CN102604694A

CN102604694A - 一种甲醇汽油添加剂以及含有该添加剂的甲醇汽油

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Publication number: CN102604694A
Application number: CN2012100808137A
Authority: CN
Inventors: 田强; 李明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-03-23
Filing date: 2012-03-23
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2032-03-23
Also published as: CN102604694B

Abstract

本发明涉及一种甲醇汽油添加剂。以质量百分数计，所述添加剂的原料组成为：醇类混合物：20～30％；醚类混合物：30～35％；油酸或二聚酸和C_1～3脂肪胺：10～15％；甲苯或异丙苯：20～26％；2，6-二叔丁基对甲酚：2～6％；OP-15：1～5％；所述醇类混合物包括丙醇、丁醇和戊醇；所述醚类混合物包括甲缩醛或1，2-二甲氧基乙烷和乙二醇醚。本发明的添加剂添加到高比例甲醇汽油(例如M60～M85甲醇汽油)后，能够全面克服高比例甲醇汽油作为车用燃料的明显缺陷，使高比例甲醇汽油的理化质量指标和实际使用性能符合汽油车用燃料的要求；并且在车不改装的情况下，完全可以使用。

Description

一种甲醇汽油添加剂以及含有该添加剂的甲醇汽油

技术领域

本发明属于甲醇汽油添加剂领域，特别涉及一种甲醇汽油添加剂以及含有该添加剂的甲醇汽油。

背景技术

甲醇可以从石油、煤炭、天然气、木质纤维等原料转化而来，因而来源广泛，生产工艺成熟，成本较低。甲醇本身是一种含氧化合物，可完全燃烧，对环境无污染，且辛烷值高，动力性好，是理想的清洁燃料。

无水甲醇可以与商用汽油完全混合，因而可以作为汽油的替代品，成为车用燃料。但甲醇极性强，形成的甲醇汽油稳定性差，遇少量水或低温环境时易发生浑浊分层现象。行车应用时甲醇汽油会出现在夏天易产生气阻，而冬天不易点火的问题。甲醇热值比汽油热值低，随着燃油中甲醇比例的提高，甲醇汽油的消耗量明显增大。甲醇汽油的这些缺陷，在配制高比例(M60～M85)甲醇汽油时显得特别突出。为克服高比例甲醇汽油实际使用时出现的上述缺陷，唯一的方法就是加入具有特殊功效的添加剂，使之在甲醇汽油中发挥综合增效作用，达到作为商品汽油的理化质量指标及实际行车应用性能的要求。

在车用燃料节能环保领域内，甲醇汽油实现商品化是市场发展的必然趋势，也就仍然存在对甲醇汽油添加剂，特别是高比例(M60～M85)甲醇汽油添加剂的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种甲醇汽油添加剂(在下文中，有时也称作添加剂)，使用该添加剂，经一定的工艺技术配制的甲醇汽油，特别是高比例(M60～M85)甲醇汽油，理化性能及使用性能完全可以达到商品汽油的要求。

本发明提供的甲醇汽油添加剂，以质量百分数计，其原料组成为：

醇类混合物：20～30％

醚类混合物：30～35％

油酸或二聚酸和C_1～3脂肪胺：10～15％

甲苯或异丙苯：20～26％

2，6-二叔丁基对甲酚：2～6％

OP-15：1～5％。

优选地，所述甲醇汽油添加剂，以质量百分数计，其原料组成为：

醇类混合物：28％

醚类混合物：31％

油酸或二聚酸和C_1～3脂肪胺：12％

甲苯或异丙苯：24％

2，6-二叔丁基对甲酚：3.5％

OP-15：1.5％。

所述醇类混合物包括丙醇、丁醇和戊醇；

所述醇类混合物中，丙醇、丁醇和戊醇的质量百分比为20～30％∶40～60％∶20％～30％。

优选地，所述醇类混合物中，丙醇、丁醇和戊醇的质量百分比为25％∶50％∶25％，目的是进一步提高所述添加剂在甲醇汽油中的助溶分散功能，使体系具有优良的稳定性。

所述丙醇可以是正丙醇、异丙醇及其混合物。所述丁醇可以是正丁醇、异丁醇、仲丁醇和叔丁醇及其混合物。所述戊醇可以是具有5个碳原子的直链或支链的一元醇及其混合物，例如可以是正戊醇、异戊醇及其混合物。

优选地，所述丙醇选自正丙醇和异丙醇中；所述丁醇选自正丁醇、异丁醇、仲丁醇和叔丁醇中；所述戊醇选自正戊醇和异戊醇中。

更优选地，所述丙醇为异丙醇；所述丁醇为正丁醇；所述戊醇为异戊醇。

所述醚类混合物包括甲缩醛或1，2-二甲氧基乙烷和乙二醇醚。

所述醚类混合物中，甲缩醛或1，2-二甲氧基乙烷和乙二醇醚的质量百分比为75％～85％∶15％～25％。

优选地，所述醚类混合物中，甲缩醛或1，2-二甲氧基乙烷和乙二醇醚的质量百分比为80％∶20％。目的是更好地保证含有所述添加剂的高比例甲醇汽油行车时夏天不产生气阻，冬天易点火起动。

