專利名稱：一種環保可再生燃料油的生產方法
技術領域：
本發明屬于可再生能源領域。
背景技術：
自從20世紀70年代爆發石油危機以來，石油的供應越來越緊張，石油價格屢創新高，2007年末更是突破了 100美元/桶的大關。據估計，到2030年，世界每天的石油需求將達到117. 6百萬桶。多出來的31. 7百萬桶/天的需求量相當于3個沙特阿拉伯的石油日產量；從我國的情況來看，“十二 ·五”期間，我國仍然處于工業化和城鎮化加速發展階段， 隨著經濟規模的進一步擴大，能源需求還會持續較快增加，預計“十二 ·五”期間面臨的能源形勢依然嚴峻。能源已經成為我國當前和今后相當長的一個時期內，制約經濟和社會發展的突出瓶頸。大力發展生物質能源，是緩解我國能源緊張狀況的一條有效途徑。快速熱解技術能夠將農林廢棄物(主要是各種農作物秸桿、落葉和樹枝，我國年產生量約20億噸)轉化為生物油(產率約50% -70% )。生物油是一種褐色液體，熱值約為15MJ/kg，能夠直接用于工業鍋爐、窯爐和飯店爐灶燃燒供熱，也可用于熱電廠燃燒發電。 生物油燃燒時二氧化碳的凈排放量為零，硫氧化物和氮氧化物的排放量顯著低于化石燃料 (煤、石油和天然氣)，生物油是一種綠色環保的液體燃料。生物油雖然可以直接用于燃燒供熱、發電，同時具有可再生性和環境友好的特點， 但生物油具有水分含量較高(約25wt%)、熱值低、酸度較高、粘度大、含有炭粉和其它固體顆粒、在高溫下容易聚合結焦的缺點。它和普通的石化柴油和重油的性質具有顯著不同。為了克服生物油的缺點，提升生物油的理化性質，使之與普通的石化柴油和重油的性質盡量接近，從而與現代工業最大程度相容，能源研究工作者開發了各種提升生物油品質的技術路線。提升生物油品質最簡單的方式是將生物油和柴油直接混合，可將生物油、乳化劑與柴油混合，通過高速剪切混合設備獲得均一穩定的乳化生物油。脫除生物油水分、降低生物油酸度的另外一種較為簡單的技術是生物油減壓蒸餾技術，通過減壓蒸餾，能夠有效脫除生物油水分、降低生物油酸度同時不使得生物油發生聚合結焦形象。利用酯化(醇解) 工藝，將生物油中的有機酸轉化為酯類和水，也是一種有效降低生物油酸性的方法，但這種方法消耗醇類，增加了一定的原料成本。將生物油轉化為更高品位的運輸燃料(汽、柴油)， 則需要采用高壓加氫、催化裂解工藝和氣化-費托合成工藝，從目前的發展趨勢看，高壓加氫和氣化-費托合成工藝具有由生物油制備運輸燃料的產業化前景，而催化裂解工藝存在著催化劑容易失活、產率低的缺點，所以產業化的可能性較低。當前提升生物油品質的各種工藝的共同缺點是成本較高(包括原料成本、動力和設備成本)，技術也不夠成熟。而當前煤、石油和天然氣等化石燃料的價格相比于生物能源仍然是低的，并且化石燃料處理技術已經發展了百年，非常成熟。所以生物能源相比化石燃料的競爭力較低。
為了盡早推廣生物能源，貫徹循環經濟理念和環保理念，造福社會，本發明專利提出一種以生物油為基礎原料，配以少量輔助燃料和添加劑混合而成的環保可再生燃料油。 該燃料油主要用做鍋爐、窯爐和灶具的燃料。雖然本發明專利在工藝路線上似乎類似于生物油、乳化劑與柴油混合，通過高速剪切混合設備獲得均一穩定的乳化生物油，但事實上， 乳化生物油實際以柴油為主要原料，生物油在乳化柴油中僅占10wt% -20wt%，由于生物油在性質上更接近于水，所以乳化生物油的制備原理是通過乳化劑的作用將生物油轉化為油性顆粒，從而可以使得水性的生物油能夠與油性的柴油均勻混合，乳化過程需要添加較昂貴的乳化劑。