CN101280233B - 甲醇汽油复合添加剂及其制备方法 - Google Patents

甲醇汽油复合添加剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种甲醇汽油复合添加剂及其制备方法,它是以异丙醇、异丁醇、异戊醇、2-乙基己醇、清洁分散剂、石油醚、异丙醚、四氢化萘、环烷酸锌、二甲基甲酰胺、甲基叔丁基醚、吐温-60、聚四氟乙烯为原料,按重量配比配置,按工艺步骤先后加入配料、搅拌、加热、加压、搅拌、静置,排出沉淀物,即得本产品。用本发明添加剂制成的甲醇汽油不仅可以增大甲醇的含量,而且具有良好的动力性,抗相分离性能,抗腐蚀性能和低温起动性能,节油效果好,延长发动机的使用寿命,明显地减少了汽车尾气中的有害气体排放。

Description

甲醇汽油复合添加剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种甲醇汽油复合添加剂及其制备方法。 
背景技术
由于当前经济的迅猛发展,对能源的需求量日益增大,特别是机动车燃料的需求量增长更快,有限的石油储量和开采量,难以满足社会日益增长的需要。为了利用现有资源来补充和替代石油,人们逐步开发了一些补充和替代石油的燃料产品。如:甲醇汽油是将甲醇与汽油按一定的比例混合溶解,在主溶剂和合成添加剂的作用下调制而成,甲醇汽油中用一定数量的甲醇替代汽油。目前,国内各省级标准中甲醇汽油中甲醇的含量在15%左右,汽油的含量在85%以上。该甲醇汽油与汽油的性质相同,性能相近似。但是,机动车使用该甲醇汽油时易发生遇水分层、遇冷产生分层现象,对金属的抗腐蚀性能差,影响正常使用,低温起动性能差。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种甲醇汽油复合添加剂,用本发明的复合添加剂制成的甲醇汽油,不仅可以增大甲醇的含量,而且具有良好的动力性、抗相分离性能、抗腐蚀性能和低温起动性能,节油效果好,减少汽车尾气中有害气体的排放。 
本发明的另一个目的是提供一种甲醇汽油复合添加剂的制备方法。 
本发明的目的是这样实现的:一种甲醇汽油复合添加剂,其特征在于它是由下列组分制成,用量为重量份:异丙醇30-40、异丁醇15-20、异戊醇15-25、2-乙基己醇3-6、清净分散剂0.5-1.5、石油醚0-10,石油醚沸点的范围为30℃-60℃、异丙醚0-5、四氢化萘0-1.2、环烷酸锌0.8-1.2、二甲基甲酰胺0.8-1.2、甲基叔丁基醚0-15、吐温-603-6、聚四氟乙烯0.8-1.2。 
制备本发明添加剂的配方优选重量(份)配比范围是: 
异丙醇32-38、异丁醇16-18、异戊醇18-22、2-乙基己醇4-5、清净分散剂0.6-1.2、石油醚0-8、异丙醚0-4、四氢化萘0-1、环烷酸锌0.9-1.1、二甲基甲酰胺0.9-1.1、甲基叔丁基醚0-12、吐温-60 3-6、聚四氟乙烯0.9-1.1。 
其中:清净分散剂为石油磺酸钡或丁二酰亚胺。石油醚为低沸点石油醚,低沸点的范围为30℃-60℃。当地表温度低于5℃时,四氢化萘的加入量为0;当地表温度高于30℃时,石油醚和甲基叔丁基醚的的加入量分别为0。 
将上述各组分制成本发明添加剂的生产方法是: 
1、将异丙醇、异丁醇、异戊醇、2-乙基己醇加入原料混溶罐中,自然混溶25—35分钟; 
2、在上述混溶料中加入石油醚、异丙醚、在常压下搅拌15—25分钟; 
3、在步骤2的混溶料中加入清洁分散剂、四氢化萘、环烷酸锌,加热温度为40℃—45℃,搅拌25-35分钟,然后进入加压反应釜内; 
4、将二甲基甲酰胺、甲基叔丁基醚、吐温-60、聚四氟乙烯加入加压反应釜内,加压2kg,搅拌25-35分钟后静置20-28小时,排出沉淀物,即得到本发明添加剂产品。 
将重量比98-99%的甲醇、1-2%的本发明添加剂混匀,再将上述混匀物与90#汽油按重量百分比混合均匀,其中混匀物30%、90#汽油70%,即得用本发明添加剂制得的甲醇汽油(下称M30甲醇汽油)。 
用本发明添加剂制成的M30甲醇汽油经使用具有良好的动力性能,燃烧性能、抗腐蚀性能、清洁性能,节油效果好。经检验该M30甲醇汽油的辛烷值(RON)达到95.5,非常适合目前市场高压缩比车辆的使用。经检测,产品溶水率可达0.7%左右,完全解决了油品含水率超标而导致甲醇汽油发生相分离现象。本发明添加剂的M30甲醇汽油解决了醇类汽油对车用橡胶件的溶胀腐蚀和油箱、管路、发动机的金属腐蚀问题。车辆在使用过程中易起动、提速快,可有效清除燃油系统的积炭、胶质,延长发动机使用寿命,降低噪音,提高动力性,大幅度地减少尾气中的有害气体的排放。 
表1为检验用本发明添加剂制成的M30甲醇汽油抗相分离性能和抗腐蚀性能的检验报告。表1 
  
