CN101195769A - 低碳混合醇汽油 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高辛烷值无铅合成汽油——低碳混合醇汽油，属于替代燃料领域。它采用低辛烷值汽油加上高辛烷值低碳混合醇辅以适当添加剂，不仅可提高汽油的辛烷值，降低汽车尾气中CO和HC的排放，明显减少进气阀沉积物的生成，而且调配的汽油无需加入任何助容性添加剂，即具有良好的互溶性能。合成汽油无不良腐蚀性和锈蚀性，具有抗氧化、抗爆性、安全性、稳定性及清净性均好的特点，可直接代替汽油用于各种车辆，对保护环境和节约能源极为有利，具有良好的经济效益和社会效益。其制作方法简单易行，易推广。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽油机用液体燃料--低碳混合醇汽油，属于替代燃料领域。更具体地说，是一种以甲醇、乙醇、丙醇、丁醇以及戊醇等低碳混合醇和低辛烷值汽油组份为主要原料，再辅以改善使用性能的添加剂调合而成的一种醇类清洁燃料。
背景技术
21世纪，世界各国都将保护环境，维护生态环境，防止和治理污染，充分有效地开发利用自然资源作为本国发展经济的重要战略。同时各国为了能源安全，摆脱对国外原油进口的依赖，满足日益严格的控制污染的环保法规，对于替代燃料的研究，特别是开发利用可再生资源生产清洁燃料已成为世界各工业国家的重大课题。
美国在七十年代末期开始使用和推广汽油中加10％乙醇的E10乙醇汽油(gasohol)，至今，乙醇汽油(E10)已普遍在全美国使用，特别是其中西部有广大农村的28个州，已经建立起广泛的E10醇汽油的供应点。在九十年代美国又推出了一种加85％乙醇的汽油E85，这种E85含醇汽油满足ASTM D5798标准，它适合一种新型的可变燃料或称灵活燃料车(FFVs)的使用。这种新型车的主要特点是装有一个能测量乙醇在汽油中百分含量的传感器，并由计算机控制自动调节汽车的最佳性能和排放。近几年随着我国对石油资源的需求增大和对环保问题的关注，对醇类燃料的应用研究工作非常重视。中国石油、中国石化分别于2001年6月在黑龙江、吉林、河南三省开始推广应用乙醇汽油。在上述三省推广试点的基础上，国家将逐步扩大车用乙醇的推广范围。但国内外的研究工作主要针对甲醇或乙醇汽油，而对于低碳混合醇汽油产品的应用研究工作报道甚少。在少量已公开的醇类汽油报道中，所研制的甲醇、乙醇汽油均需加入助容性添加剂，以改善其互溶性能，增加产品的稳定性，而本发明低碳醇汽油则无需加入任何助容性添加剂，即具有良好的互溶性能。
发明内容
本发明的目的：提供一种低碳混合醇掺入量适中，调配的合成汽油各项指标均满足汽油机使用要求，不需加入任何助容剂即具有良好的互溶性，且无不良腐蚀性和锈蚀性，具有抗氧化、抗爆性、安全性、稳定性、清净性均好及污染小的特点的低碳醇汽油的制法。
本发明低碳醇汽油，基本思路是我国是一个石油资源相对匮乏、煤炭资源丰富、天然气资源相对丰富的国家，低碳混合醇是可从煤炭、天然气获得的重要化工产品和能源产品，低碳混合醇的精制技术与产品应用研究将会有助于我国天然气的开发与应用工作。从性能而言，低碳混合醇是一种良好的汽油组分，它具有高的辛烷值以及与汽油良好的掺混性能，完全可以代替MTBE作为汽油添加剂，具有清净性及燃烧的低污染等诸多优点。低辛烷值汽油中混合具有高辛烷值的低碳混合醇，可使汽油辛烷值得以提高，并降低汽车尾气中CO和HC的排放；低碳混合醇本身含有C4、C5醇的组分，可作为助容剂，使汽油与甲醇、乙醇能很好互溶不分层，这就使得低碳混合醇合成汽油比甲醇汽油和乙醇汽油更具有经济性；掺加微量腐蚀抑制性添加剂可消除掺加低碳混合醇带来的腐蚀性缺陷；掺加微量清净性添加剂，可使混合汽油具有良好的清净性能。
