阅读说明：本技术 一种基于柴油发动机的生物柴油应用工艺 (Biodiesel application process based on diesel engine ) 是由 郭光召 王珍宝 林振辉 黄胜前 于 2020-06-28 设计创作，主要内容包括：一种基于柴油发动机的生物柴油应用工艺,包括以下步骤：步骤(1)：将生物柴油进行高速离心除杂；步骤(2)：配制燃料柴油；混合均匀后,得到燃料柴油；步骤(3)：基于油箱已连接油水分离器的基础下,将燃料柴油应用于该油箱,使燃料柴油输出至油水分离器,经油水分离器和柴油格的作用后,输出至柴油燃油系统；步骤(4)：定期排出油水分离器内的废料。本方案通过对生物柴油进行高速离心除杂,利用除杂后的生物柴油配制新型燃料柴油,保证生物柴油燃料过程的稳定性,配合在机动车的油箱输出口连接油水分离器,保证供油系统对不溶性大分子等杂质被过滤掉,并定期排空,减少不溶性沉淀物对多级柴油格滤芯堵塞情况,保证供油系统的稳定性。(A biodiesel application process based on a diesel engine comprises the following steps: step (1): carrying out high-speed centrifugation on the biodiesel to remove impurities; step (2): preparing fuel diesel; after being mixed evenly, the fuel diesel is obtained; and (3): based on the fact that the oil tank is connected with the oil-water separator, fuel diesel oil is applied to the oil tank, so that the fuel diesel oil is output to the oil-water separator, and is output to a diesel oil fuel system after the fuel diesel oil is subjected to the action of the oil-water separator and a diesel oil grid; and (4): the waste in the oil-water separator is periodically discharged. This scheme is through carrying out high-speed centrifugation edulcoration to biodiesel, and the biodiesel after utilizing the edulcoration prepares novel fuel diesel, guarantees the stability of biodiesel fuel process, and the oil water separator is connected in the oil tank delivery outlet of motor vehicle to the cooperation, guarantees that oil feeding system is filtered impurity such as insoluble macromolecule to the periodic emptying reduces the insoluble precipitate and to the condition of stopping up of multi-stage diesel check filter core, guarantees oil feeding system's stability.)

一种基于柴油发动机的生物柴油应用工艺

技术领域

本发明涉及生物柴油技术领域，尤其涉及一种基于柴油发动机的生物柴油应用工艺。

背景技术

一般地，餐厨垃圾经柴油收集车运输至餐厨提炼厂，生产毛油经酯化+酯交换+精馏工艺生产生物柴油，其中成品生物柴油内甘油含量不稳定，经常会超标。为解决生物柴油的销售问题，将高比例的生物柴油与柴油进行调和作为柴油车辆的动力能源。但车辆在使用一段时间后发生柴油格堵塞、冒黑烟、动力不足等情况；另外油样发生不同程度的腐败氧化情况，甚至对供油系统发生不同程度的腐蚀情况。高比例的生物柴油与0#柴油混合燃料存储在不锈钢的油罐(或油箱)2-3个月后，油罐底部产生大量的胶状物，这类胶状物对车辆油箱存在腐蚀性和堵塞供油系统的过滤器。

发明内容

本发明的目的在于提出一种基于柴油发动机的生物柴油应用工艺，其将生物柴油离心除杂、配制燃料柴油以及在油箱连接油水分离器。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于柴油发动机的生物柴油应用工艺，包括以下步骤：

步骤(1)：将生物柴油进行高速离心除杂；

步骤(2)：配制燃料柴油；燃料柴油包括：生物柴油、抗氧化剂、助燃剂、降凝剂、金属螯合剂和0#柴油；混合均匀后，得到燃料柴油；

步骤(3)：基于油箱已连接油水分离器的基础下，将燃料柴油应用于该油箱，使燃料柴油从油箱的输出口输出至油水分离器，经油水分离器过滤后，传至柴油格过滤，再输出至柴油燃油系统；

步骤(4)：定期排出油水分离器内过滤出的废料。

优选地，所述步骤(2)中，所述燃料柴油，按重量百分数，包括：5-90％的生物柴油、0.01-5％的抗氧化剂、0.01-5％的助燃剂、0.01-5％的金属螯合剂、0.01-2％的降凝剂和余量的0#柴油。