而本發明專利則以生物油為主要原料(60wt% -70wt% )，配以和生物油極性接近的輔助燃料和添加劑，不存在乳化過程，因此就能節省乳化劑成本，整個制作過程也無乳化步驟。因此從原料到制作工藝上，本發明專利涉及的環保可再生燃料油和乳化生物油具有實質不同。本發明專利本品的主要成分生物油是快速熱解農林廢棄物獲得的液體產物，具有可再生性。本燃料不但可用做鍋爐、窯爐和灶具的燃料，也可用于熱電廠燃燒發電。本品燃燒充分，無積碳，無煙，S0x、N0x的排放量小于0. lppmm，具有優良的環保性能。

發明內容
本發明專利本涉及一種環保可再生燃料油，其典型原料配比、制備方法、原料配伍與說明、產品性能和產品用途詳細說明如下典型原料配比
權利要求
1.環保可再生燃料油的主要成分是生物油；
2.如權利要求1所述，環保可再生燃料油中使用的生物油系農林廢棄物(如農作物秸稈、落葉、樹枝和木屑等)經過快速熱解技術獲得的液體產品；
3.環保可再生燃料油中生物油的含量為60wt%-70wt% ；
4.在環保可再生燃料油中添加粗甲醇降低本油品的粘度，粗甲醇的含量為 IOwt % -15wt% ；
5.在環保可再生燃料油中添加煤焦油提高本油品的熱值，煤焦油的含量為 18. 051wt% -21. 949wt% ；
6.在環保可再生燃料油中添加二茂鐵保證本油品充分燃燒，防止積碳和產生污染性煙氣，二茂鐵的含量為0. 001wt% -0. 002wt% ；
7.在環保可再生燃料油中添加氫氧化鈉提高本油品的pH值，降低本油品的酸性，氫氧化鈉的含量為Iwt % -2wt% ；
8.在環保可再生燃料油中添加樟腦粉，除去本油品燃燒時產生的各種異味，并使得本油品燃燒時產生一定的香味，樟腦粉的含量為0. 05wt% -0. Iwt% ；
9.在環保可再生燃料油中添加丙酮，保證生物油、粗甲醇和煤焦油的充分混合，防止發生分層現象，丙酮的含量為0. 949wt% -0. 898wt% ；
10.環保可再生燃料油的制備方法是①將過濾后的生物油與丙酮均勻混合作為A組分；②將粗甲醇與煤焦油均勻混合作為B組分；③將A組分與B組分均勻混合成作為C組分；④將二茂鐵、氫氧化鈉和樟腦粉加入C組分，攪拌均勻，即制得本油品。
全文摘要
本發明涉及一種環保可再生燃料油。本品的成分與配比是生物油(60wt％-70wt％)、粗甲醇(10wt％-15wt％)、煤焦油(18.051wt％-21.949wt％)、二茂鐵(0.001wt％-0.002wt％)、氫氧化鈉(1wt％-2wt％)、樟腦粉(0.05wt％-0.1wt％)和丙酮(0.949wt％-0.898wt％)。本品熱值在20MJ/kg左右，粘度在4cP左右，成本約為2000￥/噸，主要用于工業鍋爐、工業窯爐和飯店爐灶燃燒供熱。本品的主要成分生物油是快速熱解農林廢棄物獲得的液體產物，具有可再生性。本品燃燒充分，無積碳，無煙，SOx、NOx的排放量小于0.1ppmm，具有優良的環保性能。
文檔編號C10L1/12GK102382690SQ20111028442
公開日2012年3月21日 申請日期2011年9月22日 優先權日2011年9月22日
發明者孔永平, 尉芹, 張學松, 鄭冀魯 申請人:西北農林科技大學