[发明专利]2,5-四氢呋喃二甲醇脂肪酸二酯在柴油添加剂的应用

说明书

本申请公开了一种2,5‑四氢呋喃二甲醇脂肪酸二酯在柴油添加剂的应用，所述2,5‑四氢呋喃二甲醇脂肪酸二酯选自具有结构式如式I所示的化合物中的至少一种。2,5‑四氢呋喃二甲醇脂肪酸二酯加入到柴油中，可以有效提升柴油的十六烷值，具有较高的应用价值。

技术领域

本申请涉及一种柴油添加剂，具体涉及一种生物基2,5-四氢呋喃二甲醇脂肪酸二酯及其制备方法，属于燃料领域。

背景技术

柴油是原油蒸馏后经过催化裂化、加氢催化、焦化等方式得到的组分，使用过程中柴油发动机对柴油的着火性能和抗暴性能都有较为严格的要求，而用来衡量柴油的着火性能和抗爆性能的重要指标就是柴油当中的十六烷值。十六烷值的大小影响了柴油有害物质的排放、启动性能和耗油量等。当柴油中十六烷值较高时，有害物质的排放、车辆启动和行驶时发生爆震的现象明显少于十六烷值低的柴油，因此使用十六烷值高的柴油将会减轻发动机的损坏，也会使得油耗减少。

目前市面上较为常用的提升柴油十六烷值的添加剂包括硝酸酯类、叠氮化合物类、过氧化合物类、醚类和酯类等。在这其中大部分的添加剂是用不可再生的石油基化学品进行生产的，伴随着化石能源的枯竭以及环境污染等问题，寻找可代替其作用的可再生资源是十分必要的。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种2,5-四氢呋喃二甲醇脂肪酸二酯在柴油添加剂的应用。

5-羟甲基糠醛(HMF)是生物质衍生的碳水化合物如果糖、葡萄糖、淀粉和纤维素等脱水得到的，由于其能经氧化或还原生成各种具有高价值的单体，因此被誉为最重要的基本化合物之一。虽然许多5-羟甲基糠醛(HMF)衍生物，如醚、缩醛、内酯等能够作为生物质衍生燃料和添加剂，但直接酯化这些化合物以生产生物燃料的研究较少。

2,5-四氢呋喃二甲醇(DHMTHF)可以通过5-羟甲基糠醛(HMF)加氢还原生成，由于结构对称，且具有较好的热稳定性，可以与一元酸在较高的温度下发生酯化反应，产生的二元酸酯加入到柴油中，可以有效的提升柴油的十六烷值，因此，对清洁能源的开发和利用具有较好的实际意义。

所述2,5-四氢呋喃二甲醇脂肪酸二酯在柴油添加剂中的应用，所述2,5-四氢呋喃二甲醇脂肪酸二酯选自具有结构式如式I所示的化合物中的至少一种；

其中，R选自C5～C20的烷基中的一种。

可选地，R选自C6～C13的烷基中的一种。

可选地，2,5-四氢呋喃二甲醇脂肪酸二酯在柴油中的添加量为柴油的5～10wt％。

可选地，所述2,5-四氢呋喃二甲醇脂肪酸二酯作为柴油添加剂的应用。

可选地，所述1、2,5-四氢呋喃二甲醇脂肪酸酯的制备方法包括以下步骤：

在催化剂存在的条件下，使含有2,5-四氢呋喃二甲醇与一元酸的反应体系进行酯化反应，得到所述柴油添加剂；

所述一元酸的结构式为R-COOH；其中，R为C5～C20的烷基。

可选地，所述一元酸选自正辛酸、正壬酸、正癸酸、十一酸、十二酸、十四酸中的至少一种。

可选地，所述催化剂选自假丝酵母脂肪酶B、醋酸钙、四烷氧基钛、醋酸锰、醋酸钴、氧化铝、氧化锌、锌铝尖晶石的至少一种。

可选地，所述四烷氧基钛选自四乙氧基钛中的至少一种。

可选地，所述假丝酵母脂肪酶B经干燥后使用。

可选地，所述干燥的方式包括：

将假丝酵母脂肪酶B放入的烧瓶中，与五氧化二磷在室温、高真空条件下保存16h～24h干燥后使用。