优选地，所述抗氧化剂包括：对苯二胺衍生物型抗氧化剂和叔丁基烷基受阻酚型抗氧化剂中的至少一种。

优选地，所述助燃剂包括：过氧化氢、过氧化二叔丁基、乙酸丁酯、聚甲氧基二甲醚、石油醚和二茂铁酰胺中的一种或两种以上的组合。

优选地，所述降凝剂包括：聚甲基丙烯酸酯、丙酸高级醇酯、T809A酯型降凝剂、聚α-烯烃和复合式降凝剂中的一种或两种以上的组合。

优选地，所述金属螯合剂包括：EDTA二钠盐型螯合剂和噻二唑多硫化物中的一种或组合。

优选地，所述EDTA二钠盐型螯合剂包括：EDTA二钠盐和EDTA四钠盐中的至少一种。

优选地，所述燃料柴油，按重量百分数，包括：25-35％的生物柴油、0.01-5％的抗氧化剂、0.01-5％的助燃剂、0.01-5％的金属螯合剂、0.01-2％的降凝剂和余量的0#柴油；

所述生物柴油为脱甘油的脂肪酸甲酯；

所述抗氧化剂为丁基羟基茴香醚和二丁基羟基甲苯；

所述助燃剂为聚甲氧基二甲醚，和2,5-二(叔-十二烷基二硫代)-1,3,4-噻二唑的组合；

所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯和聚α-烯烃。

优选地，所述步骤(1)中，离心机的转速为2000-3000r/min。

优选地，所述生物柴油应用工艺应用于机动车；

所述机动车设有柴油过滤系统和柴油燃油系统；

所述柴油过滤系统包括：油箱、油水分离器和柴油格；

所述油箱的输出口连通于所述油水分离器的输入口；所述油水分离器的输出口连通于所述柴油格的输入口；所述柴油格的输出口连通于所述柴油燃油系统的输入端；

所述油水分离器，设有过滤结构和滤渣腔；所述过滤结构，用于将柴油过滤后，将滤渣滞留于滤渣腔内；所述滤渣腔设有排污阀。

本发明的有益效果：

本方案通过对生物柴油进行高速离心除杂，利用除杂后的生物柴油配制新型燃料柴油，保证生物柴油燃料过程的稳定性，配合在机动车的油箱输出口连接油水分离器，保证供油系统对不溶性大分子等杂质被过滤掉，并定期排空，减少不溶性沉淀物对多级柴油格滤芯堵塞情况，保证供油系统的稳定性。

附图说明

图1是柴油过滤系统和柴油燃油系统的结构示意图；

其中：

油箱1、油水分离器2、柴油格3；柴油燃油系统4；过滤结构21、滤渣腔22；排污阀23。

具体实施方式

下面结合附图通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

一种基于柴油发动机的生物柴油应用工艺，包括以下步骤：

步骤(1)：将生物柴油进行高速离心除杂；

生物柴油中存在大量的游离甘油，通过重力沉降分离难以降低其含量；本步骤(1)中生物柴油主要成分为脂肪酸甲酯，其密度比甘油、水及盐的更小，经过高速离心可实现油杂分离，保证成品生物柴油中甘油含量的达标且稳定。

步骤(2)：配制燃料柴油；燃料柴油包括：生物柴油、抗氧化剂、助燃剂、降凝剂、金属螯合剂和0#柴油；混合均匀后，得到燃料柴油；

生物柴油具有较强的溶解性，能吸附空气中的水份和氧，发生不同程度的氧化反应，尤其是在金属油箱的催化下加速氧化反应，而生产的胶状沉淀物加速腐蚀性供油系统，形成恶性循环，缩短供油系统设备的寿命；而此处加入的抗氧化剂、助燃剂、降凝剂、金属螯合剂改善油品质量，对已浸出的金属离子进行螯合，减缓氧化反应的进行，抑制提高燃烧效率，能适用不同低温的环境，保证燃烧正常。

步骤(3)：基于油箱已连接油水分离器的基础下，将燃料柴油应用于该油箱，进行粗滤沉淀后，从油箱的输出口输出至油水分离器，经油水分离器过滤后，传至多级柴油格过滤，再输出至柴油燃油系统；

