CN100344736C

CN100344736C - 一种醇醚燃料的添加剂

Info

Publication number: CN100344736C
Application number: CNB2005100265198A
Authority: CN
Inventors: 张忠孝; 张启
Original assignee: SHANGHAI FINE ALCOHOL PETROCHEMICAL TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI FINE ALCOHOL PETROCHEMICAL TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2005-06-07
Filing date: 2005-06-07
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2025-06-07
Also published as: CN1876774A

Abstract

本发明涉及醇醚燃料的添加剂领域。本发明所述的新型醇醚燃料的添加剂，其组份的重量百分比为：酯类化合物：甲酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、亚磷酸三甲酯、碳酸二甲酯或碳酸二乙酯10～50%；醚类化合物：二甲醚、异丙醚、正丙醚或乙醚15～40%；脂肪醇类化合物：异戊醇、异丁醇或异庚醇15～50%；胺类化合物：乙醇胺、二乙醇胺、三乙胺、十六烷胺、十八烷胺、油酸胺或硝基苯胺0.5～5%；咪唑类衍生物：苯骈三氮唑0.1～1%。利用本发明所述的新型醇醚燃料添加剂可使醇醚燃料中的甲醇和乙醇含量达80%，且工艺过程无需乳化，无三废产生，能耗低、收率高、体系稳定。

Description

一种醇醚燃料的添加剂

技术领域

本发明涉及醇醚燃料的添加剂领域。

背景技术

随着我国的经济发展，汽车工业已进入高速发展期，2002年我国汽车保有量为2000万辆，估计2020年潜在的保有量将会超过15000万辆。车辆急剧增加的结果是成品油需求量迅速增加。石油需求的不断增加，将严重影响到国家经济的健康发展及能源和经济的安全。同时汽车排放的废气极大地污染了人类生活环境，威胁着人们的健康和生命。应付石油危机，提高燃料供应的安全性，为石油资源枯竭后燃料品种的平稳过渡作准备，提高现有能源的应用效率，开拓能源应用新领域，减少污染，保护生态环境等，都成为当务之急。

近年来，醇醚燃料的研制十分活跃，但其性能均不是十分理想。中国发明专利01119418.9的说明书中公开了一种醇醚燃料：一种车用甲醇汽油，除了汽油占65～85％和甲醇10～20％以外，添加剂由醚类化合物5～15％，和少量防腐蚀剂和清净剂组成。说明书中称解决了甲醇和汽油相容性差的问题，并具有较好的冷起性能，但是不能与其他种汽油混合使用，容易发生油路堵塞现象。另外，根据其所述技术特征，甲醇添加量少，经济效益不明显，同时，醚类化合物不能完全解决甲醇汽油的相溶性差的问题，否则，就不会存在不能与其它汽油混用的问题，其次，此种添加剂所配制的甲醇汽油，容易发生油路堵塞现象，难以向市场用户推广。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的，降耗、环保，且甲醇和乙醇掺入量大的醇醚燃料添加剂。

本发明所述的新型醇醚燃料的添加剂，其组份的重量百分比为：

酯类化合物：甲酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、亚磷酸三甲酯、碳酸二甲酯或碳酸二乙酯10～50％；

醚类化合物：二甲醚、异丙醚、正丙醚或乙醚15～40％；

脂肪醇类化合物：异戊醇、异丁醇或异庚醇15～50％；

胺类化合物：乙醇胺、二乙醇胺、三乙胺、十六烷胺、十八烷胺、油酸胺或硝基苯胺0.5～5％；

咪唑类衍生物：苯骈三氮唑0.1～1％。

本发明所述的新型醇醚燃料的添加剂，其中所说的酯类化合物优选为：亚磷酸三甲酯。

本发明所述的新型醇醚燃料的添加剂，其中所说的醚类化合物优选为异丙醚。

本发明所述的新型醇醚燃料的添加剂，其中所说的脂肪醇类化合物优选为异庚醇。

本发明所述的新型醇醚燃料的添加剂，其中所说的胺类化合物优选为三乙胺。

本发明所述的新型醇醚燃料的添加剂，其制备方法为：先在酯类化合物中加入醚类化合物，然后搅拌下加入脂肪醇类化合物，最后加入胺类化合物和咪唑类衍生物；或先加脂肪醇类化合物，然后加入胺类化合物和咪唑类衍生物，搅拌下加入醚类化合物，最后加入酯类化合物；自循环数次，静置即得到醇醚燃料的添加剂。

