CN101230299A - 甲醇汽油核心剂母液及其制备方法以及将该母液配制成为甲醇汽油的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种甲醇汽油核心剂母液，包括如下组份：六甲基磷酰三胺，异丙醚，甲苯或二甲苯，六氢苯酚，硝酸亚铈；环烷酸铁，硅磷酸铝或磷酸二氢钠，甲基丙烯酸甲酯，乙醚，叔丁基甲醚；叔丁醇，清净剂，二甲基酮，引发剂C，异丁醇；碳五，二茂铁；甲醇，抗氧剂和正辛烷。将甲醇汽油核心剂母液与甲醇混合均匀得核心剂；将该核心剂与甲醇混合均匀得添加剂；将该添加剂与国标汽油或组份油或石脑油混合均匀，即得甲醇汽油。本发明所述甲醇汽油核心剂母液配制的甲醇汽油具有特好的经济性、环保性和安全性，其贮存时间长、制作工艺简单、常温常压、操作方便，核心剂母液与甲醇反应充分，可按要求配制各种高标号的甲醇汽油产品。
Description
技术领域
本发明涉及一种车用替代燃料，尤其是一种高清洁环保甲醇汽油核心剂母液及其制备方法，以及将该母液与普通汽油混合配制成甲醇汽油的方法。
背景技术
据第十五届世界石油大会估算，世界未探明的石油资源量为670亿吨。按2001年世界原油消费量35.1亿吨和已探明的储量计算，可供使用40多年，如果按2010年预测石油消费44.7亿吨计算，可使用37年左右。
石油作为一种有限资源，面对世界工业化的发展及汽车大量使用，其资源会越来越紧张，离告别人类的日子也越来越近。石油价格从上世纪末的10.58美元上涨到现在的100美元，短短8年时间上涨了近10倍，是石油史上罕见的，在其它大宗资源类产品涨幅中更是少见的，石油价格的飙升迫使世界各国千方百计寻找替代能源燃料。我国目前把高油价及消费猛增，当作一项能源安全战略来实施，并千方百计寻找替代燃料。需要指出的是，中国石油不仅储量少，而且中国的油耗比例大大高于国外发达国家。
鉴于我国石油消费猛增、家用车增多、经济成本加大和石油储量仅占世界3％等原因，我国的能源专家一致认为，必须实施能源安全战略，千方百计研究发展石油替代燃料。近二十多年来，我国加快了能源战略的实施步伐，大力寻求和发展替代石油的燃料。
中国是贫油、少气、富煤的国家。从我国国情出发，从煤基能源上寻找替代的清洁能源，是解决能源安全和可持续发展问题的重要途径。另一方面，随着汽车工业的飞速发展，带来城乡汽车的迅猛增加，汽车燃料汽油的大量使用，尾气排放给大气环境造成严重污染，严重威胁着人类的生存环境。因此，大剂量大比例替代车用清洁燃料应运而生，以解决过分依赖石油的现状及愈来愈重视的环保问题。其中应用最多、发展最快的是甲醇汽油，由于甲醇来源广泛，且燃料干净对环境污染小，深受汽车行业的普遍关注。因此发展甲醇替代汽车燃料势在必行。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种高清洁环保甲醇汽油核心剂母液，它能促进甲醇的性质通过有机反应进行调整改变，使其改性成为燃烧传播速度、气化热值、互溶性、抗爆性、加速性及抗腐蚀、抗溶胀、抗水性等方面都与传统汽油相同的甲醇燃料。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种甲醇汽油核心剂母液，包括用重量百分比含量表示的如下组份：
A液：
六甲基磷酰三胺0.2-1％，异丙醚5-15％，甲苯或二甲苯3-9％，六氢苯酚5-15％，硝酸亚铈0.1-0.3％；
B液：
环烷酸铁3-10％，硅磷酸铝或磷酸二氢钠0.2-0.8％，甲基丙烯酸甲酯2-6％，乙醚4-12％，叔丁基甲醚5-15％；
C液：
叔丁醇5-15％，清净剂1-3％，甲基酮5-15％，引发剂C0.2-0.6％，异丁醇5-15％；
D液：
碳五5-10％，二茂铁0.1-0.3％；
E液：
甲醇0.15-0.35％，抗氧剂0.2-0.6％，正辛烷5-15％。
本发明的第二个目的是提供一种所述甲醇汽油核心剂母液的制备方法，包括如下步骤：
