CN102295962B

CN102295962B - 一种高比例甲醇汽油添加剂

Info

Publication number: CN102295962B
Application number: CN 201110217729
Authority: CN
Inventors: 刘生全; 马志义; 曹银波
Original assignee: Changan University
Current assignee: Changan University
Priority date: 2011-08-01
Filing date: 2011-08-01
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2031-08-01
Also published as: CN102295962A

Abstract

本发明公开了一种高比例甲醇汽油添加剂，由如下体积百分比的组分混合而成：抗腐蚀剂：10%~15%，稳定剂：25%~30%，粘度改进剂：30%~35%，pH改进剂：28%~30%，上述各组分的体积百分比之和为100%。抗腐蚀剂由石油醚、防腐剂、二甲苯、溶剂油组成，稳定剂由甲苯、异丙醇、正庚烷、丙酮、正丁醇组成，粘度改进剂由异丙醇、乙酸乙酯、叔丁醇、1,2-丁二醇组成，pH改进剂由正丁醇、仲丁醇、环戊烷、甲苯、异丙醚、己二醇组成。本发明的添加剂是用多种成分组成的混合添加剂，是一种高强度的催化剂、多功能添加剂，将其添加在现有的甲醇汽油中能有效的提高其热值，增加其稳定性，减少挥发，且能够有效的解决采用传统甲醇汽油添加剂配制的甲醇汽油存在的粘度大、腐蚀性强的问题。

Description

一种高比例甲醇汽油添加剂

技术领域

本发明属于能源化工领域，具体涉及到一种高比例甲醇汽油添加剂。

背景技术

随着全球经济的快速发展，我国汽车产业也得到了飞速发展。但是交通运输和汽车保有量的迅速增加，给我国能源供给和环境污染造成了极大的压力。一方面，传统的汽油、柴油发动机面临着石油资源短缺的问题；另一方面，汽车排放造成的大气污染日趋严重，在各国的大中城市，汽车排放尾气污染已经成为大气污染的最主要污染源，它们对人体健康的危害已经引起世人的关注。

为了缓解石油资源短缺带来的压力，改善大气环境，促进人类社会和汽车产业的可持续发展，开发汽车新能源和新动力已经成为汽车工业面临的十分紧迫的任务。醇类燃料作为新型的代用燃料出现在人们的面前。使用醇类等代用燃料替代或部分替代传统汽油、柴油，不但燃烧清洁，能够大幅度降低常规有害物质的排放，使其中的碳氢化合物（HC）、氮氧化合物（NO_X）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO₂）和颗粒物的排放浓度有显著的降低，具有良好的环保特性；而且醇类燃料的来源还很丰富，是理想的石油替代产品。因此，在环保与能源的双重压力下，醇类燃料作为汽车的新型能源呈现出广泛的发展前景。但是，由于甲醇汽油本身的一些缺陷，例如腐蚀性，溶胀性，氧化安定性，粘度，pH等问题，使得高比例甲醇汽油无法直接应用于现有的发动机上。因此，对于高效的甲醇汽油添加剂的研究成了目前的一个热点，其对于甲醇汽油的方便应用具有重大意义，目前，关于甲醇汽油的研究也有了一定的成果，但是，很少能够有效解决。即使解决了现有的高比例甲醇汽油的腐蚀性强、稳定性差等问题，也在其他方面存在一些缺陷，例如，中国发明专利（申请号为200810233556.x）公开了一种甲醇汽油添加剂及其甲醇汽油的制备方法，该专利主要解决了高比例甲醇汽油的互溶性差，腐蚀性强的问题，但是并没有对甲醇汽油的粘度大和pH值偏低加以改善。因此，研究一种能够很好解决高比例甲醇汽油的互溶性差、腐蚀性强、稳定性差问题的甲醇汽油添加剂是有必要的。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提供一种高比例甲醇汽油添加剂，采用该添加剂配制的甲醇汽油性能得到明显改善，克服了传统甲醇汽油添加剂配制的甲醇汽油具有的存储稳定性差，腐蚀性强，粘度大，pH值偏低等技术问题，使得甲醇汽油更加适用于现有的汽油发动机结构。

为了达到以上目的，本发明采用如下的技术解决方案：

一种高比例甲醇汽油添加剂，其特征在于，由以下原料按体积百分比混合而成：抗腐蚀剂：10%~15% ，稳定剂：25%~30%，粘度改进剂：30%~35%，pH改进剂：28%~30%，上述各原料的体积百分比之和为100%。