本发明所述的新型醇醚燃料的添加剂，解决了醇醚燃料的互溶性与分层问题。

由于醇醚燃料中的甲醇含量在大于15％和小于85％时，甲醇和汽油的相溶性不佳，通过添加改变界面的表面活性，不需要乳化，添加剂的各种组分的协同作用，甲醇含量最高可达80％，可以替代大量石油资源。

由于甲醇具有强吸水性导致一般醇类汽油放置几个月就会产生分层，本发明所述的新型醇醚燃料的添加剂可以改善相平衡点，使体系较长时期处于稳相区，达到两年不分层，改善了醇醚燃料储运和使用中的性能。同时，微量水的存在，会使体系处于亚稳区或不稳区，导致醇类汽油水容忍度小于0.3％，本发明所述的新型醇醚燃料的添加剂降低了极性分子对体系稳定性的影响，使水含量可高达1％而体系保持稳定。

所述的新型醇醚燃料的添加剂，改善了醇醚燃料对发动机材料的腐蚀性。

醇醚燃料对发动机燃料系统的金属具有一定的腐蚀性。一方面，醇类物质具有较高的电导率和含氧量，对金属的电化学腐蚀能力比汽油大，研究表明，醇醚燃料对许多金属都有腐蚀作用，特别是对铜和铝的腐蚀作用更强。这种醇醚燃料本身的腐蚀性通过加入本发明添加剂中的金属腐蚀抑制组分，使金属腐蚀钝化的办法得到有效控制。另一方面，甲醇类物质由于燃烧不完全而产生的酸性物质对金属也具有腐蚀作用，由于目前电喷发动机的空燃比控制在14.7至15.1之间，甲醇的理论空燃比只有6.45，使用本发明添加剂所制成的醇醚燃料中的甲醇含量达到50％，可以说：醇醚燃料的燃烧是比较完全的，同时，添加剂中的碱性组分可有效中和这部分酸性物质。同时，醇类物质蒸发潜热大而引起的汽化不良，可在汽缸内壁生成液膜，并渗入到机油中，冲刷了活塞与汽缸内壁之间的润滑油膜，使机油稀释，从而导致活塞与汽缸壁之间磨损加大，降低润滑油的润滑性能，加入本发明所述的新型醇醚燃料的添加剂中的酯类来改善。

醇类同普通汽油相比，热值偏低，导致发动机的总效率下降，本发明所述的新型醇醚燃料的添加剂可以有效改善燃烧进程，改善醇醚燃料的热传导和对流，能够使热量尽快地在燃料分子间传递，提高发动机的总热效率，在功率输出和油耗上优于普通汽油，并且无需改动现有发动机结构。

本发明所述的新型醇醚燃料的添加剂的交联作用大大降低了界面能，使体系可在短时间内达到微观混合，从而达到工艺节能的目的。

本发明的有益效果：

1、利用本发明所述的新型醇醚燃料添加剂可使醇醚燃料中的甲醇和乙醇含量提高，最高可达80％，一般在50％左右。

2、使用本发明所述的新型醇醚燃料添加剂配制的醇醚燃料，工艺过程无需乳化，无三废产生，能耗低、收率高。

3、使用本发明所述的新型醇醚燃料添加剂配制的醇醚燃料，将1％水加入醇醚燃料中，充分混合，经过240小时静置，体系保持稳定，不分层。

4、使用本发明所述的新型醇醚燃料添加剂配制的醇醚燃料，油耗同普通汽油相比，下降0.3-3％。(见上海市环保产品质检总站报告，编号为：20043-12-200466。)

5、使用本发明所述的新型醇醚燃料添加剂配制的醇醚燃料，应用于汽油发动机，不用改动发动机，燃烧效果好，尾气中CO和HC排放量比无铅汽油大幅度降低，其中CO含量降低75％以上。(见上海市机动车检测中心报告，编号为：试(委)04-156-Z NO：L1466。)

