CN101486940B - 柴油机用甲醇燃料添加剂及含有该添加剂的柴油机用甲醇燃料 - Google Patents
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Abstract
一种柴油机用甲醇燃料添加剂，由如下体积比的组分构成：硝酸异辛脂35-45％；乙二醇二硝酸脂和/或丁三醇三硝酸脂10-20％；乙二醇甲醚和/或乙二醇乙醚和/或乙二醇丁醚25-40％；脂肪醇化合物5-10％。含有上述甲醇燃料添加剂的柴油机用甲醇燃料，其中甲醇体积含量为93-97％，添加剂的体积含量为3-7％。本发明的柴油机用甲醇燃料添加剂可以采用提高甲醇燃料的动力性能和点火性能，并大大提高了甲醇燃料的十六烷值。消除了甲醇对发动机系统部件的电位腐蚀作用。掺有该甲醇燃料添加剂的甲醇燃料可以替代柴油用作柴油机燃料，有利于节省石油资源和减少环境污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种液体含碳燃料用复合添加剂，特别是一种适合于甲醇燃料中添加的复合添加剂。本发明还提供含有该复合添加剂的柴油机用甲醇燃料，其可作为柴油代用品。
背景技术
随着石油资源的日益枯竭，人们在努力寻找它的代用品。甲醇因其具有洁净、高热值、高效率和容易取得等特点被世界各国作为替代汽、柴油的潜在首选液体燃料。更有些国家已将其作为一种现实的车用液体燃料来使用。国内将甲醇作为汽油代用品已有较多的实例。作为柴油代用品则正处于探索之中。甲醇用作车用发动机燃料存在的主要问题：一是甲醇燃料的动力性能低于柴油；二是十六烷值低，只有2-3，而柴油机压缩起动时其十六烷值不能小于45；第三是甲醇对发动机系统的非金属件有溶涨腐蚀作用，而对金属件则存在电位腐蚀问题。第四是甲醇的粘度系数小，因而其对发动机系统有一定的冲刷作用。此四个问题是目前影响甲醇用作柴油机燃料的主要障碍。
目前，利用甲醇作车用发动机燃料主要有两种方案，其一是在现有燃料油中添加一定比例的甲醇和其它添加剂，这种方案的甲醇添加比例一般不超过50％。如中国专利02109072.6公开的“代替柴油的清洁燃料”，其主要成份为溶剂油、甲醇、C17、水和二甲醚及硝酸戊酯等。其中以溶剂油、甲醇和C17为主，三者约占总量的70-95％以上。这种燃料中甲醇比例较少(只占总量的20-35％)，溶剂油与C17的含量高，因而其价格也较高，此外该燃料中还含有2-5％的水，因而它对机器系统的腐蚀性较强。更主要的是该类渗入甲醇的燃料，由于甲醇比例低(只有15-20％)，因此它的替代效果不强，作为一种替代柴油的战略性燃料，这种结果不能满足要求。与上述专利成分类似的还有中国专利03103630.9公开的“环保节能甲醇柴油”，它的甲醇含量为12-25％，其余为柴油、碳十二、硝酸乙酯和蓖麻油。
第二类技术方案是以甲醇为主要成分的真正意义上的甲醇燃料。中国专利98122851.8公开的“一种合成柴油”，其中甲醇含量高达75-85％，此外还有4.9-10％的汽油；10-20％的磺化油和0.1-0.2％的碳酸氢二钠。中国专利02120878.6公开的“替代柴油的甲醇及甲醇环保复合燃料”，其甲醇配比可达25-100％(？)，此外还有石油醚、引发剂、引火剂、润滑剂等。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的不足，提供一种柴油机用甲醇燃料添加剂及含有该添加剂的柴油机用甲醇燃料，该添加剂可使柴油机用甲醇燃料中甲醇含量达到90％以上，并具有良好的动力性能与低腐蚀性。掺有该添加剂的甲醇燃料可用作现有各种柴油机的动力燃料。
本发明的一种柴油机用甲醇燃料添加剂，其特征在于由如下体积比的组分构成：
硝酸异辛酯35-45％；
乙二醇二硝酸酯和/或丁三醇三硝酸酯10-20％；
乙二醇甲醚和/或乙二醇乙醚和/或乙二醇丁醚25-40％；
脂肪醇化合物5-10％。
所述的柴油机用甲醇燃料添加剂，其中各组分体积比为：
硝酸异辛酯为40-45％；
乙二醇二硝酸酯和/或丁三醇三硝酸酯15-20％；
乙二醇甲醚和/或乙二醇乙醚和/或乙二醇丁醚30-35％；
脂肪醇化合物为8-10％。
所述的柴油机用甲醇燃料添加剂，其中的脂肪醇化合物为C6-C10脂肪醇化合物中的一种或一种以上任意比例混合物。
含有上述甲醇燃料添加剂的柴油机用甲醇燃料，其中甲醇体积含量为93-97％，添加剂的体积含量为3-7％，所述的甲醇燃料中还有石油环烷酸500-1000PPM。
所述的柴油机用甲醇燃料，其中甲醇体积含量为95-97％，添加剂的体积含量为3-5％。