所述抗腐蚀剂由如下原料按体积百分比组成：石油醚：20%~30%，防腐剂：40%~50%，二甲苯：20%~40%，溶剂油：5%~20%，上述各原料的体积百分比之和为100%。

所述稳定剂由如下原料按体积百分比组成：甲苯：10%~30%，异丙醇：25%~45%，正庚烷：10%~20%，丙酮：20%~30%，正丁醇：15%~25%，上述各原料的体积百分比之和为100%。

所述粘度改进剂由如下原料按体积百分比组成：异丙醇：25%~35%，乙酸乙酯：20%~35%，叔丁醇：30%~50%，1,2-丁二醇：5%~30%，上述各原料的体积百分比之和为100%。

所述pH改进剂由如下原料按体积百分比组成：正丁醇：10%~20%，仲丁醇：10%~20%，环戊烷：20%~30%，甲苯：10%~20%，异丙醚：10%~20%，己二醇：20%~30%，上述各原料的体积百分比之和为100%。

本发明所述的高比例甲醇汽油添加剂，是用多种成分组成的混合添加剂，是一种高强度的催化剂、多功能添加剂，将其添加在现有的甲醇汽油中能有效的提高甲醇汽油的热值，增加其稳定性，减少挥发，且能够有效的解决采用传统甲醇汽油添加剂配制的甲醇汽油存在的粘度大、腐蚀性强的问题。

附图说明

图1是采用实施例1的高比例汽油添加剂与M70甲醇汽油的混合效果与未加添加剂的M70效果对比图。

图2是采用实施例2的高比例汽油添加剂与M85甲醇汽油的混合效果与未加添加剂的M85效果对比图。

图3是采用实施例3的高比例汽油添加剂与M95甲醇汽油的混合效果与未加添加剂的M95效果对比图。

以下结合附图及具体实施方式对本发明做进一步解释说明。

具体实施方式

申请人在高比例甲醇汽油添加剂的配制试验过程中发现：在添加剂中加入环戊烷和己二醇之后，采用该添加剂配制的高比例甲醇汽油的PH值会偏向中性；而在添加剂中添加叔丁醇，1,2丁二醇和异丙醇之后，经其配制的甲醇汽油的运动粘度会降低；丙酮与甲苯对甲醇和汽油的混合有明显的促进作用，异丙醇和正丁醇使得混合后的甲醇汽油长时间不分层，这是由于它们含有极性基团与非极性基团，极性基团溶于甲醇和水，非极性基团溶于汽油，因此能够较好地吸附水与汽油、甲醇与汽油两相之间的界面自由能，从而使甲醇汽油达到较好的互溶效果；而在防腐剂中加入适量二甲苯后，用所得到的添加剂配制的甲醇汽油进行标准的铜片腐蚀实验，发现所配制甲醇汽油腐蚀性明显减小。

经过一系列的试验调配，申请人得到如下高比例甲醇汽油添加剂的配比：

实际应用时，将上述的高比例甲醇汽油添加剂与甲醇汽油混合，各成分体积百分比如下：高比例甲醇汽油添加剂：1%-5%，汽油1%-30%，甲醇70%-99%，上述各原料的体积百分比之和为100%。

以下结合具体实施例对本发明进一步详细说明。

实施例1

本实施例给出的一种高比例甲醇汽油添加剂，每100L高比例甲醇汽油添加剂中包括：抗腐蚀剂：10.0L、稳定剂：25.0L、粘度改进剂：35.0L和pH改进剂：30.0L，其中，各组分分别由以下体积的原料组成：

抗腐蚀剂：石油醚：2L，防腐剂：4L，二甲苯：3L，溶剂油：1L；

稳定剂：甲苯：7.5 L，异丙醇：6.25L，正庚烷：2.5 L ，丙酮：5 L，正丁醇：3.75L；

粘度改进剂：异丙醇：8.75 L ，乙酸乙酯：14 L，叔丁醇：10.5 L，1,2-丁二醇：8.75 L；

pH改进剂：正丁醇：6L，仲丁醇：6L，环戊烷：6L，甲苯：3L，异丙醚：3L，己二醇：6L。

首先，按配方量取各原料装入量筒中混合，分别配制出抗腐蚀剂、稳定剂、粘度改进剂和pH改进剂，然后将抗腐蚀剂、稳定剂、粘度改进剂和pH改进剂混合后搅拌，待确定充分均匀混合后即得高比例甲醇汽油添加剂。