步骤(4)：定期排出油水分离器内过滤出的废料。

因生物柴油具有较强的溶解性，柴油车辆使用半年后油箱内会产生不定量的胶状沉淀物体；而步骤(3)通过油水分离器进行分离，当油水分离器内的沉淀物超过2/3时进行排污收集，维持油水分离器内有充足的存储容量。

本方案通过对生物柴油进行高速离心除杂，利用除杂后的生物柴油配制新型燃料柴油，保证生物柴油燃料过程的稳定性，配合在机动车的油箱输出口连接油水分离器，保证供油系统对不溶性大分子等杂质被过滤掉，并定期排空，减少不溶性沉淀物对多级柴油格滤芯堵塞情况，保证供油系统的稳定性。

优选地，所述步骤(2)中，所述燃料柴油，按重量百分数，包括：5-90％的生物柴油、0.01-5％的抗氧化剂、0.01-5％的助燃剂、0.01-5％的金属螯合剂、0.01-2％的降凝剂和余量的0#柴油。

优选地，所述抗氧化剂包括：对苯二胺衍生物型抗氧化剂和叔丁基烷基受阻酚型抗氧化剂中的至少一种。

优选地，所述助燃剂包括：过氧化氢、过氧化二叔丁基、乙酸丁酯、聚甲氧基二甲醚、石油醚和二茂铁酰胺中的一种或两种以上的组合。

优选地，所述降凝剂包括：聚甲基丙烯酸酯、丙酸高级醇酯、T809A酯型降凝剂、聚α-烯烃和复合式降凝剂中的一种或两种以上的组合。

优选地，所述金属螯合剂包括：EDTA二钠盐型螯合剂和噻二唑多硫化物中的一种或组合。

金属螯合剂可以通过螯合剂分子与金属离子的强结合作用，将金属离子包合到螯合剂内部，变成稳定且分子量更大的化合物，从而阻止金属离子对柴油的作用，减少不溶性沉淀物对多级柴油格滤芯堵塞情况，保证供油系统的稳定性。

优选地，所述EDTA二钠盐型螯合剂包括：EDTA二钠盐和EDTA四钠盐中的至少一种。

优选地，所述燃料柴油，按重量百分数，包括：25-35％的生物柴油、0.01-5％的抗氧化剂、0.01-5％的助燃剂、0.01-5％的金属螯合剂、0.01-2％的降凝剂和余量的0#柴油；

所述生物柴油为脱甘油的脂肪酸甲酯；

所述抗氧化剂为丁基羟基茴香醚和二丁基羟基甲苯；

所述助燃剂为聚甲氧基二甲醚，和2,5-二(叔-十二烷基二硫代)-1,3,4-噻二唑的组合；

所述降凝剂为聚甲基丙烯酸酯和聚α-烯烃。

优选地，所述步骤(1)中，离心机的转速为2000-3000r/min。

一种基于柴油发动机的生物柴油应用工艺，所述生物柴油应用工艺应用于机动车；

所述机动车设有柴油过滤系统和柴油燃油系统4；

所述柴油过滤系统包括：油箱1、油水分离器2和柴油格3；

所述油箱的输出口连通于所述油水分离器的输入口；所述油水分离器的输出口连通于所述柴油格的输入口；所述柴油格的输出口连通于所述柴油燃油系统的输入端；

所述油水分离器，设有过滤结构21和滤渣腔22；所述过滤结构，用于将柴油过滤后，将滤渣滞留于滤渣腔内；所述滤渣腔设有排污阀23。

油箱1，用于储存柴油，通过管路将柴油依次经油水分离器2和柴油格3传至柴油燃油系统4。

油水分离器2，设置于油箱与柴油格之间，用于将柴油先过滤出滤渣，再送至柴油格；油水分离器2设有过滤结构21和滤渣腔22，过滤结构21具有过滤功能，能将滤渣置留于滤渣腔22；如图1，滤渣腔22的下方设有排污阀23，通过打开排污阀23，能将滤渣排出，提高了油水分离器2内有足够的空间来容纳滤渣，防止滤渣对后续的柴油格有二次污染。

柴油格3和柴油燃油系统4为常规柴油机动车都有的公知结构；柴油格3，包括：一级柴油格和二级柴油格；逐步将燃料柴油的质量提高，以提高柴油燃油系统4的燃烧效率。

实施例A：

步骤(1)：将生物柴油进行高速离心除杂；离心机的转速为3000r/min；

步骤(2)：配制燃料柴油；燃料柴油，按重量百分数，包括：30％的生物柴油、0.05％的抗氧化剂、0.15％的助燃剂、0.1％的金属螯合剂、0.05％的降凝剂和余量的0#柴油；

