CN102071072A - 甲醇柴油及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种柴油技术，具体地说是一种甲醇柴油及其制备方法。本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种甲醇柴油及其制备方法，该方法生产出的甲醇柴油具有形态均一、燃烧性能良好、高效清洁等特点，且解决了醇燃料在酸性条件下有较大腐蚀性的问题。本发明的目的是采用下述技术方案实现的：一种甲醇柴油，它包括下述重量配比的组分：柴油50～80、甲醇15～30、十六烷值改进剂2～8、相稳定剂5～10、腐蚀抑制剂1～6。本发明的有益效果是：本发明使用简单，不需改造现有发动机的构造即可使用，工艺比较简单，综合成本低且易于推广。

Description

甲醇柴油及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种柴油技术，具体地说是一种甲醇柴油及其制备方法。

背景技术

当今世界面临着两大问题：一是石油能源危机，我国石油储量有限，随着经济的发展，石油消费量却逐年增加；二是环境污染，我国拥有汽车数量年增加速度很快，以石油成品油作燃料，汽车排放尾气中含有的碳、氮，硫氧化合物、碳氢化物对人们的健康造成了威胁，同时二氧化碳导致臭氧层破坏和地球温室效应增加。醇类被认为是最具应用前景的内燃机燃油替代燃料之一。将乙醇添加到柴油中，可以制成乙醇柴油，于是有人就想到将甲醇添加到柴油中，制成甲醇柴油。特别是考虑到燃料乙醇的生产成本高达5000元/吨左右，而甲醇生产成本只有1200元/吨，成本相差4倍，因此，很多人对燃料甲醇极感兴趣。

甲醇柴油具有以下优点：

1.甲醇柴油含氧量高，燃烧充分，能有效地降低和减少有害气体的排放。美国(DOC)研究中心对10种汽车使用含甲醇5％～10％的柴油行驶实验结果表明，在一般柴油发动机上用甲醇柴油时，燃烧排气中的一氧化碳比柴油减少了30％左右，氮氧化物比用柴油时减少30％～50％，未燃烧碳氢化物减少30％～60％。甲醇柴油的开发有利于城市的环境保护。

2.甲醇的辛烷值高，具有较高的抗爆震性能，因此是良好的柴油机代用燃料，也是提高柴油辛烷值的优良添加剂；普通柴油与15％～20％的甲醇混合，辛烷值可以达到优质柴油的水平。

3.甲醇柴油能有效地消除燃烧系统各部位的积炭，且可降低各工况排气温度，有利于降低零部件热负荷，延长发动机部件的使用寿命。

然而，现在的甲醇柴油因为以下一些问题而使它的应用发展受到了极大的限制：首先，甲醇腐蚀性比较大，目前的技术还不能很好解决甲醇柴油金属腐蚀性问题；其次，在柴油中加入甲醇的另一难题是车用甲醇柴油低温分层和遇水分层。因醇油易吸水而油库油站中又经常有水，保存和使用也有一定困难。另外，甲醇的汽化潜热是柴油的3倍左右，高的汽化潜热及低的蒸汽压将导致混合气形成和起动困难，50％以上混合甲醇柴油需要重新设计发动机。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种甲醇柴油及其制备方法，该方法生产出的甲醇柴油具有形态均一、燃烧性能良好、高效清洁等特点，且解决了醇燃料在酸性条件下有较大腐蚀性的问题。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：一种甲醇柴油，它包括下述重量配比的组分：

所述的十六烷值改进剂包括下述重量配比的组分：

二己基醚                    1～3；

乙二醇二甲醚                2～5。

所述的相稳定剂包括下述重量配比的组分：

正庚烷                      1～4；

丙酮                        2～5；

碳酸二甲酯                  2～4。

所述的腐蚀抑制剂包括下述重量配比的组分：

丁二酰亚胺                  1～3；

环戊二烯基合铁              1～2；

异丁酸甲酯                  2～4。

上述甲醇柴油的制备方法：

A.将十六烷值改进剂加入原料混溶罐中，分散搅拌均匀；

B.在上述混料中加入相稳定剂，常温常压下搅拌均匀；

C.加入腐蚀抑制剂，搅拌均匀后再继续搅拌20～30分钟；

D.在上述混合液中加入甲醇，搅拌均匀后再继续搅拌20～30分钟；

E.取柴油与上述混合液混合并搅拌均匀，过滤后即为甲醇柴油产品。

所述的甲醇柴油的制备方法：

A.将十六烷值改进剂二己基醚、乙二醇二甲醚加入原料混溶罐中，分散搅拌均匀；

B.在上述混料中加入正庚烷、丙酮、碳酸二甲酯，常温常压下搅拌均匀；

C.加入腐蚀抑制剂丁二酰亚胺、环戊二烯基合铁、异丁酸甲酯，搅拌均匀后再继续搅拌20～30分钟；

D.在上述混合液中加入甲醇，搅拌均匀后再继续搅拌20～30分钟；

E.取柴油与上述混合液混合并搅拌均匀，过滤后即为甲醇柴油产品。

本发明的有益效果是：

(1)本发明使用简单，不需改造现有发动机的构造即可使用，工艺比较简单，综合成本低且易于推广。

(2)使用本发明制成的甲醇柴油，具有稳定性好、节油效果好的特点；因其包含相稳定剂，便于储运，且长时间存放也不发生相分离和沉淀现象，完全解决了油品含水率超标而导致甲醇柴油发生相分离现象。且最低存储温度可低至-25？。

