CN100410353C - 一种乙醇柴油混合燃料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种乙醇柴油混合燃料，该乙醇柴油混合燃料由体积百分比为15%的燃料乙醇、79%的轻柴油、6%的助溶剂在常温常压下调和而成，其中助溶剂成分的体积百分比为汽油34～66%、乙酸乙酯17～33%、油酸17～33%；本发明制备工艺简单，成本低廉，而且这种燃料长期存放不分层；将该混合燃料应用于柴油机上，在对柴油机不作任何调整的条件下，发动机的动力性基本不变，一氧化碳和碳氢化合物排放均可降低30～50%，氮氧化物排放可降低2～20%、烟度排放可降低10～20%，具有显著的石油基燃料的替代性和环保效益，易于推广。

Description

一种乙醇柴油混合燃料

技术领域

本发明涉及一种以燃料乙醇、轻柴油、助溶剂为原料的柴油发动机的清洁燃料乙醇柴油混合燃料。

背景技术

石油是我国的重要能源，随着我国经济的快速发展，石油总需求越来越大。车辆是石油的主要消耗用户，随着车辆保有量的急速增长，车辆对石油的需求量将不断增加。我国从1993年已成为石油净进口国，原油进口以每年800-1000万吨的幅度递增，2000年我国进口石油已达7000万吨，预计到2010年，我国石油总需求的47％需要进口。原油短缺问题已成为制约我国经济发展的问题之一。乙醇是一种无色澄清液体，为易流动、易燃烧的含氧生物燃料，可以从粮食及植物中提取，是一种可再生的生物能源。发动机掺烧乙醇燃料可以大幅度降低排气中的有害污染物。因此乙醇燃料被公认是最有发展前途的“代用燃料”。随着二十世纪七十年代″石油危机″的发生，乙醇燃料的开发和利用得到了世界各国的普遍重视。

巴西和美国是推广使用乙醇燃料最早的国家，已有20多年的使用历史。巴西是产糖大国，大量的制糖废料甘蔗渣可制乙醇，因此，1975年巴西开始实施大规模的“全国酒精计划”，到1988年，已投资70亿美元用于乙醇的生产和推广使用。巴西是目前世界上唯一不使用纯汽油燃料的国家，也是世界上使用含醇燃料最多的国家。

为节约石油资源，解决玉米、甘蔗等粮食与经济作物的转化，促进农业生产的良性循环，我国政府在2001年开始实施乙醇燃料的试点建设，并颁布了变性燃料乙醇和车用乙醇汽油两个国家标准。而我国柴油需求量远远大于汽油，乙醇柴油的开发及应用不仅符合国家发展可再生能源的战略，而且可以缓解我国柴油相对短缺的局面。众所周知柴油发动机的排气污染比汽油发动机要相对严重，乙醇柴油的推广及应用可以更大程度地改善排放状况，因此开发乙醇柴油产品更具有深远意义。但乙醇与柴油混配的难度大，需要添加一定数量的助溶剂才能使乙醇与柴油互溶，形成稳定的不分相的乙醇柴油产品。经过实验，在柴油机不做调整的情况下，本乙醇柴油混合燃料应用于柴油机上，发动机的动力性能基本不变，一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物及烟度的排放量能有效降低，对净化发动机排放有很好的作用。

发明内容

本发明的目的是在轻柴油中掺入可再生的燃料乙醇及助溶剂，在柴油机不做调整的情况下，发动机的动力性能基本不变，一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物及烟度的排放能有效地降低。

本发明乙醇柴油混合燃料是由以下组分制成的，乙醇柴油混合燃料体积百份比是：

燃料乙醇            15％

助溶剂              6％

轻柴油              79％

将燃料乙醇、助溶剂及轻柴油在常温常压下按所给定的比例进行调和，调和完成后即成产品。

组分中的助溶剂为三种化合物复合配制，所使用的化合物为汽油、乙酸乙酯和油酸，其中汽油可以是各种牌号的汽油，乙酸乙酯分子式为CH₃COOC₂H₅，油酸分子式为C₁₈H₃₄O₂。上述助溶剂中汽油、乙酸乙酯和油酸三种化合物体积百分比分别为34～66％、17～33％、17～33％。本发明所述的轻柴油是炼油厂生产的符合国家标准的轻柴油产品，燃料乙醇为符合国家标准的产品。

