CN101508918A

CN101508918A - 一种甲醇柴油及其制备方法

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Publication number: CN101508918A
Application number: CNA2009101114121A
Authority: CN
Inventors: 王勇; 陈来金
Original assignee: XIAMEN FEIJIE NEW ENERGY SOURCE TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: XIAMEN FEIJIE NEW ENERGY SOURCE TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2009-04-01
Filing date: 2009-04-01
Publication date: 2009-08-19

Abstract

一种甲醇柴油及其制备方法，涉及一种液体含碳燃料。提供一种可供柴油汽车使用的代替纯柴油的甲醇柴油及其制备方法和助溶剂的制备方法。原料为柴油40～60、甲醇13～16、助溶剂20～35，煤油或白油5～10、十六烷值增进剂0.1～0.2、丙酮2～3、防腐剂0.1～0.2。将防腐剂加入丙酮搅拌得原料A；将甲醇、煤油或白油、十六烷值增进剂和原料A搅拌，加入柴油和助溶剂即得甲醇柴油。助溶剂由含活性剂成分的原料组成，在废油或工业棕榈油中加入硫酸，加入含工业碱的盐水，取上清液加热，蒸馏后的冷却回流液即为助溶剂。或将废油或工业棕榈油加热，加入硫酸和脱色剂，至黄色或红色停止加热，经冷却后滤除杂质，即得助溶剂。

Description

一种甲醇柴油及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种液体含碳燃料，尤其是涉及一种可供柴油汽车使用的代替纯柴油的甲醇柴油及其制备方法。

背景技术

与汽油机相比，柴油机具有热效率高和输出功率大等优点，应用领域广泛，但柴油机的发展却始终受到氮氧化合物和碳烟排放的制约。要克服柴油机的这一缺点，使用含氧燃料作为含氧添加剂与柴油混合被认为是降低柴油机污染物排放的有效措施。

国内外研究成果和运行实践表明，在成品油中添加20％以下改性甲醇(即M20甲醇汽、柴油)可以在不改变发动机结构及参数的情况下，分别替代成品汽油、柴油应用于各种发动机，并能与成品油互换使用，基本不影响发动机的动力性，可以明显降低汽车尾气排放中的有害物质，是国内外公认的清洁能源。甲醇清洁柴油是一种新能源产品，使用甲醇清洁混合燃料，具有保护大气环境、节省石油资源、使用灵活方便和经济性好等特点。在石油日趋短缺、环境严重污染和高油价给我国正常的生产和生活秩序带来严重影响的形势下，发展替代能源可以产生巨大的经济效益、社会效益和生态效益。

甲醇燃料是资源丰富的、燃烧清洁的、具有广阔应用前景的石油替代燃料，其作为内燃机的一种代用燃料，具有含氧量高、燃烧迅速和燃烧后产生的有害排放物低等特点。由于柴油机的热效率比汽油机高得多，因此甲醇在柴油机中应用将会带来更大得节能效果，是公认的洁净燃料，将甲醇作为超低排放的燃料在国外已经得到一些应用。我国目前已有部分省市开始利用天然气或煤合成甲醇燃料，用来生产不同比例的甲醇柴油用于柴油机上。

有关甲醇柴油已有不少相关报道。公开号为CN101205487发明专利申请提供一种甲醇柴油，由柴油、甲醇和甲苯组成，其重量份配比为：柴油70，甲醇15～30，甲苯5～10。该发明的优点是：完全能代替柴油使用，缓解柴油供应短缺的现象，减少尾气排放，冬天易启动。

公开号为CN101182426发明专利申请提供一种车用高比例甲醇柴油，由70％(w)至85％(w)的甲醇、10％(w)至25％(w)的柴油和5％(w)至10％(w)添加剂组成。优点是：以煤化燃料甲醇为主，可以减轻对石油的过分依赖及降低柴油在内燃机中燃烧时的有害物质的排放。

