一种费托合成液蜡环保型生物燃料及其制备工艺[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 1117447 A(43)申请公布日 2020.09.11

(21)申请号 202010524687.4(22)申请日 2020.06.10

(71)申请人 河南坤清生物能源科技有限公司

地址 466600 河南省周口市西华县黄桥乡

南石路与S102交叉口(72)发明人 孙洋洋　(51)Int.Cl.

C10L 1/04(2006.01)C10L 1/10(2006.01)C10L 1/14(2006.01)C10L 1/183(2006.01)C10L 1/185(2006.01)C10L 1/198(2006.01)C10L 1/222(2006.01)

权利要求书1页 说明书8页

(54)发明名称

一种费托合成液蜡环保型生物燃料及其制备工艺(57)摘要

本发明涉及燃料技术领域，具体涉及一种费托合成液蜡环保型生物燃料及其制备工艺，包括下述组分：工业白油55%-75%；生物柴油2%-5%；费托合成液蜡17%-30%；添加剂2%-5%。本发明解决了现有的生物燃料保存期短、易分层、闪点低，保存期一般为6-30天，不能长时间保存，且易分层，同时，具有腐蚀性大、动力弱等问题，通过工业白油、生物柴油、费托合成液蜡及添加剂之间的协同配合，可使制得的生物燃料具有较好的动力性能，且长期保存不分层，腐蚀性小，成本低，节能环保，具有较好的应用前景。CN 1117447 ACN 1117447 A

权　利　要　求　书

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1.一种费托合成液蜡环保型生物燃料，其特征在于，按重量百分比计，包括下述组分：工业白油55%-75%；生物柴油2%-5%；

费托合成液蜡17%-30%；添加剂2%-5%。

2.根据权利要求1所述的费托合成液蜡环保型生物燃料，其特征在于，按重量百分比计，包括下述组分：

工业白油66%；生物柴油4%；

费托合成液蜡26.5%；添加剂3.5%。

3.根据权利要求1所述的费托合成液蜡环保型生物燃料，其特征在于，所述工业白油为C16-C23的烷烃混合物。

4.根据权利要求1所述的费托合成液蜡环保型生物燃料，其特征在于，所述生物柴油是棕榈油、菜籽油、大豆油、花生油或玉米油与醇经过酯化反应制得。

5.根据权利要求1所述的费托合成液蜡环保型生物燃料，其特征在于，所述添加剂包括乳化剂、稳定剂、助溶剂、降凝剂、助燃剂和分散剂。

6.根据权利要求5所述的费托合成液蜡环保型生物燃料，其特征在于，所述乳化剂在所述生物燃料中的质量含量为0.1%-0.5%；所述稳定剂在所述生物燃料中的质量含量为0.2%-0.7%；所述助溶剂在所述生物燃料中的质量含量为0.5%-1.5%；所述降凝剂在所述生物燃料中的质量含量为0.2%-0.8%；所述助燃剂在所述生物燃料中的质量含量为0.1%-0.3%；所述分散剂在所述生物燃料中的质量含量为0.3%-1.2%。

7.根据权利要求1-6任一项所述费托合成液蜡环保型生物燃料的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：

a、取所述重量配比的工业白油和生物柴油，并投入到调和罐内，搅拌均匀；b、取所述重量配比的添加剂并投入到调和罐内，并将调和罐温度加热至50-60℃；c、取所述重量配比的费托合成液蜡并投入到调和罐内，并将调和罐价格至75-85℃，并在该温度下搅拌40-60min；

d、搅拌结束后，进行抽样检验，检验合格后通过过滤系统进行过滤处理，然后投入到成品罐内，即得费托合成液蜡环保型生物燃料。

8.根据权利要求7所述费托合成液蜡环保型生物燃料的制备工艺，其特征在于，所述步骤a中搅拌均匀条件：在300-400rpm下搅拌30-40min。

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一种费托合成液蜡环保型生物燃料及其制备工艺

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技术领域

[0001]本发明涉及燃料技术领域，具体涉及一种费托合成液蜡环保型生物燃料及其制备工艺。

背景技术

[0002]生物燃料(biofuel)泛指由生物质组成或萃取的固体、液体或气体燃料，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源开发利用的重要方向。所谓的生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质。它包括植物、动物和微生物，不同于石油、煤炭、核能等传统燃料，这些新兴的燃料是可再生燃料。

