CN101705116B - 一种甲醇柴油及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种甲醇柴油，其由下述体积份的原料制成：柴油50-80份；甲醇15-40份；表面活性剂6-18份；助溶剂3-12份；腐蚀抑制剂2-8份；十六烷值改进剂1-4份。本发明还公开了甲醇柴油的制备方法。本发明的产品具有良好的相溶稳定性，在常温常压条件下能够稳定贮存六个月以上而不出现分层，解决了对金属部件及橡塑件的腐蚀和溶胀问题，延长了机器使用工作寿命，燃烧后废气和颗粒物的排放大幅度减少，可以作为一种清洁能源替代现有的柴油直接用于民用和工业生产，具有广阔的应用前景。

Description

一种甲醇柴油及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种甲醇柴油，还涉及甲醇柴油的制备方法。

背景技术

随着国民经济的快速发展，对能源的需求日趋增大。柴油作为大功率内燃机的主要燃料，常有供不应求局面出现。虽然国际原油价格近期暂时回落，但从长远来看，原油资源总有枯竭。而且柴油机尾气中颗粒物、氮氧化合物和碳氢化合物的含量很高，污染环境，严重损害人体健康。醇类燃料作为重要的可再生燃料是近年来人们研究的最大热点，醇类燃料主要是指甲醇、乙醇，它们都具有使用、贮存和运输方便的特点。其中甲醇的来源十分丰富，可从固体原料煤炭、液体原料石脑油和渣油、气体原料天然气和油田气及煤层气等中制取。我国是富煤炭、缺油气、少再生能源的国家，预测出的全国煤炭资源总量达6000亿吨，是世界上煤炭储存最丰富的国家之一，这样的国情决定了以煤为原料生产甲醇燃料是缓解我国石油供应矛盾的有效措施之一。甲醇具有燃烧性能良好、热效率高、比能耗低、排放的颗粒物和氮氧化物(NOX)含量低、来源广泛，价格低廉等优点。

甲醇燃料十六烷值为3个单位，仅及柴油的1/15。甲醇的燃点高达470℃，比柴油的200-220℃高得多。过高的着火温度限制了甲醇在压燃式发动机上应用。这也是目前醇燃料普遍应用于点燃式发动机以替代汽油的重要原因。甲醇-柴油在开发、生产和应用存在的一些技术问题如下：甲醇加入柴油后的混融和分层问题，甲醇燃烧不充分产生甲醛的问题，如何使甲醇大比例加入的问题，甲醇-柴油的动力下降和速度冲击问题，应用中甲醇-柴油对油路及气缸金属部分的腐蚀问题、以及对橡塑件的腐蚀和溶胀问颗等。

发明内容

本发明提供了一种形态均一稳定期长、燃烧性能良好、高效清洁的甲醇柴油，不但增大了甲醇的含量，有效解决了甲醇柴油的分层问题，而且解决了醇燃料在酸性条件下有较大腐蚀性的问题节油效果良好，有效降低了尾气中有害气体及颗粒物的排放。

本发明的技术方案如下：

本发明的甲醇柴油，是由下述体积份的原料制成：

柴油                50-80份；

甲醇                15-40份；

表面活性剂          6-18份；

助溶剂              3-12份；

腐蚀抑制剂          2-8份；

十六烷值改进剂      1-4份；

其中，所述表面活性剂由甘油三酸酯3-10体积份和甘油单酸酯3-8体积份组成，所述的助溶剂由油酸2-7体积份和脂肪醇聚氧乙烯醚1-5体积份组成，所述的腐蚀抑制剂由环戊二烯基合铁1-3体积份和异丁酸甲酯1-5体积份组成，所述十六烷值改进剂由2-乙氧基乙基硝酸酯0.5-2体积份和硝酸异辛酯0.5-2体积份组成。

本发明中所用表面活性剂的存在，产生混合吸附，界面张力进一步下降至超低(10-3～10-5mN/m)，以致产生瞬时负界面张力。由于负界面张力是不能存在的，因此体系将自发扩张界面，更多的表面活性剂吸附于界面而使其体积浓度降低，制止界面张力恢复至零或微小的正值。这种由瞬时负界面张力而导致的体系界面自发扩张的结果就形成了微乳液。如果微乳液发生聚结，则界面面积缩小，又产生负界面张力，从而对抗微乳液的聚结，故而本产品可以稳定贮存。本发明中所用助溶剂，可以调节微乳液的HLB值及表面活性剂单分子膜的粘弹性，进一步降低界面张力，从而可大大提高表面活性剂的增溶能力，形成的乳化液稳定时间更长，低温下不易出现分层。

