專利名稱：利用添加劑乙醇改善生物油穩(wěn)定性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種生物質(zhì)能源領(lǐng)域的方法，具體的說，涉及的是一種利用添加劑乙醇改善生物油穩(wěn)定性的方法。
背景技術(shù)：
生物質(zhì)熱裂解可產(chǎn)生固體(生物碳)、液體(生物油)及氣體，而這些產(chǎn)物是化學燃料及化工產(chǎn)品的潛在替代品，是一種比較有前途的生物質(zhì)利用方式。隨著人類環(huán)保意識的增強和原油的快速消耗，人類對尋找有效清潔替代能源的研究越來越關(guān)注，因此，作為有潛力替代原油為人類提供動力的生物油，自然受到了研究者的青睞。當前，有關(guān)生物油的應用已有報道，但它的一些負面特性，如高氧含量、低熱值、與常規(guī)燃料不相容、固體含量高、 高粘度及不完整的波動性及化學性質(zhì)不穩(wěn)定等影響了其燃料品質(zhì)，在一定程度上阻礙了生物油在實際中的應用。在已有的文獻中，研究人員對生物油穩(wěn)定性及其品質(zhì)改良的研究進行了有益探討，如相比高溫貯存，常溫貯存對生物油穩(wěn)定性的改善效果最好，對生物油進行加氫、酯化或加入添加劑等都可以使生物油的性質(zhì)大為改善。在利用添加劑改善生物油儲存穩(wěn)定性的研究中，也有相關(guān)的報道，例如向生物油中添加劑甲醇能顯著改善生物油的理化穩(wěn)定性。沈晨杰等人對木屑生物油在不同儲存溫度條件下儲存時理化性質(zhì)變化的差異作了研究(沈晨杰，劉榮厚，陳天舉.不同貯存溫度對木屑熱裂解生物油理化性質(zhì)穩(wěn)定性的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學報，2011,27 (2) =276-281.)，結(jié)果表明，相比較常溫和高溫貯存，低溫貯存對生物油穩(wěn)定性的改善效果最好。但低溫貯存成本高，不易在生產(chǎn)中應用。但在已有文獻的檢索中，尚未發(fā)現(xiàn)向生物油中加入不同質(zhì)量濃度的乙醇來研究乙醇對生物油穩(wěn)定性改善效果的研究。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有研究中的缺漏，通過向生物油中添加不同質(zhì)量濃度的乙醇，研究不同質(zhì)量濃度的乙醇對生物油穩(wěn)定性的改善效果，該方法操作簡單，成本低廉，且通過向生物油中添加乙醇能顯著提高生物油的穩(wěn)定性，同時還能針對不同生物油對穩(wěn)定性改良的不同需求，有選擇性的向生物油中加入不同質(zhì)量濃度的添加劑乙醇。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，包括以下步驟I)熱裂解生物油的制取選用的生物油由熱裂解反應生成，在加入添加劑前性質(zhì)應保持均勻；進一步的，本發(fā)明中采用的生物油為在流化床反應器上稻草熱裂解制取的生物油，快速熱裂解的溫度為600°C。2)生物油與添加劑乙醇的混合稱取生物油置于容器中，按不同的添加質(zhì)量濃度向其中加入添加劑乙醇，添加劑乙醇的添加質(zhì)量濃度范圍為4wt% _20wt%，并使不同容器中的液體體積基本保持相同，攪拌使其混合均勻；
進一步的，所述步驟2)，具體為稱取50g-70g的生物油，先放置在IOOmL容器中，并分別按4wt*%、8wt*%、12wt% > 16wt*%、20wt*%質(zhì)量濃度加入添加劑乙醇,攪拌均勻。3)生物油的儲存將與添加劑乙醇混合均勻的生物油放入密封藍蓋容器中，并將其置于恒溫恒濕箱中儲存；進一步的，所述置于恒溫恒濕箱中儲存，具體儲存溫度為25°C，儲存時間為42d。4)生物油理化性質(zhì)的測定。進一步的，在儲存過程中，檢測生物油特性(水分、運動粘度、pH)隨儲存時間的變化情況，其中運動粘度需在40°C的條件下測定。 進一步的，所述的添加劑乙醇，為分析級乙醇，可以防止其他類型的乙醇可能含有的水分對生物油含水率的影響。本發(fā)明以生物油的理化性質(zhì)穩(wěn)定性為研究對象，通過向生物油中加入不同質(zhì)量濃度的乙醇，主要考察了乙醇的添加質(zhì)量濃度分別為4wt%,8wt%U2wt%, 16wt%,20wt%時生物油穩(wěn)定性的變化情況。乙醇是一種熱值高、易燃的液體燃料，將其作為添加劑加入生物油中能提高生物油的熱值，降低生物油的燃點；同時，由于乙醇是一種良好的極性溶劑，且可能還會與生物油中的大分子物質(zhì)反應，所以作為生物油的添加劑其還能起到顯著改善生物油穩(wěn)定性的效果。本發(fā)明采用乙醇作生物油的添加劑，不僅是一種比較簡單有效的改善生物油穩(wěn)定性的方法，同時通過向生物油中加入不同質(zhì)量濃度乙醇，研究其在常溫(25°C)條件下理化性質(zhì)的不同變化情況，還可以根據(jù)生物油本身的性質(zhì)不同以及生物油在不同條件下燃燒對燃料性質(zhì)要求的不同，來確定乙醇作為添加劑在生物油中的添加質(zhì)量濃度。
