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利用微 生物 发酵地沟油产物为主体制备甲醇 汽油添加剂的方法及其应用

阅读：215发布：2020-05-16

专利汇可以提供利用微生物发酵地沟油产物为主体制备甲醇汽油添加剂的方法及其应用专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及醇类代用燃料，具体是一种通过微生物发酵地沟油、淀粉厂废水和废糖蜜为底物的培养基，获得酵母油脂；以该酵母油脂为主料，制备甲醇汽油添加剂，所述添加剂按体积单位百分比计，含有促互溶助启动组分、防爆缸抗气阻组分、防腐蚀分散胶质组分、清洗积碳稳定油品组分、提高动力促进燃烧组分，上述功能组分在常温下搅拌均匀即得到甲醇汽油添加剂；由无水甲醇10～80%、汽油20～90%及上述添加剂0.1～0.5%可制备一种甲醇含量低、中、高不同比例的甲醇汽油。本发明解决了地沟油、淀粉厂废水及废糖蜜的排放污染问题，同时也解决了国内成品油紧缺、甲醇产能过剩、不能有效利用等问题，为甲醇汽油推广应用提供技术支撑。，下面是利用微生物发酵地沟油产物为主体制备甲醇汽油添加剂的方法及其应用专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种酵母油脂的获取方法，其特征在于，所述方法如下：
将实验室长期驯化菌种HT-925真皮毛孢子菌于YPD培养基上恒温培养，所述真皮毛孢子菌的保藏编号：CGMCC 14875；将培养后的菌体用生理盐水洗脱，获得浓度为107～108个/ml的菌悬液；将上述菌悬液接种到葡萄糖、酵母粉和尿素组成的种子培养基中，富集培养获得种子液；将种子液接种到以地沟油、淀粉厂废水和废糖蜜为主体的发酵培养基中，经25～
32℃，溶氧20～60%，发酵培养5～7天，获得酵母油脂。
2.一种含有权利要求1所述酵母油脂的甲醇汽油添加剂，按体积单位百分比计，由以下功能组分组成：
促互溶助启动组分30～40%，防爆缸抗气阻组分10～20%体积单位，防腐蚀分散胶质组分5～10%体积单位，清洗积碳稳定油品组分5～10%体积单位，提高动力促进燃烧组分30～
40%体积单位；其特征在于：
所述的促互溶助启动组分，按体积单位百分比计，由以下组分组成：酵母油脂15～20%，正丙醇或正丙醇与丙三醇2:1的混合物5～10%，正戊烷或正戊烷与环戊烷与正己烷3:1:1的混合物5～15%；
所述的防爆缸抗气阻组分，按体积单位百分比计，由以下组分组成：酵母油脂2～5%，碳酸二甲酯或碳酸二甲酯与乙酸异戊酯 3:1的混合物4～8%，甲酸乙酯或甲酸乙酯与己酸乙酯1:1的混合物4～8%；
所述的防腐蚀分散胶质组分，按体积单位百分比计，由以下组分组成：酵母油脂1～2%，
1-甲基萘或邻酞酸三丁酯与邻酞酸三辛酯1:1的混合物2～4%，环己酮或环己酮与烷基水杨酸1:1的混合物2～4%；
所述的清洗积碳稳定油品组分，按体积单位百分比计，由以下组分组成：酵母油脂1～
2%，乙二醇或乙二醇与聚乙二醇1:2的混合物2～4%，正丁醇或仲丁醇与己二醇1:1的混合物
2～4%；
所述的提高动力促进燃烧组分，按体积单位百分比计，由以下组分组成：酵母油脂9～
14%，环己烷或异辛烷与甲基环己烷1:1的混合物10～15%，乙酸乙酯或乙酸乙酯与乙酸丁酯
1:1的混合物10～15%，二甲醚与环氧丁烷1:1的混合物0.5～1.0%。
3.一种如权利要求2所述甲醇汽油添加剂的制备方法，其特征在于，按下述方法进行：
将30～40%的促互溶助启动组分、10～20%的防爆缸抗气阻组分、5～10%的防腐蚀分散胶质组分、5～10%的清洗积碳稳定油品组分以及30～40%的提高动力促进燃烧组分加入到容器中，在常温下搅拌均匀，即得到透明、清亮的甲醇汽油添加剂。
4.一种含有权利要求2所述甲醇汽油添加剂的甲醇汽油的制备方法，其特征在于，按体积单位百分比计，由以下组分组成：
无水甲醇10～80%，汽油20～90%，甲醇汽油添加剂0.1～0.5%；
所述的无水甲醇、汽油、甲醇汽油添加剂组分，加入到搅拌容器中，在常温下搅拌均匀，即得甲醇含量低、中、高不同比例的甲醇汽油成品油。