公开号为CN101024784发明专利申请提供一种通用甲醇柴油及其配制方法，通用甲醇柴油的组成包括：甲醇、柴油和助剂，甲醇的重量份数为10～80，柴油的重量份数为70～10，助剂的重量份数为5～10。该发明产品完全可以单用或混合使用，无须改动柴油发动机。

发明内容

本发明的目的是提供一种可供柴油汽车使用的代替纯柴油的甲醇柴油及其制备方法。

本发明的另一目的是提供制备上述甲醇柴油的原料中的助溶剂的制备方法。

本发明所述甲醇柴油的原料组成及其按体积比的含量为柴油40～60、甲醇13～16、助溶剂20～35，煤油或白油5～10、十六烷值增进剂0.1～0.2、丙酮2～3、防腐剂0.1～0.2。

所述甲醇柴油的原料组成及其按体积比的含量最好为柴油70、甲醇15、助溶剂25、煤油或白油5、十六烷值增进剂0.1、丙酮2、防腐剂0.1。所述甲醇最好为由天然气或煤炭提炼的含量99.9％精醇。所述白油可选用溶剂油或抽余油等。所述十六烷值增进剂可选用硝酸异戊醋、硝酸正己醋或异丙基硝酸醋等。所述防腐剂可选用亚硝酸纳等。

本发明所述甲醇柴油的制备方法包括以下步骤：

1)将防腐剂加入丙酮中，搅拌溶解后得原料A，密封待用；

2)将甲醇、煤油或白油、十六烷值增进剂和原料A搅拌，再加入柴油和助溶剂继续搅拌，即得甲醇柴油。

所述助溶剂由含活性剂成分的原料组成，其制备方法包括以下步骤：

1)在废油或工业棕榈油中加入硫酸，得酸性生物油；

2)在酸性生物油中加入含有工业碱的盐水，搅拌，静置，取上清液弱酸性生物油；

3)将弱酸性生物油加热升温，经蒸馏后的冷却回流液即为助溶剂。

按体积比，废油或工业棕榈油与硫酸的配比最好为100∶(0.5～1)。按质量百分比，硫酸的浓度最好为98％。所述废油可选自废动物油，废植物油，或废动物油与废植物油混合油等。按体积比，盐水的加入量最好为酸性生物油的0.5～1，所述工业碱的含量按质量百分比最好为盐水的5％；按质量百分比，盐水的浓度最好为30％。所述搅拌最好使pH值中和至8～10，静置的时间最好为4h。所述蒸馏的馏出口温度最好为280～300℃。

所述助溶剂由含活性剂成分的原料组成，其另一种制备方法包括以下步骤：

1)将废油或工业棕榈油搅拌加热，加入硫酸和脱色剂，继续搅拌至黄色或红色即可停止加热；

2)经冷却后用过滤网滤除杂质，即得助溶剂。

所述废油可选自废动物油，废植物油，或废动物油与废植物油混合油等，按体积比，废油或工业棕榈油与硫酸和脱色剂的配比为100∶(1～2)∶(2～3)。加热的温度最好为60～80℃。按质量百分比，硫酸的浓度最好为98％；所述的脱色剂可选用次氯酸钠、过氧化氢、氢氧化钠、硫酸钠或盐酸钠等。

本发明的甲醇柴油由于使用了大量的废动物油，或废植物油，或废动物油与废植物油混合油，或工业棕榈油和甲醇，可使油料成本大为下降，具有很强的市场竞争力，用上述组分和上述方法制备的甲醇柴油，样品经福建省石油产品质量监督检验站根据GB252～2000《轻柴油》按0#柴油规格检验，其主要项目检验结果如表1所示。

由表1可见其质量基本符合0#轻质纯柴油的国家标准，完全可以代替轻质纯柴油在汽车上直接使用。又由于该甲醇柴油的互溶性很好，在调制后可以数月不变质，在纯柴油越来越贵、宾馆饭店剩菜中的大量的动植物油急待处理的情况下，用低成本甲醇和废弃的动植物油代替约30％的纯柴油，可使甲醇柴油价格在低于纯柴油的情况下仍有很大的盈利空间，是一种既受生产经营者欢迎又受广大消费者欢迎的新油品。