由于化学组成上存在的较大差异，柴油与燃料乙醇的相溶性不是很好，需要添加助溶剂来改善它们间的相溶性，所添加的助溶剂包含有亲水基和亲油基(憎水基)的两亲分子，可在柴油和燃料乙醇间起到一种纽带作用，使得在产品中既可以形成柴油包燃料乙醇的乳化液，也可以形成燃料乙醇包柴油的乳化液，使产品具有良好的相溶性，而且可以长期不分层。

本发明的乙醇柴油混合燃料其基本性能与市场销售的轻柴油相当，大多数性能参数变化不大，它能够降低轻柴油的浊点，且共混物的凝固点也有不同程度的降低。由于乙醇的十六烷值较低，使得乙醇柴油的十六烷值与轻柴油相比有所降低。十六烷值只是衡量油品点燃性能的指标，虽然乙醇柴油的十六烷值要低于轻柴油，但DL190-12柴油发动机台架实验表明，乙醇柴油能够满足同等牌号的轻柴油着火性能的要求，这说明乙醇与助溶剂的加入对柴油的着火性能没有影响。

经过DL190-12柴油发动机台架实验已证实燃用本发明的乙醇柴油混合燃料相比燃用市场销售的轻柴油，发动机动力性能相当，一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物及烟度的排放量有效降低。

具体实施方式

实施例1

取以下成分(体积百分比)：

0^#柴油(市场购买的)                79％

燃料乙醇                          15％

助溶剂                            6％

该助溶剂为汽油、乙酸乙酯和油酸按一定比例的混合物，汽油为93^#汽油。汽油的体积比率为66％，乙酸乙酯的体积比率为17％，油酸的体积比率为17％。

生产方法如下：

首先制作助溶剂，把上述三种助溶剂材料按比例混合在一起，振荡摇匀备用。取适量0^#轻柴油，向轻柴油中添加助溶剂，然后加入燃料乙醇，加料完成后在常温常压下进行机械搅拌，数分钟后即得产品。

DL190-12柴油机台架实验表明，燃用乙醇柴油混合燃料的发动机氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物和烟度的排放较燃用0^#柴油得到有效改善。例如外特性工况下使用按上述比例配制的乙醇柴油混合燃料比0^#柴油的氮氧化物排放下降了约2.5％，一氧化碳排放下降了约48.7％，碳氢化合物排放下降了约42.4％，烟度排放下降了约19.1％。

实施例2

取以下成分(体积百分比)：

0^#柴油(市场购买的)                79％

燃料乙醇                          15％

助溶剂                            6％

该助溶剂为汽油、乙酸乙酯和油酸按一定比例的混合物，汽油为93#汽油。汽油的体积比率为34％，乙酸乙酯的体积比率为33％，油酸的体积比率为33％。具体生产方法同实施例1。

DL190-12柴油机台架实验表明，燃用乙醇柴油混合燃料的发动机氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物和烟度的排放较燃用0^#柴油得到有效改善。例如外特性工况下使用按上述比例配制的乙醇柴油混合燃料比0^#柴油的氮氧化物排放下降了约17.5％，一氧化碳排放下降了约49.8％，碳氢化合物排放下降了约36.3％，烟度排放下降了约12.7％。

实施例3

取以下成分(体积百分比)：

0^#柴油(市场购买的)                79％

燃料乙醇                          15％

助溶剂                            6％

该助溶剂为汽油、乙酸乙酯和油酸按一定比例的混合物，汽油为93#汽油。汽油的体积比率为50％，乙酸乙酯的体积比率为25％，油酸的体积比率为25％。具体生产方法同实施例1。

DL190-12柴油机台架实验表明，燃用乙醇柴油混合燃料的发动机氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物和烟度的排放较燃用0^#柴油得到有效改善。例如外特性工况下使用按上述比例配制的乙醇柴油混合燃料比0^#柴油的氮氧化物排放下降了约10.2％，一氧化碳排放下降了约49.0％，碳氢化合物排放下降了约40.1％，烟度排放下降了约16.5％。

表1 DL190-12柴油机燃用不同配方乙醇柴油混合燃料相比燃用0^#柴油的排放下降率

Claims (1)

1. 一种乙醇柴油混合燃料，其特征在于它由燃料乙醇、助溶剂及轻柴油在常温常压下调和而成；

上述乙醇柴油混合燃料体积配比是：

燃料乙醇    15％

助溶剂      6％

轻柴油      79％

上述助溶剂是三种化合物复合配制的，它们是汽油、乙酸乙酯和油酸，乙酸乙酯分子式为CH₃COOC₂H₅，油酸分子式为C₁₈H₃₄O₂，汽油选用93^#汽油；上述三种化合物汽油、乙酸乙酯、油酸的体积百分比分别为34～66％、17～33％、17～33％。