说明书全文

利用微 生物 发酵地沟油产物为主体制备甲醇 汽油添加剂的方

法及其应用

技术领域

[0001] 本发明涉及醇类代用燃料领域，具体是一种利用微生物发酵地沟油产物为主体制备甲醇汽油添加剂的方法及其应用。

背景技术

[0002] 自1886年第一台汽车诞生以来，历经130余年，各类机动车的燃料仍旧以汽油、柴油为主，而这一使用模式越来越受到环境污染严重和资源日益紧缺的制约。随着科技的不断进步，以及替代能源的不断推陈出新，多种车用能源替代方式大量涌现，然而，这些替代方式若要大规模的应用，均受到成本高、技术复杂、配套设施不健全等因素的制约；与此同时，各类机动车的尾气排放中含有大量微粒物质和温室效应气体，这些微粒主要是由黑色含碳物质组成，沉降速率很低，能长期悬浮于大气中，伴随着排放的温室效应气体，造成严重的雾霾，对人类健康造成了极大的危害。

[0003] 醇类燃料作为一种清洁、廉价、高效的石化燃料替代品，以其低廉的成本和丰富的来源越来越受到重视，被认为是代用燃料领域最有希望的车用燃料。美国诺贝尔化学奖获得者乔治·A·奥拉经过长期研究认为，“甲醇经济”作为替代燃料，使人类能够不再依赖于日益减少的石油和天然气资源，这一点尤为符合我国石化资源日益紧缺的现状。甲醇含氧量占50%，其着火极限较汽油宽，燃烧速度高，有利于减少颗粒物排放；甲醇理论空燃比较汽油低，发动机中燃烧更为完全，能够有效降低温室效应气体的排放。但是，甲醇作为汽油机代用燃料具有以下不利因素：（1）由于甲醇中含有羟基，是极性物质，所以甲醇和汽油混合后容易出现分层的现象，贮存稳定性较差；（2）甲醇的闪点高达12℃，比汽油闪点-45℃高很多，因此冬季甲醇不易被点燃，自发着火的能力比较差，易发生低温车辆冷启动困难的现象；（3）甲醇的汽化潜热大，高汽化潜热产生的冷却效应对发动机低速、低负荷时的工况会产生不利影响；（4）甲醇的润滑性较汽油差，直接使用汽油机原有的燃油喷射系统时，会造成系统磨损，从而影响发动机的可靠性和耐久性；（5）甲醇的饱和蒸气压较汽油高，因此很容易出现高温气阻的现象；（6）甲醇的理论低热值仅为汽油的46%，因此其动力性远远差于汽油。除此之外，由于甲醇的清洗作用较强，因而能够将油箱油路系统的积碳清洗下来，造成油泵滤网和喷油嘴的阻塞。