生物柴油为脱甘油的脂肪酸甲酯；抗氧化剂为丁基羟基茴香醚和二丁基羟基甲苯；助燃剂为聚甲氧基二甲醚，和2,5-二(叔-十二烷基二硫代)-1,3,4-噻二唑的组合；降凝剂为聚甲基丙烯酸酯和聚α-烯烃；金属螯合剂为EDTA四钠盐；

步骤(3)：在油箱的输出口通过管路安装油水分离器，将燃料柴油应用于该油箱，使燃料柴油从油箱的输出口输出至油水分离器，经油水分离器过滤后，输出至柴油格，再传到柴油燃油系统；

步骤(4)：2周后开启排污阀，将滤渣腔内的从排出油水分离器内排出。

对比例A1：

步骤(1)：配制燃料柴油；燃料柴油，按重量百分数，包括：30％的生物柴油、0.05％的抗氧化剂、0.15％的助燃剂、0.1％的金属螯合剂、0.05％的降凝剂和余量的0#柴油；

生物柴油为脱甘油的脂肪酸甲酯；抗氧化剂为丁基羟基茴香醚和二丁基羟基甲苯；助燃剂为聚甲氧基二甲醚，和2,5-二(叔-十二烷基二硫代)-1,3,4-噻二唑的组合；降凝剂为聚甲基丙烯酸酯和聚α-烯烃；金属螯合剂为EDTA四钠盐；

步骤(2)：在油箱的输出口通过管路安装油水分离器，将燃料柴油应用于该油箱，使燃料柴油从油箱的输出口输出至油水分离器，经油水分离器过滤后，输出至柴油格，再传到柴油燃油系统；

步骤(3)：2周后开启排污阀，将滤渣腔内的从排出油水分离器内排出。

对比例A2：

步骤(1)：将生物柴油进行高速离心除杂；离心机的转速为3000r/min；

步骤(2)：配制燃料柴油；燃料柴油，按重量百分数，包括：30％的生物柴油、0.05％的抗氧化剂、0.15％的助燃剂、0.1％的金属螯合剂、0.05％的降凝剂和余量的0#柴油；

生物柴油为脱甘油的脂肪酸甲酯；抗氧化剂为丁基羟基茴香醚和二丁基羟基甲苯；助燃剂为聚甲氧基二甲醚，和2,5-二(叔-十二烷基二硫代)-1,3,4-噻二唑的组合；降凝剂为聚甲基丙烯酸酯和聚α-烯烃；金属螯合剂为EDTA四钠盐；

步骤(3)：将燃料柴油应用于油箱，燃料柴油从油箱的输出口输出至柴油格，再传到柴油燃油系统。

对比例A3：

步骤(1)：将生物柴油进行高速离心除杂；离心机的转速为3000r/min；

步骤(2)：配制燃料柴油；燃料柴油，按重量百分数，包括：30％的生物柴油和70％的0#柴油；

步骤(3)：在油箱的输出口通过管路安装油水分离器，将燃料柴油应用于该油箱，使燃料柴油从油箱的输出口输出至油水分离器，经油水分离器过滤后，输出至柴油格，再传到柴油燃油系统；

步骤(4)：2周后开启排污阀，将滤渣腔内的从排出油水分离器内排出。

对比例A4：

步骤(1)：配制燃料柴油；燃料柴油，按重量百分数，包括：30％的生物柴油和70％的0#柴油；

步骤(2)：将燃料柴油应用于油箱，燃料柴油从油箱的输出口输出至柴油格，再传到柴油燃油系统。

重复进行上述实施例A和对比例A1-A4的应用，3个月后，分别对CO排放、氮氧化物排放和PM排放进行测试对比，数据如表1所示。

表1-实施例和对比例的数据对比

	实施例A	对比例A1	对比例A2	对比例A3	对比例A4
						CO排放率(％)	69	80	77	74	100
氮氧化物排放率(％)	62	83	82	89	100
						PM排放率(％)	58	78	75	77	100

