CN102071075A

CN102071075A - 一种甲醇汽油增溶剂

Info

Publication number: CN102071075A
Application number: CN2009102308020A
Authority: CN
Inventors: 车春玲
Original assignee: Jinan Development Zone Xinghuo Technology Research Institute
Current assignee: Jinan Development Zone Xinghuo Technology Research Institute
Priority date: 2009-11-20
Filing date: 2009-11-20
Publication date: 2011-05-25

Abstract

本发明为一种甲醇汽油增溶剂，其化学名称为乙氧基甲氧基甲烷。其在甲醇汽油中的添加量为甲醇汽油总质量的2～25％，优选5～15％。试验测试结果表明乙氧基甲氧基甲烷(EMM)对甲醇汽油有着良好的增溶效果，对汽油的使用没有任何影响，添加乙氧基甲氧基甲烷增溶剂的甲醇汽油可以在任何可使用汽油的自然环境中使用。

Description

一种甲醇汽油增溶剂

技术领域

本发明属于燃料油领域，涉及一种可替代汽油的甲醇汽油组分油增溶剂的筛选和评价。

背景技术，

甲醇是一种重要的化工资源，来源广泛，合成简单，煤制甲醇技术已经非常成熟。随着石油资源越来越匮乏，甲醇成本的日益降低，甲醇汽油组分油作为可以部分替代汽油的组分，已经成为一种趋势，因此可替代汽油的甲醇汽油组分油的研究也日益广泛和深入。

我国汽油牌号较低，与甲醇的相溶性能较差，其互溶点一般在5~33℃之间，室温较低时，往往会产生分层，影响使用；汽油中甲醇含量较高时就必须对汽车发动机进行一定改造。如果甲醇与汽油混合不均匀，会导致燃料供给不充分，发动机性能下降，运转不稳。由此可以看出，其中最为关键的问题是甲醇与汽油的互溶性问题。因此不能够将甲醇直接添加到汽油中使用，而应该使用某些助溶剂先来解决甲醇与汽油的互溶性问题。

当甲醇含量较小时，随着甲醇含量增加，甲醇与汽油的互溶性下降，分层区域扩大。当甲醇含量达到一定比例时，互溶性最差。继续增大甲醇含量，互溶性回升，分层区域减小。在同一配比下，甲醇与汽油的互溶性随着温度升高而改善，反之亦然。

甲醇的同系醇类是很好的助溶剂，而异构醇类比正构醇类效果好，随着碳原子的增大，其助溶性能增加。一般助溶剂与甲醇、汽油相比都比较昂贵，在实际生产应用中应根据具体情况慎重选用。

意大利Snamprogetti开发了以甲醇为主体的甲基燃料，其组分为甲醇68％、乙醇2.5％、丙醇3.4％、丁醇14.1％、其他醇11.7％，掺入到汽油中，增加甲醇与汽油的互溶性。

乙氧基甲氧基甲烷(EMM)作为一种重要的甲醇衍生物，有望用作甲醇汽油的增溶剂。

发明内容

为了开发一种新的甲醇汽油增溶剂，本发明对乙氧基甲氧基甲烷(EMM)对甲醇汽油的增溶作用进行了全面的试验、评价，分析测定了其在各种条件下对甲醇汽油的增溶效果，从而确认了乙氧基甲氧基甲烷(EMM)对甲醇汽油有着良好的增溶效果是一种性能优良的甲醇汽油增溶剂。

乙氧基甲氧基甲烷(EMM)对甲醇汽油的增溶性能的评价方法和结果如下：

在装有搅拌磁子的25mL的比色管中，加入一定体积的甲醇和汽油，管口使用橡胶塞密封，盛有EMM的微量注射器扎入橡胶塞中。将比色管放置于低温槽中，保持一定温度，向甲醇-汽油中滴加EMM，直至浑浊消失，并能稳定持续30min。称量计算加入的EMM的量。

本发明人不仅使用异辛烷和异辛烷/甲苯(9∶1v/v)作为汽油的模型，近似模拟汽油的性质进行研究评价，而且使用催化汽油进行甲醇-汽油增溶性能研究评价。实验在-20℃、-10℃、0℃、10℃、20℃下进行。甲醇-汽油的组成分别为5％v/v、10％v/v、15％v/v、20％v/v的甲醇含量，相应的定义为M5、M10、M15、M20。

由试验评价结果分析可以确认：

增溶剂乙氧基甲氧基甲烷(EMM)在甲醇汽油中的添加量为甲醇汽油总质量的2～25％，优选的添加量为5～15％

本发明所选用的乙氧基甲氧基甲烷(EMM)图谱数据如下：

¹H NMR(300MHz，D₂O，δppm)：1.10～1.15(t，J＝7.1Hz，3H)；3.30(s，3H)；3.53～3.60(q，J＝7.1Hz，2H)；4.60(s，2H)

