CN101886004B - 一种甲醇汽油添加剂及其配制的甲醇汽油以及它们的生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种甲醇汽油添加剂及其配制的甲醇汽油以及它们的生产方法，甲醇汽油添加剂按以下质量百分比配比：正丁醇20～40％；乙醇5～25％；丙酮3～13％；叔丁醇2～10％；十二醇4～9％；2-6二叔丁基-4-甲基苯酚2～6％；AH-BSF-217铜腐抑制剂1.5～5％；异丙醚5～15％；环戊二烯三羰基锰2～4％。生产方法为：按顺序加入原料，在反应釜中充分搅拌30～60分钟后，取样观察其颜色变化，当其变为透明黄色或淡红色液体时，即可停止搅拌，然后打入成品罐。甲醇汽油的配制：各组份质量百分比为：甲醇汽油添加剂0.5％～5％；甲醇15～60％；组份油34.7～84％。本发明甲醇汽油添加剂配制的甲醇汽油，具有辛烷值高、抗爆性能好、燃烧充分、降低汽车尾气排放、无气阻、汽车冷启动容易等优点。
Description
技术领域
本发明属于能源技术类下的车用汽油及其添加剂类，涉及一种甲醇汽油添加剂及其配制的甲醇汽油以及甲醇汽油添加剂、甲醇汽油的生产方法。
背景技术
我国是油气资源相对匮乏的国家，但石油需求量很大，石油消费量已超过日本，成为仅次于美国的全球第二大石油消费国。随着国家的发展和人民生活水平的不断提高，近几年来汽车销售量逐年猛增，车用汽油的需求量也越来越大。
1、传统产品情况
长期以来，使用传统汽油对环境的污染，加上石油资源日益紧缺，供需矛盾日见突显，发展替代能源对国民经济的可持续发展具有特别重要的意义。
2、替代产品情况
(1)目前，国内外采用了多种替代方案，如乙醇汽油、生物油燃料、天然气和燃料等。但是这些方案推广起来，都存在一定的缺陷，如乙醇汽油中的乙醇生产，要消耗大量的粮食，成本也很高；如长期使用生物油对汽车发动机损害较大；天然气和氢燃料在使用前需要改装汽车的发动机装置，改装成本也较高。当使用气体燃料时，汽车储气罐占用汽车后背箱空间，且日常使用中的安全问题还没有得到很好的解决等，这些都是一系列亟待的问题。
(2)针对上述问题，近几年来全国好多地方都在搞甲醇汽油，但目前市场上一些甲醇汽油存在的诸如油品对汽车金属部件的腐蚀以及对橡胶件的溶涨和低温启动难的问题，而且也没有统一的国家标准，因此，也制约着其推广和健康发展。
面对以上情况，结合我国国情，立足我们山东枣庄当地煤炭资源丰富、煤制甲醇技术成熟、甲醇供应充足的有利条件，本申请人自主研发了甲醇汽油。但在期初也曾出现过油品易氧化、稳定时间不理想、夏季容易发生气阻现象等问题。为解决这些问题，本申请人经不断探索研究，又发明了新型甲醇汽油添加剂，用于该甲醇汽油中，并使工艺技术日臻完善成熟，产品质量也逐步稳定提高。
发明内容
本发明的第一个目的是为改善和稳定甲醇汽油的产品质量，提供一种甲醇汽油添加剂。它能使甲醇和汽油及以直馏汽油和汽油调配成的组份汽油稳定互溶，保护汽车的橡胶、金属部件，并使汽车冷启动容易，燃烧充分，增强动力。
本发明的第二个目的是提供一种用该甲醇汽油添加剂配制生产而成的甲醇汽油。
本发明的第三个目的是提供上述甲醇汽油添加剂、甲醇汽油的生产方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种甲醇汽油添加剂，其特征是，其原料按以下质量百分比配比：
正丁醇 20～40％；
乙醇 5～25％；
丙酮 3～13％；
叔丁醇 2～10％；
十二醇 4～9％；
2-6二叔丁基-4-甲基苯酚 2～6％；
AH-BSF-217铜腐抑制剂 1.5～5％；