[0004] 为了解决甲醇燃料出现的上述问题，近年来出现了很多新型的专利技术。专利号为CN102660336A，公开了一种“甲醇汽油助溶剂”，其所述的助溶剂，含有二甲苯，属于苯类物质，对环境会造成次生危害；专利号为CN102643689A，公开了一种“车用M85甲醇汽油添加剂及其制备方法和用途”，其所述的实施例中，添加剂用量为5%，使用成本很高，且其中含有大量的苯胺类物质，这些物质都是含氮化合物，燃烧以后会产生NOX化合物，属于酸雨物质，排放的空气中造成环境污染；专利号为CN102041114A公开了一种“甲醇汽油复合添加剂”，其发明中的抗氧剂为二烷基二硫代氨基甲酸锌，属于金属盐类物质，能够在甲醇汽油中引发并加速电化学腐蚀的产生，加速车辆油泵电线的腐蚀，造成车辆损伤；专利号为CN104726149A公开了一种“生物基甲醇汽油复合助剂及生物基高比例甲醇汽油”，其对甲醇汽油常见的问题分析透彻，解决方案详尽，但是其用于制备酵母脂肪酸皂的三乙醇胺中，含有NO化合物，不利于环保排放。由此可见，研发一种用量少、成本低、效果好、具有生物可降解性、不含危害成分和电解质、不会对环境造成二次污染的新型环保甲醇汽油添加剂变得迫在眉睫。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种具有促互溶助启动、防爆缸抗气阻、防腐蚀分散胶质、清洗积碳稳定油品、提高动力促进燃烧等功效，有效解决甲醇汽油制备、贮藏、推广使用过程中技术难题的甲醇汽油添加剂；本发明的另一目的是提供用量少、成本低、效果好、具有生物可降解性、不含危害成分和电解质、不会对环境造成二次污染的新型环保甲醇汽油添加剂的制备方法；本发明的第三个目的是提供一种甲醇含量低、中、高不同比例的甲醇汽油制备方法。

[0006] 为了实现该目的，本发明基于如下原则进行设计：（1）甲醇汽油添加剂的设计方向：具有良好的促互溶助启动效果；不存在爆缸气阻问题；油溶性好；不影响其他添加剂的性能；具有分散胶质、清洗积碳性能；显著提高动力；
（2）甲醇汽油添加剂的设计原则：具有生物可降解性，不会对环境造成二次污染；密度要适当，以接近甲醇密度为原则，便于对甲醇改性；有一定的普适性，通用于甲醇含量低、中、高不同比例的甲醇汽油中；要有足够的能值，弥补甲醇热值不足问题；成膜性好，能够有效抑制油箱、油路系统积碳的二次沉积；制作工艺简单，用量少，不含危害成分和电解质，成本低廉。

[0007] 为此，本发明采用如下技术方案：一种酵母油脂的获取方法，所述方法如下：
将实验室长期驯化菌种HT-925真皮毛孢子菌于YPD培养基上恒温培养，所述真皮毛孢子菌的保藏编号：CGMCC 14875；将培养后的菌体用生理盐水洗脱，获得浓度为107～108个/ml的菌悬液；将上述菌悬液接种到葡萄糖、酵母粉和尿素组成的种子培养基中，富集培养获得种子液；将种子液接种到以地沟油、淀粉厂废水和废糖蜜为主体的发酵培养基中，经25～
32℃，溶氧20～60%，发酵培养5～7天，获得酵母油脂。

[0008] 一种含有所述酵母油脂的甲醇汽油添加剂，按体积单位百分比计，由以下功能组分组成：促互溶助启动组分30～40%，防爆缸抗气阻组分10～20%体积单位，防腐蚀分散胶质组分5～10%体积单位，清洗积碳稳定油品组分5～10%体积单位，提高动力促进燃烧组分30～
40%体积单位；
所述的促互溶助启动组分，按体积单位百分比计，由以下组分组成：酵母油脂15～20%，正丙醇或正丙醇与丙三醇2:1的混合物5～10%，正戊烷或正戊烷与环戊烷与正己烷3:1:1的混合物5～15%；
所述的防爆缸抗气阻组分，按体积单位百分比计，由以下组分组成：酵母油脂2～5%，碳酸二甲酯或碳酸二甲酯与乙酸异戊酯 3:1的混合物4～8%，甲酸乙酯或甲酸乙酯与己酸乙酯1:1的混合物4～8%；
所述的防腐蚀分散胶质组分，按体积单位百分比计，由以下组分组成：酵母油脂1～2%，
1-甲基萘或邻酞酸三丁酯与邻酞酸三辛酯1:1的混合物2～4%，环己酮或环己酮与烷基水杨酸1:1的混合物2～4%；
所述的清洗积碳稳定油品组分，按体积单位百分比计，由以下组分组成：酵母油脂1～
2%，乙二醇或乙二醇与聚乙二醇1:2的混合物2～4%，正丁醇或仲丁醇与己二醇1:1的混合物
2～4%；
所述的提高动力促进燃烧组分，按体积单位百分比计，由以下组分组成：酵母油脂9～
14%，环己烷或异辛烷与甲基环己烷1:1的混合物10～15%，乙酸乙酯或乙酸乙酯与乙酸丁酯
1:1的混合物10～15%，二甲醚与环氧丁烷1:1的混合物0.5～1.0%。