将该添加剂用于M70甲醇汽油的混合，混合的体积百分比为：添加剂1%，甲醇70%，汽油29%，其效果如图1的右边试管所示，而图1左边的试管显示了未使用添加剂的甲醇和汽油混合的效果，两种混合液均已静置24小时。由图1左边的试管可以看出，当甲醇和汽油按照体积比7：3进行混合时，有明显的分层现象（见图1左侧的箭头处）。但是如图1右边的试管所示，当M70中添加了1%的添加剂时，甲醇和汽油可良好的互溶。

使用市售普通添加剂对左边试管中的M70进行混合。混合之后，测得左边试管中的溶液pH值为6.2，右边试管中的pH值为6.8，说明本发明实施例1的高比例甲醇汽油添加剂有利于使甲醇汽油趋于中性。

按照GB/T5096：石油产品铜片腐蚀试验法，对左、右试管中两个混合好的甲醇汽油进行铜片腐蚀实验。在50℃条件下试验3小时。实验结果标明：左边试管中的甲醇汽油腐蚀等级为1b，右边试管中的甲醇汽油腐蚀等级为1a。由此可以看出，本发明实施例1的高比例甲醇汽油添加剂有利于降低甲醇汽油的腐蚀性。

按照GB/T 265：石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法，利用品式粘度计分别对采用普通甲醇汽油添加剂和实施例1的添加剂的两种甲醇汽油进行运动粘度测定，使用普通添加剂的甲醇汽油粘度为0.78，使用实施例1的添加剂的甲醇汽油粘度为0.61。由此可以看出，本发明的高比例甲醇汽油添加剂能够改善甲醇汽油的粘度。

实施例2

本实施例给出的一种高比例甲醇汽油添加剂，每100L高比例甲醇汽油添加剂中包括：抗腐蚀剂：12.0L、稳定剂：27.0L、粘度改进剂：32.0L和pH改进剂：29.0L，其中，各组分分别由以下体积的原料组成：

抗腐蚀剂：石油醚：3.6L，防腐剂：5.4L，二甲苯：2.4L，溶剂油：0.6L；

稳定剂：甲苯：5.4L，异丙醇：6.75L，正庚烷：2.7L，丙酮：8.1L，正丁醇：4.05L；

粘度改进剂：异丙醇：11.2L，乙酸乙酯：6.4L，叔丁醇：12.8L，1,2-丁二醇：1.6L；

pH改进剂：正丁醇：2.9L，仲丁醇：5.8L，环戊烷：8.7L，甲苯：2.9L，异丙醚：2.9L，己二醇：5.8L。

将该添加剂用于M85甲醇汽油的混合，混合的体积百分比为：添加剂2%，甲醇83%，汽油15%，其效果如图2的右边试管所示，而图2的左边试管显示了未使用添加剂的甲醇和汽油混合的效果，两种混合液均已静置24小时。由图2左边的试管可以看出，当甲醇和汽油按照体积比85:15进行混合时，有明显的分层现象（见图2左侧的箭头处）。但是如图2右边的试管所示，当M85中添加了2%的添加剂时，甲醇和汽油可良好的互溶。

使用市售普通添加剂对左边试管中的M85进行混合。混合之后，测得左边试管中的溶液pH值为6.3，右边试管中的pH值为6.9，说明本发明实施例2的高比例甲醇汽油添加剂有利于使甲醇汽油趋于中性。

按照GB/T5096：石油产品铜片腐蚀试验法，对左、右试管中两个混合好的甲醇汽油进行铜片腐蚀实验。在50℃条件下试验3小时。实验结果标明：左边试管中的甲醇汽油腐蚀等级为1b，右边试管中的甲醇汽油腐蚀等级为1a。由此可以看出，本发明实施例2的高比例甲醇汽油添加剂有利于降低甲醇汽油的腐蚀性。

按照GB/T 265：石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法，利用品式粘度计分别对采用普通甲醇汽油添加剂和实施例2的添加剂的两种甲醇汽油进行运动粘度测定，使用普通添加剂的甲醇汽油粘度为0.67，使用实施例2的添加剂的甲醇汽油粘度为0.59。由此可以看出，本发明的高比例甲醇汽油添加剂能够改善甲醇汽油的粘度。

实施例3

本实施例给出的一种高比例甲醇汽油添加剂，每100L高比例甲醇汽油添加剂中包括：抗腐蚀剂：15.0L、稳定剂：25.0L、粘度改进剂：30.0L和pH改进剂：30.0L，其中，各组分分别由以下体积的原料组成：