说明：

1、由实施例A与对比例A1可知，对比例A1相对于实施例A，其未对生物柴油进行高速离心除杂，而生物柴油中的含有大量游离甘油，3个月后由于甘油重新析出，导致供油系统的柴油格发生堵塞情况，影响了排放。因此，对比例A1的CO排放率、氮氧化物排放率和PM排放率都比实施例A高，说明了将生物柴油进行高速离心除杂后，再添加抗氧化剂、助燃剂、降凝剂、金属螯合剂和0#柴油会提高燃料的燃烧效率。

2、由实施例A与对比例A2可知，对比例A2相对于实施例A，其未在油箱与柴油格之间设置油水分离器，油箱内的悬浮的絮凝物经燃料柴油传至柴油格及柴油燃油系统，容易对其腐蚀及堵塞，影响柴油燃油系统的性能；因此未设置油水分离器的对比例2，其燃烧效率相对于实施例A的低。

3、由实施例A与对比例A3可知，对比例A3相对于实施例A，其未添加抗氧化剂、助燃剂、金属螯合剂和降凝剂，而是直接搭配0#柴油；由于生物柴油具有较强的溶解性能吸附空气中的水份和氧，发生不同程度的氧化反应，尤其是在金属油箱的催化下加速氧化反应，而生产的胶状沉淀物加速腐蚀性供油系统，形成恶性循环，缩短供油系统设备的寿命。因此对比例A3中的燃料柴油不能减缓氧化反应，柴油燃油系统的燃烧效率低。

4、由实施例A与对比例A4可知，对比例A4为现有技术中，直接将生物柴油搭配0#柴油，其油罐底部产生大量的胶状物，胶状物对车辆油箱存在腐蚀性和堵塞供油系统的过滤器，造成了柴油燃油系统的燃烧效率低。

综上所述，实施例A通过对生物柴油进行高速离心除杂，利用除杂后的生物柴油配制新型燃料柴油，保证生物柴油燃料过程的稳定性，配合在机动车的油箱输出口连接油水分离器，保证供油系统对不溶性大分子等杂质被过滤掉，并定期排空，减少不溶性沉淀物对多级柴油格滤芯堵塞情况，保证供油系统的稳定性；其CO排放率相对于对比例A4下降了31％，氮氧化物排放率从相对于比例A4下降了38％，PM排放率相对于对比例A4下降了42％，说明了本方案能提高燃烧效率，能适用不同低温的环境，保证燃烧正常。

实施例B：

步骤(1)：将生物柴油进行高速离心除杂；离心机的转速为2000r/min；

步骤(2)：配制燃料柴油；燃料柴油，按重量百分数，包括：40％的生物柴油、5％的抗氧化剂、0.01％的助燃剂、0.01％的金属螯合剂、5％的降凝剂和余量的0#柴油；

生物柴油为脱甘油的脂肪酸甲酯；抗氧化剂为2，6-二叔丁基对甲酚和二壬基二苯胺；助燃剂为过氧化氢和过氧化二叔丁基的组合；降凝剂为聚甲基丙烯酸酯和丙酸高级醇酯；金属螯合剂为EDTA二钠盐；

步骤(3)：在油箱的输出口通过管路安装油水分离器，将燃料柴油应用于该油箱，使燃料柴油从油箱的输出口输出至油水分离器，经油水分离器过滤后，输出至柴油格，再传到柴油燃油系统；

步骤(4)：1周后开启排污阀，将滤渣腔内的从排出油水分离器内排出。

实施例C：

步骤(1)：将生物柴油进行高速离心除杂；离心机的转速为25000r/min；

步骤(2)：配制燃料柴油；燃料柴油，按重量百分数，包括：90％的生物柴油、0.01％的抗氧化剂、5％的助燃剂、0.01％的金属螯合剂、0.1％的降凝剂和余量的0#柴油；

生物柴油为脱甘油的脂肪酸甲酯；抗氧化剂为苯二胺衍生物型抗氧化剂；助燃剂为石油醚；降凝剂为聚甲基丙烯酸酯和丙酸高级醇酯；金属螯合剂为噻二唑多硫化物；

步骤(3)：在油箱的输出口通过管路安装油水分离器，将燃料柴油应用于该油箱，使燃料柴油从油箱的输出口输出至油水分离器，经油水分离器过滤后，输出至柴油格，再传到柴油燃油系统；

步骤(4)：1周后开启排污阀，将滤渣腔内的从排出油水分离器内排出。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。