[0009] 一种甲醇汽油添加剂的制备方法，按下述方法进行：将30～40%的促互溶助启动组分、10～20%的防爆缸抗气阻组分、5～10%的防腐蚀分散胶质组分、5～10%的清洗积碳稳定油品组分以及30～40%的提高动力促进燃烧组分加入到容器中，在常温下搅拌均匀，即得到透明、清亮的甲醇汽油添加剂。

[0010] 一种含有所述甲醇汽油添加剂的甲醇汽油的制备方法，按体积单位百分比计，由以下组分组成：无水甲醇10～80%，汽油20～90%，甲醇汽油添加剂0.1～0.5%；
所述的无水甲醇、汽油、甲醇汽油添加剂组分，加入到搅拌容器中，在常温下搅拌均匀，即得甲醇含量低、中、高不同比例的甲醇汽油成品油。

[0011] 采用上述技术方案的本发明，与现有技术相比，其有益效果是：（1）本发明选择了地沟油、淀粉厂废水及废糖蜜这些物质作为酵母油脂的发酵源，变废为宝、利废为能，有效解决了排放污染问题，同时为开发利用油脂工业废弃物开辟了新的途径；
（2）本发明的甲醇汽油添加剂与现有技术相比，用量少、成本低、效果好、具有生物可降解性、不含危害成分及电解质、不会给环境带来次生污染。

[0012] （3）本发明的甲醇汽油添加剂，外观透明清亮，气味芳香，易被人们接受。

[0013] （4）本发明的甲醇汽油，不受甲醇含量的限制，低、中、高不同比例均可正常使用，解决了现有技术限制甲醇比例，车辆流动性大，比例不易控制等技术难题。

[0014] （5）本发明制备简单、使用方便，具有促互溶助启动、防爆缸抗气阻、防腐蚀分散胶质、清洗积碳稳定油品、提高动力促进燃烧等功效，为解决甲醇汽油制备、贮藏、推广使用过程中遇到的技术难题开辟了一种新途经，具有广泛的推广价值。

具体实施方式

[0015] 下面结合实施例对本发明进行详细说明，但并不局限于对本发明的限定。

[0016] 以下实施例所用的酵母油脂，按下述步骤获取：（1）菌种：所用菌种是在实验室经过地沟油、淀粉厂废水和废糖蜜复合发酵培养基长期筛选得到的酵母油脂高产菌株，油脂产量高达50%，编号HT-925，于2017年11月13日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心（地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号），保藏编号：CGMCC NO.14875，分类命名为真皮毛孢子菌（Trichosporondermatis）；
（2）菌种活化：将真皮毛孢子菌接种到由葡萄糖、蛋白胨、酵母粉和琼脂组成的YPD斜面培养基上恒温培养，获得活化菌种；
（3）菌悬液制备：将活化好的菌种用生理盐水洗脱，获得浓度为107～108个/ml的菌悬液；
（4）种子液制备：将上述菌悬液按照3～5%（体积单位）接种到由葡萄糖、酵母粉和尿素组成的液体培养基中，25～32℃摇床培养24h，富集培养获得种子液；
（5）发酵培养：将种子液按照10～15%（体积单位）接种到以地沟油、淀粉厂废水和废糖蜜为主体的发酵培养基中，经25～32℃，溶氧20～60%，发酵培养5～7天，获得发酵液；
（6）获得酵母油脂：发酵结束后，将发酵液收集，经离心沉淀处理，发酵液残余可收集二次使用，分离收集的菌体及代谢产物经破碎、纯化等技术工艺处理，即可获得酵母油脂。