抗腐蚀剂：石油醚：4.5L，防腐剂：6L，二甲苯：3L，溶剂油：1.5L；

稳定剂：甲苯：5L，异丙醇：7.5L，正庚烷：2.5L，丙酮：6.25L，正丁醇：3.75L；

粘度改进剂：异丙醇：9L，乙酸乙酯：6L，叔丁醇：12L，1,2-丁二醇：3L；

将该添加剂用于M95甲醇汽油的混合，混合的体积百分比为：添加剂2%，甲醇93%，汽油5%，其效果如图3的右边试管所示，而图3的左边试管显示了未使用添加剂的甲醇和汽油混合的效果，两种混合液均已静置24小时。由图3左边的试管可以看出，当甲醇和汽油按照体积比95:5进行混合时，没有明显的分层现象，如图3右边的试管所示，当M95中添加了2%的添加剂时，甲醇和汽油可以良好的互溶。

使用市售普通添加剂对左边试管中的M95进行混合。混合之后，测得左边试管中的溶液pH值为6.4，右边试管中的pH值为6.8，说明本发明实施例3的高比例甲醇汽油添加剂有利于使甲醇汽油趋于中性。

按照GB/T5096：石油产品铜片腐蚀试验法，对左、右试管中两个混合好的甲醇汽油进行铜片腐蚀实验。在50℃条件下试验3小时。实验结果标明：左边试管中的甲醇汽油腐蚀等级为1b，右边试管中的甲醇汽油腐蚀等级为1a。由此可以看出，本发明实施例3的高比例甲醇汽油添加剂有利于降低甲醇汽油的腐蚀性。

按照GB/T 265：石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法，利用品式粘度计分别对采用普通甲醇汽油添加剂和实施例2的添加剂的两种甲醇汽油进行运动粘度测定，使用普通添加剂的甲醇汽油粘度为0.65，使用实施例3的添加剂的甲醇汽油粘度为0.59。由此可以看出，本发明的高比例甲醇汽油添加剂能够改善甲醇汽油的粘度。

Claims

1.一种高比例甲醇汽油添加剂，其特征在于，由以下原料按体积百分比混合而成：抗腐蚀剂：10%~15% ，稳定剂：25%~30%，粘度改进剂：30%~35%，pH改进剂：28%~30%，上述各原料的体积百分比之和为100%；

所述抗腐蚀剂由如下原料按体积百分比组成：石油醚：20%~30%，防腐剂：40%~50%，二甲苯：20%~40%，溶剂油：5%~20%，上述各原料的体积百分比之和为100%；

所述稳定剂由如下原料按体积百分比组成：甲苯：10%~30%，异丙醇：25%~45%，正庚烷：10%~20%，丙酮：20%~30%，正丁醇：15%~25%，上述各原料的体积百分比之和为100%；

所述粘度改进剂由如下原料按体积百分比组成：异丙醇：25%~35%，乙酸乙酯：20%~35%，叔丁醇：30%~50%，1,2-丁二醇：5%~30%，上述各原料的体积百分比之和为100%；

2.如权利要求1所述的高比例甲醇汽油添加剂，其特征在于，每100L高比例甲醇汽油添加剂中包括：抗腐蚀剂：12.0L、稳定剂：27.0L、粘度改进剂：32.0L和pH改进剂：29.0L，其中，各组分分别由以下体积的原料组成：抗腐蚀剂：石油醚：3.6L，防腐剂：5.4L，二甲苯：2.4L，溶剂油：0.6L；稳定剂：甲苯：5.4L，异丙醇：6.75L，正庚烷：2.7L，丙酮：8.1L，正丁醇：4.05L；粘度改进剂：异丙醇：11.2L，乙酸乙酯：6.4L，叔丁醇：12.8L，1,2-丁二醇：1.6L；pH改进剂：正丁醇：2.9L，仲丁醇：5.8L，环戊烷：8.7L，甲苯：2.9L，异丙醚：2.9L，己二醇：5.8L。

3.如权利要求1所述的高比例甲醇汽油添加剂，其特征在于，每100L高比例甲醇汽油添加剂中包括：抗腐蚀剂：15.0L、稳定剂：25.0L、粘度改进剂：30.0L和pH改进剂：30.0L，其中，各组分分别由以下体积的原料组成：抗腐蚀剂：石油醚4.5L，防腐剂：6L，二甲苯：3L，溶剂油：1.5L；稳定剂：甲苯：5L，异丙醇：7.5L，正庚烷：2.5L，丙酮：6.25L，正丁醇：3.75L；粘度改进剂：异丙醇：9L，乙酸乙酯：6L，叔丁醇：12L，1,2-丁二醇：3L；pH改进剂：正丁醇：6L，仲丁醇：6L，环戊烷：6L，甲苯：3L，异丙醚：3L，己二醇：6L。