1、将所述A液与B液混合，反应至少30分钟，得AB液；
2、将所述AB液与C液混合，反应至少30分钟，得ABC液；
3、将所述ABC液与D液混合，反应至少30分钟，得ABCD液；
4、将所述ABCD液与E液混合，反应至少30分钟，即得所述甲醇汽油核心剂母液。
本发明的第三个目的是提供一种将所述甲醇汽油核心剂母液配制成为甲醇汽油的方法，包括如下步骤：
1、将所述甲醇汽油核心剂母液33.3-38.3％与甲醇61.7-66.7％混合均匀，反应至少20分钟，得核心剂；
2、将所述核心剂10-15％与甲醇85-90％混合均匀，反应至少30分钟，得添加剂；
3、将所述添加剂15-85％与国标汽油或组份油或石脑油85-15％混合均匀，得所述甲醇汽油。
以上所述百分含量均为重量百分含量；所述甲醇为甲醇含量为99.95-99.99％的精醇。
优选的是，所述国标汽油为90#-93#国标汽油。
本发明的有益效果为：
本发明所述甲醇汽油核心剂母液具有如下特点：
1、独特的抗水功能：不但能够抵御空气中所吸来的水份，而且可抵御贮缸中缸底所积累的水份，并在遇到外来大量的水份时也会使水直接沉入底部，不会使油剂分相，不乳化变质；如果所贮缸中的水份在3-5‰之内，通过搅拌或打循环也能把这些水份吸收掉；超过此范围的水量，水只会自然沉底；此时，也可适当增加核心剂母液剂量将缸中的水份吸收掉。
2、适应温差大：能在零下40℃的低温和零上40℃的高温下正常使用，从根本上解决低温不分相，高温不气阻的现象，体现了本产品对南北气侯的适应性。
3、冷车易启动，加速性能好，动力强，节油率达7-8％以上；尤其是在动力方面，不仅可促进发动机瞬间形成强大的爆发力，促使发动机气缸内爆发燃烧非常充分，排气也非常完全，而且同时还提高了燃料燃烧的热值。具体分析国标汽油燃烧热值为10650千卡/kg，乙醇的燃烧热值为5300千卡/kg，而甲醇的燃烧热值只有5350千卡/kg，几乎是汽油热值的一半，为了使甲醇替代燃料满足实用性的要求，避免在使用甲醇燃料中过度油耗的现象，唯一的办法是将甲醇变性将热值提高，形成该燃料在燃烧过程中同样产生国标汽油的效果。本发明突破性地解决了这一难题，能将甲醇燃烧热值提高到与国标汽油基本相同。
4、使用本产品无需改变发动机的任何部件，也无需增加任何设备，就能够实施15％-85％这种大剂量大比例的高清洁节能添加剂替代汽油；也不需要另外增设油站和加油设备来对车辆加注所述甲醇汽油，辛烷值大于97以上，而且不分比例能与所有的国标汽油、乙醇汽油达到无限互溶。
5、经济性、适用性：采购材料方便，材料来源广泛，经济实惠，成本降幅较大。本品是浓缩母液，二次反应所需要加入大量的甲醇是在终端客户群体中进行的，可以降低大批物流的成本，并为客户群体提供了方便且减少了大笔费用。
本发明所述方法配制的甲醇汽油，其20项理化指标都能优于深国III汽油标准，是一种高比例替代、低比例排放的环保燃料；其排放的尾气中，一氧化碳下降了85％以上，碳氢化合物、氮氧化合物分别下降了95％以上。
本发明所述方法配制的甲醇汽油具有特好的经济性、环保性和安全性，其贮存时间长、制作工艺简单、常温常压、操作方便，核心剂母液与甲醇反应充分，可按要求配制各种高标号的甲醇汽油产品。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。
实施例1
一、甲醇核心剂母液配方(重量百分含量)：
A液：
六甲基磷酰三胺0.5％，异丙醚10％，甲苯5％，六氢苯酚6％，硝酸亚铈0.1％；
B液：
环烷酸铁6％，硅磷酸铝0.4％，甲基丙烯酸甲酯3％，乙醚10％，叔丁基甲醚10％；
C液：
叔丁醇8％，低碱值合成磺酸钙(T104)3％，甲基酮10％，引发剂C0.5％，异丁醇10％；
D液：
碳五8％，二茂铁0.1％；
E液：
甲醇0.2％，T501抗氧剂0.2％，正辛烷9％。
所述甲醇为甲醇含量为99.95-99.99％的精醇。
二、制备甲醇汽油核心剂母液：