[0017] 实施例1：1.甲醇汽油添加剂，其制备方法为：将30%的促互溶助启动组分、10%的防爆缸抗气阻组分、10%的防腐蚀分散胶质、10%的清洗积碳稳定油品组分、40%的提高动力促进燃烧组分加入到容器中，在常温下搅拌均匀即可得到透明、清亮的甲醇汽油添加剂成品。

[0018] 其中，促互溶助启动组分：包括酵母油脂15%、正丙醇8%、正戊烷与环戊烷与正己烷3:1:1的混合物7%；防爆缸抗气阻组分：包括酵母油脂2%、碳酸二甲酯与乙酸异戊酯 3:1的混合物4%、甲酸乙酯4%；防腐蚀分散胶质组分：包括酵母油脂2%、1-甲基萘4%、环己酮4%；清洗积碳稳定油品组分：包括酵母油脂2%、乙二醇与聚乙二醇1:2的混合物4%、正丁醇4%；提高动力促进燃烧组分：包括酵母油脂14%、环己烷11%、乙酸乙酯与乙酸丁酯1:1的混合物
14.5%、二甲醚与环氧丁烷1:1的混合物0.5%。

[0019] 2.甲醇汽油，其制备方法为：10%的无水甲醇、90%的汽油、0.1%的甲醇汽油添加剂加入到搅拌容器中，在常温下搅拌均匀即可得到甲醇汽油成品油。

[0020] 实施例2：1.甲醇汽油添加剂，其制备方法为：将35%的促互溶助启动组分、20%的防爆缸抗气阻组分、6%的防腐蚀分散胶质、9%的清洗积碳稳定油品组分、30%的提高动力促进燃烧组分加入到容器中，在常温下搅拌均匀即可得到透明、清亮的甲醇汽油添加剂成品。

[0021] 其中，促互溶助启动组分：包括酵母油脂15%、正丙醇与丙三醇2:1的混合物5%、正戊烷15%；防爆缸抗气阻组分：包括酵母油脂5%、碳酸二甲酯与乙酸异戊酯 3:1的混合物8%、甲酸乙酯与己酸乙酯1:1的混合物7%；防腐蚀分散胶质组分：包括酵母油脂1%、邻酞酸三丁酯与邻酞酸三辛酯1:1的混合物3%、环己酮与烷基水杨酸1:1的混合物2%；清洗积碳稳定油品组分：包括酵母油脂2%、乙二醇4%、仲丁醇与己二醇1:1的混合物3%；提高动力促进燃烧组分：包括酵母油脂9%、异辛烷与甲基环己烷1:1的混合物10%、乙酸乙酯10.2%、二甲醚与环氧丁烷1:1的混合物0.8%。

[0022] 2.甲醇汽油，其制备方法为：25%的无水甲醇、75%的汽油、0.2%的甲醇汽油添加剂加入到搅拌容器中，在常温下搅拌均匀即可得到甲醇汽油成品油。

[0023] 实施例3：1.甲醇汽油添加剂，其制备方法为：将40%的促互溶助启动组分、15%的防爆缸抗气阻组分、5%的防腐蚀分散胶质、5%的清洗积碳稳定油品组分、35%的提高动力促进燃烧组分加入到容器中，在常温下搅拌均匀即可得到透明、清亮的甲醇汽油添加剂成品。

