[发明专利]提高生物柴油氧化安定性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及提高生物柴油和含生物柴油调合燃料的氧化安定性的方法。

背景技术

随着世界范围内车辆柴油化趋势的加快，柴油的需求量会愈来愈大，而石油资源的日益枯竭和人们环保意识的提高，大大促进了世界各国加快柴油替代燃料的开发步伐，生物柴油以其优越的环保性能和可再生性受到了各国的重视。

所说生物柴油的主要成分是脂肪酸低碳醇酯，通常是脂肪酸甲酯，一般通过油脂与低碳醇(如C₁～C₅脂肪醇)经酯交换反应得到。

生物柴油具有可再生、清洁和安全三大优势，对我国农业结构调整、能源安全和生态环境综合治理有十分重大的战略意义。而我国目前是一个石油净进口国，石油储量又很有限，大量进口石油对我国的能源安全造成威胁；因此，生物柴油的研究和生产对我国有着重要的现实意义。

与石油柴油相比，生物柴油具有下述无法比拟的性能：(1)具有优良的环保特性。由于生物柴油中硫含量低，使得二氧化硫和硫化物的排放低，可减少约30％(有催化剂时为70％)；生物柴油中不含对环境会造成污染的芳烃，因而废气对人体损害低于柴油。据美国环保局报告，生物柴油可使柴油车尾气中HC降低67％，CO降低48％，PM降低47％。其它检测表明，与石油柴油相比，使用生物柴油可降低90％的空气毒性，降低94％的患癌率；由于生物柴油含氧量高，使其燃烧时排烟少，一氧化碳的排放与柴油相比减少约10％(有催化剂时为95％)；生物柴油的生物降解性高；(2)具有较好的润滑性能。使喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低，使用寿命长；(3)具有较好的安全性能。由于闪点高，生物柴油不属于危险品。因此，在运输、储存、使用方面的优点是显而易见的；(4)十六烷值高；(5)具有可再生性能。

但是，由于原料和加工工艺的原因，有些生物柴油的氧化安定性很差，有些生物柴油的低温流动性差，对生物柴油的使用、贮存和运输都造成很大的困难。氧化安定性差的生物柴油易生成如下老化产物：1)不溶性聚合物(胶质和油泥)，这会造成发动机滤网堵塞和喷射泵结焦，并导致排烟增大、启动困难；2)可溶性聚合物，其可在发动机中形成树脂状物质，可能会导致熄火和启动困难；3)老化酸，这会造成发动机金属部件腐蚀；4)过氧化物，这会造成橡胶部件的老化变脆而导致燃料泄漏等。

欧洲生物柴油标准EN14214：2003、澳大利亚生物柴油标准(Draft2003)、新西兰生物柴油标准NZS 7500：2005、巴西生物柴油标准ANP255(2003)、印度生物柴油标准IS 15607：2005、南非生物柴油标准SANS 1935：2004以及中国国家标准《柴油机燃料调合用生物柴油(BD100)》都规定生物柴油的氧化安定性为110℃下的诱导期不低于6小时，测定方法为EN14112：2003。

CN1742072A公开用抗氧剂2，6-二叔丁基对甲基苯酚(BHT)提高生物柴油稳定性的方法，加量0.005～2％(重)。

CN1847368A公开用双酚类抗氧剂如4，4`-亚甲基二[2，6-二叔丁基苯酚]、2，2`-亚甲基二[6-二叔丁基-4-甲基苯酚]等提高生物柴油稳定性的方法，加量0.001～2％(重)。

CN1847369A公开用烷基酚类抗氧剂提高生物柴油稳定性的方法，加量0.001～2％(重)。

发明内容

本发明以现有技术为基础，提供一种提高生物柴油和含生物柴油调合燃料的氧化安定性的方法。

本发明还提供一种氧化安定性好的含生物柴油的燃料。

本发明还提供一种含酚硫醚化合物作为含生物柴油的燃料抗氧剂的用途。

本发明提供的提高生物柴油氧化安定性的方法，包括：将至少一种具有结构式(I)的含酚硫醚化合物加入到生物柴油或者含生物柴油的调合燃料中，以生物柴油重量为基准，加入量为10～20000mg/kg，优选20～10000mg/kg，更优选50～5000mg/kg。

其中R₁、R₂为氢或C₁～C₁₈烃基，优选C₁～C₄烷基，最优选甲基和叔丁基；R₃、R₄为氢或C₁～C₄烷基，优选氢、甲基或乙基；n为1～5的整数，优选1～3的整数，最优选1。

本发明所说的含酚硫醚化合物包括但不限于：