本发明的主要技术方案：以低碳混合醇和基础汽油为主要原料，辅以一些燃料添加剂，通过调合而制得所需的燃料。其特征组分及重量百分含量如下：
低碳混合醇：1％～39％、基础汽油：60％～98％
汽油清净剂：0.005％～0.02％、金属钝化剂：0.0001％～0.009％
腐蚀抑制剂：0.001％～0.01％
本发明所述的低碳混合醇，为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇任意混合且至少含有丁醇及戊醇两种醇组分的杂醇。
本发明所述的基础汽油，是由各种汽油组分调配而成的低辛烷值汽油。
本发明所述的汽油清净剂，牌号为RHY2303，为聚异丁烯胺型，是一种多效添加剂。
本发明所述的金属钝化剂，牌号为T551，为苯三唑醛-胺缩合物。
本发明所述的金属腐蚀抑制剂，牌号为T746B，十二烯基丁二酸。
本发明的制备方法：在常温常压下，将基础汽油、混合低碳醇、汽油清净剂、金属钝化剂和金属腐蚀抑制剂依次加入反应釜中，搅拌均匀即可。
本发明的优点及效果：
(1)本发明的液体燃料经发动机台架试验结果表明，本发明的低碳醇汽油在不改变现有汽油机硬件的情况下可以使用，与汽油相比，在外特性下催化器入口处CO排放最大降低79.55％，THC排放最大降低41.75％。具有良好的排放特性。
(2)本发明的低碳混合醇来源广泛，可由煤炭、天然气经合成气生产。本发明燃料中的低碳混合醇是一种良好的汽油高辛烷值调和组分，具有良好的清净性能，能有效降低汽车尾气中的CO、HC化合物等有害物质的排放，具有良好的排放特性。低碳混合醇可替代高辛烷值添加剂MTBE，避免MTBE对地下水的污染。因此本发明的低碳醇汽油是一种清洁型环保燃料。
(3)所研制的低碳醇汽油具有良好的抗爆性、互溶性、防腐、防锈性能。
(4)本发明的液体燃料经汽油机进气阀沉积物生成倾向影响的发动机台架试验结果表明，与汽油相比，进气阀沉积物的平均下降率达到95.2％。因此，所研制的低碳醇汽油能有效地抑制进气阀沉积物的生成，具有良好的清净性。
具体实施方式
下面以合成相当93号汽油的低碳醇汽油为例，详列一下本发明低碳醇汽油的各组成成份，进一步说明本发明的特点，但实施例不是对本发明的限定：
实例1：
基础汽油：85％(重)低碳混合醇：15％(重)
金属钝化剂：0.001％(重)
金属腐蚀抑制剂：0.005％(重)
汽油清净剂：0.02％(重)
以上各组成成份按本发明所述配比方法调配后即得本高辛烷值低碳醇汽油。其各种指标与商品汽油质量指标相比较如下表：
| 项目 | 93号汽油质量指标 | 合成汽油实测结果 | 试验方法 |
| 抗爆性：研究法辛烷值(RON)马达法辛烷值(MON)抗爆指数(RON+MON)/2 | 不小于93/不小于88 | 94.381.988.0 | GB/T5487GB/T503 |
| 蒸气压，Kpa | 不大于88 | 65.6 | GB/T8017 |
| 实际胶质，mg/100mL | 不大于5.0 | 2.0 | GB/T8019 |
| 诱导期，min | 不小于480 | ＞1000 | GB/T8018 |
| 硫含量，％(质量分数) | 不大于0.05 | 0.03 | SH/T0689 |
| 硫醇硫含量，％(质量分数) | 不大于0.01 | 0.0005 | GB/T1792 |
| 铜片腐蚀(50℃，3h)，级 | 不大于1 | 1 | GB/T5096 |
| 苯含量，％(体积分数) | 不大于2.5 | 0.95 | SH/T0693 |
