[发明专利]地沟油制备微乳燃料的方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及燃料技术领域，具体涉及一种地沟油制备微乳燃料的方法。

【背景技术】

微乳燃料由于油、水在表面活性剂作用下形成的W/O或O/W乳液在加热燃烧时水蒸气受热膨胀后能够产生微爆，使得燃油二次雾化燃烧更加充分，提高了燃烧率，大大降低了废气中的有害气体的含量。因此，采用微乳燃料替代传统的燃料成为了近年来的研究热点。

相关技术中，普遍使用的微乳燃料为微乳柴油燃料。利用柴油-甲醇-水制备的微乳柴油作为柴油机的清洁代用燃料，由于其含有一定比例的水达到节能的效果，而且燃烧微乳柴油可以大大降低污染物的排放。然而对于燃料油资源的日益消耗，需要使用新能源代替柴油，以节约资源。

我国餐饮企业每年产生的地沟油数量超过1000万吨，大量的地沟油回收后，超过300万吨重新回到餐桌上，严重危害人们的身体健康；而另外很大一部分直接流失排放，造成极大的浪费。地沟油含有大量的脂肪酸、油脂等物质，含有较大的热值，地沟油的回收利用已经越来越受到广泛关注。其中，利用地沟油制备生物柴油是一项具有发展前景的技术，不仅是实现地沟油的回收利用，还可以节约柴油资源。但是利用地沟油制备微乳燃料技术暂未见报道。

因此，有必要提供一种新的工艺解决上述技术问题。

【发明内容】

本发明的目的是克服上述技术问题，提供一种地沟油制备微乳燃料的方法，制备得到的微乳燃料具有热值高、低排放等特点。

本发明的技术方案是：

一种地沟油制备微乳燃料的方法，包括如下步骤：

步骤S1：将地沟油进行粗过滤、精过滤、油水静置分离，得到含水量小于5％的预处理地沟油；

步骤S2：所述预处理地沟油与一定比例的甲醇、固体酸催化剂、乳化剂混合，在90-110℃条件下进行酯化反应，然后过滤去除所述固体酸催化剂得到酯化地沟油；其中各组分按重量百分比计配比为：预处理地沟油45-68％；甲醇30-50％；固体酸催化剂1-3％；乳化剂1-2％；

步骤S3：将步骤S2所述酯化地沟油与一定比例的甲醇、乳化剂、辅助乳化剂混合，搅拌得到澄清透明的微乳燃料；其中各组分按重量百分比计配比为：酯化地沟油45-60％；甲醇30-40％；乳化剂2-5％；辅助乳化剂5-10％。

优选的，步骤S2、步骤S3中，乳化剂选自失水山梨醇单油酸酯、失水山梨醇硬脂酸酯、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种。

优选的，所述固定酸催化剂为硫酸浸渍过的纳米二氧化钛催化剂。

优选的，步骤S3中，所述辅助乳化剂选自异丁醇、正丁醇中的一种或两种以任意比例复配而成。

优选的，步骤S3中，在超声条件下搅拌，其中超声波频率为40kHz，超声强度为0.266W/cm^-2；搅拌速度50～60r/min。

优选的，步骤S1包括如下步骤：

将地沟油在常温下进行粗过滤，去除主要固体杂质，过滤后杂质用80～95℃热水洗涤过滤，去除过滤物中附着的地沟油；

粗过滤后的地沟油在常温下静置，收集上层地沟油待用，且收集的地沟油中含水量小于10％；

将收集的地沟油加热至50～80℃后进行精过滤；

精过滤后的地沟油静置分层，取上层地沟油待用，得到含水量小于5％的预处理地沟油。

优选的，粗过滤所用滤网孔径为20-50目；精过滤所用滤网孔径为100-150目。

与相关技术相比，本发明提供的地购置制备微乳燃料的方法，有益效果在于：

一、以地沟油为主要原料，并进行地沟油酯化反应后，与甲醇、乳化剂复配形成地沟油微乳化燃料，其热值为28-35MJ/Kg，能完全替代工业锅炉、柴油燃烧设备等对燃料的需求。

二、制备得到的地沟油微乳燃料属于清洁燃料，具有低硫、无积碳等特点；其中地沟油的处理简单，经过粗过滤、精过滤、油水简易分离即可，无需深度蒸发除水，节约能源。

【具体实施方式】

下面将通过具体实施方式对本发明作进一步说明。

实施例一

一种地沟油制备微乳燃料的方法，包括如下步骤：

步骤S1：将地沟油进行粗过滤、精过滤、油水静置分离，得到含水量小于5％的预处理地沟油；

具体的，包括如下步骤：

将地沟油在常温下进行粗过滤，去除主要固体杂质，所用滤网孔径为20-50目，过滤后杂质用80℃热水洗涤过滤，去除过滤物中附着的地沟油；