[发明专利]一种乳化生物质燃油及其乳化方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种提质改性的生物质原油及其改性方法，具体地说是一种通过直接乳化得到的乳化生物质原油及其乳化方法。

二、背景技术

生物质是地球上最普遍的一种可再生的洁净能源，具有挥发组分高、碳的活性高、硫含量低、灰分低等优点。在生物质能的利用技术当中，闪速热解液化制取生物油属于前沿技术，国内外学者对此项技术进行了大量的研究，期待能够将生物质转化为储存运输便捷、能量密度高的生物质油。生物质油的热解制备已较成熟(柏雪源，易维明，王丽红玉米秸秆在等离子体加热流化床上的快速热解液化研究[J].农业工程学报，2005，21(12)：127-130.)，有大量的报道，但研究发现，这种液化所得的初级燃油的性能较差：氧含量较大(35～40wt％)，水含量较高(15～30wt％)，酸值较高(pH2～3)，成分复杂(100～300种)，存贮安定性差(性能随时间变化大)，粘度比较高，热值低(＜20MJ/KG)。

因此，这种液化所得的初级燃油在发动机上直接应用是有困难的，必须进过提质改性[D.Mohan，J.Pittman，U.Charles，Steele，H.Philip.Pyrolysis of wood/biomass for bio-oil：A criticalreview[J].Energy and Fuels，2006，20：848-889.]。为了加速这种可再生液体燃料的商业化应用进程，需要一种简单的方法生产在无需改动(或少量改动)的柴油发动机上可以稳定点火燃烧的单一液体燃料。在众多的提质改性方法中，生物质油的乳化是一种成本低，效率高的方法之一。生物油的乳化就是研究利用乳化技术将生物油和柴油以及适当的表面活性剂均质混合形成乳化燃料以应用于柴油机上[Chiaramonti D，Bonini M，Fratini E，et al.Development ofemulsions from biomass pyrolysis liquid and diesel and their usei n energy-part 2：tests in dieselengines[J].Biomass and Bioenergy，2003，25(1)：101～111.]。

意大利的Chiaramonti[Chiaramonti D，et.al.Development of emulsions from biomass pyrolysisliquid and diesel and their use in engines-Part 1：emulsion production.Biomass andBioenergy[J]，2003，25；85-99]等人提出了生物油-柴油乳化的乳化机理，并且从微观角度探讨了乳化液稳定性的影响因素，然后进行了一系列的试验来制备生物油-柴油乳化液。英国的IveyInternational Inc.与加拿大的DynaMotive公司合作，使用Ivey-sol表面活性剂成功地将生物油和柴油乳化，但相应的技术和方法仍未对外公开。山东理工大学采用自制的乳化剂将生物油和柴油乳化，其乳化燃油的稳定时间为120h左右。(于济业，彭艳丽，李燕飞等.生物油/柴油乳化燃油稳定性试验[J].山东理工大学学报(自然科学版)，2007，21(5)：101-103.)。中国科技大学以非离子表面活性剂为乳化剂，对生物油和柴油混合制备乳化油技术进行了研究，其稳定时间可达60h。(张健，李文志，陆强，朱锡锋.复配乳化剂乳化生物油/柴油技术.农业机械学报，2009，40(2)：102-104.)。

综上所述，虽然国内外对生物油的乳化已做了一些研究，但至今未得到推广应用。主要原因是乳化成本较高，稳定时间较短，且乳化燃油燃烧性能较差，易腐蚀发动机，难以在发动机上直接使用。因此，有必要开发一种新型乳化生物质原油及其制备方法，以促进生物质液体燃料在发动机上的工业化应用。申请人通过对生物质原油进行减压蒸馏精制后，采用微乳化技术获得了微乳化生物质燃油[中国发明专利申请号：200910116674.7])，燃油稳定性好，但生物质原油需精制，利用率低。

三、发明内容

本发明旨在提供一种性能稳定的W/O型乳化生物质原油，所要解决的技术问题是对生物质原油直接进行乳化以提质改性，使其各项指标接近或达到燃油的使用性能。