(3)在不添加十六烷值改进剂的条件下，醇燃料柴油中的甲醇含量不宜过高，否则将引起使用混合燃料的发动机燃烧性能下降，本发明制成的甲醇柴油，因十六烷值改进剂的存在而不会影响产品的十六烷值。

(4)本发明制成甲醇柴油燃料中添加了腐蚀抑制剂，降低了甲醇对橡胶塑垫的溶胀作用，保护金属表面延缓锈蚀。

(5)甲醇添加柴油的燃烧降低了排放物中有害污染物的含量，是一种清洁，环保，绿色的燃料。

具体实施方式

实施例1：本发明甲醇柴油由下述重量配比的组分组成：

柴油65，甲醇20，十六烷值改进剂3，相稳定剂7，腐蚀抑制剂5；

十六烷值改进剂由二己基醚和乙二醇二甲醚按照1∶2的重量配比组成；

相稳定剂由正庚烷、丙酮和碳酸二甲酯按照2∶2∶3的重量配比组成；

腐蚀抑制剂由丁二酰亚胺、环戊二烯基合铁和异丁酸甲酯按照2∶1∶2的重量配比组成；

其制备方法为：

A.将十六烷值改进剂二己基醚、乙二醇二甲醚加入原料混溶罐中，分散搅拌均匀；

B.在上述混料中加入正庚烷、丙酮、碳酸二甲酯，常温常压下搅拌均匀；

C.加入腐蚀抑制剂丁二酰亚胺、环戊二烯基合铁、异丁酸甲酯，搅拌均匀后再继续搅拌20～30分钟；

D.在上述混合液中加入甲醇，搅拌均匀后再继续搅拌20～30分钟；

E.取柴油与上述混合液混合并搅拌均匀，过滤后即为甲醇柴油产品。

实施例2：本发明由下述重量配比的组分组成：

柴油60，甲醇20，十六烷值改进剂5，相稳定剂9，腐蚀抑制剂5；

十六烷值改进剂由二己基醚和乙二醇二甲醚按照2∶3的重量配比组成；

相稳定剂由正庚烷、丙酮和碳酸二甲酯按照4∶3∶2的重量配比组成；

腐蚀抑制剂由丁二酰亚胺、环戊二烯基合铁和异丁酸甲酯按照3∶1∶2的重量配比组成；

其制备方法同实施例1。

实施例3：本发明甲醇柴油由下述重量配比的组分组成：

柴油60，甲醇25，十六烷值改进剂3，相稳定剂7，腐蚀抑制剂5；

十六烷值改进剂由二己基醚和乙二醇二甲醚按照1∶2的重量配比组成；

相稳定剂由正庚烷、丙酮和碳酸二甲酯按照3∶2∶2的重量配比组成；

腐蚀抑制剂由丁二酰亚胺、环戊二烯基合铁和异丁酸甲酯按照2∶1∶2的重量配比组成；

其制备方法同实施例1。

实施例4：本发明甲醇柴油由下述重量配比的组分组成：

柴油55，甲醇25，十六烷值改进剂5，相稳定剂8，腐蚀抑制剂6；

十六烷值改进剂由二己基醚和乙二醇二甲醚按照2∶3的重量配比组成；

相稳定剂由正庚烷、丙酮和碳酸二甲酯按照4∶2∶2的重量配比组成；

腐蚀抑制剂由丁二酰亚胺、环戊二烯基合铁和异丁酸甲酯按照2∶1∶3的重量配比组成；

其制备方法同实施例1。

实施例5：本发明由下述重量配比的组分组成：

柴油50，甲醇30，十六烷值改进剂2，相稳定剂10，腐蚀抑制剂1；

十六烷值改进剂由二己基醚和乙二醇二甲醚按照1∶5的重量配比组成；

相稳定剂由正庚烷、丙酮和碳酸二甲酯按照1∶2∶2的重量配比组成；

腐蚀抑制剂由丁二酰亚胺、环戊二烯基合铁和异丁酸甲酯按照1∶2∶3的重量配比组成；

其制备方法同实施例1。

实施例6：本发明由下述重量配比的组分组成：

柴油80，甲醇15，十六烷值改进剂8，相稳定剂6，腐蚀抑制剂2；

十六烷值改进剂由二己基醚和乙二醇二甲醚按照2∶5的重量配比组成；

相稳定剂由正庚烷、丙酮和碳酸二甲酯按照1∶5∶4的重量配比组成；

腐蚀抑制剂由丁二酰亚胺、环戊二烯基合铁和异丁酸甲酯按照2∶2∶2的重量配比组成；

其制备方法同实施例1。

实施例7：本发明由下述重量配比的组分组成：

柴油70，甲醇22，十六烷值改进剂6，相稳定剂5，腐蚀抑制剂3；

十六烷值改进剂由二己基醚和乙二醇二甲醚按照3∶3的重量配比组成；

相稳定剂由正庚烷、丙酮和碳酸二甲酯按照2∶4∶3的重量配比组成；

腐蚀抑制剂由丁二酰亚胺、环戊二烯基合铁和异丁酸甲酯按照1∶2∶2的重量配比组成；

其制备方法同实施例1。