[0003]随着我国对能源的需求日趋增大，以石油为原料的液体燃料消耗持续增长。与此同时，传统的石油资源日渐匮乏。因此，需要开发一种环保型生物燃料。[0004]但是目前的生物燃料依然存在如下缺点：保存期短、易分层、闪点低，保存期一般为6-30天，不能长时间保存，且易分层，同时，具有腐蚀性大、动力弱等问题。[0005]基于此，本发明提供了一种费托合成液蜡环保型生物燃料，通过工业白油、生物柴油、费托合成液蜡及添加剂之间的协同配合，可使制得的生物燃料具有较好的动力性能，且长期保存不分层，腐蚀性小，成本低，节能环保，具有较好的应用前景。发明内容

[0006]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种费托合成液蜡环保型生物燃料及其制备工艺，通过工业白油、生物柴油、费托合成液蜡及添加剂之间的协同配合，可使制得的生物燃料具有较好的动力性能，且长期保存不分层，腐蚀性小，成本低，节能环保，具有较好的应用前景。

[0007]为了实现上述发明的目的，本发明提供以下技术方案：

一种费托合成液蜡环保型生物燃料，按重量百分比计，包括下述组分：工业白油55%-75%；生物柴油2%-5%；

费托合成液蜡17%-30%；添加剂2%-5%。

[0008]作为本发明的进一步优选，按重量百分比计，该生物燃料包括下述组分：

工业白油66%；生物柴油4%；

费托合成液蜡26.5%；添加剂3.5%。

[0009]作为本发明的进一步优选，所述工业白油为C16-C23的烷烃混合物。[0010]作为本发明的进一步优选，所述生物柴油是棕榈油、菜籽油、大豆油、花生油或玉

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米油与醇经过酯化反应制得。

[0011]作为本发明的进一步优选，所述添加剂包括乳化剂、稳定剂、助溶剂、降凝剂、助燃剂和分散剂。

[0012]作为本发明的进一步优选，所述乳化剂在所述生物燃料中的质量含量为0.1%-0.5%；所述稳定剂在所述生物燃料中的质量含量为0.2%-0.7%；所述助溶剂在所述生物燃料中的质量含量为0.5%-1.5%；所述降凝剂在所述生物燃料中的质量含量为0.2%-0.8%；所述助燃剂在所述生物燃料中的质量含量为0.1%-0.3%；所述分散剂在所述生物燃料中的质量含量为0.3%-1.2%。

[0013]上述乳化剂为Span60 和/或 Span80，可使工业白油和生物柴油形成纳米微乳液，使制得生物燃料均匀、稳定。[0014]上述稳定剂为2，6-二叔丁基对甲酚和N,N'-双亚水杨-1,2-丙二胺按质量为3:1组成的混合物，通过将2，6-二叔丁基对甲酚作为抗氧化主剂，N,N'-双亚水杨-1,2-丙二胺起协同作用，可提高制得生物燃料的氧化安定性。[0015]上述助溶剂为聚乙二醇300，通过在生物燃料中加入聚乙二醇300，可使生物燃料具有较好的均匀性和稳定性。

[0016]上述降凝剂为降凝剂1-248，可降低生物燃料的凝固点，提高低温流动性。[0017]上述助燃剂为重量比为1:1.5:2的石油醚、甲基叔丁基醚和二甲醚的混合物，可促进点火，加速燃烧。

