本发明涉及生物质液体燃料领域，具体涉及一种生物质液体燃料用性能改良添加剂及其制备方法。
背景技术：
1、随着经济的发展，能源需求快速增长，能源供需矛盾日益突出，环境问题日益严峻。而甲醇作为一种低碳燃料，可降低能耗、减轻污染、清洁燃烧、循环发展，以其来源广泛、运输与储存便捷的优势及巨大的减碳潜力、零碳贡献，成为交通运输领域替代能源的重要选择。
2、甲醇可以用煤及天然气等作原料大规模生产的液态燃料，生产工艺成熟，储存使用安全可靠，但基于甲醇的理化性质，高比例甲醇直接在发动机中使用，仍会出现低温环境下冷启动困难、动力下降、腐蚀性等一系列问题。因此使用添加剂，能让甲醇利用率放大化，可以有效缓解我国石油供需矛盾，保障石油供应安全，可以有效降低车用燃料成本，实现资源的高效利用，同时有效缓解汽车消费带来的城市环境污染问题。
3、但是目前现有的添加剂对甲醇汽油的性能改良效果有限，导致甲醇汽油在实际使用过程中仍存在一些问题，如动力性能不足、稳定性差、对发动机有一定的腐蚀性等。因此，需要开发一种能够改善甲醇汽油性能的添加剂具有重要意义。
技术实现思路
1、为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种生物质液体燃料用性能改良添加剂及其制备方法，解决了现有的添加剂对甲醇汽油的性能改良效果有限，导致甲醇汽油在实际使用过程中存在动力性能不足、稳定性差、对发动机有一定的腐蚀性的问题。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种生物质液体燃料用性能改良添加剂，包括以下重量份组分：
4、增溶添加剂5-15份、复合乳化剂9-11份、正辛醇19-25份、乙二醇单丁醚5-9份、缓蚀添加剂1-5份、甲基环戊二烯及三羟基锰0.5-1.5份以及抗氧化剂0.3-0.5份；
5、其中，所述增溶添加剂由以下步骤制备得到：
6、步骤a1：将聚乙二醇、二氯甲烷加入至安装有搅拌器、温度计、导气管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为20-25℃，搅拌速率为300-400r/min的条件下搅拌反应20-30min，之后边搅拌边逐滴加入对甲苯磺酰氯溶液，控制滴加速率为1-2滴/s，滴加完毕后继续搅拌反应20-30h，之后用盐酸溶液洗涤2-3次，之后用碳酸氢钠溶液调节ph为7-7.5，之后旋转蒸发去除溶剂，之后溶解于四氢呋喃中，之后加入至冰乙醚中，静置析出沉淀，之后真空抽滤，将滤饼放置于真空干燥箱中，在温度为50-55℃的条件下干燥3-5h，得到中间体1；
7、步骤a2：将中间体1、氨水加入至安装有搅拌器、温度计、导气管以及回流冷凝管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为20-25℃，搅拌速率为300-400r/min的条件下搅拌反应20-30min，之后升温至140-145℃的条件下继续搅拌反应6-8h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后用二氯甲烷萃取2-3次，合并萃取液并将萃取液依次用氢氧化钠溶液、饱和食盐水洗涤2-3次，之后用无水硫酸钠干燥，之后真空抽滤，将滤液旋转蒸发去除溶剂，得到中间体2；
8、步骤a3：将腰果酚、苄基三乙基氯化铵以及环氧氯丙烷加入至安装有搅拌器、温度计、导气管以及恒压滴液漏斗的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为20-25℃，搅拌速率为300-400r/min的条件下搅拌反应20-30min，之后升温至80-85℃的条件下继续搅拌反应4-5h，之后降温至60-65℃的条件下继续搅拌反应5-10min，之后边搅拌边逐滴加入氢氧化钠溶液，控制滴加速率为1-2滴/s，滴加完毕后继续搅拌反应3-4h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后用蒸馏水洗涤2-3次，之后旋转蒸发，得到中间体3；
9、步骤a4：将中间体2、中间体3以及二氯甲烷加入至安装有搅拌器、温度计以及导气管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为20-25℃，搅拌速率为300-400r/min的条件下搅拌反应20-30min，之后升温至60-65℃的条件下继续搅拌反应7-8h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后旋转蒸发去除溶剂，之后用饱和食盐水洗涤2-3次，之后放置于真空干燥箱中，在温度为50-55℃的条件下干燥3-5h，得到增溶添加剂。
10、作为本发明进一步的方案：步骤a1中的所述聚乙二醇、二氯甲烷以及对甲苯磺酰氯溶液的用量比为10g：50-60ml：25-30ml。
11、作为本发明进一步的方案：步骤a1中的所述聚乙二醇为peg-2000；所述对甲苯磺酰氯溶液为对甲苯磺酰氯按照1-1.2g：10ml溶解于吡啶所形成的溶液；所述盐酸溶液的质量分数为20-25％；所述盐酸溶液的质量分数为10-15％。
12、作为本发明进一步的方案：步骤a2中的所述中间体1、氨水的用量比为10g：50-60ml。
13、作为本发明进一步的方案：步骤a2中的所述氨水的质量分数为20-25％；所述氢氧化钠溶液的质量分数为15-20％。