实施例8：本发明由下述重量配比的组分组成：

柴油75，甲醇23，十六烷值改进剂7，相稳定剂7，腐蚀抑制剂4；

十六烷值改进剂由二己基醚和乙二醇二甲醚按照3∶2的重量配比组成；

相稳定剂由正庚烷、丙酮和碳酸二甲酯按照3∶3∶3的重量配比组成；

腐蚀抑制剂由丁二酰亚胺、环戊二烯基合铁和异丁酸甲酯按照3∶2∶4的重量配比组成；

其制备方法同实施例1。

本发明生产出的甲醇柴油与常规油品腐蚀抑止剂的甲醇柴油对金属的缓蚀实验结果对比如表1：

表1：本发明与不含腐蚀抑制剂的甲醇柴油对金属的缓蚀实验结果

表1结果表明，抑制甲醇柴油对金属的腐蚀，常规油品防腐蚀添加剂效果较差，而本发明对金属有较好的缓蚀效果。

我们在M25(甲醇/柴油＝25/75，质量比)体系中，分别考察了不同的相稳定剂加入量时，水量对体系的相分离温度的影响。结果见下表2：

表2：M25体系中相稳定剂用量与体系耐水性的关系

由表2中可以看出，当添加剂加入量增加，体系的耐水性也逐渐增加，相稳定性越好。在一24℃时，可容忍体系水质量浓度达0.6％，而不发生相分离，远高于乙醇柴油中可允许的水含量。

使用本发明制成的甲醇柴油和90#柴油的机动车尾气污染物排放浓度对比检测结果对比结果如表3：

表3：本发明与90#柴油的机动车尾气污染物排放浓度对比检测结果

怠速	排放指标	90#柴油	甲醇柴油
				1100r/min	CO/v％	0.04	0.02
	CO2/v％	1.5	1.1
					HC/ppm	12	8
	NOx/ppm	236	218
					自由加烟速度	2.2	1.8

	OPACITY/％	70.2	67.5
				3000r/min	CO/v％	0.06	0.04
	CO2/v％	2.6	2.2
					HC/ppm	15	11
	NOx/ppm	315	234

根据本次检测结果可以看出，在同一辆车上使用甲醇柴油比使用市售90#柴油各项污染物排放浓度均有所下降，大幅度地减少了尾气中有害气体的排放。

Claims (7)

1.一种甲醇柴油，其特征在于，它包括下述重量配比的组分：

2.根据权利要求1所述的甲醇柴油，其特征在于，所述的十六烷值改进剂包括下述重量配比的组分：

二己基醚        1～3；

乙二醇二甲醚    2～5。

3.根据权利要求1或2所述的甲醇柴油，其特征在于，所述的相稳定剂包括下述重量配比的组分：

正庚烷        1～4；

丙酮          2～5；

碳酸二甲酯    2～4。

4.根据权利要求1或2所述的甲醇柴油，其特征在于，所述的腐蚀抑制剂包括下述重量配比的组分：

丁二酰亚胺        1～3；

环戊二烯基合铁    1～2；

异丁酸甲酯        2～4。

5.根据权利要求3所述的甲醇柴油，其特征在于，所述的腐蚀抑制剂包括下述重量配比的组分：

丁二酰亚胺    1～3；

环戊二烯基合铁    1～2；

异丁酸甲酯        2～4。

6.制备权利要求1所述的甲醇柴油的方法，其特征是：

A.将十六烷值改进剂加入原料混溶罐中，分散搅拌均匀；

B.在上述混料中加入相稳定剂，常温常压下搅拌均匀；

C.加入腐蚀抑制剂，搅拌均匀后再继续搅拌20～30分钟；

D.在上述混合液中加入甲醇，搅拌均匀后再继续搅拌20～30分钟；

E.取柴油与上述混合液混合并搅拌均匀，过滤后即为甲醇柴油产品。

7.根据权利要求6所述的甲醇柴油的制备方法，其特征是：

A.将十六烷值改进剂二己基醚、乙二醇二甲醚加入原料混溶罐中，分散搅拌均匀；

B.在上述混料中加入正庚烷、丙酮、碳酸二甲酯，常温常压下搅拌均匀；

C.加入腐蚀抑制剂丁二酰亚胺、环戊二烯基合铁、异丁酸甲酯，搅拌均匀后再继续搅拌20～30分钟；

D.在上述混合液中加入甲醇，搅拌均匀后再继续搅拌20～30分钟；

E.取柴油与上述混合液混合并搅拌均匀，过滤后即为甲醇柴油产品。