復(fù)合添加劑及其制備方法、用途
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種復(fù)合添加劑及其制備方法、用途；所述復(fù)合添加劑包括如下重量份數(shù)的各組分：乙醇60～70份，乙酸甲酯5～15份，乙腈20～30份；復(fù)合添加劑的制備方法具體為：將乙醇、乙酸甲酯、乙腈按照上述比例混合即可制得；本發(fā)明還包括復(fù)合添加劑的用途：將復(fù)合添加劑加入生物油中使用，可顯著降低生物油的粘度，抑制生物油儲存期間水分和粘度的增長，其效果要優(yōu)于單一添加劑。所得生物油在25℃下能有效存貯90天以上。本發(fā)明成果對進(jìn)一步擴(kuò)大生物油的應(yīng)用范圍有積極的指導(dǎo)意義。
【專利說明】復(fù)合添加劑及其制備方法、用途
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新能源【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種復(fù)合添加劑及其制備方法、用途。
【背景技術(shù)】
[0002]能源是社會和經(jīng)濟(jì)生活的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，在過去的幾百年中，世界對能源需求的急劇增加，推動了人類社會快速發(fā)展。然而，煤炭、石油、天然氣等化石能源大量的消耗，帶來了十分嚴(yán)重的后果:資源日益枯竭，生態(tài)環(huán)境不斷惡化，溫室氣體排放而導(dǎo)致的全球氣候變化情況十分嚴(yán)峻，影響了人類社會的可持續(xù)發(fā)展。由于化石能源不可再生的特性，人類對它的需求導(dǎo)致了不同國家、不同地區(qū)之間的政治問題、經(jīng)濟(jì)糾紛，以至沖突和戰(zhàn)爭。因此，必須尋求一種可持續(xù)的，可再生的，環(huán)境友好的能源利用方式。
[0003]生物質(zhì)能是地球上豐富的可再生能源，其蘊(yùn)含量巨大，具有廣闊的開發(fā)利用前景。生物質(zhì)能源自古以來就是人類賴以生存的重要能源之一，它是僅次于煤、石油、天然氣的重要能源。就世界能源消耗結(jié)構(gòu)來看，生物質(zhì)占總能源消耗量的14%，在發(fā)展中國家，該比例達(dá)到40%以上。
[0004]生物質(zhì)熱裂解被認(rèn)為是生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化技術(shù)中一項(xiàng)最具有廣闊發(fā)展前景的前沿技術(shù)，它是指在無氧或缺氧條件下熱裂解生物質(zhì)，生成液體生物油、木炭和可燃?xì)怏w的過程。生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為生物油后，其能量密度得到大幅度提高，同時更便于運(yùn)輸和儲藏，不僅可以直接用于現(xiàn)有鍋爐等熱力學(xué)設(shè)備的燃燒，而且可通過進(jìn)一步精制加工使其品質(zhì)接近于柴油等化石燃料的品質(zhì)，此外還可以從中分離提取出高附加值的化學(xué)品。然而，同常規(guī)化石燃料相比，生物油的性質(zhì)極不穩(wěn)定，這種不穩(wěn)定性表現(xiàn)在:在儲存過程中，生物油會變粘，發(fā)生老化反應(yīng)，容易產(chǎn)生分層。這種不穩(wěn)定性阻礙了其作為一種重要的可再生替代能源的廣泛使用，它不但影響生物油的品質(zhì)，也將影響到生物油的燃燒特性。
[0005]向生物油中添加極性溶劑可以降低生物油粘度，顯著改善生物油的穩(wěn)定性。而當(dāng)今添加劑對生物油穩(wěn)定性的改善效果研究都局限于單一溶劑的改善效果，未見有生物油復(fù)合添加劑的研究報道。因此，開發(fā)一種高效的生物油復(fù)合添加劑是亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，生物油內(nèi)部的老化反應(yīng)會產(chǎn)生水，含水率增加會導(dǎo)致生物油理化性質(zhì)不穩(wěn)定，引起分層；降低生物油含水率的增長，可以提高其穩(wěn)定性。粘度作為評價生物油內(nèi)部是否發(fā)生老化反應(yīng)的重要的指標(biāo)，其隨儲存時間增加越小，則說明生物油內(nèi)部老化反應(yīng)得到抑制，穩(wěn)定性得到提高。本發(fā)明的目的是提供一種復(fù)合添加劑及其制備方法、用途。通過測試未添加與添加復(fù)合添加劑的生物油含水率、運(yùn)動粘度以及PH值隨存貯時間的變化發(fā)現(xiàn)，所發(fā)明的復(fù)合添加劑能有效抑制含水率的增加，在一定程度上提高其PH值，并能極大程度地降低生物油的粘度。因此，本發(fā)明對進(jìn)一步擴(kuò)大生物油的應(yīng)用范圍具有積極的指導(dǎo)意義。
·[0007]第一方面，本發(fā)明提供一種復(fù)合添加劑，所述復(fù)合添加劑包括如下重量份數(shù)的各組分:[0008]乙醇 60~70份，
[0009]乙酸甲酯5~15份，
[0010]乙腈 20~30份。
[0011]優(yōu)選地，所述乙醇、乙酸甲酯和乙腈均為分析純，純度規(guī)格> 99.5 %。
[0012]第二方面，本發(fā)明還提供前述的復(fù)合添加劑的制備方法，所述方法包括如下步驟:按以下重量份數(shù)的各組分均勻混合，
[0013]乙醇60~70份，
[0014]乙酸甲酯5~15份，
[0015]乙腈20~30份，
[0016]即可得復(fù)合添加劑。
[0017]第三方面，本發(fā)明還提供前述的復(fù)合添加劑的的用途，將所述復(fù)合添加劑加入生物油中作為添加劑使用。