异丙醚 5～15％；
环戊二烯三羰基锰(CMT) 2～4％。
根据所述的甲醇汽油添加剂，其特征是，其原料按以下质量百分比配比：
正丁醇 35％；
乙醇 20％；
丙酮 8％；
叔丁醇 7％；
十二醇 7％；
2-6二叔丁基-4-甲基苯酚 3％；
AH-BSF-217铜腐抑制剂 2％；
异丙醚 14％；
环戊二烯三羰基锰(CMT) 4％。
根据所述的甲醇汽油添加剂，其特征是，其原料按以下质量百分比配比：
正丁醇 40％；
乙醇 16％；
丙酮 7％；
叔丁醇 8％；
十二醇 5％；
2-6二叔丁基-4-甲基苯酚 4％；
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异丙醚 13％；
环戊二烯三羰基锰(CMT) 4％。
根据所述的甲醇汽油添加剂，其特征是，其原料按以下质量百分比配比：
正丁醇 38％；
乙醇 18％；
丙酮 8％；
叔丁醇 6％；
十二醇 7％；
2-6二叔丁基-4-甲基苯酚 5％；
AH-BSF-217铜腐抑制剂 4％；
异丙醚 11％；
环戊二烯三羰基锰(CMT) 3％。
根据所述的甲醇汽油添加剂，其特征是，其原料按以下质量百分比配比：
正丁醇 30％；
乙醇 20％；
丙酮 10％；
叔丁醇 7％；
十二醇 6％；
2-6二叔丁基-4-甲基苯酚 5％；
AH-BSF-217铜腐抑制剂 3％；
异丙醚 15％；
环戊二烯三羰基锰(CMT) 4％。
一种生产所述甲醇汽油添加剂的方法，其特征是：按所述原料配比和以下顺序加入原料：正丁醇、乙醇、丙酮、叔丁醇7％、十二醇、2-6二叔丁基-4-甲基苯酚、AH-BSF-217铜腐抑制剂、异丙醚、环戊二烯三羰基锰(CMT)；在装有减速搅拌机的反应釜中充分搅拌30～60分钟后，取样观察其颜色变化，当其变为透明黄色或淡红色液体时，即可停止搅拌，然后打入成品罐。
一种根据所述甲醇汽油添加剂配制的甲醇汽油，其特征是：各组份质量百分比为：甲醇汽油添加剂0.5％～5％；甲醇15～60％；组份油34.7～84％。
根据所述甲醇汽油添加剂配制的甲醇汽油，其特征是：各组份质量百分比为：甲醇汽油添加剂1.5％；甲醇30％；组份油68.5％。
根据所述甲醇汽油添加剂配制的甲醇汽油，其特征是：各组份质量百分比为：甲醇汽油添加剂2.5％；甲醇30％；组份油67.5％。
一种根据所述甲醇汽油添加剂配制生产甲醇汽油的方法，其特征是：按所述质量百分比先将甲醇用油泵打入带减速搅拌机的反应釜内，然后加入所述比例的甲醇汽油添加剂，再加入组份油，开始启动搅拌机，搅拌机转速控制在200转/分钟，搅拌30～60分钟后，打入成品罐，让其静置24小时，即为成品甲醇汽油。
本发明用本发明甲醇汽油添加剂配制的甲醇汽油不仅辛烷值高、而且具有在常温(-10℃～30℃)下储存时间长等优点(可达到储存6个月油不分层)。
本发明在实现甲醇汽油品质稳定的同时，也解决了目前市场上有的甲醇汽油使用中存在的其他问题。本甲醇汽油添加剂配制的甲醇汽油，具有辛烷值高、抗爆性能好、燃烧充分、降低汽车尾气排放、无气阻、汽车冷启动容易等优点。
本发明在大规模生产中，工艺比较简单，易于操作。基础油可以用直馏汽油、催化裂化汽油、烷基化汽油以及重整汽油。本发明选用直馏汽油和催化汽油调合后，作为甲醇汽油调合组份油，可根据所要调配的甲醇汽油辛烷值高低而控制，可灵活掌握，具有较强的通用性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：
一、本发明甲醇汽油添加剂发明的背景、构思与配制方法