表1

具体实施方式

以下实施例将对本发明作进一步的说明。

实施例1

1)在废动物油中加入浓度为98％浓硫酸，得酸性生物油；按体积比，废动物油与浓硫酸的配比为100∶0.5；

2)在酸性生物油中加入含有工业碱的浓度30％浓盐水，搅拌，静置，取上清液弱酸性生物油；按体积比，浓盐水的加入量为酸性生物油的0.7，所述工业碱的含量按质量百分比为浓盐水的5％，所述搅拌使pH值中和至8～10，静置的时间为4h。

3)将弱酸性生物油加热升温，经蒸馏后的冷却回流液即为助溶剂。所述蒸馏的馏出口温度最好为290℃。

实施例2

与实施例1类似，其区别在于采用废植物油替换废动物油，按体积比，废植物油与浓硫酸的配比为100∶0.6；按体积比，浓盐水的加入量为酸性生物油的0.5；所述蒸馏的馏出口温度为280℃。

实施例3

与实施例1类似，其区别在于采用废动物油与废植物油混合油替换废动物油，按体积比，“废动物油与废植物油混合油”与浓硫酸的配比为100∶0.7；按体积比，浓盐水的加入量为酸性生物油的0.8；所述蒸馏的馏出口温度为285℃。

实施例4

与实施例1类似，其区别在于采用工业棕榈油替换废动物油，按体积比，工业棕榈油与浓硫酸的配比为100∶1；按体积比，浓盐水的加入量为酸性生物油的1；所述蒸馏的馏出口温度为300℃。

实施例5

1)将废动物油搅拌加热，加入硫酸和脱色剂次氯酸钠，继续搅拌至黄色或红色即可停止加热；按体积比，废动物油与硫酸和脱色剂的配比为100∶1∶2，加热的温度为70℃，按质量百分比，硫酸的浓度为98％。

2)经冷却后用过滤网滤除杂质，即得助溶剂。

实施例6

与实施例5类似，其区别在于用废植物油替换废动物油，脱色剂采用过氧化氢，按体积比，废植物油与硫酸和脱色剂的配比为100∶2∶3，加热的温度为60℃，按质量百分比，硫酸的浓度为98％。

实施例7

与实施例5类似，其区别在于用废动物油与废植物油混合油替换废动物油，脱色剂采用氢氧化钠，按体积比，“废动物油与废植物油混合油”与硫酸和脱色剂的配比为100∶1.4∶2.3，加热的温度为75℃，按质量百分比，硫酸的浓度为98％。

实施例8

与实施例5类似，其区别在于用工业棕榈油替换废动物油，脱色剂采用硫酸钠，按体积比，工业棕榈油与硫酸和脱色剂的配比为100∶1.6∶2.6，加热的温度为80℃，按质量百分比，硫酸的浓度为98％。

实施例9

与实施例5类似，其区别在于用工业棕榈油替换废动物油，脱色剂采用盐酸钠，按体积比，工业棕榈油与硫酸和脱色剂的配比为100∶1.5∶2.7，加热的温度为65℃，按质量百分比，硫酸的浓度为98％。

以下给出制备甲醇柴油的实施例。

实施例10

将防腐剂加入丙酮中，搅拌溶解后得原料A，密封待用；将甲醇、煤油、十六烷值增进剂和原料A搅拌，再加入柴油和助溶剂继续搅拌，即得甲醇柴油。按质量比，柴油60、甲醇15、助溶剂25，煤油5、十六烷值增进剂0.2、丙酮3、亚硝酸纳0.2。甲醇采用天然气提炼的含量99.9％精醇。所述十六烷值增进剂选用硝酸异戊醋。

实施例11

与实施例10类似，其区别在于按质量比，柴油50、助溶剂35、甲醇15，煤油5、十六烷值增进剂0.2、丙酮3、亚硝酸纳0.2。

实施例12

与实施例10类似，其区别在于按质量比，柴油40、助溶剂35、甲醇15，煤油5、十六烷值增进剂0.2、丙酮3、亚硝酸纳0.2。甲醇采用煤炭提炼的含量99.9％精醇。所述十六烷值增进剂选用硝酸正己醋。

