甲苯、二甲苯混合物

将以上混合物在常温、常压下用600转/分钟的搅拌机搅拌均匀；

(4)将搅拌均匀的混合物放入均质罐内均质30小时，即为成品。

按照本实施例进行配比生产出的生物质合成燃料各项指标达到最佳。

实施例三

生产本发明所述生物质合成燃料，包括以下步骤：

(1)选出所需数量的下述原料，按重量百分比该燃料包括下述组分：

甲、乙、丙、丁醇任意比例的混合物                  80％

石脑油、溶剂油、二甲醚、汽油任意比例的混合物      10％

乙醚、丙酮、正丁醇、异丙醇任意比例的混合物        4.5％

过氧化氢、石油醚、二叔丁基对甲酚任意比例的混合物  0.5％

环戊二烯铁、甲苯、二甲苯任意比例的混合物          5％。

(2)在反应釜中依次加入上述数量配比的下列物质：

甲、乙、丙、丁醇混合物

石脑油、溶剂油、二甲醚、汽油混合物

乙醚、丙酮、正丁醇、异丙醇混合物

将以上物质的混合物加压1MPa，常温反应35分钟；

(3)在反应后的混合物中加入上述数量配比的以下物质：

过氧化氢、石油醚、二叔丁基对甲酚混合物

环戊二烯铁、甲苯、二甲苯混合物

将以上混合物在常温、常压下用600转/分钟的搅拌机搅拌均匀；

(4)将搅拌均匀的混合物放入均质罐内均质30小时，即为成品。

实施例四

生产本发明所述生物质合成燃料，包括以下步骤：

(1)选出所需数量的下述原料，按重量百分比该燃料包括下述组分：

甲醇              80％

汽油              10％

丙酮              4.5％

二叔丁基对甲酚    0.5％

甲苯              5％。

(2)在反应釜中依次加入上述数量配比的以下物质：

甲醇

汽油

丙酮

将以上物质的混合物加压0.5MPa，常温反应25分钟；

(3)在反应后的混合物中加入上述数量配比的以下物质：

二叔丁基对甲酚

甲苯

将以上混合物在常温、常压下用600转/分钟的搅拌机搅拌均匀；

(4)将搅拌均匀的混合物放入均质罐内均质30小时，即为成品。

实施例五

生产本发明所述生物质合成燃料，包括以下步骤：

(1)选出所需数量的下述原料，按重量百分比该燃料包括下述组分：

甲醇              52％

汽油              30％

丙酮              7％

二叔丁基对甲酚    1％

甲苯              10％。

(2)在反应釜中依次加入上述数量配比的下列物质：

甲醇

汽油

丙酮

将以上物质的混合物加压0.5MPa，常温反应30分钟；

(3)在反应后的混合物中加入上述数量配比的以下物质：

二叔丁基对甲酚

甲苯

将以上混合物在常温、常压下用600转/分钟的搅拌机搅拌均匀；

(4)将搅拌均匀的混合物放入均质罐内均质30小时，即为成品。

本实施例中选择采用的各组分成本最低，并且各项指标都达到机动车用燃料标准。

实施例六

生产本发明所述生物质合成燃料，包括以下步骤：

(1)选出所需数量的下述原料，按重量百分比该燃料包括下述组分：

甲醇              20％

汽油              50％

丙酮              10％

二叔丁基对甲酚    2％

甲苯     18％。

(2)在反应釜中依次加入上述数量配比的下列物质：

甲醇

汽油

丙酮

将以上物质的混合物加压1MPa，常温反应35分钟；

(3)在反应后的混合物中加入上述数量配比的以下物质：

二叔丁基对甲酚

甲苯

将以上混合物在常温、常压下用600转/分钟的搅拌机搅拌均匀；

(4)将搅拌均匀的混合物放入均质罐内均质30小时，即为成品。

以上实施例中所述本发明的生物质合成燃料，经过检验，各项指标符合发动机对燃料的要求，具体结果如下：

1、本发明生物质合成燃料的主要物理特性

对以上实施例不同物质组分配比的燃料的闭口闪点、比重、辛烷值和燃点进行测试，具体数值如下表：

序号	实施例一	实施例二	实施例三	实施例四	实施例五	实施例六
							辛烷值	＞98	＞98	＞98	＞98	＞98	＞98
比重(g/cm3)	0.78	0.77	0.76	0.78	0.74	0.78
							闭口闪点/℃	-26	-23	-24	-26	-23	-26
燃点/℃	485	484	488	488	484	486
							苯含量	＜0.4	＜0.4	＜0.4	＜0.4	＜0.4	＜0.4