经研究发现，甲醇和汽油的物理性质、化学性质在许多方面存在着相似处和不同点。见表(1)。
表(1)
| 项目 | 汽油(异辛烷) | 甲醇 |
| 化学分子式 | C8H18 | CH3OH |
| 理论空燃比值 | 15.1 | 6.45 |
| 热值(kcal/kg) | 10600 | 4800 |
| 汽化潜热(kcal/kg) | 65 | 263 |
| 辛烷值(RON) | 100 | 106 |
| 辛烷值(马达法) | 100 | 92 |
| 着火点 | 275 | 500 |
| 沸点 | 99.4 | 64.4 |
注：
(1)从分子结构看，汽油中不含氧，而甲醇含氧，应更有利于燃烧完全。
(2)从理论空燃比看，甲醇小于汽油的，各方面条件适宜时，可以实现稀薄燃烧。
(3)从热值看，甲醇比汽油的小。因此，作同样的功，用甲醇燃料要比汽油多。
(4)从汽化潜热看，甲醇汽化焓高于汽油，燃烧时较难汽化，冷启动困难。
(5)从辛烷值看，甲醇的较高，抗爆性能好。
(6)从着火点看，甲醇远高于汽油，说明它不易压缩点火。
(7)从沸点看，甲醇的较低，在能使汽油沸腾的条件下，甲醇也能沸腾，这对燃料的汽化有利。
从表(1)的对比可以看出，甲醇如作为燃料成分添加到汽油中，有它的优点，也有它的缺点。这就需要甲醇汽油添加剂来改变它的一些性质，扬长避短，提升品质。通过分析，我们明确了甲醇的以下弱点就是我们技术攻关的重点：①由于甲醇为高极性物质，汽油为低极性物质，两者相溶，稳定性差；②甲醇和汽油调合后，由甲醇氧化和烧燃过程中产生的有机酸会对汽车的金属部件产生腐蚀。对汽车的橡胶件产生溶涨；③甲醇的蒸汽压低，汽车使用时，易产生气阻；④甲醇的汽化潜热低，着火点高，因此，冷启动困难。
针对以上弱点，本发明在甲醇汽油添加剂中加入了抗氧化剂、铜腐抑制剂、清净剂、抗爆剂和互溶剂。甲醇汽油添加剂原料配比见表(2)。
表(2)
| 原料名称 | 添加量(质量％) |
| 正丁醇 | 20～40 |
| 乙醇 | 5～25 |
| 丙酮 | 3～13 |
| 叔丁醇 | 2～10 |
| 十二醇 | 4～9 |
| 2-6二叔丁基-4-甲基苯酚 | 2～6 |
| AH-BSF-217铜腐抑制剂 | 1.5～5 |
| 异丙醚 | 5～15 |
| 环戊二烯三羰基锰(CMT) | 2～4 |
注：
表(2)中甲醇汽油添加剂各原料的相关作用是：①2-6二叔丁基-4-甲基苯酚、AH-BSF-217铜腐抑制剂是抗氧化、抗腐蚀剂。对甲醇汽油在氧化燃烧过程中产生有机酸具有抑制作用；②环戊二烯三羰基锰(CMT)、异丙醚为辛烷值改进剂，起抗爆作用；③正丁醇、乙醇、丙酮、叔丁醇、十二醇为互溶剂，在增加甲醇与汽油互溶性的同时，也能减少气阻现象，增加甲醇汽油的抗爆性能。
按表(2)所示比例和先后顺序(从上到下)，加入各原料，在装有减速搅拌机的反应釜中充分搅拌30～60分钟后，取样观察其颜色变化，当其变为透明黄色或淡红色液体时，即可停止搅拌。然后打入成品罐。
二、甲醇汽油添加剂实施例
甲醇汽油添加剂原料具体配比：
三、甲醇汽油的配制
甲醇汽油添加剂配制的甲醇汽油，各组份质量百分比为：甲醇汽油添加剂0.5％～5％；甲醇15～60％；组份油34.7～84％。具体配比参见表3、表4、表5。
配制方法：以30％的无水甲醇为例，先将30％的无水甲醇(甲醇含量99.9％～99.99％)用油泵打入带减速搅拌机的反应釜内。然后加入相应比例的甲醇汽油添加剂0.5％～5％，再加入调合组份油，开始启动搅拌机，搅拌30～60分钟(搅拌机转速控制在200转/分钟)后，打入成品罐。让其静置24小时，即为成品甲醇汽油。