具體實施例方式下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。實施例I :向生物油中加入質(zhì)量濃度為4 〖％的添加劑乙醇，比較其在儲存過程中理化性質(zhì)的變化情況與無添加劑(添加質(zhì)量濃度0wt%)的生物油理化性質(zhì)變化情況的區(qū)別，探索質(zhì)量濃度為4wt%的乙醇對生物油穩(wěn)定性的影響。用天平稱取一定質(zhì)量的生物油，倒入燒杯中，然后稱取一定質(zhì)量的乙醇，加入裝有生物油的燒杯中，使乙醇在加入生物油后其質(zhì)量占總質(zhì)量的4%。攪拌使其混合均勻后，將燒杯中的生物油移入150mL的密封藍蓋瓶中，并將裝有生物油的密封藍蓋瓶置于25°C的恒溫恒濕箱中儲存。生物油的整個儲存過程持續(xù)42d，在儲存過程中，檢測生物油特性(水分、運動粘度、P 隨儲存時間(0d、7d、14d、21d、28d、35d、42d)的變化情況，其中運動粘度在40°C的條件下測定。檢測生物油特性指標的頻率為每7天測量一次。結(jié)果如下乙醇添加質(zhì)量濃度分別為0wt%& 4wt%的生物油的理化性質(zhì)隨儲存時間的變化情況如下表所示
權(quán)利要求
1.一種利用添加劑乙醇改善生物油穩(wěn)定性的方法，其特征在于，包括以下步驟 .1)熱裂解生物油的制取選用的生物油由熱裂解反應生成，在加入添加劑前性質(zhì)應保持均勻；所述生物油為在流化床反應器上稻草熱裂解制取的生物油； .2)生物油與添加劑乙醇的混合稱取生物油置于容器中，按不同的添加質(zhì)量濃度向其中加入添加劑乙醇,添加劑乙醇的添加質(zhì)量濃度范圍為4wt% _20wt%，并使加入不同質(zhì)量濃度乙醇的生物油體積保持基本一致，攪拌使其混合均勻； .3)生物油的儲存將與添加劑乙醇混合均勻的生物油放入密封藍蓋容器中，并將其置于恒溫恒濕箱中儲存； .4)生物油理化性質(zhì)的測定。
2.如權(quán)利要求I所述的利用添加劑乙醇改善生物油穩(wěn)定性的方法，其特征是，所述在流化床反應器上稻草熱裂解制取的生物油，其快速熱裂解的溫度為600°C。
3.如權(quán)利要求I所述的利用添加劑乙醇改善生物油穩(wěn)定性的方法，其特征是，所述的步驟2),所述添加劑乙醇的添加質(zhì)量濃度分別為4wt*%、8wt*%、12wt% > 16wt*%、20wt*%。
4.如權(quán)利要求3所述的利用添加劑乙醇改善生物油穩(wěn)定性的方法，其特征是，所述的步驟2)，具體為稱取50g-70g的生物油，先放置在IOOmL容器中，并分別按4wt%、8wt%、.12wt %、16wt %、20wt %質(zhì)量濃度加入添加劑乙醇，攪拌均勻。
5.如權(quán)利要求I所述的利用添加劑乙醇改善生物油穩(wěn)定性的方法，其特征是，所述的步驟3)中，置于恒溫恒濕箱中儲存的儲存溫度范圍為5-38°C，儲存時間為42d。
6.如權(quán)利要求I所述的利用添加劑乙醇改善生物油穩(wěn)定性的方法，其特征是，所述步驟4)中，需要檢測的檢測生物油特性的指標有水分、運動粘度及pH，其中運動粘度在40攝氏度的條件下測量。
7.如權(quán)利要求6所述的利用添加劑乙醇改善生物油穩(wěn)定性的方法，其特征是，所述步驟4)中，檢測生物油特性指標的頻率為每7天測量一次，及分別在儲存0d、7d、14d、21d、.28d、35d、42d時測量生物油的水分、運動粘度及pH。
8.如權(quán)利要求1-7任一項所述的利用添加劑乙醇改善生物油穩(wěn)定性的方法，其特征是，所述的添加劑乙醇，為分析級乙醇。
全文摘要
本發(fā)明公開一種涉及生物質(zhì)能源領(lǐng)域的利用添加劑乙醇改善生物油穩(wěn)定性的方法，以稻草快速熱裂解制取的生物油為原料，按不同的添加質(zhì)量濃度向其中加入乙醇，攪拌使其混合均勻，以儲存生物油。在儲存過程中，檢測生物油特性(水分、運動粘度、pH)隨儲存時間的變化情況，以確定較佳的乙醇添加量。乙醇作生物油的添加劑是一種比較簡單有效的改善生物油穩(wěn)定性的方法，解決了生物油儲存過程中理化特性不穩(wěn)定性的問題，為生物油的應用提供了科學參考。
文檔編號C10L10/00GK102660310SQ20121013266
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者劉榮厚, 吳小武 申請人:上海交通大學