检验项目 单位 90#汽油标准要求 M30甲醇汽油检验结果
抗爆性:研究法辛烷值 RON 不小于90 95.5
馏程:      10%蒸发温度50%蒸发温度90%蒸发温度终馏点      残留量              ℃     ℃     ℃     ℃     %(V/V)          不高于70 不高于120不高于190不高于205不大于2      49 92 1631922  
蒸汽压:          从9月16日至3月15日从3月16日至9月15日    kPakPa         不大于88不大于74   / 73
铜片腐蚀(50C·3h) 不大于1 1
低温抗相分离性能(-20℃,48h) / / 无相分离
遇水抗相分离性能(加水0.7%,48h) / / 无相分离
表1的检验结果表明:用本发明添加剂制成的M30甲醇汽油在-20℃温度 下或遇水0.7%的情况下无相分离现象。对铜片腐蚀程度小。因此用本发明添加剂制成的M30甲醇汽油具有良好的抗遇水分层性、抗遇冷分层性和抗腐蚀性。蒸发温度较低,因此具有良好的发动机加速性。 
本发明添加剂制成的M30甲醇汽油,经新疆维吾尔自治区产品质量监督检验站检验,经发动机台架对比试验,M30甲醇汽油与90号汽油对比结果如下: 
1、负荷特性对比检验: 
城间运行模式M30甲醇汽油对90#汽油节油率:0;快速车道运行模式M30甲醇汽油对90#汽油综合节油量:0.06kg/100km,综合节油率:2.2%。 
2、总功率对比检验:表2为总功率对比系数评价结果 
表2 
  
