CN102212401A - 一种发动机用醇基燃料复合助剂及其制备方法 - Google Patents

一种发动机用醇基燃料复合助剂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种发动机用醇基燃料复合助剂及其制备方法,是由以下体积百分比的组分在40℃,50r/min~70r/min搅拌条件下回流20min合成的产品:助溶剂60~70,动力改进剂10~20,增溶剂5~10,抗氧抗腐剂1~5,抗溶胀剂1~3,清亮剂1~2。本发明调配的产品遇水不分层,相稳定性好、不发生乳化,具有很宽的缓冲度,引入清亮剂后可保持物料澄清透明;油品品质接近市售93#和97#车用无铅汽油,在高温天气及冬季冷时均能启动,且制备方法简单、对环境污染少。

Description

一种发动机用醇基燃料复合助剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种发动机用清洁醇基燃料核心功能性助剂的制备方法。
背景技术
在发动机用洁净替代燃料中,甲醇汽油具有无可比拟的优点,并且甲醇汽油的开发和应用可以优化能源结构,缓解石油供需矛盾,是汽车替代用燃料的长远发展方向。
CN 101215484A公开了一种甲醇汽油添加剂的制备方法,它是由以下重量分的组分组成:甲醇25~30份,异丁醇5~10份,油酸10~15份,碳酸二甲酯1~3份,二甲醚1~3份,吐温80为0.1~0.2份,司盘80为0.1~0.3份,丙酮1~2份,叔丁醇0.1~0.3份,六亚甲基四胺0.1~0.3份,102TB腐蚀抑制剂0.1~0.2份。CN 1923981A公开了一种甲醇汽油添加剂配制的方法,按照重量比例将乙烷、正己烷、甲基叔丁基醚、乙醇、正丙醇、甘醇、新戊二醇、1,3-二羟基丁烷等混合调配而成。以上改性甲醇添加剂的缺点是甲醇汽油性能不稳定,见水易乳化、分层,低温冷启动困难,高温气阻,而且甲醇对金属有腐蚀和对橡胶的溶胀,生产成本较高等。
发明内容
本发明的目的在于克服现有改性甲醇添加剂的缺点,提供一种发动机用醇基燃料复合助剂及其制备方法。以实现复合助剂的成本较低,调配的产品遇水不分层,不发生乳化,在高温天气及冬季冷时也能启动;且制备方法简单、对环境污染少。
本发明的发动机用醇基燃料复合助剂,是由以下体积百分比的组分在40 ℃,50 r/min~70 r/min搅拌条件下回流20 min合成的产品:助溶剂60 ~70,动力改进剂10~20,增溶剂5~10,抗氧抗腐剂1~5,抗溶胀剂1~3,清亮剂1~2。
本发明醇基燃料复合助剂的制备方法包括以下步骤:
(1) 助溶剂制备:将以下体积比的醇分批置于反应釜中:正丁醇3~14%、叔丁醇6~27%、异丙醇15~35%、正戊醇3~14%、异戊醇3~14%、正辛醇3~14%,在50 ℃~70 ℃、100 r/min~120 r/min搅拌条件下,密闭回流30 min,静置冷却至澄清透明,保存备用;
(2) 增溶剂制备:将环己醇和乙二醇单丁醚按体积比为环己醇∶乙二醇单丁醚=40~60∶40~60;加入回流玻璃搅拌釜中,在40 ℃,50 r/min~60 r/min搅拌条件下,回流搅拌时间20 min,冷却至室温,加入以上总体积15~35%量的六甲基磷酰三胺,继续升温到50 ℃,搅拌反应20 min~30 min,冷却,密闭保存备用;
(3) 动力改进剂制备:将下列功能性助剂按照体积比为,煤油20~40%、二甲苯20~40%、碳酸二甲酯10~30%、N,N-二甲基苯胺10~30%,置于回流密闭的玻璃反应釜中,在40 ℃,50 r/min~70 r/min搅拌条件下,反应30 min~60 min,静置冷却至室温,密闭备用;
(4) 抗氧抗腐剂制备:将以下组份和质量比加入回流密闭玻璃反应釜中;T202 56~77%、N,N,-二仲丁基对苯二胺23~44%,在 50 r/min~70 r/min搅拌条件下,缓慢升温至35℃~40℃,反应20 min~30 min,至透明深红色液体,静置冷却,密闭备用;
(5) 抗溶胀剂制备:将以下组份及质量比分批投入玻璃反应釜中:助溶剂65~80%、石油磺酸钙15~35%,,升温匀速搅拌,搅拌速度50 r/min~70 r/min,温度控制在40 ℃,直至物料变成清澈透明液体即可,冷却,静置密闭备用;
(6) 清亮剂制备:将以下组份和体积比加入反应釜中;蓖麻油甲酯20~45%、光皮树油甲酯20~45%、桐油甲酯20~45%;在90℃~120℃反应30min~40min,直至变成清澈透明液体即可,冷却,静置密闭备用;
(7) 成品助剂制备:将以上各组成按照以下体积比分批加入玻璃反应釜中,助溶剂60 %~70%,动力改进剂10%~20%,增溶剂5%~10%,抗氧抗腐剂1%~5%,清亮剂1%~2%;在40 ℃,50 r/min~70 r/min,搅拌回流20 min,直至变成微红透明液体即为成品。