在配制甲醇汽油时，可根据添加甲醇的不同比例，来配制成甲醇汽油的不同标号(一般加入本甲醇汽油添加剂0.5～5％之间)。
四、甲醇汽油实施例
下表(3)、表(4)、表(5)是对3种不同辛烷值组份油中加甲醇配制的甲醇汽油试验数据。表(3)、表(4)、表(5)中所用组份油为直馏汽油与催化汽油调合所得，辛烷值(RON)分别为≥82、≥88、≥90.5。
表(3)
表(4)
表(5)
五、本发明的优点、效果
随着替代能源的更新，近几年来，国内很多地方都在使用甲醇汽油。甲醇汽油的的配制和生产工艺也有了一定的进展，但也存在一些不足和缺点：如为了解决甲醇和汽油的相溶性问题，过多地使用一些对环境和地下水有污染的原料(如苯、MTBE、甲缩醛等)；甲醇和汽油的理化性质有相似之处，但也有根本性的差别，如前面表(1)注中所指出的某些问题还没能彻底解决，严重影响了甲醇汽油的推广应用。
1、本发明的甲醇汽油为M30甲醇汽油，是用所发明的甲醇汽油添加剂配制而成。具有经济性强，使用性能优越等特点。本发明根据市场需求和用户在使用过程中反馈回来的信息，不断改进技术配方和生产工艺，从大量的试验数据中，逐步筛选出并被实践所验证的甲醇汽油成功配方和生产工艺。该甲醇汽油中甲醇的添加量，经过从10％～60％的多级别和多次的探索试验，已经确定在30％比较理想。目前本发明研制的93#、95#、97#M30甲醇汽油，在按传统的无铅汽油国家标准(目前尚无甲醇汽油国家标准)检测中，各项主要指标均为合格。
本发明在大规模生产中，工艺比较简单，易于操作。基础油可以用直馏汽油、催化裂化汽油、烷基化汽油以及重整汽油。本发明选用直馏汽油和催化汽油调合后，作为甲醇汽油调合组份油，可根据所要调配的M30甲醇汽油辛烷值高低而控制，可灵活掌握，具有较强的通用性。
因为甲醇燃料的特殊性，对组份的质量也有所要求。由于加入会使汽油蒸汽压增大，所以与车用无铅汽油相比，组份油蒸汽压要低一些，只要控制在夏季不大于67千帕，冬季不大于81千帕，效果就比较理想。组份油还能根据需要和可能，控制有机含氧化合物，以利实用。
用上述方法配制的甲醇汽油不仅辛烷值高、而且具有在常温(-10℃～30℃)下储存时间长等优点(可达到储存6个月油不分层)。
2、本发明的甲醇汽油，在油的配制工艺操作简便易行、油品改性、提高制品质量、增强产品的适应性等方面的效果，如本文所述，也是显而易见的。
六、结论：
从以上三表中可以看出，本发明的甲醇汽油添加剂与不同比例的甲醇、直馏汽油与催化汽油的调合组份油相调合，随甲醇的比例不同、添加剂加入量的不同，所得的甲醇汽油的辛烷值也不同，其稳定时间也不同。
试验表明，车用汽油在汽车使用过程中，不单要辛烷值达到使用标准，汽油的馏程、燃点、氧含量等(这些指标因其直接影响汽车在行驶中的耗油量，低温启动性能)也是不可忽视的、关系油品实用性能的重要指标。本发明根据车辆的使用情况和试验，结果证明，甲醇汽油为理想的车用汽油产品。
七、储运及注意事项：
1、按易燃化学品规定储运，需密封、防火、防潮(油罐的呼吸阀最好要装干燥剂)；
2、防止进入眼中。若不慎进入眼中，立即用清水冲洗或尽快就医。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和保护范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种甲醇汽油添加剂，其特征是，其原料按以下质量百分比配比：
正丁醇 20～40％；
乙醇 5～25％；
丙酮 3～13％；
叔丁醇 2～10％；
