专利名称：生物乙醇柴油的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种柴油替代燃料，特别涉及一种生物柴油、乙醇和柴油混合燃料。
背景技术：
由于柴油机具有比汽油更好的动力性能和经济性能，因此越来越受到重视。但是，柴油 车排放的大量黑烟和颗粒物成为制约其发展的重要原因。同时，随着石油资源的紧缺，寻求 新的可再生燃料成为全球的热点。
大量的文献报道表明，含氧燃料可以降低柴油机的颗粒物排放，且对颗粒物的降低幅度 随燃料含氧量的增加而增加。生物柴油是一种重要的生物质柴油替代燃料，含氧量11%。生 物柴油是由植物油或者动物油与甲醇通过酯交换反应生成的脂肪酸甲酯。生物柴油与柴油燃 料性质接近，可以直接或者与柴油混合作为柴油发动机燃料，目前的使用方式主要是与柴油 掺混。生物柴油是含氧燃料，它的使用在一定程度上降低了柴油机的烟度和颗粒物排放。近 年来，我国的生物柴油生产发展迅速，出现了许多生产企业，国家也很支持生物柴油的生产。 但是生物柴油作为柴油替代燃料有一些缺点l.生物柴油低温流动性差，在零度左右会出现 结晶甚至凝固现象，影响使用；2.生物柴油的粘度高于普通柴油。
乙醇是当前最重要的生物质液体燃料。乙醇原料来源广泛，价格便宜，已经推广用于汽 油车。由于乙醇与柴油的燃料性质差别很大，作为柴油车燃料具有不少困难乙醇与柴油的 混溶性差；乙醇的十六烷值极低，乙醇柴油的着火性能差；乙醇的闪点极低。尽管目前专利 技术或文献中已经公开了解决乙醇与柴油混溶问题的助溶剂，但是，还存在助溶剂价格高、 乙醇柴油着火性能差、闪点不能满足柴油闪点要求等问题。然而，由于乙醇原料来源广泛， 价格便宜，含氧量高，与柴油掺混燃料可以大幅度降低柴油机的颗粒物排放，同时由于我国 柴油与汽油相比，其供应一直相对紧张，推广乙醇汽油之后这个矛盾更加突出，因此，在柴 油车上掺烧乙醇十分有必要，具有环境和能源两方面的效益。
上述看出，生物柴油和乙醇作为柴油机燃料，各有其优缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种称为生物乙醇柴油的生物柴油、乙醇和柴油混合燃料，该燃料 与柴油燃料性质接近，使用可以有效降低柴油机的烟度和颗粒物排放，性能稳定，且使用生 物质可再生燃料替代了 20 30%普通柴油，具有显著的能源效益和环保效益，可大范围推广 应用于现有的柴油发动机。
本发明提供的生物乙醇柴油，其特征在于 一种柴油混合燃料，含有乙醇和生物柴油和柴油， 其体积百分比含量为-
柴油70 80% 乙醇2 5%
生物柴油16 25%
本发明还提供了制备上述柴油混合燃料的方法，其特征在于该方法按如下步骤进行在 常温下按照比例将乙醇与生物柴油混合成与柴油具有相同粘度的柴油含氧添加成分，再将该 成分与柴油混合。
本发明得到的生物乙醇柴油，具有比单纯的生物柴油和乙醇柴油更好的燃料性能，性能 稳定，在暴露于空气的情况下，存放三个月也不会分层。将该混合燃料用于柴油发动机，在 不做任何调整的情况下，对发动机动力和经济性能无明显影响，且可以显著降低柴油机的烟 度和颗粒物排放。生物乙醇柴油结合了当今两种最主要的生物质液体燃料，制备工艺简单， 是推广在柴油机上使用乙醇的有效手段，具有显著的能源效益和环保效益。
附图1为纯柴油与生物乙醇柴油在不同的转速工况点烟度排放对比。附图2为纯柴油与生 物乙醇柴油在不同的转速工况点颗粒物排放对比。
具体实施例方式
本发明中所述的生物乙醇柴油在制备过程中，先将2 5%体积的乙醇与16 25%的生物 柴油混合，得到与柴油粘度接近的柴油含氧添加成分，再将该含氧添加成分与70 80%体积 份数的柴油相混，即得到生物乙醇柴油。 实施例h
采用西安蓝天生物技术有限公司生产的生物柴油(主要成分为大豆油脂肪酸甲酯)，将体 积比为4:1的生物柴油和工业无水乙醇混合，得到与柴油粘度接近的混合液体，再将以上混 合液体以25%体积比添加到柴油中，得到生物乙醇柴油。生物乙醇柴油在暴露空气的情况下， 存放三月不分层，且在零下10。C时未出现结晶凝固现象。 实施例2:
将比例为5%乙醇、20%生物柴油和75%柴油的生物乙醇柴油在康明斯四缸柴油发动机上 进行台架实验，其与纯柴油相比，在柴油机外特性曲线上的所有工况点都降低了烟度排放， 最高可降低90% (说明书附图1)。在柴油机满负荷和最大转速情况下，分别降低了颗粒物排
放的36%和57% (说明书附图2) 实施例3:
将比例为5%乙醇、20%生物柴油和75%柴油的生物乙醇柴油在玉柴四缸柴油发动机上进 行台架燃烧实验，测试循环为欧II十三工况测试循环。生物乙醇柴油与纯柴油相比，颗粒物 排放降低了 40%。
权利要求
1. 一种含氧柴油替代燃料，称为生物乙醇柴油，含有生物柴油、乙醇和普通柴油，其特征在于乙醇与生物柴油调和，使混合燃料的性质与纯柴油接近，生物柴油、乙醇和柴油的体积百分含量为柴油70～80％乙醇2～5％生物柴油16～25％。
2. 按照权利要求1所述的生物乙醇柴油，其特征在于生物柴油与乙醇调和而成的柴油含氧添加成分具有与柴油相当的粘度。
3. 制备如权利要求1所述的生物乙醇柴油的方法，其特征在于生物柴油与柴油先以一定比例 混合，然后再以一定比例与柴油混合。
全文摘要
一种柴油替代燃料，涉及一种生物柴油、乙醇和柴油混合燃料，该混合燃料称为生物乙醇柴油，该混合燃料含有体积百分比2～5％乙醇、16～25％的生物柴油和70～80％的柴油。本发明的制备工艺简单，充分利用了生物柴油和乙醇作为柴油机燃料时各自的优缺点，混合燃料生物乙醇柴油具有比生物柴油和乙醇柴油优越的燃料性能，在使用可再生的生物质燃料替代20～30％柴油的情况下，用于柴油机上时，对柴油机的动力性能和经济性能无显著影响，且可以大幅度降低柴油机的烟度和颗粒物排放，烟度最大降低90％，颗粒物最大降低57％，具有很好的能源效益和环保效益。
文档编号C10L1/04GK101381631SQ20071012142
公开日2009年3月11日 申请日期2007年9月6日 优先权日2007年9月6日
发明者张长斌, 石晓燕, 泓 贺 申请人:中国科学院生态环境研究中心