[0024] 其中，促互溶助启动组分：包括酵母油脂20%、正丙醇与丙三醇2:1的混合物7%、正戊烷与环戊烷与正己烷3:1:1的混合物13%；防爆缸抗气阻组分：包括酵母油脂5%、碳酸二甲酯6%、甲酸乙酯4%；防腐蚀分散胶质组分：包括酵母油脂1%、邻酞酸三丁酯与邻酞酸三辛酯1:1的混合物2%、环己酮与烷基水杨酸1:1的混合物2%；清洗积碳稳定油品组分：包括酵母油脂1%、乙二醇与聚乙二醇1:2的混合物2%、正丁醇2%；提高动力促进燃烧组分：包括酵母油脂
13.3%、环己烷11%、乙酸乙酯与乙酸丁酯1:1的混合物10%、二甲醚与环氧丁烷1:1的混合物
0.7%。

[0025] 2.甲醇汽油，其制备方法为：40%的无水甲醇、60%的汽油、0.3%的甲醇汽油添加剂加入到搅拌容器中，在常温下搅拌均匀即可得到甲醇汽油成品油。

[0026] 实施例4：1.甲醇汽油添加剂，其制备方法为：将40%的促互溶助启动组分、15%的防爆缸抗气阻组分、9%的防腐蚀分散胶质、6%的清洗积碳稳定油品组分、30%的提高动力促进燃烧组分加入到容器中，在常温下搅拌均匀即可得到透明、清亮的甲醇汽油添加剂成品。

[0027] 其中，促互溶助启动组分：包括酵母油脂15%、正丙醇与丙三醇2:1的混合物10%、正戊烷与环戊烷与正己烷3:1:1的混合物15%；防爆缸抗气阻组分：包括酵母油脂3%、碳酸二甲酯7%、甲酸乙酯与己酸乙酯1:1的混合物5%；防腐蚀分散胶质组分：包括酵母油脂2%、1-甲基萘4%、环己酮与烷基水杨酸1:1的混合物3%；清洗积碳稳定油品组分：包括酵母油脂2%、乙二醇与聚乙二醇1:2的混合物2%、正丁醇2%；提高动力促进燃烧组分：包括酵母油脂9.4%、环己烷10%、乙酸乙酯与乙酸丁酯1:1的混合物10%、二甲醚与环氧丁烷1:1的混合物0.6%。

[0028] 2.甲醇汽油，其制备方法为：60%的无水甲醇、40%的汽油、0.4%的甲醇汽油添加剂加入到搅拌容器中，在常温下搅拌均匀即可得到甲醇汽油成品油。

[0029] 实施例5：1.甲醇汽油添加剂，其制备方法为：将35%的促互溶助启动组分、15%的防爆缸抗气阻组分、8%的防腐蚀分散胶质、7%的清洗积碳稳定油品组分、35%的提高动力促进燃烧组分加入到容器中，在常温下搅拌均匀即可得到透明、清亮的甲醇汽油添加剂成品。

[0030] 其中，促互溶助启动组分：包括酵母油脂15%、正丙醇与丙三醇2:1的混合物10%、正戊烷与环戊烷与正己烷3:1:1的混合物10%；防爆缸抗气阻组分：包括酵母油脂4%、碳酸二甲酯与乙酸异戊酯 3:1的混合物6%、甲酸乙酯与己酸乙酯1:1的混合物5%；防腐蚀分散胶质组分：包括酵母油脂2%、邻酞酸三丁酯与邻酞酸三辛酯1:1的混合物4%、环己酮2%；清洗积碳稳定油品组分：包括酵母油脂2%、乙二醇3%、乙二醇与聚乙二醇1:2的混合物2%；提高动力促进燃烧组分：包括酵母油脂10%、异辛烷与甲基环己烷1:1的混合物14%、乙酸乙酯与乙酸丁酯1:1的混合物10%、二甲醚与环氧丁烷1:1的混合物1.0%。

[0031] 2.甲醇汽油，其制备方法为：75%的无水甲醇、25%的汽油、0.5%的甲醇汽油添加剂加入到搅拌容器中，在常温下搅拌均匀即可得到甲醇汽油成品油。

[0032] 上述实施例仅用于对本发明的说明，其中添加剂各成分不同比例产生的不同组合，添加剂在成品油中的不同用量，尚有诸多组合，这些组合不再一一赘述；应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述实施例加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

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利用微生物发酵地沟油产物为主体制备甲醇汽油添加剂的方

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