[发明专利]柴油反胶束体系、制备方法、应用及生物柴油和制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种反胶束体系和生物柴油，具体是涉及到一种柴油反胶束体系、制备方法、应用及生物柴油和制备方法。

背景技术

目前我国石油对外依存度已经超过了50%，超过了国家能源安全警戒线。随着人民生活水平的逐渐提高，我国对石油的需求越来越大，不仅如此，汽车尾气引起环境状况日益恶化，所以，寻找一种可再生的清洁能源显得越来越紧迫，其中生物柴油以可再生性和低排放性而引起了世界各国的关注。

传统的生物柴油以油料作物、动物油脂、餐饮废油以及野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂等为原料油，通过酯交换技术制成可代替石化柴油的清洁可再生柴油燃料。然而传统生物柴油的成本有75%取决于原料，不仅要求原料有充足的来源，而且要求价格低廉。蓖麻油被誉为世界十大油料和四大不可食用的油料之一，被人们视为很有开发潜力的可再生的“绿色能源”。蓖麻油在空气中几乎不会发生氧化酸败现象，是典型的不干性液体油，具有良好的储存稳定性，具有高闪点，高倾点等特性，但是蓖麻油的粘度比一般油脂粘度高很多，不能直接用作车用燃料使用。

中北大学学位论文，《蓖麻油生物柴油的制备及其性能研究》中指出，生物柴油的主要生产方法有直接混合法，微乳液法，高温热裂解法，化学酯交换法。

微乳液法中，指出Neuma等用表面活性剂（主要成分为豆油皂质、十二烷基黄酸钠及脂肪酸乙醇胺）、助表面活性剂（主要成分为乙基、丙基、异戊基醇）、水、炼制柴油和大豆油为原料，开发可替代柴油的微乳液体系，其中组成为柴油3.160g，大豆油0.790g、水0.050g、异戊醇0.338g、十二烷基碳酸钠0.676g的微乳状液体系的性质与柴油最为接近。同时指出，Ziejewski等制备的生物柴油在耐久性测试中出现了积碳和使润滑油粘度增加等问题。

化学酯交换法用蓖麻油制备生物柴油的文献有中国专利申请号为200810150332.2的专利文献，公开了一种用蓖麻油制备生物柴油方法，步骤是，将蓖麻油和醇摩尔比为1:6，催化剂用量为油重的0.8～1%，45～65℃下反应1.5～6h，得生物柴油。这种酯交换方法制备生物柴油属于化学制备方法，具有以下缺点：工艺复杂、醇必须过量，在后续工艺中必须有相应的醇回收装置，能耗高，设备投入大；酯化产物难于回收，回收成本高；生产过程有废碱液排放，会对环境造成二次污染等缺点。

发明内容

为了更好的利用蓖麻油做燃料，本发明提供一种柴油反胶束体系、制备方法及其在增溶蓖麻油合成生物柴油中的应用，本发明还提供一种利用柴油反胶束体系增溶蓖麻油后的制备的生物柴油和制备方法。本发明利用柴油反胶束体系混合蓖麻油制备生物柴油，不改变蓖麻油的化学结构，制备过程无二次污染、工艺简单、成本低廉。相对于其他微乳液法制备的生物柴油，本发明采用鼠李糖脂作为表面活性剂，能够提高环保再生性，生物柴油能够产生微爆效应，但又不影响生物柴油的其他性质（如腐蚀性、高粘度等），本发明合成的生物柴油具有很好的稳定性。

本发明采用以下技术方案：

柴油反胶束体系，由鼠李糖脂、柴油、助表面活性剂和水组成，以柴油为溶剂，鼠李糖脂浓度为30～75 g/L，助表面活性剂浓度为15～60g/L，水浓度为24～30mg/L。其中，鼠李糖脂浓度为30～75g/L，表示1L溶液中有30～75g鼠李糖脂。

所述助表面活性剂优选为正庚醇或正辛醇。

本发明还提供一种柴油反胶束体系的制备方法，步骤为，通过搅拌或超声作用将鼠李糖脂溶解于柴油中，然后加入助表面活性剂和过量水，使混合，静置，分离，得柴油反胶束体系。所述加入过量水是指加入大于柴油反胶束体系中本应有的水的量。

本发明还提供一种柴油反胶束体系在增溶蓖麻油合成生物柴油中的应用。

本发明还提供一种生物柴油，由体积配比为80～95%柴油反胶束体系和5～20%蓖麻油组成。

本发明还提供一种生物柴油的制备方法，步骤是，将蓖麻油加入到柴油反胶束体系中，保温振荡，离心，下层为残留相，上层为增溶蓖麻油后的柴油、蓖麻油混合微乳体系，分离，得生物柴油。所述保温的温度为35～60℃，所述振荡的速率为120～210rpm，振荡时间为25～60min。所述离心的速率为5000～7000rpm，离心时间为5～7min。

所述柴油优选为国标0#柴油，鼠李糖脂为纯度≥90%级，助表面活性剂为分析纯，蓖麻油为市售工业级产品。

本发明的有益效果在于：