專利名稱：一種利用混合反膠束體系制備改性柴油的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于反膠束技術及其應用領域和新能源開發(fā)領域，具體涉及到一種利用混合反膠束體系制備改性柴油的方法。
背景技術：
我國是世界上經(jīng)濟發(fā)展最為迅速的國家之一，對能源的需求量長期持續(xù)高速增長，在現(xiàn)在的能源消耗構成中，除煤炭能夠滿足自給外，石油和天然氣供給遠遠滿足不了經(jīng)濟發(fā)展的需要，特別是石油，據(jù)中國最大的石油公司中國石油天然氣集團公司預測，中國今年將消耗3. 79億噸原油、6440萬噸汽油、I. 44億噸柴油和1310萬噸煤油。根據(jù)去年的消費量，這些數(shù)字將表示今年原油使用量將增加大約3.8%，而石油產(chǎn)品使用量將增加3%。在這樣的背景情況下，研究可以替代石油來生產(chǎn)高品質柴油的方法對我國不僅具有非常重要的現(xiàn)實意義，同時還具有非常重要的戰(zhàn)略意義。反膠束體系是將表面活性劑溶解到有機溶劑中形成的，國內(nèi)外研究較多的是利用反膠束體系提取植物蛋白，而對油脂的研究較少。利用反膠束體系制得的植物油由于含有有機溶劑，不可直接食用，如果將其制成可食用的植物油，成本較高且操作繁瑣，不能應用于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，沒有太大的現(xiàn)實意義。但是，將反膠束技術應用于制備高品質的改性柴油，具有很廣的應用前景，其經(jīng)濟效益不可估量?；ㄉ侨蜃钪匾奈宕笥土献魑镏?，花生籽仁的主要成分是蛋白質、脂肪和碳水化合物，其含量分別為24% 36%、50%左右和10% 23%。我國的花生產(chǎn)量位居世界第一位，為我們的研究提供了豐富的原料。因此，將反膠束技術應用于改性柴油的研究是很有必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是針對目前石油能源緊缺，清潔柴油穩(wěn)定性差的問題，而提供的一種利用混合反膠束體系制備改性柴油的方法，在提取制備的過程中，輔助以超聲波，大大提聞了效率。本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的一種利用混合反膠束體系制備改性柴油的方法，首先將柴油與二 -(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸鈉和十六烷基三甲基溴化銨混合反膠束溶液按一定體積混合，再將含油原料加入其中，通過超聲波輔助提取，然后固液分離得到改性柴油。其具體步驟如下SI、選用市售全脂花生粉，過40-60目篩，作為原料備用；S2、配制二-(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸鈉和十六烷基三甲基溴化銨的混合反膠束溶液；S3、將混合反膠束溶液與柴油混合形成混合體系，將過篩后的原料加入到該混合體系中，通過超聲輔助提取，然后固液分離得到改性柴油；S4、固液分離后的殘渣與異辛烷混合，然后超聲輔助進一步提取，固液分離后，gp得到毛油；S5、重復步驟S3，將所得的毛油作為原料與花生粉原料一起加入到所述混合體系中，進一步制備改性柴油。本發(fā)明中，在步驟SI中，所述的全脂花生粉，是通過將花生輕微翻炒去紅衣，然后直接粉碎過篩而得到的。在步驟S2中，所述的反膠束溶液是由二 -(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸鈉-十六烷基三甲基溴化銨/異辛烷/正己醇/緩沖液組成的，其中二-(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸鈉十六烷基三甲基溴化銨的重量比例為I : I 4 : 1，二-(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸鈉/十六烷基三甲基溴化銨的添加量為30g/L 90g/L，異辛烷正己醇的體積比為2 1-5 1，緩沖液添加量為0.01L/L 0. 10L/L，控制反膠束體系中水與二-(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸鈉/十六烷基三甲基溴化銨的摩爾比Wo為8 24，調節(jié)pH為7. 0 9. O。優(yōu)選的緩沖溶液是KCl-磷酸鹽緩沖液或NaCl-磷酸鹽緩沖液。 在步驟S3中，混合反膠束溶液與柴油的體積比為2 1-1 2，全脂花生粉原料添加到所述混合體系中的比例為50-150g/L，所述的超聲波輔助提取，超聲波頻率20-50KHZ，功率120-240W，溫度50-100°C，時間5_15min ;所述的固液分離是使用離心分離的方法，所用轉速為3000-6000r/min，離心時間為10_15min。得到的產(chǎn)品即為高品質的改性柴油成品，不需要進一步的處理即可使用。通過步驟S2中Wo值控制改性柴油中的水含量。使用本發(fā)明制備得到的改性柴油為油包水型(W/0)改性柴油，能夠有效地使油、水相容而形成較為穩(wěn)定的油包水型(W/0)改性柴油，其保存期可長達一年之久，同時由于表面活性劑也具有優(yōu)良的燃燒性能，配制的改性柴油中含有部分水，在燃燒過程中存在微爆效應，使改性柴油的燃燒更完全，有效地降低了尾氣污染物的排放，達到了節(jié)能、環(huán)保的目的。