¹³C NMR(300MHz，D₂O，δppm)：95.5，63.9，54.8，14.1

FTIR(v，cm^-1)：2978，2932，2885，1467，1446，1390，1156，1141，1114，1046，1016

本发明所选用的乙氧基甲氧基甲烷(EMM)的制备方法为：以甲醇、乙醇以及30％甲醛水溶液为原料，强酸性阳离子交换树脂Amberlyst 35为催化剂，在间歇式反应下，合成乙氧基甲氧基甲烷。

本发明增溶剂对汽油的使用没有任何影响。添加乙氧基甲氧基甲烷增溶剂的甲醇汽油可以在任何可使用汽油的自然环境中使用，在-25℃～+45℃的环境温度下使用没有任何影响。

附图说明

图1为EMM对甲醇-异辛烷增溶效果

图2为.EMM对甲醇-异辛烷-甲苯增溶效果

具体实施方式

EMM对甲醇-异辛烷在不同温度下的增溶效果见图1。异辛烷用来模拟辛烷值为100的理想汽油。结果表明，在M5、M10、M15、M20中，要保持相稳定，EMM含量与温度近似线性关系，EMM的含量随温度的降低而增加，即相分离温度随着EMM含量的减少而升高。同时，随着甲醇-异辛烷中甲醇含量的增加，在同样的温度下要保持相稳定，则EMM的含量要增加，EMM含量-温度的曲线斜率几乎不受甲醇的含量的影响。甲醇-异辛烷中甲醇的含量随着EMM含量的增加而增加，即EMM有效的增加了甲醇-异辛烷的相溶性能。

EMM对甲醇-异辛烷-甲苯在不同温度下的增溶效果见图2。90％异辛烷-10％甲苯用来模拟辛烷值为90的理想汽油。结果表明，在M5、M10、M15、M20中，要保持相稳定，EMM含量与温度近似线性关系，EMM的含量随温度的降低而增加，即相分离温度随着EMM含量的减少而升高。同时，随着甲醇-异辛烷-甲苯中甲醇含量的增加，在同样的温度下要保持相稳定，则EMM的含量要增加，EMM含量-温度的曲线斜率几乎不受甲醇的含量的影响。甲醇-异辛烷-甲苯中甲醇的含量随着EMM含量的增加而增加，即EMM有效的增加了甲醇-异辛烷-甲苯的相溶性能。

添加EMM后甲醇在汽油中的溶解度如下表

模拟汽油温度(异辛烷：辛烷值为100)	0℃	10℃	20℃	30℃	40℃
						甲醇溶解度(添加EMM量为甲醇汽油总质量的10％)	13g	15g	19g	21g	23g
模拟汽油温度(异辛烷-甲苯：辛烷值为90)	0℃	10℃	20℃	30℃	40℃
						甲醇溶解度(添加EMM量为甲醇汽油总质量的10％)	15g	17g	20g	25g	27g

另外，M5在20℃的情况下，是可以稳定的。由于甲苯和甲醇可以互溶，因此通过对比图1和图2，可以得出结论，甲苯的加入，增加了甲醇-异辛烷-甲苯稳定相中甲醇的含量，从而降低了EMM作为增溶剂的含量，甲苯在一定意义上起到了“甲醇-汽油”增溶剂的作用。

Claims

1.一种甲醇汽油增溶剂，其化学名称为乙氧基甲氧基甲烷。

2.如权利要求1所述的甲醇汽油增溶剂，其特征在于增溶剂乙氧基甲氧基甲烷在甲醇汽油中的添加量为甲醇汽油总质量的2～25％。

3.如权利要求1所述的甲醇汽油增溶剂，其特征在于增溶剂乙氧基甲氧基甲烷在甲醇汽油中的添加量为甲醇汽油总质量的5～15％。

4.如权利要求1所述的甲醇汽油增溶剂，其特征在于增溶剂乙氧基甲氧基甲烷在甲醇汽油中的添加量为甲醇汽油总质量的10％。

5.如权利要求1所述的甲醇汽油增溶剂，其特征在于乙氧基甲氧基甲烷谱图数据如下：

¹H NMR(300MHz，D₂O，δppm)：1.10～1.15(t，J＝7.1Hz，3H)；3.30(s，3H)；

3.53～3.60(q，J＝7.1Hz，2H)；4.60(s，2H)

¹³C NMR(300MHz，D₂O，δppm)：95.5，63.9，54.8，14.1

FTIR(v，cm^-1)：2978，2932，2885，1467，1446，1390，1156，1141，1114，1046，1016。

6.如权利要求1所述的甲醇汽油增溶剂，其特征在于以乙醇、甲醇以及30％甲醛水溶液为原料，强酸性阳离子交换树脂Amberlyst 35为催化剂，在间歇式反应下，合成乙氧基甲氧基甲烷。

7.如权利要求1所述的甲醇汽油增溶剂，其特征在于添加乙氧基甲氧基甲烷增溶剂的甲醇汽油可以在-25℃～+45℃的环境温度下使用。