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