在步驟S4中，異辛烷與殘渣體積比例為10 1-20 1，所述的超聲波輔助提取，超聲波頻率20-50KHZ，功率150-270W，溫度80_100°C，時間5_10min ;所述的固液分離是使用離心分離的方法，所用轉速為4000-8000r/min，離心時間為8_12min。含油谷物均可應用于本發(fā)明，如葵花籽、玉米胚芽、大豆、芝麻等等，還有一些副產(chǎn)品如廢油脂、油廠制油后的下腳料等，都可以應用于本發(fā)明。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比所具備的優(yōu)點在于(I)利用柴油形成的W/0體系和混合反膠束體系，共同將花生中的油提取出來，形成具有高穩(wěn)定性的改性柴油；(2)表面活性劑二 -(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨價格便宜，且除了具備優(yōu)良的表面活性、較高的十六烷值和燃燒性能外，其來源更為廣泛，經(jīng)濟性能、市場性能也更好，同時表面活性劑還是一種清潔的、環(huán)保的生物能源，具有優(yōu)良的可再生性和降解性；(3)使用表面活性劑制備得到的油包水型(W/0)改性柴油，能夠有效地使油、水相容而形成較為穩(wěn)定的油包水型(W/0)改性柴油，其保存期可長達一年之久，同時由于表面活性劑也具有優(yōu)良的燃燒性能，配制的改性柴油中含有部分水，在燃燒過程中存在微爆效應，使改性柴油的燃燒更完全，有效地降低了尾氣污染物的排放，達到了節(jié)能、環(huán)保的目的；
(4)制得的改性柴油粘度得到大幅度降低，而且能與石化柴油以任意比互溶形成單一的均相體系，穩(wěn)定性大大提高；(5)在此過程中，輔助以超聲波，大大提高了效率，節(jié)省了時間。
具體實施例方式本發(fā)明中原材料的選擇選用高含油量的花生，除此之外，其它含油谷物均可應用于本發(fā)明，如葵花籽、玉米胚芽、大豆、芝麻等等，還有一些副產(chǎn)品如廢油脂、油廠制油后的下腳料等，都可以應用于本發(fā)明。應用范圍很廣泛。下面使用全脂花生粉作為優(yōu)選實施例，來介紹本發(fā)明的實施步驟。本發(fā)明的操作步驟如下首先配制二-(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸鈉/十六烷基三甲基溴化銨/異辛烷/正己醇混合反膠束體系，然后將混合反膠束體系與柴油按一定體積混合，得到新的混合體系，然后將過篩后的全脂花生粉加入其中，超聲波輔助提取，然后固液離心分離得到改性柴油，殘渣進一步提取分離，循環(huán)利用。
·
實施例I取28g十六烷基三甲基溴化銨，加入800mL異辛烷，200mL正己醇，超聲使其溶解，然后加入52g 二 -(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸鈉，攪拌至溶解完全，加入pH為8的緩沖溶液60mL，使混合反膠束溶液的Wo為20，置于搖床中振搖2h，并靜置至透明。取配制好的混合反膠束溶液IOOOmL與IOOOmL柴油混合，加入200g過篩后的全脂花生粉，在超聲溫度800C，功率210W，頻率45KHZ條件下，提取lOmin，然后以5000r/min轉速離心分離12min，除去殘渣即得改性柴油成品；取20g殘渣，加入300mL異辛烷，在超聲溫度90°C，功率240W，頻率45KHZ條件下,提取5min,然后以6000r/min轉速離心分離IOmin,得到異辛燒與油的混合溶液，可作為原料與花生粉一起加入到下一步的反應中。實施例2取20g十六烷基三甲基溴化銨，加入800mL異辛烷，200mL正己醇，超聲使其溶解，然后加入40g 二 -(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸鈉，攪拌至溶解完全，加入pH為8的緩沖溶液50mL，使混合反膠束溶液的Wo為16，置于搖床中振搖2h，并靜置至透明。取配制好的混合反膠束溶液IOOOmL與800mL柴油混合，加入200g過篩后的全脂花生粉，在超聲溫度100°C，功率240W，頻率45KHZ條件下，提取lOmin，然后以6000r/min轉速離心分離12min，除去殘渣即得改性柴油成品；取20g殘渣，加入400mL異辛烷，在超聲溫度80°C，功率240W，頻率45KHZ條件下，提取lOmin，然后以7000r/min轉速離心分離lOmin，得到異辛烷與油的混合溶液，可作為原料與花生粉一起加入到下一步的反應中。實施例3取25g十六烷基三甲基溴化銨，加入750mL異辛烷，250mL正己醇，超聲使其溶解，然后加入45g 二 - (2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸鈉，攪拌至溶解完全，加入pH為8的緩沖溶液60mL，使混合反膠束溶液的Wo為20，置于搖床中振搖2h，并靜置至透明。取配制好的混合反膠束溶液500mL與IOOOmL柴油混合，加入150g過篩后的全脂花生粉，在超聲溫度75°C，功率210W，頻率45KHZ條件下，提取lOmin，然后以5000r/min轉速離心分離12min，除去殘渣即得改性柴油成品；取20g殘渣，加入200mL異辛烷，在超聲溫度90°C，功率240W，頻率45KHZ條件下,提取5min,然后以6000r/min轉速離心分離IOmin,得到異辛燒與油的混合溶液，可作為原料與花生粉一起加入到下一步的反應中。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而己，并不 用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種利用混合反膠束體系制備改性柴油的方法，首先將柴油與混合反膠束溶液混合，再將含油原料加入其中，通過超聲輔助提取，然后固液分離得到改性柴油。