| 芳烃含量，％(体积分数) | 不大于40 | 19.9 | GB/T11132 |
| 烯烃含量，％(体积分数) | 不大于35 | 30.5 | GB/T11132 |
实例2：基础汽油：90％(重)低碳混合醇：10％(重)
金属钝化剂：0.0005％(重)
金属腐蚀抑制剂：0.003％(重)
汽油清净剂：0.015％(重)
本实例的防锈性试验结果如下表所示：
实例3：
本实例为实例2的进气阀沉积物生成倾向(Ford 2.3L)发动机台架试验结果，试验由中国石油兰州石油产品和润滑剂检测站检测。试验结果如下表所示。
| 评定项目 | 基础汽油 | 基础气油+低碳醇10％+复合剂 |
| 平均进气门沉积物重量， | 742.5 | 35.5 |
| 进气阀沉积物下降率，％ | / | 95.2 |
实例4：
本实例为实例2的发动机排放污染物台架试验结果，委托清华大学汽车工程系按照GB/T18297-2001汽车发动机性能试验方法在不改变现有汽油机硬件的条件下，对发动机排放污染物进行测试。试验用主要仪器见表1，试验汽油机为东风汽车有限公司发动机厂生产，主要技术参数见表2，在外特性下催化器入口处检测结果见表3。
表1试验用主要仪器
| 序号 | 名称 | 规格型号 | 生产厂家 | 备注 |
| 1 | 排气分析仪 | CEB-II | 奥地利AVL公司 | |
| 2 | 气相色谱仪 | Autosystem XL | 美国Perkin Elmer公司 | 2003年产 |
| 3 | 电涡流测功机 | FC2010 | 湘仪动力测试仪器公司 | 2003年产 |
| 4 | 油耗仪 | DF-312 | ONO SOKKI日本.小野测器 | 测汽油耗 |
| 5 | 汽油机 | EQ491i | 东风汽车有限公司发动机厂 | 性能满足GB18352.3(III) |
| 6 | 液相色谱仪 | Hp 1050 | 安捷伦公司 | 中科院生态环境研究中心 |
表2发动机主要技术参数
| 发动机型号 | EQ491i | 总排量(L) | 1.993 |
| 发动机编号 | 4003713 | 压缩比 | 9.0∶1 |
| 出厂日期 | 20040224 | 额定功率(kW)/转速(r/min) | 76/5200 |
| 缸数-缸径×行程(mm) | 4-90.82×76.95 | 最大转矩(N.m)/转速(r/min) | 155/3000 |
| 外形尺寸长×宽×高(mm) | 739.4×546×661 | 整机净质量(kg) | 137 |
表3试验结果
Claims (5)
1.一种混合醇汽油，由低辛烷值汽油、低碳混合醇、复合性添加剂组成，其特征在于组成及其重量百分含量为：低辛烷值汽油60％～98％，低碳混合醇1％～39％，金属钝化剂0.0001％～0.009％，金属腐蚀抑制剂0.001％～0.01％，汽油清净剂0.005％～0.02％。
2.根据权利要求1所述的混合醇汽油，其特征在于：所述的汽油清净剂为聚异丁烯胺型。
3.根据权利要求1所述的混合醇汽油，其特征在于：所述的金属钝化剂为苯三唑醛-胺缩合物。
4.根据权利要求1所述的混合醇汽油，其特征在于：所述的金属腐蚀抑制剂为十二烯基丁二酸。
5.根据权利要求1所述的混合醇汽油，其特征在于：所述的低碳混合醇，为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇任意混合且至少含有丁醇及戊醇两种醇组分的杂醇。
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