14、作为本发明进一步的方案：步骤a3中的所述腰果酚、苄基三乙基氯化铵、环氧氯丙烷以及氢氧化钠溶液的用量比为10mmol：0.5-0.9g：50-60mmol：25-30ml。
15、作为本发明进一步的方案：步骤a3中的所述氢氧化钠溶液的质量分数为25-30％。
16、作为本发明进一步的方案：步骤a4中的所述中间体2、中间体3以及二氯甲烷的用量比为10mmol：10mmol：70-80ml。
17、作为本发明进一步的方案：所述缓蚀添加剂由以下步骤制备得到：
18、步骤b1：将腰果酚、1，8-二溴辛烷、无水碳酸钾以及n，n-二甲基甲酰胺加入至安装有搅拌器、温度计以及导气管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为20-25℃，搅拌速率为300-400r/min的条件下搅拌反应5-10min，之后升温至90-95℃的条件下继续搅拌反应10-15h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后旋转蒸发去除溶剂，得到中间体4；
19、步骤b2：将中间体4、吡啶以及无水乙腈加入至安装有搅拌器、温度计以及导气管的三口烧瓶中，通入氮气保护，在温度为0-5℃，搅拌速率为300-400r/min的条件下搅拌反应15-20min，之后升温至55-60℃的条件下继续搅拌反应20-30h，反应结束后将反应产物冷却至室温，之后旋转蒸发去除溶剂，得到缓蚀添加剂。
20、作为本发明进一步的方案：步骤b1中的所述腰果酚、1，8-二溴辛烷、无水碳酸钾以及n，n-二甲基甲酰胺的用量比为10mmol：10mmol：12-14mmol：50-60ml。
21、作为本发明进一步的方案：步骤b2中的所述中间体4、吡啶以及无水乙腈的用量比为10mmol：10mmol：50-60ml。
22、作为本发明进一步的方案：一种生物质液体燃料用性能改良添加剂的制备方法，包括以下步骤：
23、步骤一：按照重量份称取增溶添加剂5-15份、复合乳化剂9-11份、正辛醇19-25份、乙二醇单丁醚5-9份、缓蚀添加剂1-5份、甲基环戊二烯及三羟基锰0.5-1.5份以及抗氧化剂0.3-0.5份，备用；
24、步骤二：将增溶添加剂、复合乳化剂、正辛醇、乙二醇单丁醚、缓蚀添加剂、甲基环戊二烯及三羟基锰以及抗氧化剂加入至混合机中搅拌混合均匀，得到生物质液体燃料用性能改良添加剂。
25、作为本发明进一步的方案：所述复合乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚np-4、失水山梨醇三油酸酯s-85、聚丙二醇ppg4000按照质量比1：1：1.5的混合物。
26、作为本发明进一步的方案：所述抗氧化剂为抗氧化剂tbhq。
27、本发明的有益效果：
28、本发明的一种生物质液体燃料用性能改良添加剂及其制备方法，通过将增溶添加剂、复合乳化剂、正辛醇、乙二醇单丁醚、缓蚀添加剂、甲基环戊二烯及三羟基锰以及抗氧化剂加入至混合机中搅拌混合均匀，得到生物质液体燃料用性能改良添加剂；该性能改良添加剂通过多组分的合理复配，能够提升生物质液体燃料的稳定性，减少分层和沉淀现象，进而提升生物质液体燃料的燃烧效率与环境兼容性，同时降低燃烧过程中的污染物排放，降低生物质液体燃料对发动机的腐蚀性，延长发动机使用寿命，提高生物质液体燃料的抗氧化性能，防止生物质液体燃料在储存和使用过程中发生氧化反应，延长储存时间；因此，添加性能改良添加剂后的生物质液体燃料不仅能够在提升能源利用效率的同时减少对环境的影响，而且其整体性能表现，包括热值、燃烧潜力以及最终碳排放，均较未经处理的生物质燃料有明显改善，达到了既提高能源产出率又保护环境的双重目标。
29、制备性能改良添加剂的过程中首先制备了一种增溶添加剂，首先聚乙二醇、对甲苯磺酰氯反应，聚乙二醇上的羟基与对甲苯磺酰氯上的氯进行酯化反应，生成聚乙二醇对甲苯磺酸酯，得到中间体1，之后中间体1、氨水在高温条件下，进行反应，在聚乙二醇的两端形成氨基，得到中间体2，之后腰果酚、环氧氯丙烷发生反应，经过开环、闭环后，在腰果酚的羟基上连接上环氧基，得到中间体3，之后中间体2、中间体3进行反应，中间体2上的氨基与中间体3上的环氧基进行反应，形成含有长链、氨基和羟基的增溶添加剂；该增溶添加剂的分子结构上具有较长的碳氢亲油链段、苯环结构，同时含有醚基、氨基极性基团，使之在甲醇汽油中能稳定的存在，能使甲醇与汽油充分相溶，不分层不乳化，增强其抗水性能，而且利用氨基能与金属表面强烈作用，产生化学和物理吸附作用，形成良好的保护膜，从一定程度上隔离了甲醇与金属件的接触，达到减小或抑制腐蚀的目的，并使得甲醇汽油具有超强的温度环境适应性，可在低温、高温的环境下正常生产和使用，抗低温相分离，且低温易启动，高温不气阻；
30、制备性能改良添加剂的过程中还制备了一种缓蚀添加剂，首先利用腰果酚、1，8-二溴辛烷反应，腰果酚上的羟基与1，8-二溴辛烷上的溴原子发生反应，同时引入溴原子，得到中间体4，之后中间体4、吡啶反应，中间体4上的溴原子与吡啶上的叔胺基发生反应，形成季铵基团，得到缓蚀添加剂；该缓蚀添加剂与增溶添加剂结构相似，使其两者均能够有效的在甲醇汽油中稳定存在，而且引入的季铵基团，季铵基团可以通过静电引力、氢键等作用吸附在金属表面，促进保护膜的形成，并提升保护膜的稳定性，进一步的阻隔腐蚀性介质与金属的接触，并改变金属表面的电荷分布，降低金属的活性，从而减缓腐蚀反应，金属耐腐蚀性能显著提升。