1、将所述A液与B液混合，反应30分钟，得AB液；
2、将所述AB液与C液混合，反应30分钟，得ABC液；
3、将所述ABC液与D液混合，反应30分钟，得ABCD液；
4、将所述ABCD液与E液混合，反应30分钟，即得所述甲醇汽油核心剂母液。
三、配制甲醇汽油：
1、将所述甲醇汽油核心剂母液33.3％与甲醇66.7％混合均匀，反应20分钟，得核心剂；
2、将所述核心剂10％与甲醇90％混合均匀，反应30分钟，得添加剂；
3、将所述添加剂15％与93#国标汽油85％混合均匀，得所述甲醇汽油。
以上所述百分含量均为重量百分含量；所述甲醇为甲醇含量为99.95-99.99％的精醇；所述93#国标汽油可以替换为组份油或石脑油。
所得甲醇汽油各项性能见表1。
表1深圳市计量质量检测研究院检验报告
深圳市计量质量检测研究院
编号：WT072006277
| 测试项目 | 标准要求(M15) | 实测结果 | 单项结论 |
| 研究法辛烷值(RON) | 不小于90 | 97 | 合格 |
| 硫含量，％(质量分数) | 不大于0.015 | 0.011 | 合格 |
| 芳烃含量，％(体积分数) | 不大于40 | 19.6 | 合格 |
| 烯烃含量，％(体积分数) | 不大于30 | 24.4 | 合格 |
| 机械杂质及水分 | 无 | 样品呈透明，无悬浮和沉降的机械杂质及水分 | 合格 |
| 苯含量，％(体积分数) | 不大于1.0 | 0.6 | 合格 |
| 铅含量，g/L | 不大于0.0025 | ＜0.002 | 合格 |
| 铁含量，g/L | 不大于0.010 | 0.004 | 合格 |
| 锰含量，g/L | 不大于0.016 | 0.004 | 合格 |
| 铜含量，g/L | 不大于0.001 | ＜0.001 | 合格 |
| 磷含量，g/L | 不大于0.0013 | ＜0.0013 | 合格 |
| 甲醇，％(质量分数) | 15±1.5 | 14.87 | 合格 |
| 氧含量，％(质量分数) | 不大于2.7 | 0.43 | 合格 |
| 诱导期，min | 不小于480 | ＞480 | 合格 |
| 馏程：10％蒸发温度，℃50％蒸发温度，℃90％蒸发温度，℃终馏点，℃残留量，％(体积分数) | 不高于70不高于120不高于190不高于205不大于2 | 61.598.51551901.1 | 合格 |
| 铜片腐蚀(50℃，3h)，级 | 不大于1 | 1b | 合格 |
| 蒸气压，kpa从5月1日至10月31日 | 不大于65 | 59.5 | 合格 |
| 硫醇博士试验 | 通过 | 通过 | 合格 |
| 水溶性酸或碱 | 无 | 无水溶性酸和碱 | 合格 |
| 实际胶质，mg/100mL | 不大于5 | 3.1 | 合格 |
实施例2
一、甲醇核心剂母液配方(重量百分含量)：
A液：
六甲基磷酰三胺0.6％，异丙醚6％，二甲苯3％，六氢苯酚6％，硝酸亚铈0.2％；
B液：
环烷酸铁4％，硅磷酸铝0.6％，甲基丙烯酸甲酯5％，乙醚9％，叔丁基甲醚11％；
C液：
叔丁醇9％，中碱值合成磺酸钙(T105)2％，甲基酮12％，引发剂C 0.6％，异丁醇10％；
D液：
碳五10％，二茂铁0.3％；
E液：
甲醇0.3％，T502抗氧剂0.4％，正辛烷10％。
所述甲醇为甲醇含量为99.95-99.99％的精醇。
二、制备甲醇汽油核心剂母液：
1、将所述A液与B液混合，反应30分钟，得AB液；
2、将所述AB液与C液混合，反应30分钟，得ABC液；
3、将所述ABC液与D液混合，反应30分钟，得ABCD液；
4、将所述ABCD液与E液混合，反应30分钟，即得所述甲醇汽油核心剂母液。
三、配制甲醇汽油：
1、将所述甲醇汽油核心剂母液35％与甲醇65％混合均匀，反应20分钟，得核心剂；
2、将所述核心剂12％与甲醇88％混合均匀，反应30分钟，得添加剂；