项目 扭矩对比系数 功率对比系数
发动机外特性 0.82 0.81
3、汽油发动机怠速污染物排放净化率对比检验 
表3 
表4为汽油发动机高怠速污染物排放对比检验结果。 
Figure S07190719920070411D000032
从上述发动机台架对比试验结果表明,用本发明添加剂制成的M30甲醇汽油与90#汽油相比,保持了发动机的动力性,节油效果明显,尾气中的CO和HC的排放量明显下降,可有效地减少燃油系统的积炭,延长发动机的使用寿命。 
表5为使用M30甲醇汽油与使用93#汽油机动车尾气污染物排放浓度的对比检测结果。
表5 
Figure S07190719920070411D000041
由表5的监测结果可以看出,在使用市售93#汽油使汽车尾气中CO排放浓度在低怠速状况下在0.15~0.25%之间,高怠速状况下在1.35~1.52%之间;使用M30甲醇汽油后汽车尾气CO排放浓度在低怠速状况下在3.12~4.41%之间,高怠速状况下在0.06~0.07%之间,CO排放浓度在低怠速状况下上升较高;在高怠速状况下下降了95.0%。 
在使用市售93#汽油时汽车尾气中HC排放浓度低怠速状况下在242~315×10-6之间,高怠速状况下在13~23×10-6之间;使用M30甲醇汽油后汽车尾气HC排放浓度低怠速状况下在163~282×10-6之间,高怠速状况下在8~12×10-6之间,HC排放浓度在低怠速状况下下降了21.7%;在高怠速状况下下降了42.2%。 
在使用市售93#汽油时汽车尾气中CO2排放浓度低怠速状况下在9.94~10.28%之间,高怠速状况下在12.23~12.99%之间;使用M30甲醇汽油后汽车尾气CO2排放浓度低怠速状况下在7.87~9.29%之间,高怠速状况下在11.09~11.3%之间,CO2排放浓度在低怠速状况下下降了9.7%;在高怠速状况下下降了11.0%。 
在使用市售93#汽油时汽车尾气中NOx排放浓度低怠速状况下在59~97×10-6之间,高怠速状况下在139~164×10-6之间;使用M30甲醇汽油后汽车尾气NOx排放浓度低怠速状况下在22~64×10-6之间,高怠速状况下在78~97×10-6 之间,NOx排放浓度在低怠速状况下下降了21.7%;在高怠速状况下下降了42.2%。 
根据本次监测结果可以看出,在同一辆车上使用M30甲醇汽油比使用市售93#汽油时除在低怠速状态时一氧化碳值有所上升外,其他各项污染物排放浓度均有所下降。表5机动车尾气对比试验监测结果表明,与93号汽油相比,点燃式发动机中使用M30甲醇汽油后,大幅度地减少了尾气中有害气体的排放。 
表6为将M30甲醇汽油使用在MR7131A型吉利美日乘用车上,在检验环境温度为-28℃的条件下,发动机的起动性能。 
表6 
经检验,M30甲醇汽油使用在乘用车上,在环境温度为-28℃的条件下,2.5s内起动成功,低温起动性能好。 
具体实施方式
实施例1:本发明添加剂是由下述重量配比的原料组成(单位Kg): 
异丙醇32、异丁醇16、异戊醇18、2-乙基(1)己醇4、石油磺酸钡0.8、30℃-60℃沸点的石油醚6、异丙醚3、四氢化萘0.6、环烷酸锌0.9、二甲基甲酰胺0.9、甲基叔丁基醚8、吐温-603、聚四氟乙烯0.8。 
实施例2:本发明添加剂是由下述重量配比的原料组成(单位Kg): 
异丙醇40、异丁醇18、异戊醇24、2-乙基(1)己醇5、丁二酰亚胺1、30℃-60℃沸点的石油醚9、异丙醚4、四氢化萘1、环烷酸锌1、二甲基甲酰胺1、甲基叔丁基醚12。 
本发明添加剂的生产方法是: 
1、将异丙醇、异丁醇、异戊醇、2-乙基(1)己醇加入原料混溶罐中,自然混溶30分钟; 
2、在上述混溶料中加入石油醚、异丙醚、在常压下搅拌30分钟; 
3、在步骤2的混溶料中加入石油磺酸钡(实施例1)或丁二酰亚酸(实施例2)、四氢化萘、环烷酸锌,加热温度为42℃,搅拌30分钟,然后进入加压反应釜内; 
4、将二甲基甲酰胺、甲基叔丁基醚、吐温-60、聚四氟乙烯加入加压反应釜内,加压2kg,搅拌30分钟后静置24小时,排出沉淀物,即得到本发明添加剂产品。 

Claims (4)

1.一种甲醇汽油复合添加剂,其特征在于它是由下列组分制成,用量为重量份:异丙醇30-40、异丁醇15-20、异戊醇15-25、2-乙基己醇3-6、清净分散剂0.5-1.5、石油醚大于0-10,石油醚沸点的范围为30℃-60℃、异丙醚大于0-5、四氢化萘大于0-1.2、环烷酸锌0.8-1.2、二甲基甲酰胺0.8-1.2、甲基叔丁基醚大于0-15、吐温-60 3-6、聚四氟乙烯0.8-1.2。
2.根据权利要求1所述的甲醇汽油复合添加剂,其特征在于其中各原料的重量配比是:异丙醇32-38、异丁醇16-18、异戊醇18-22、2-乙基己醇4-5、清净分散剂0.6-1.2、石油醚大于0-8、异丙醚大于0-4、四氢化萘大于0-1、环烷酸锌0.9-1.1、二甲基甲酰胺0.9-1.1、甲基叔丁基醚大于0-12、吐温-603-6、聚四氟乙烯0.9-1.1。
3.根据权利要求1或2所述的甲醇汽油复合添加剂,其特征在于清净分散剂为石油磺酸钡或丁二酰亚胺。
4.根据权利要求1所述的甲醇汽油复合添加剂的制备方法,其特征在于有如下步骤:①将异丙醇、异丁醇、异戊醇、2-乙基己醇加入原料混溶罐中,自然混溶25-35分钟;②在上述混溶料中加入石油醚、异丙醚、在常压下搅拌15-25分钟;③在步骤2的混溶料中加入清洁分散剂、四氢化萘、环烷酸锌,加热温度为40℃-45℃,搅拌25-35分钟,然后进入加压反应釜内;④将二甲基甲酰胺、甲基叔丁基醚、吐温-60、聚四氟乙烯加入加压反应釜内,加压2kg,搅拌25-35分钟后静置20-28小时,排出沉淀物,即得到本添加剂产品。
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