2.根據(jù)權利要求I所述的利用混合反膠束體系制備改性柴油的方法，其特征在于，所述方法具體包括如下步驟 51、選用市售全脂花生粉，過40-60目篩，作為原料備用； 52、配制二-(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸鈉和十六烷基三甲基溴化銨的混合反膠束溶液； 53、將上述混合反膠束溶液與柴油混合形成混合體系，將過篩后的花生粉原料加入到該混合體系中，通過超聲輔助提取，然后固液分離得到改性柴油； 54、固液分離后的殘渣與異辛烷混合，然后超聲輔助進一步提取，固液分離后，即得到毛油； 55、重復步驟S3，將所得的毛油作為原料與花生粉原料一起加入到所述混合體系中，進一步制備改性柴油。
3.根據(jù)權利要求2所述的利用混合反膠束體系制備改性柴油的方法，其特征在于，在步驟SI中，所述的全脂花生粉，是通過將花生輕微翻炒去紅衣，然后直接粉碎過篩而得到的。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的利用混合反膠束體系制備改性柴油的方法，其特征在于，在步驟S2中，所述的混合反膠束溶液是由二 -(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸鈉-十六烷基三甲基溴化銨/異辛烷/正己醇/緩沖液組成的，其中二-(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸鈉十六烷基三甲基溴化銨的重量比例為I : I 4 : 1，在配制的所述混合反膠束溶液中，二 - (2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸鈉/十六烷基三甲基溴化銨添加量為30g/L 90g/L，異辛烷正己醇的體積比例為2 1-5 1，緩沖液添加量為0.01L/L 0. 10L/L，控制所述混合反膠束溶液中水與二 -(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸鈉/十六烷基三甲基溴化銨的摩爾比Wo為8 24，調節(jié)pH為7. 0 9. O。優(yōu)選地緩沖溶液是KCl-磷酸鹽緩沖液或NaCl-磷酸鹽緩沖液。
5.根據(jù)權利要求2、3或4所述的利用混合反膠束體系制備改性柴油的方法，其特征在于，在步驟S3中，混合反膠束溶液與柴油的體積比為2 1-1 2，全脂花生粉原料添加到所述混合體系中的比例為50-150g/L，所述的超聲波輔助提取，超聲波頻率20-50KHZ，功率120-240W，溫度50-100°C，時間5_15min ;所述的固液分離是使用離心分離的方法，所用轉速為 3000-6000r/min，離心時間為 10_15min。
6.根據(jù)權利要求2、3、4或5所述的利用混合反膠束體系制備改性柴油的方法，其特征在于，在步驟S4中，異辛烷與殘渣體積比例為10 1-20 1，所述的超聲波輔助提取，超聲波頻率20-50KHZ，功率150-270W，溫度80-100°C，時間5_10min ;所述的固液分離是使用離心分離的方法，所用轉速為4000-8000r/min,離心時間為8_12min。
7.根據(jù)上述任一項權利要求所述的利用混合反膠束體系制備改性柴油的方法，其特征在于，所述含油原料為含油谷物，如全脂花生粉、葵花籽、玉米胚芽、大豆、芝麻等等，或廢油月旨、油廠制油后的下腳料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用混合反膠束體系制備改性柴油的方法，首先將柴油與二-(2-乙基己基)琥珀酸酯磺酸鈉和十六烷基三甲基溴化銨混合反膠束溶液按一定體積混合，再將全脂花生粉加入其中，通過超聲輔助提取，然后固液分離即得到改性柴油。本發(fā)明的主要優(yōu)點在于制備得到的改性柴油，能夠有效地使油、水相容而形成較為穩(wěn)定的油包水型(W/O)改性柴油，同時由于表面活性劑也具有優(yōu)良的燃燒性能，配制的改性柴油中含有部分水，在燃燒過程中存在微爆效應，使改性柴油的燃燒更完全；制得的改性柴油能與石化柴油以任意比互溶形成單一的均相體系。
文檔編號C10L1/24GK102746905SQ20121021728
公開日2012年10月24日 申請日期2012年6月28日 優(yōu)先權日2012年6月28日
發(fā)明者劉伯業(yè), 劉昆侖, 布冠好, 李彥磊, 李潤潔, 李蒙, 楊宏順, 楊穎瑩, 王洪杰, 趙俊廷, 郭珍, 陳亞敏, 陳復生, 高艷秀 申請人:河南工業(yè)大學