3、将所述添加剂50％与90#国标汽油50％混合均匀，得所述甲醇汽油。
以上所述百分含量均为重量百分含量；所述甲醇为甲醇含量为99.95-99.99％的精醇；所述90#国标汽油可以替换为组份油或石脑油。
所得甲醇汽油各项性能见表2。
表2深圳市计量质量检测研究院检验报告
深圳市计量质量检测研究院
编号：WT072006278
| 测试项目 | 标准要求(M15) | 实测结果 | 单项结论 |
| 研究法辛烷值(RON) | 不小于90 | 97 | 合格 |
| 硫含量，％(质量分数) | 不大于0.015 | 0.012 | 合格 |
| 芳烃含量，％(体积分数) | 不大于40 | 20.3 | 合格 |
| 烯烃含量，％(体积分数) | 不大于30 | 25.2 | 合格 |
| 机械杂质及水分 | 无 | 样品呈透明，无悬浮和沉降的机械杂质及水分 | 合格 |
| 苯含量，％(体积分数) | 不大于1.0 | 0.64 | 合格 |
| 铅含量，g/L | 不大于0.0025 | ＜0.002 | 合格 |
| 铁含量，g/L | 不大于0.010 | 0.005 | 合格 |
| 锰含量，g/L | 不大于0.016 | 0.008 | 合格 |
| 铜含量，g/L | 不大于0.001 | ＜0.001 | 合格 |
| 磷含量，g/L | 不大于0.0013 | ＜0.0013 | 合格 |
| 甲醇，％(质量分数) | 15±1.5 | 15.02 | 合格 |
| 氧含量，％(质量分数) | 不大于2.7 | 0.51 | 合格 |
| 诱导期，min | 不小于480 | ＞480 | 合格 |
| 馏程：10％蒸发温度，℃50％蒸发温度，℃90％蒸发温度，℃终馏点，℃残留量，％(体积分数) | 不高于70不高于120不高于190不高于205不大于2 | 62.899.71591961.3 | 合格 |
| 铜片腐蚀(50℃，3h)，级 | 不大于1 | 1b | 合格 |
| 蒸气压，kpa从5月1日至10月31日 | 不大于65 | 60.1 | 合格 |
| 硫醇博士试验 | 通过 | 通过 | 合格 |
| 水溶性酸或碱 | 无 | 无水溶性酸和碱 | 合格 |
| 实际胶质，mg/100mL | 不大于5 | 3.3 | 合格 |
实施例3
一、甲醇核心剂母液配方(重量百分含量)：
A液：
六甲基磷酰三胺0.8％，异丙醚12％，甲苯8％，六氢苯酚9％，硝酸亚铈0.3％；
B液：
环烷酸铁8％，磷酸二氢钠0.45％，甲基丙烯酸甲酯6％，乙醚8％，叔丁基甲醚9.5％；
C液：
叔丁醇6％，高碱值合成磺酸钙(T106)1％，甲基酮9％，引发剂C0.35％，异丁醇7％；
D液：
碳五6％，二茂铁0.15％；
E液：
甲醇0.15％，N.N-二仲丁基对苯二胺0.3％，正辛烷8％。
所述甲醇为甲醇含量为99.95-99.99％的精醇。
二、制备甲醇汽油核心剂母液：
1、将所述A液与B液混合，反应30分钟，得AB液；
2、将所述AB液与C液混合，反应30分钟，得ABC液；
3、将所述ABC液与D液混合，反应30分钟，得ABCD液；
4、将所述ABCD液与E液混合，反应30分钟，即得所述甲醇汽油核心剂母液。
三、配制甲醇汽油：
1、将所述甲醇汽油核心剂母液38.3％与甲醇61.7％混合均匀，反应20分钟，得核心剂；
2、将所述核心剂15％与甲醇85％混合均匀，反应30分钟，得添加剂；
3、将所述添加剂85％与90#国标汽油15％混合均匀，得所述甲醇汽油。
以上所述百分含量均为重量百分含量；所述甲醇为甲醇含量为99.95-99.99％的精醇；所述90#国标汽油可以替换为组份油或石脑油。
所得甲醇汽油各项性能见表3。
表3深圳市计量质量检测研究院检验报告
深圳市计量质量检测研究院
编号：WT072006279
| 测试项目 | 标准要求(M15) | 实测结果 | 单项结论 |