十二醇 4～9％；
2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚 2～6％；
AH-BSF-217铜腐抑制剂 1.5～5％；
异丙醚 5～15％；
环戊二烯三羰基锰(CMT) 2～4％。
2.根据权利要求1所述的甲醇汽油添加剂，其特征是，其原料按以下质量百分比配比：
正丁醇 35％；
乙醇 20％；
丙酮 8％；
叔丁醇 7％；
十二醇 7％；
2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚 3％；
AH-BSF-217铜腐抑制剂 2％；
异丙醚 14％；
环戊二烯三羰基锰(CMT) 4％。
3.根据权利要求1所述的甲醇汽油添加剂，其特征是，其原料按以下质量百分比配比：
正丁醇 40％；
乙醇 16％；
丙酮 7％；
叔丁醇 8％；
十二醇 5％；
2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚 4％；
AH-BSF-217铜腐抑制剂 3％；
异丙醚 13％；
环戊二烯三羰基锰(CMT) 4％。
4.根据权利要求1所述的甲醇汽油添加剂，其特征是，其原料按以下质量百分比配比：
正丁醇 38％；
乙醇 18％；
丙酮 8％；
叔丁醇 6％；
十二醇 7％；
2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚 5％；
AH-BSF-217铜腐抑制剂 4％；
异丙醚 11％；
环戊二烯三羰基锰(CMT) 3％。
5.根据权利要求1所述的甲醇汽油添加剂，其特征是，其原料按以下质量百分比配比：
正丁醇 30％；
乙醇 20％；
丙酮 10％；
叔丁醇 7％；
十二醇 6％；
2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚 5％；
AH-BSF-217铜腐抑制剂 3％；
异丙醚 15％；
环戊二烯三羰基锰(CMT) 4％。
6.一种生产权利要求1所述甲醇汽油添加剂的方法，其特征是：按所述原料配比和以下顺序加入原料：正丁醇、乙醇、丙酮、叔丁醇7％、十二醇、2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、AH-BSF-217铜腐抑制剂、异丙醚、环戊二烯三羰基锰(CMT)；在装有减速搅拌机的反应釜中充分搅拌30～60分钟后，取样观察其颜色变化，当其变为透明黄色或淡红色液体时，即可停止搅拌，然 后打入成品罐。
7.一种根据权利要求1所述甲醇汽油添加剂配制的甲醇汽油，其特征是：各组份质量百分比为：甲醇汽油添加剂0.5％～5％；甲醇15～60％；组份油37.5～84％。
8.根据权利要求7所述甲醇汽油添加剂配制的甲醇汽油，其特征是：各组份质量百分比为：甲醇汽油添加剂1.5％；甲醇30％；组份油68.5％。
9.根据权利要求7所述甲醇汽油添加剂配制的甲醇汽油，其特征是：各组份质量百分比为：甲醇汽油添加剂2.5％；甲醇30％；组份油67.5％。
10.一种根据权利要求7所述甲醇汽油添加剂配制生产甲醇汽油的方法，其特征是：按所述质量百分比先将甲醇用油泵打入带减速搅拌机的反应釜内，然后加入所述比例的甲醇汽油添加剂，再加入组份油，开始启动搅拌机，搅拌机转速控制在200转/分钟，搅拌30～60分钟后，打入成品罐，让其静置24小时，即为成品甲醇汽油。
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