实施例13

与实施例10类似，其区别在于按质量比，柴油60、助溶剂30、甲醇15，白油5、十六烷值增进剂0.2、丙酮3、亚硝酸纳0.2。白油选用溶剂油。所述十六烷值增进剂选用硝酸正己醋。

实施例14

与实施例10类似，其区别在于按质量比，柴油60、助溶剂20、甲醇15，白油5、十六烷值增进剂0.2、丙酮3、亚硝酸纳0.2。甲醇采用煤炭提炼的含量99.9％精醇。白油选用溶剂油。所述十六烷值增进剂选用异丙基硝酸醋。

实施例15

与实施例10类似，其区别在于按质量比，柴油50、助溶剂20、甲醇15，白油5、十六烷值增进剂0.2、丙酮3、亚硝酸纳0.2。白油选用抽余油。

实施例16

与实施例10类似，其区别在于按质量比，柴油40、助溶剂20、甲醇15，煤油5、十六烷值增进剂0.1、丙酮2、亚硝酸纳0.1。所述十六烷值增进剂选用异丙基硝酸醋。

Claims

1.一种甲醇柴油，其特征在于其原料组成及其按体积比的含量为柴油40～60、甲醇13～16、助溶剂20～35，煤油或白油5～10、十六烷值增进剂0.1～0.2、丙酮2～3、防腐剂0.1～0.2。

2.如权利要求1所述的一种甲醇柴油，其特征在于所述甲醇柴油的原料组成及其按体积比的含量为柴油70、甲醇15、助溶剂25、煤油或白油5、十六烷值增进剂0.1、丙酮2、防腐剂0.1。

3.如权利要求1或2所述的一种甲醇柴油，其特征在于所述甲醇为由天然气或煤炭提炼的含量99.9％精醇，所述白油为溶剂油或抽余油。

4.如权利要求1或2所述的一种甲醇柴油，其特征在于所述十六烷值增进剂为硝酸异戊醋、硝酸正己醋或异丙基硝酸醋。

5.如权利要求1或2所述的一种甲醇柴油，其特征在于所述防腐剂为亚硝酸纳。

6.如权利要求1所述的一种甲醇柴油的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将防腐剂加入丙酮中，搅拌溶解后得原料A，密封待用；

7.如权利要求6所述的一种甲醇柴油的制备方法，其特征在于所述助溶剂由含活性剂成分的原料组成，其制备方法包括以下步骤：

1)在废油或工业棕榈油中加入硫酸，得酸性生物油；

8.如权利要求7所述的一种甲醇柴油的制备方法，其特征在于按体积比，废油或工业棕榈油与硫酸的配比为100∶0.5～1；按质量百分比，硫酸的浓度为98％；所述废油为废动物油，废植物油，或废动物油与废植物油混合油；按体积比，盐水的加入量为酸性生物油的0.5～1，所述工业碱的含量按质量百分比为盐水的5％；按质量百分比，盐水的浓度为30％；所述搅拌使pH值中和至8～10，静置的时间为4h；所述蒸馏的馏出口温度为280～300℃。

9.如权利要求6所述的一种甲醇柴油的制备方法，其特征在于所述助溶剂由含活性剂成分的原料组成，其制备方法包括以下步骤：

1)将废油或工业棕榈油搅拌加热，加入硫酸和脱色剂，继续搅拌至黄色或红色即停止加热；

2)经冷却后用过滤网滤除杂质，即得助溶剂。

10.如权利要求9所述的一种甲醇柴油的制备方法，其特征在于所述废油为废动物油，废植物油，或废动物油与废植物油混合油；按体积比，废油或工业棕榈油与硫酸和脱色剂的配比为100∶(1～2)∶(2～3)；加热的温度为60～80℃；按质量百分比，硫酸的浓度为98％；所述的脱色剂为次氯酸钠、过氧化氢、氢氧化钠、硫酸钠或盐酸钠。