| 研究法辛烷值(RON) | 不小于90 | 97 | 合格 |
| 硫含量，％(质量分数) | 不大于0.015 | 0.013 | 合格 |
| 芳烃含量，％(体积分数) | 不大于40 | 20.9 | 合格 |
| 烯烃含量，％(体积分数) | 不大于30 | 25.5 | 合格 |
| 机械杂质及水分 | 无 | 样品呈透明，无悬浮和沉降的机械杂质及水分 | 合格 |
| 苯含量，％(体积分数) | 不大于1.0 | 0.71 | 合格 |
| 铅含量，g/L | 不大于0.0025 | ＜0.002 | 合格 |
| 铁含量，g/L | 不大于0.010 | 0.006 | 合格 |
| 锰含量，g/L | 不大于0.016 | 0.009 | 合格 |
| 铜含量，g/L | 不大于0.001 | ＜0.001 | 合格 |
| 磷含量，g/L | 不大于0.0013 | ＜0.0013 | 合格 |
| 甲醇，％(质量分数) | 15±1.5 | 14.95 | 合格 |
| 氧含量，％(质量分数) | 不大于2.7 | 0.44 | 合格 |
| 诱导期，min | 不小于480 | ＞480 | 合格 |
| 馏程：10％蒸发温度，℃50％蒸发温度，℃90％蒸发温度，℃终馏点，℃残留量，％(体积分数) | 不高于70不高于120不高于190不高于205不大于2 | 61.899.21571911.4 | 合格 |
| 铜片腐蚀(50℃，3h)，级 | 不大于1 | 1b | 合格 |
| 蒸气压，kpa从5月1日至10月31日 | 不大于65 | 59.3 | 合格 |
| 硫醇博士试验 | 通过 | 通过 | 合格 |
| 水溶性酸或碱 | 无 | 无水溶性酸和碱 | 合格 |
| 实际胶质，mg/100mL | 不大于5 | 3.5 | 合格 |
Claims (4)
1.一种甲醇汽油核心剂母液，其特征在于：包括用重量百分比含量表示的如下组份：
A液：
六甲基磷酰三胺0.2-1％，异丙醚5-15％，甲苯或二甲苯3-9％，六氢苯酚5-15％，硝酸亚铈0.1-0.3％；
B液：
环烷酸铁3-10％，硅磷酸铝或磷酸二氢钠0.2-0.8％，甲基丙烯酸甲酯2-6％，乙醚4-12％，叔丁基甲醚5-15％；
C液：
叔丁醇5-15％，清净剂1-3％，甲基酮5-15％，引发剂C0.2-0.6％，异丁醇5-15％；
D液：
碳五5-10％，二茂铁0.1-0.3％；
E液：
甲醇0.15-0.35％，抗氧剂0.2-0.6％，正辛烷5-15％。
2.一种如权利要求1所述的甲醇汽油核心剂母液的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)将所述A液与B液混合，反应至少30分钟，得AB液；
2)将所述AB液与C液混合，反应至少30分钟，得ABC液；
3)将所述ABC液与D液混合，反应至少30分钟，得ABCD液；
4)将所述ABCD液与E液混合，反应至少30分钟，即得所述甲醇汽油核心剂母液。
3.一种将权利要求1所述甲醇汽油核心剂母液配制成为甲醇汽油的方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)将所述甲醇汽油核心剂母液33.3-38.3％与甲醇61.7-66.7％混合均匀，反应至少20分钟，得核心剂；
2)将所述核心剂10-15％与甲醇85-90％混合均匀，反应至少30分钟，得添加剂；
3)将所述添加剂15-85％与国标汽油或组份油或石脑油85-15％混合均匀，得所述甲醇汽油。
以上所述百分含量均为重量百分含量；所述甲醇为甲醇含量为99.95-99.99％的精醇。
4.如权利要求3所述的一种将权利要求1所述甲醇汽油核心剂母液配制成为甲醇汽油的方法，其特征在于：所述国标汽油为90#-93#国标汽油。
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