[0018]上述分散剂为羧甲基纤维素钠。[0019]另外，本发明还提供了上述费托合成液蜡环保型生物燃料的制备工艺，包括如下步骤：

a、取所述重量配比的工业白油和生物柴油，并投入到调和罐内，搅拌均匀；b、取所述重量配比的添加剂并投入到调和罐内，并将调和罐温度加热至50-60℃；c、取所述重量配比的费托合成液蜡并投入到调和罐内，并将调和罐价格至75-85℃，并在该温度下搅拌40-60min；

d、搅拌结束后，进行抽样检验，检验合格后通过过滤系统进行过滤处理，然后投入到成品罐内，即得费托合成液蜡环保型生物燃料。[0020]作为本发明的进一步优选，所述步骤a中搅拌均匀条件：在300-400rpm下搅拌30-40min。

[0021]本发明与现有技术相比，具有的有益效果为：

本发明解决了现有的生物燃料保存期短、易分层、闪点低，保存期一般为6-30天，不能长时间保存，且易分层，同时，具有腐蚀性大、动力弱等问题，通过工业白油、生物柴油、费托合成液蜡及添加剂之间的协同配合，可使制得的生物燃料具有较好的动力性能，且长期保存不分层，腐蚀性小，成本低，节能环保，具有较好的应用前景；

本发明将工业白油与生物柴油配合使用，可形成纳米微乳液，使制得生物燃料均匀、稳定，并配合费托合成液蜡，使得制得生物燃料具有较好的抗氧化性及抗腐蚀性；

可提高燃料的热安定性、氧化安定性，并可实现较宽范围粘度润滑油的配置，并配合重负荷柴油机用添加剂12210，使得制得润滑油组合物具有较好的抗氧化性及抗腐蚀性；

本发明力求使各功能添加剂除了充分发挥其自身的性能优点外，尽可能使各功能添加

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剂组分之间产生较好的“协同效应”，从而生物燃料的各项性能达到最佳。

具体实施方式

[0022]以下通过实施例形式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例，凡基于本发明上述内容所属实现的技术均属于本发明的范围。[0023]实施例1

本实施例的费托合成液蜡环保型生物燃料，按重量百分比计，包括下述组分：工业白油66%；生物柴油4%；

费托合成液蜡26.5%；添加剂3.5%。[0024]其中，所述工业白油为C16-C23的烷烃混合物。[0025]其中，所述生物柴油是棕榈油与醇经过酯化反应制得。[0026]其中，所述添加剂包括乳化剂、稳定剂、助溶剂、降凝剂、助燃剂和分散剂。[0027]其中，所述乳化剂在所述生物燃料中的质量含量为0.3%；所述稳定剂在所述生物燃料中的质量含量为0.5%；所述助溶剂在所述生物燃料中的质量含量为1.0%；所述降凝剂在所述生物燃料中的质量含量为0.5%；所述助燃剂在所述生物燃料中的质量含量为0.2%；所述分散剂在所述生物燃料中的质量含量为1.0%。[0028]上述乳化剂为Span60 ，可使工业白油和生物柴油形成纳米微乳液，使制得生物燃料均匀、稳定。

[0029]上述稳定剂为2，6-二叔丁基对甲酚和N,N'-双亚水杨-1,2-丙二胺按质量为3:1组成的混合物，通过将2，6-二叔丁基对甲酚作为抗氧化主剂，N,N'-双亚水杨-1,2-丙二胺起协同作用，可提高制得生物燃料的氧化安定性。[0030]上述助溶剂为聚乙二醇300，通过在生物燃料中加入聚乙二醇300，可使生物燃料具有较好的均匀性和稳定性。

[0031]上述降凝剂为降凝剂1-248，可降低生物燃料的凝固点，提高低温流动性。[0032]上述助燃剂为重量比为1:1.5:2的石油醚、甲基叔丁基醚和二甲醚的混合物，可促进点火，加速燃烧。