具体实施方式

实施例1

准备甲酸甲酯49.5kg，助溶剂异丙醚15kg，助燃剂异庚醇34kg；乙醇胺0.5kg；苯骈三氮唑1kg。配制工艺是：先将甲酸甲酯于配料罐中，然后加入异丙醚和异庚醇，搅拌下加入乙醇胺和苯骈三氮唑。自循环四次，静置40分钟，得到醇醚燃料的添加剂。

此种添加剂，具有优良的助溶性，有效的降低油耗。

实施例2

准备亚磷酸三甲酯30kg，正丙醚40kg，异庚醇25kg；三乙胺4.5kg；苯骈三氮唑0.5kg。配制工艺是：先将正丙醚于配料罐中，然后加入异庚醇，搅拌下加入三乙胺，最后加入亚磷酸三甲酯和苯骈三氮唑。自循环四次，静置40分钟，得到醇醚燃料的添加剂。

此种添加剂，可有效的抑制腐蚀，减少油路堵塞现象。

实施例3

准备碳酸二乙酯10kg，二甲醚34.6kg，异丁醇50kg；二乙醇胺5kg；苯骈三氮唑0.4kg。配制工艺是：先将碳酸二乙酯于配料罐中，然后加入二甲醚，搅拌下加入异丁醇，最后加入二乙醇胺和苯骈三氮唑。自循环四次，静置40分钟，得到醇醚燃料的添加剂。

此种添加剂，具有良好的冷启动性能。

实施例4

准备甲酸甲酯42kg，乙醚40kg，异庚醇15kg；三乙胺2.9kg；苯骈三氮唑0.1kg。配制工艺是：先将乙醚于配料罐中，然后加入异庚醇，搅拌下加入三乙胺，最后加入苯骈三氮唑和甲酸甲酯。自循环四次，静置40分钟，得到醇醚燃料的添加剂。

此种添加剂，具有冷启动性能佳，有效降低油耗的性能。

各实施例的原料配比见表一。

表一

燃料组份(kg)	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
燃料组份(kg)	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	酯类化合物	甲酸甲酯49.5	亚磷酸三甲酯30	碳酸二乙酯10	甲酸甲酯42
醚类化合物	异丙醚15	正丙醚40	二甲醚34.6	乙醚40	酯类化合物	甲酸甲酯49.5	亚磷酸三甲酯30	碳酸二乙酯10	甲酸甲酯42
醚类化合物	异丙醚15	正丙醚40	二甲醚34.6	乙醚40	脂肪醇类化合物	异庚醇34	异庚醇25	异丁醇50	异庚醇15
胺类化合物	乙醇胺0.5	三乙胺4.5	二乙醇胺5	三乙胺2.9	脂肪醇类化合物	异庚醇34	异庚醇25	异丁醇50	异庚醇15
胺类化合物	乙醇胺0.5	三乙胺4.5	二乙醇胺5	三乙胺2.9	咪唑类衍生物	苯骈三氮唑1	苯骈三氮唑0.5	苯骈三氮唑0.4	苯骈三氮唑0.1

Claims

1、一种新型醇醚燃料的添加剂，其组份的重量百分比为：a、酯类化合物：甲酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、亚磷酸三甲酯、碳酸二甲酯或碳酸二乙酯10～50％；b、醚类化合物：二甲醚、异丙醚、正丙醚或乙醚15～40％；c、脂肪醇类化合物：异戊醇、异丁醇或异庚醇15～50％；d、胺类化合物：乙醇胺、二乙醇胺、三乙胺、十六烷胺、十八烷胺、油酸胺或硝基苯胺0.5～5％；e、咪唑类衍生物：苯骈三氮唑0.1～1％。

2、如权利要求1所述的新型醇醚燃料的添加剂，其特征在于所说的酯类化合物为亚磷酸三甲酯。

3、如权利要求1所述的新型醇醚燃料的添加剂，其特征在于所说的醚类化合物为异丙醚。

4、如权利要求1所述的新型醇醚燃料的添加剂，其特征在于所说的脂肪醇类化合物为异庚醇。

5、如权利要求1所述的新型醇醚燃料的添加剂，其特征在于所说的胺类化合物为三乙胺。