本发明的甲醇柴油通过下述步骤制备而得：

(1)常温常压下，将甲醇注入原料混溶罐中，按照比例再加入表面活性剂甘油三酸酯、甘油单酸酯，不断搅拌15-20分钟，得到溶液A；

(2)按比例将柴油加入溶液A中，不断搅拌20-30分钟，得到溶液B；

(3)将助溶剂油酸、脂肪醇聚氧乙烯醚按照比例加入溶液B中，搅拌30-35分钟，得到溶液C；

(4)将十六烷值改进剂2-乙氧基乙基硝酸酯、硝酸异辛酯加入溶液C中，搅拌20-30分钟，得到溶液D；

(5)将腐蚀抑制剂环戊二烯基合铁、异丁酸甲酯按照比例加入溶液D中，不断搅拌30-40分钟后过滤混合溶液，即得到甲醇柴油产品。

本发明的有益效果是：

(1)本发明产品具有良好的相溶稳定性，形成了稳定的微乳液甲醇柴油，生产出的甲醇柴油在常温常压条件下能够稳定贮存六个月以上而不出现分层。

(2)本发明的甲醇柴油产品对油路及气缸金属部分的腐蚀小，解决了对金属部件及橡塑件的腐蚀和溶胀问题，延长了机器使用工作寿命。

(3)本发明的甲醇柴油燃烧后废气和颗粒物的排放大幅度减少，可以作为一种清洁能源替代现有的柴油直接用于民用和工业生产，具有广阔的应用前景。

具体实施方式

实施例1

量取下述体积份的原料：柴油50份，甲醇30份，甘油三酸脂3份，甘油单酸脂3份，油酸2份，脂肪醇聚氧乙烯醚3份，环戊二烯基合铁2份，异丁酸甲酯3份，2-乙氧基乙基硝酸酯0.5份，硝酸异辛酯1份。

常温常压下，将甲醇注入原料混溶罐中，再加入表面活性剂甘油三酸酯、甘油单酸酯，不断搅拌15-20分钟，得到溶液A；将柴油加入溶液A中，不断搅拌20-30分钟，得到溶液B；将助溶剂油酸、脂肪醇聚氧乙烯醚按照比例加入溶液B中，搅拌30-35分钟，得到溶液C；将十六烷值改进剂2-乙氧基乙基硝酸酯、硝酸异辛酯加入溶液C中，搅拌20-30分钟，得到溶液D；将腐蚀抑制剂环戊二烯基合铁、异丁酸甲酯按照比例加入溶液D中，不断搅拌30-40分钟后过滤混合溶液，即得到甲醇柴油产品。

实施例2

与实施例1所不同的是所用原料的体积组成为：

柴油80份，甲醇40份，甘油三酸脂10份，甘油单酸脂3份，油酸7份，脂肪醇聚氧乙烯醚2份，环戊二烯基合铁2份，异丁酸甲酯2份，2-乙氧基乙基硝酸酯2份，硝酸异辛酯2份。

实施例3

与实施例1所不同的是所用原料的体积份组成为：

柴油70份，甲醇15份，甘油三酸脂5份，甘油单酸脂6份，油酸3份，脂肪醇聚氧乙烯醚5份，环戊二烯基合铁1份，异丁酸甲酯1份，2-乙氧基乙基硝酸酯1份，硝酸异辛酯2份。

实施例4

与实施例1所不同的是所用原料的体积份组成为：

柴油70份，甲醇15份，甘油三酸脂10份，甘油单酸脂8份，油酸2份，脂肪醇聚氧乙烯醚1份，环戊二烯基合铁3份，异丁酸甲酯5份，2-乙氧基乙基硝酸酯0.5份，硝酸异辛酯0.5份。

实施例5

与实施例1所不同的是所用原料的体积份组成为：

柴油80份，甲醇30份，甘油三酸脂5份，甘油单酸脂8份，油酸7份，脂肪醇聚氧乙烯醚5份，环戊二烯基合铁1份，异丁酸甲酯1份，2-乙氧基乙基硝酸酯1份，硝酸异辛酯2份。

Claims (2)

1.一种甲醇柴油，其特征是由下述体积份的原料制成：

柴油            50-80份；

甲醇            15-40份；

表面活性剂      6-18份；

助溶剂          3-12份；

腐蚀抑制剂      2-8份；

十六烷值改进剂  1-4份；

所述表面活性剂由甘油三酸酯3-10体积份和甘油单酸酯3-8体积份组成，所述的助溶剂由油酸2-7体积份和脂肪醇聚氧乙烯醚1-5体积份组成，所述的腐蚀抑制剂由环戊二烯基合铁1-3体积份和异丁酸甲酯1-5体积份组成，所述十六烷值改进剂由2-乙氧基乙基硝酸酯0.5-2体积份和硝酸异辛酯0.5-2体积份组成。

2.一种权利要求1所述的甲醇柴油的制备方法，其特征是采用下述步骤：

(1)常温常压下，将甲醇注入原料混溶罐中，按照比例再加入表面活性剂甘油三酸酯、甘油单酸酯，不断搅拌15-20分钟，得到溶液A；

(2)按比例将柴油加入溶液A中，不断搅拌20-30分钟，得到溶液B；

(3)将助溶剂油酸、脂肪醇聚氧乙烯醚按照比例加入溶液B中，搅拌30-35分钟，得到溶液C；

(4)将十六烷值改进剂2-乙氧基乙基硝酸酯、硝酸异辛酯加入溶液C中，搅拌20-30分钟，得到溶液D；

(5)将腐蚀抑制剂环戊二烯基合铁、异丁酸甲酯按照比例加入溶液D中，不断搅拌30-40分钟后过滤混合溶液，即得到甲醇柴油产品。