[0033]上述分散剂为羧甲基纤维素钠。[0034]另外，本发明还提供了上述费托合成液蜡环保型生物燃料的制备工艺，包括如下步骤：

a、取所述重量配比的工业白油和生物柴油，并投入到调和罐内，搅拌均匀；b、取所述重量配比的添加剂并投入到调和罐内，并将调和罐温度加热至55℃；c、取所述重量配比的费托合成液蜡并投入到调和罐内，并将调和罐价格至80℃，并在该温度下搅拌50min；

d、搅拌结束后，进行抽样检验，检验合格后通过过滤系统进行过滤处理，然后投入到成品罐内，即得费托合成液蜡环保型生物燃料。[0035]其中，所述步骤a中搅拌均匀条件：在350rpm下搅拌35min。

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实施例2

本实施例的费托合成液蜡环保型生物燃料，按重量百分比计，包括下述组分：工业白油70%；生物柴油4%；

费托合成液蜡22%；添加剂4%。[0037]其中，所述工业白油为C16-C23的烷烃混合物。[0038]其中，所述生物柴油是玉米油与醇经过酯化反应制得。[0039]其中，所述添加剂包括乳化剂、稳定剂、助溶剂、降凝剂、助燃剂和分散剂。[0040]其中，所述乳化剂在所述生物燃料中的质量含量为0.5%；所述稳定剂在所述生物燃料中的质量含量为0.5%；所述助溶剂在所述生物燃料中的质量含量为1.3%；所述降凝剂在所述生物燃料中的质量含量为0.5%；所述助燃剂在所述生物燃料中的质量含量为0.2%；所述分散剂在所述生物燃料中的质量含量为1.0%。[0041]上述乳化剂为Span80，可使工业白油和生物柴油形成纳米微乳液，使制得生物燃料均匀、稳定。

[0042]上述稳定剂为2，6-二叔丁基对甲酚和N,N'-双亚水杨-1,2-丙二胺按质量为3:1组成的混合物，通过将2，6-二叔丁基对甲酚作为抗氧化主剂，N,N'-双亚水杨-1,2-丙二胺起协同作用，可提高制得生物燃料的氧化安定性。[0043]上述助溶剂为聚乙二醇300，通过在生物燃料中加入聚乙二醇300，可使生物燃料具有较好的均匀性和稳定性。

[0044]上述降凝剂为降凝剂1-248，可降低生物燃料的凝固点，提高低温流动性。[0045]上述助燃剂为重量比为1:1.5:2的石油醚、甲基叔丁基醚和二甲醚的混合物，可促进点火，加速燃烧。

[0046]上述分散剂为羧甲基纤维素钠。[0047]另外，本发明还提供了上述费托合成液蜡环保型生物燃料的制备工艺，包括如下步骤：

a、取所述重量配比的工业白油和生物柴油，并投入到调和罐内，搅拌均匀；b、取所述重量配比的添加剂并投入到调和罐内，并将调和罐温度加热至58℃；c、取所述重量配比的费托合成液蜡并投入到调和罐内，并将调和罐价格至80℃，并在该温度下搅拌55min；

d、搅拌结束后，进行抽样检验，检验合格后通过过滤系统进行过滤处理，然后投入到成品罐内，即得费托合成液蜡环保型生物燃料。[0048]其中，所述步骤a中搅拌均匀条件：在380rpm下搅拌36min。[0049]实施例3