本发明与其他方法相比更具针对性和临时调整性;本发明制备的产品遇水不分层,相稳定性好、不发生乳化,具有很宽的缓冲度,引入清亮剂后可保持物料澄清透明;油品品质接近市售93#和97#车用无铅汽油,在高温天气及冬季冷时均能启动;复合助剂的成本较低,具有良好的应用前景;且制备方法简单、对环境污染少。
具体实施方式
实施例1:
为了体现发动机用醇基燃料复合助剂的特性及实际应用性,我们将其应用于甲醇基汽油中,对其各项理化性质进行表征。具体复合助剂配置方法及检测数据如下:
(1)助溶剂制备:将复合醇按照体积比例,正丁醇8.3%、 叔丁醇16.7%、 异丙醇25%、正戊醇16.7%、异戊醇16.7%、正辛醇16.7%分批置于反应釜中,于温度50 ℃、常压、搅拌速度100 r/min条件下,密闭回流连续搅拌反应30 min,静置冷却直至澄清透明,密闭保存备用;
(2)增溶剂制备:在慢速搅拌状态下,将体积比环己醇50%、乙二醇单丁醚50%在回流玻璃搅拌釜中升温至40 ℃,搅拌速度控制在50 r/min,搅拌时间20 min,冷却至室温,缓慢搅拌状态下加入以上总体积25%量的六甲基磷酰三胺,继续升温到50 ℃,搅拌反应20 min,冷却,密闭保存备用;
(3)动力改进剂制备:在慢速搅拌状态下,将下列功能性助剂按照比例煤油30%、二甲苯30%、碳酸二甲酯20%、N,N-二甲基苯胺20%置于回流密闭的玻璃反应釜中,升温至40 ℃,连续搅拌反应30 min,搅拌速度控制在50 r/min,静置冷却至室温,密闭备用;
(4)抗氧抗腐剂制备:在回流密闭玻璃反应釜中按照质量比例T202 66.7%、N,N,-二仲丁基对苯二胺33.3%,搅拌速度50 r/minn,缓慢升温至35℃,时间控制在20 min,至透明深红色液体,静置冷却,密闭备用;
(5)抗溶胀剂制备:在慢速搅拌状态下,按照质量比例准确称取助溶剂75%、石油磺酸钙25%,分批投入玻璃反应釜中,升温匀速搅拌,搅拌速度50 r/min,温度控制在40 ℃,直至物料变成清澈透明液体即可,冷却,静置密闭备用;
(6)清亮剂制备:按照质量比例,在慢速搅拌状态下将符合GB/T20828-2007标准的蓖麻油甲酯33.3%、光皮树油甲酯33.3%、桐油甲酯33.3%等依次注入反应釜中,在120℃条件下反应30min,直至物料变成清澈透明液体即可,冷却,静置密闭备用;
(7)成品助剂制备:将以上各组成按照以下体积比分批加入玻璃反应釜中,助溶剂72.7 %,动力改进剂11.7 %,增溶剂8.3 %,抗氧抗腐剂3.3 %,抗溶胀剂2%,清亮剂2%;加热至40 ℃密闭回流,在搅拌速度为50 r/min~70 r/min搅拌20 min,直至变成微红透明液体即可,冷却密闭备用。
将上述助溶剂64%,动力改进剂20%,增溶剂6%,抗氧抗腐剂5%,抗溶胀剂3%,清亮剂2%的比例合成发动机用醇基燃料复合助剂1号。
实施例2:
将上述助溶剂70%,动力改进剂15%,增溶剂9%,抗氧抗腐剂3%,抗溶胀剂2%,清亮剂1%的比例合成发动机用醇基燃料复合助剂2号。
实施例3(M15-1#)
常温常压下,在50L甲醇中加入1.5L 的1号的醇基燃料复合助剂,在转速70 r/min搅拌20min,密闭保存。在转速80 r/min搅拌条件下将变性甲醇倾入搅拌釜中,再将283L不添加含氧化合物的90#无铅汽油中以50L/min的速率注入搅拌釜中,搅拌10min。完毕,密闭保存。经检测,数据如表1所示:
实施例4(M15-2#)
常温常压下,在50L甲醇中加入3L 的2号的醇基燃料复合助剂,在转速70 r/min搅拌20min,密闭保存。在转速80 r/min搅拌条件下将变性甲醇倾入搅拌釜中,再将283L不添加含氧化合物的90#无铅汽油中以50L/min的速率注入搅拌釜中,搅拌10min。完毕,密闭保存。经检测,数据如表1所示:
Figure 880566DEST_PATH_IMAGE001
实施例5(M30-1#)
常温常压下,在100L甲醇中加入4L 的复合助剂将甲醇同其体积4%的复合助剂调配,搅拌转速70 r/min、搅拌时间20min,调制完毕密闭保存。在具机械搅拌及转速80 r/min条件下将变性甲醇倾入搅拌釜中,再将不添加含氧化合物的90#无铅汽油中以50L/min的速率注入搅拌釜中,搅拌时间10min。完毕,密闭保存。经湖南商品质量督所进行检测,数据如表2所示:
实施例6(M30-2#)
常温常压下,在100L甲醇中加入8L 的1号、2号的复合助剂将甲醇同其体积4%的复合助剂调配,搅拌转速70 r/min、搅拌时间20min,调制完毕密闭保存。在具机械搅拌及转速80 r/min条件下将变性甲醇倾入搅拌釜中,再将不添加含氧化合物的90#无铅汽油中以50L/min的速率注入搅拌釜中,搅拌时间10min,密闭保存。经检测数据如表2所示:

Claims (2)

1.一种发动机用醇基燃料复合助剂,其特征在于,是由以下体积百分比的组分在40 ℃,50 r/min~70 r/min搅拌条件下回流20 min合成的产品:助溶剂60 ~70,动力改进剂10~20,增溶剂5~10,抗氧抗腐剂1~5,抗溶胀剂1~3,清亮剂1~2。
2.一种发动机用醇基燃料复合助剂的制备方法                                                
Figure 201110119240X100001DEST_PATH_IMAGE001
,其特征在于,包括以下步骤:
(1) 助溶剂制备:将以下体积比的醇分批置于反应釜中:正丁醇3~14%、叔丁醇6~27%、异丙醇15~35%、正戊醇3~14%、异戊醇3~14%、正辛醇3~14%,在50 ℃~70 ℃、100 r/min~120 r/min搅拌条件下,密闭回流30 min,静置冷却至澄清透明,保存备用; 
(2) 增溶剂制备:将环己醇和乙二醇单丁醚按体积比为环己醇∶乙二醇单丁醚=40~60∶40~60;加入回流玻璃搅拌釜中,在40 ℃,50 r/min~60 r/min搅拌条件下,回流搅拌时间20 min,冷却至室温,加入以上总体积15~35%量的六甲基磷酰三胺,继续升温到50 ℃,搅拌反应20 min~30 min,冷却,密闭保存备用; 
(3) 动力改进剂制备:将下列功能性助剂按照体积比为,煤油20~40%、二甲苯20~40%、碳酸二甲酯10~30%、N,N-二甲基苯胺10~30%,置于回流密闭的玻璃反应釜中,在40 ℃,50 r/min~70 r/min搅拌条件下,反应30 min~60 min,静置冷却至室温,密闭备用;
(4) 抗氧抗腐剂制备:将以下组份和质量比加入回流密闭玻璃反应釜中;T202 56~77%、N,N,-二仲丁基对苯二胺23~44%,在 50 r/min~70 r/min搅拌条件下,缓慢升温至35℃~40℃,反应20 min~30 min,至透明深红色液体,静置冷却,密闭备用;
(5) 抗溶胀剂制备:将以下组份及质量比分批投入玻璃反应釜中:助溶剂65~80%、石油磺酸钙15~35%,,升温匀速搅拌,搅拌速度50 r/min~70 r/min,温度控制在40 ℃,直至物料变成清澈透明液体即可,冷却,静置密闭备用;
(6) 清亮剂制备:将以下组份和体积比加入反应釜中;蓖麻油甲酯20~45%、光皮树油甲酯20~45%、桐油甲酯20~45%;在90℃~120℃反应30min~40min,直至变成清澈透明液体即可,冷却,静置密闭备用;
(7) 成品助剂制备:将以上各组成按照以下体积比分批加入玻璃反应釜中,助溶剂60 %~70%,动力改进剂10%~20%,增溶剂5%~10%,抗氧抗腐剂1%~5%,清亮剂1%~2%;在40 ℃,50 r/min~70 r/min,搅拌回流20 min,直至变成微红透明液体即为成品。
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Assignee: Hunan Weiming Chuanglin Biological Energy Co.,Ltd.

Assignor: Hunan Weiming Chuanglin Bio Energy Co. Ltd.|Hunan province biodiesel Engineering Technology Research Center| Hunan Academy of forestry

Contract record no.: 2013430000154

Denomination of invention: Alcohol-based fuel composite addition agent for engine and preparation method thereof

Granted publication date: 20130515

License type: Exclusive License

Record date: 20130830

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CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130515

Termination date: 20140510