以上不同物质配比后检测的物理参数完全符合发动机对燃料的要求。

2、发动机使用本发明生物质合成燃料的性能实验

(1)发动机动力性能

使用本发明的生物质合成燃料，无论是单独使用还是与汽油混合使用，都能使汽油发动机车辆的动力性、加速性、抗爆性以及平稳性达到汽油发动机用燃料的各项指标，平均燃料消耗与汽油相比持平或降低约5％-10％。相同燃料消耗的情况下，无论在动力性方面还是从时速方面都有明显提高。

(2)排放实验

本发明的生物质合成燃料，经国家客车质检中心检测废气污染物排放实测：CO为3.36克/km，HC为0.64克/km，NO_X0.09克/km，均达到国家执行排放标准，并优于现有技术燃料的废气排放，达到环保要求。

以上实施例中各种物质按到比例范围内的排列组合，均可达到本发明所要达到的目的，指标均达到前述列表中的数值，其他组合这里不一一列举。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案在所述范围内进行修改或者等同替换，而未脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种生物质合成燃料，其特征在于：按重量百分比该燃料包括下述组分：

含1至11个C的一元醇                              20-80％

石脑油、溶剂油、二甲醚、汽油中的一种或多种      10-50％

乙醚、丙酮、正丁醇、异丙醇中的一种或多种        4.5-10％

过氧化氢、石油醚、二叔丁基对甲酚中的一种或多种  0.5-2％

环戊二烯铁、甲苯、二甲苯中的一种或多种          5-18％。

2.根据权利要求1所述生物质合成燃料，其特征在于：按重量百分比该燃料包括下述组分：

含1至11个C的一元醇                              52％

石脑油、溶剂油、二甲醚、汽油中的一种或多种      30％

乙醚、丙酮、正丁醇、异丙醇中的一种或多种        7％

过氧化氢、石油醚、二叔丁基对甲酚中的一种或多种  1％

环戊二烯铁、甲苯、二甲苯中的一种或多种          10％。

3.根据权利要求1或2所述生物质合成燃料，其特征在于：所述一元醇选自甲醇、乙醇、丙醇或丁醇中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述生物质合成燃料，其特征在于：按重量百分比该燃料包括下述组分：

甲醇                                            20-80％

汽油                                            10-50％

丙酮                                            4.5-10％

二叔丁基对甲酚                                  0.5-2％

甲苯                                            5-18％。

5.根据权利要求4所述生物质合成燃料，其特征在于：按重量百分比该燃料包括下述组分：

甲醇                                           52％

汽油                                           30％

丙酮                                           7％

二叔丁基对甲酚                                 1％

甲苯                                           10％。

6.一种权利要求1所述生物质合成燃料的生产方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)按下述重量百分比配料：

含1至11个C的一元醇                              20-80％

石脑油、溶剂油、二甲醚、汽油中的一种或多种      10-50％

乙醚、丙酮、正丁醇、异丙醇中的一种或多种        4.5-10％

过氧化氢、石油醚、二叔丁基对甲酚中的一种或多种  0.5-2％

环戊二烯铁、甲苯、二甲苯中的一种或多种          5-18％

(2)在反应釜中依次加入上述数量配比的下列物质：

含1至11个C的一元醇

石脑油、溶剂油、二甲醚、汽油中的一种或多种

乙醚、丙酮、正丁醇、异丙醇中的一种或多种

将以上物质的混合物加压0.5MPa-1MPa，常温反应25-35分钟左右；

(3)在反应后的混合物中加入上述数量配比的以下物质：

过氧化氢、石油醚、二叔丁基对甲酚中的一种或多种

环戊二烯铁、甲苯、二甲苯中的一种或多种

将以上混合物在常温、常压下搅拌均匀；

(4)将搅拌均匀的混合物放入均质罐内均质30小时以上，即为成品。