本实施例的费托合成液蜡环保型生物燃料，按重量百分比计，包括下述组分：工业白油%；生物柴油5%；

费托合成液蜡28%；添加剂3%。

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其中，所述工业白油为C16-C23的烷烃混合物。

[0051]其中，所述生物柴油是菜籽油与醇经过酯化反应制得。[0052]其中，所述添加剂包括乳化剂、稳定剂、助溶剂、降凝剂、助燃剂和分散剂。[0053]其中，所述乳化剂在所述生物燃料中的质量含量为0.3%；所述稳定剂在所述生物燃料中的质量含量为0.4%；所述助溶剂在所述生物燃料中的质量含量为0.5%；所述降凝剂在所述生物燃料中的质量含量为0.5%；所述助燃剂在所述生物燃料中的质量含量为0.3%；所述分散剂在所述生物燃料中的质量含量为1.0%。[0054]上述乳化剂为Span60 和Span80，可使工业白油和生物柴油形成纳米微乳液，使制得生物燃料均匀、稳定。[0055]上述稳定剂为2，6-二叔丁基对甲酚和N,N'-双亚水杨-1,2-丙二胺按质量为3:1组成的混合物，通过将2，6-二叔丁基对甲酚作为抗氧化主剂，N,N'-双亚水杨-1,2-丙二胺起协同作用，可提高制得生物燃料的氧化安定性。[0056]上述助溶剂为聚乙二醇300，通过在生物燃料中加入聚乙二醇300，可使生物燃料具有较好的均匀性和稳定性。

[0057]上述降凝剂为降凝剂1-248，可降低生物燃料的凝固点，提高低温流动性。[0058]上述助燃剂为重量比为1:1.5:2的石油醚、甲基叔丁基醚和二甲醚的混合物，可促进点火，加速燃烧。

[0059]上述分散剂为羧甲基纤维素钠。[0060]另外，本发明还提供了上述费托合成液蜡环保型生物燃料的制备工艺，包括如下步骤：

a、取所述重量配比的工业白油和生物柴油，并投入到调和罐内，搅拌均匀；b、取所述重量配比的添加剂并投入到调和罐内，并将调和罐温度加热至53℃；c、取所述重量配比的费托合成液蜡并投入到调和罐内，并将调和罐价格至75℃，并在该温度下搅拌45min；

d、搅拌结束后，进行抽样检验，检验合格后通过过滤系统进行过滤处理，然后投入到成品罐内，即得费托合成液蜡环保型生物燃料。[0061]其中，所述步骤a中搅拌均匀条件：在330rpm下搅拌30min。[0062]实施例4

本实施例的费托合成液蜡环保型生物燃料，按重量百分比计，包括下述组分：工业白油68%；生物柴油4%；

费托合成液蜡25%；添加剂3%。[0063]其中，所述工业白油为C16-C23的烷烃混合物。[00]其中，所述生物柴油是大豆油与醇经过酯化反应制得。[0065]其中，所述添加剂包括乳化剂、稳定剂、助溶剂、降凝剂、助燃剂和分散剂。[0066]其中，所述乳化剂在所述生物燃料中的质量含量为0.3%；所述稳定剂在所述生物燃料中的质量含量为0.4%；所述助溶剂在所述生物燃料中的质量含量为1.0%；所述降凝剂在所述生物燃料中的质量含量为0.3%；所述助燃剂在所述生物燃料中的质量含量为0.3%；

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所述分散剂在所述生物燃料中的质量含量为0.7%。[0067]上述乳化剂为 Span80，可使工业白油和生物柴油形成纳米微乳液，使制得生物燃料均匀、稳定。

[0068]上述稳定剂为2，6-二叔丁基对甲酚和N,N'-双亚水杨-1,2-丙二胺按质量为3:1组成的混合物，通过将2，6-二叔丁基对甲酚作为抗氧化主剂，N,N'-双亚水杨-1,2-丙二胺起协同作用，可提高制得生物燃料的氧化安定性。[0069]上述助溶剂为聚乙二醇300，通过在生物燃料中加入聚乙二醇300，可使生物燃料具有较好的均匀性和稳定性。

[0070]上述降凝剂为降凝剂1-248，可降低生物燃料的凝固点，提高低温流动性。[0071]上述助燃剂为重量比为1:1.5:2的石油醚、甲基叔丁基醚和二甲醚的混合物，可促进点火，加速燃烧。