[0018]優(yōu)選地，所述復(fù)合添加劑加到生物油中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1~10%。
[0019]優(yōu)選地，所述復(fù)合添加劑加到生物油中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4~10%。低于該范圍值時，達(dá)不到有效降低生物油粘度的效果；高于該范圍值時，則降低粘度的效果增效不明顯，增加生產(chǎn)和使用成本。
[0020]優(yōu)選地，所述生物油的制備方法為:將生物質(zhì)為原料經(jīng)粉碎、過篩、干燥、裂解反應(yīng)，即可制得生物油。
[0021]優(yōu)選地，所述生物質(zhì)為稻殼、木屑、或秸桿。
[0022]優(yōu)選地，所述熱裂解反應(yīng)溫度為400~600°C，流化氣體為氮?dú)猓骰L(fēng)速為40~65L / min。
[0023]優(yōu)選地，所述過篩的粒徑為30~80目，所述干燥溫度為90~120°C，干燥時間2~5小時。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0025](1)本發(fā)明復(fù)合添加劑中的各組分之間的效果可以相互補(bǔ)充，協(xié)同增效，使復(fù)合添加劑的效果要優(yōu)于單一添加劑；
[0026](2)本發(fā)明復(fù)合添加劑的配置方法簡單，所用試劑是常見的，成本較低；
[0027](3)本發(fā)明將質(zhì)量百分比濃度為4%~10%的復(fù)合添加劑加入到生物油中，可有效提高生物油穩(wěn)定性，降低生物油粘度，生物油在25°C下能有效存貯90天以上，其效果顯著，降低了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0029]實(shí)施例1
[0030]本實(shí)施例涉及一種所述復(fù)合添加劑包括如下重量份數(shù)的各組分:[0031]乙醇60份，
[0032]乙酸甲酯5份，
[0033]乙腈20份，
[0034]各組分的純度規(guī)格≥99.5%。
[0035]本實(shí)施例涉及還涉及前述的復(fù)合添加劑用于生物油中，具體為:將稻殼為原料經(jīng)粉碎、過篩30~80目、105°C條件下進(jìn)行干燥2小時、500°C條件下進(jìn)行裂解反應(yīng)(流化氣體為氮?dú)?，流化風(fēng)速為60L / min)即可制得生物油，然后將以質(zhì)量百分含量為10wt%復(fù)合添加劑加入生物油中，即可。
[0036]實(shí)施效果:將加入復(fù)合添加劑的生物油樣品放置于密封瓶中保存，進(jìn)行加速老化實(shí)驗(yàn)，放入培養(yǎng)箱中于80°C中放置24小時，測試?yán)匣蟮纳镉驼扯?、水分、pH、密度指標(biāo)，同時，用三種單一添加劑(乙醇、乙酸甲酯、乙腈)做對比試驗(yàn)，以不加任何添加劑為對照樣品見表1所不。CK組和Η組生物油的微觀圖片見圖1和圖2所不。
[0037]表1
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合添加劑，其特征在于，所述復(fù)合添加劑包括如下重量份數(shù)的各組分:乙醇60~70份，乙酸甲酯5~15份，乙腈20~30份。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合添加劑，其特征在于，所述乙醇、乙酸甲酯和乙腈均為分析純，純度規(guī)格> 99.5%。
3.—種如權(quán)利要求1所述的復(fù)合添加劑的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟:按以下重量份數(shù)的各組分均勻混合， 乙醇 60~70份，乙酸甲酯5~15份，乙腈 20~30份，即可得復(fù)合添加劑。
4.一種如權(quán)利要求1所述的復(fù)合添加劑的用途，其特征在于，將所述復(fù)合添加劑加入生物油中作為添加劑使用。
5.如權(quán)利要求4所述的復(fù)合添加劑的用途，其特征在于，所述復(fù)合添加劑加到生物油中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1~10%。
6.如權(quán)利要求5所述的復(fù)合添加劑的用途，其特征在于，所述復(fù)合添加劑加到生物油中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4~10 %。
7.如權(quán)利要求4所述的復(fù)合添加劑的用途，其特征在于，所述生物油的制備方法為:將生物質(zhì)為原料經(jīng)粉碎、過篩、干燥、裂解反應(yīng)，即可制得生物油。
8.如權(quán)利要求7所述的復(fù)合添加劑的用途，其特征在于，所述生物質(zhì)為稻殼、木屑或秸桿。
9.如權(quán)利要求7所述的復(fù)合添加劑的用途，其特征在于，所述裂解反應(yīng)的溫度為400~600°C，流化氣體為氮?dú)?，流化風(fēng)速為40~65L / min。
10.如權(quán)利要求7所述的復(fù)合添加劑的用途，其特征在于，所述過篩的粒徑為30~80目，所述干燥溫度為90~120°C，干燥時間2~5小時。
【文檔編號】C10L1/182GK103666601SQ201310618143
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】劉榮厚, 尹仁湛, 梅遠(yuǎn)飛, 張樂 申請人:上海交通大學(xué)