本发明的柴油机用甲醇燃料添加剂可以采用提高甲醇燃料的动力性能和点火性能，并大大提高了甲醇燃料的十六烷值。消除了甲醇对发动机系统部件的电位腐蚀作用。掺有该甲醇燃料添加剂的甲醇燃料可以替代柴油用作柴油机燃料，有利于节省石油资源和减少环境污染。
具体实施方式
本发明的甲醇燃料添加剂采用硝酸异辛酯、乙二醇二硝酸酯和/或丁三醇三硝酸酯；乙二醇甲醚和/或乙二醇乙醚和/或乙二醇丁醚，其作用是改善甲醇的着火性能，提高甲醇的十六烷值。所述的C6-C10脂肪醇化合物是起润滑剂作用的，其可以增加甲醇燃料的粘性和助溶作用。以消除甲醇对机器系统的冲刷腐蚀。由于C6-C10脂肪醇化合物的物理、化学性质均十分接近，分离较为困难，其单一成分产品价格十分贵，它们的市售产品经常是混合物形式，在本发明中采用混合物或单一产品形式，均不影响添加剂的性能，因此，从降低成本出发，实际生产过程均采用了C6-C10的混合物。为了进一步减少甲醇燃料的腐蚀作用，在添加剂中掺有浓度不超过1000PPM的石油环烷酸或其它二聚酸类物质。
上述硝酸异辛酯、乙二醇二硝酸酯和/或丁三醇三硝酸酯、乙二醇甲醚和/或乙二醇乙醚和/或乙二醇丁醚、C6-C10脂肪醇化合物、石油环烷酸均采用市售产品。
本发明的柴油机用甲醇燃料，由工业甲醇与本发明的柴油机用甲醇燃料添加剂组成，其中工业甲醇的体积百分含量为93-97％，添加剂的体积百分含量为3-7％。
上述柴油机用甲醇燃料中工业甲醇的最佳体积比为95-97％，添加剂的最佳体积比为3-5％。
上述柴油机用甲醇燃料添加剂的生产过程为：在常温下，按体积百分比量取各组分进行混合并搅拌均匀即可。
制取柴油机用甲醇燃料时，同样在常温下按体积百分比分别取纯度为99.99％的市售甲醇和本发明的甲醇燃料添加剂，将二者混合并搅拌均匀即可。
实施例1
取硝酸异辛酯35升、乙二醇二硝酸酯和丁三醇三硝酸酯各5升混合、然后再加入乙二醇甲醚25升和C6-C10脂肪醇化合物5升进行混合并搅拌均匀，得柴油机用甲醇燃料添加剂。
将上述添加剂70升，加入930升纯度为99.99％的甲醇内搅拌均匀，即成为本发明的柴油机用甲醇燃料。
实施例2取硝酸异辛酯45升、乙二醇二硝酸酯15升混合、然后再加入乙二醇丁醚30升和C6-C10脂肪醇化合物10升进行混合并搅拌均匀，得柴油机用甲醇燃料添加剂。加100克石油环烷酸搅拌均匀。然后与1900升甲醇混合，得本发明的柴油机用甲醇燃料2000升。
实施例3取硝酸异辛酯400升、丁三醇三硝酸酯200升；乙二醇甲醚和乙二醇乙醚各150升、乙二醇丁醚100升；C6脂肪醇化合物占70％体积的C6-C10脂肪醇化合物75升混合并加入1000克石油环烷酸搅拌均匀。然后与19000升甲醇混合，得本发明的柴油机用甲醇燃料约20000升。
实施例4取硝酸异辛酯370升、乙二醇二硝酸酯和丁三醇三硝酸酯混合物180升；乙二醇甲醚和乙二醇乙醚和乙二醇丁醚各80升；C6-C10脂肪醇化合物为70升。将上述各组分混合并搅拌均匀得860升柴油机用甲醇燃料添加剂。然后与19140升甲醇混合，得本发明的柴油机用甲醇燃料20000升。
实施例5取硝酸异辛酯45升、乙二醇二硝酸酯10升和丁三醇三硝酸酯5升混合搅拌均匀、然后再加入乙二醇甲醚、乙二醇乙醚和乙二醇丁醚各10升。C6-C10脂肪醇化合物10升进行混合并搅拌均匀，得柴油机用甲醇燃料添加剂。加100克石油环烷酸搅拌均匀。然后与3300升甲醇混合，得本发明的柴油机用甲醇燃料3400升。
Claims (5)
1.一种柴油机用甲醇燃料添加剂，其特征在于由如下体积比的组分构成：
硝酸异辛酯35-45％；乙二醇二硝酸酯和/或丁三醇三硝酸酯10-20％；
乙二醇甲醚和/或乙二醇乙醚和/或乙二醇丁醚25-40％；
脂肪醇化合物5-10％。
2.按照权利要求1的柴油机用甲醇燃料添加剂，其特征在于优选的各组分体积比为：
硝酸异辛酯为40-45％；
乙二醇二硝酸酯和/或丁三醇三硝酸酯15-20％；
乙二醇甲醚和/或乙二醇乙醚和/或乙二醇丁醚30-35％；
脂肪醇化合物为8-10％。
3.按照权利要求1或2的柴油机用甲醇燃料添加剂，其特征在于所述的脂肪醇化合物为C6-C10脂肪醇化合物中的一种或一种以上任意比例混合物。
4.一种含有权利要求1-3中任一权利要求所述的柴油机用甲醇燃料添加剂的柴油机用甲醇燃料，其特征在于甲醇体积含量为93-97％，添加剂的体积含量为3-7％，所述的甲醇燃料中还有石油环烷酸500-1000ppm。
5.按照权利要求4的柴油机用甲醇燃料，其特征在于所述甲醇体积含量为95-97％，添加剂的体积含量为3-5％。
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