[0072]上述分散剂为羧甲基纤维素钠。[0073]另外，本发明还提供了上述费托合成液蜡环保型生物燃料的制备工艺，包括如下步骤：

a、取所述重量配比的工业白油和生物柴油，并投入到调和罐内，搅拌均匀；b、取所述重量配比的添加剂并投入到调和罐内，并将调和罐温度加热至52℃；c、取所述重量配比的费托合成液蜡并投入到调和罐内，并将调和罐价格至78℃，并在该温度下搅拌45min；

d、搅拌结束后，进行抽样检验，检验合格后通过过滤系统进行过滤处理，然后投入到成品罐内，即得费托合成液蜡环保型生物燃料。[0074]其中，所述步骤a中搅拌均匀条件：在330rpm下搅拌33min。[0075]实施例5

本实施例的费托合成液蜡环保型生物燃料，按重量百分比计，包括下述组分：工业白油75%；生物柴油3%；

费托合成液蜡20%；添加剂2%。[0076]其中，所述工业白油为C16-C23的烷烃混合物。[0077]其中，所述生物柴油是花生油与醇经过酯化反应制得。[0078]其中，所述添加剂包括乳化剂、稳定剂、助溶剂、降凝剂、助燃剂和分散剂。[0079]其中，所述乳化剂在所述生物燃料中的质量含量为0.2%；所述稳定剂在所述生物燃料中的质量含量为0.3%；所述助溶剂在所述生物燃料中的质量含量为0.6%；所述降凝剂在所述生物燃料中的质量含量为0.3%；所述助燃剂在所述生物燃料中的质量含量为0.2%；所述分散剂在所述生物燃料中的质量含量为0.4%。[0080]上述乳化剂为Span60 ，可使工业白油和生物柴油形成纳米微乳液，使制得生物燃料均匀、稳定。

[0081]上述稳定剂为2，6-二叔丁基对甲酚和N,N'-双亚水杨-1,2-丙二胺按质量为3:1组成的混合物，通过将2，6-二叔丁基对甲酚作为抗氧化主剂，N,N'-双亚水杨-1,2-丙二胺起协同作用，可提高制得生物燃料的氧化安定性。

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上述助溶剂为聚乙二醇300，通过在生物燃料中加入聚乙二醇300，可使生物燃料

具有较好的均匀性和稳定性。

[0083]上述降凝剂为降凝剂1-248，可降低生物燃料的凝固点，提高低温流动性。[0084]上述助燃剂为重量比为1:1.5:2的石油醚、甲基叔丁基醚和二甲醚的混合物，可促进点火，加速燃烧。

[0085]上述分散剂为羧甲基纤维素钠。[0086]另外，本发明还提供了上述费托合成液蜡环保型生物燃料的制备工艺，包括如下步骤：

a、取所述重量配比的工业白油和生物柴油，并投入到调和罐内，搅拌均匀；b、取所述重量配比的添加剂并投入到调和罐内，并将调和罐温度加热至58℃；c、取所述重量配比的费托合成液蜡并投入到调和罐内，并将调和罐价格至82℃，并在该温度下搅拌55min；

d、搅拌结束后，进行抽样检验，检验合格后通过过滤系统进行过滤处理，然后投入到成品罐内，即得费托合成液蜡环保型生物燃料。[0087]其中，所述步骤a中搅拌均匀条件：在380rpm下搅拌38min。[0088]实验例

将实施例1-5制备得到的生物燃料进行性能测试，具体参考的标准如下：十六烷值：GB/T386-91 柴油着火性质测定法（十六烷值法）；铜片腐蚀：GB/T5096 石油产品铜片腐蚀试验法；闪点：GB/T261 闪点的测定；凝点：SH/T0248 柴油和民用取暖油冷滤点测定法。[00]结果如下述表1所示：

表1

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综上所述，本发明通过工业白油、生物柴油、费托合成液蜡及添加剂之间的协同配合，可使制得的生物燃料具有较好的动力性能，且长期保存不分层，腐蚀性小，成本低，节能环保，具有较好的应用前景。

[0090]以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

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