所述乙二醇醚选自乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丙醚和乙二醇丁醚中。

更优选地，所述醚类混合物为1，2-二甲氧基乙烷和乙二醇乙醚。

所述油酸或二聚酸和C_1～3脂肪胺的质量百分比为75％～85％∶15％～25％。

优选地，所述油酸或二聚酸和C_1～3脂肪胺的质量百分比为80％∶20％。目的在于进一步提高含有所述添加剂的高比例甲醇汽油的助表面活性剂的作用和防腐缓蚀功效。

所述C_1～3脂肪胺可以是含有1～3个碳原子并可以含有一个或多个氨基的胺类化合物及其混合物。

优选地，所述C_1～3脂肪胺选自甲胺、二甲胺、三甲胺和乙二胺中。

更优选地，所述C_1～3脂肪胺为乙二胺。

本发明的甲醇汽油添加剂可适用于多种类型的甲醇汽油；优选地，适用的甲醇汽油为高比例甲醇汽油，更优选为M60～M85甲醇汽油。

本发明还提供了所述甲醇汽油添加剂的制备方法，具体为：将除了C_1～3脂肪胺外的其它组分按照质量百分数加入容器中，充分搅拌使互溶成为清亮溶液，然后加入C_1～3脂肪胺(发生中和反应)，再充分搅拌30～60分钟，即得本发明的甲醇汽油添加剂。

本发明还提供一种甲醇汽油，其含有本发明的甲醇汽油添加剂。

优选地，所述甲醇汽油为高比例甲醇汽油，更优选为M60～M85甲醇汽油。

更优选地，以添加了所述添加剂的M60～M85甲醇汽油的总体积计，所述添加剂的含量为3～6体积％。

M60甲醇汽油是指在汽油中按体积百分比加入60％的甲醇，本发明添加剂所占体积百分比计算在该60％中。

M85甲醇汽油是指在汽油中按体积百分比加入85％的甲醇，本发明添加剂所占体积百分比计算在该85％中。

例如，含有本发明的添加剂的M85甲醇汽油的配制方法如下：取90号或93号纯汽油15体积％，甲醇80体积％，本发明添加剂5体积％，混合并充分搅拌均匀，即制成M85甲醇汽油。

或者，含有本发明的添加剂的M85甲醇汽油的配制方法如下：取90号或93号纯汽油15体积％，甲醇82体积％，本发明添加剂3体积％，混合并充分搅拌均匀，即制成M85甲醇汽油。

本发明甲醇汽油添加剂中，保留了低比例甲醇汽油添加剂中常使用的基本组分，如作为助溶剂用的醇类混合物；作为乳化剂的OP-15。由此可以使得含有该添加剂的甲醇汽油耐水性能大于1％，-30℃长期贮存和使用不发生浑浊和相分离现象。特别是，醇类混合物中的具体组分及其含量，是本发明人在醇类化合物的分子结构的基础上经过大量的试验而研究得到的。通过测试证明，添加含有一定比例并具有不同分子结构的丙醇、丁醇和戊醇的混合物的添加剂的甲醇汽油，耐水性能和低温抗相分离性能更好。

本发明甲醇汽油添加剂中的醚类混合物，是为了稳定添加有该添加剂的高比例甲醇汽油的饱和蒸气压，使之达到在不改动汽车的条件下，冬天使用该甲醇汽油时，易于点火启动；夏天使用时不会发生气阻现象。

本发明甲醇汽油添加剂中的油酸或二聚酸和C_1～3脂肪胺，是为了发挥增效作用，提高添加有该添加剂的高比例甲醇汽油的热值和动力性，并与抗氧化的2，6-二叔丁基对甲酚一起，对甲醇汽油起防腐缓蚀作用。

本发明甲醇汽油添加剂中的甲苯或异丙苯，是为了提高添加剂、甲醇和汽油三者的互溶稳定性以及使用中与原汽油的任意混配性，并在发挥综合增效作用下，使高比例甲醇汽油的理化质量指标完全达到国标要求，动力性与纯汽油相当，油耗与经济效益趋于合理。

本发明的甲醇汽油添加剂，添加到高比例甲醇汽油(例如M60～M85甲醇汽油)后，能够全面克服高比例甲醇汽油作为车用燃料的明显缺陷，使高比例甲醇汽油的理化质量指标和实际使用性能符合汽油车用燃料的要求；并且在车不改装的情况下，完全可以使用。

具体实施方式

下面通过实施例进一步详细说明本发明。但是，本发明的保护范围不因此而受到任何限制。

各实施例中，各组分的含量均以质量百分数计。所述油酸和二聚酸源自植物，均商购得到。OP-15商购得到。

实施例1

醇类混合物[异丙醇、正丁醇和异戊醇(质量百分比为20％∶60％∶20％)]25％；醚类混合物[1，2-二甲氧基乙烷与乙二醇乙醚(质量百分比为85％∶15％)]32％；二聚酸和乙二胺(质量百分比为85％∶15％)15％；异丙苯24％；2，6-二叔丁基对甲酚2.5％，OP-151.5％。

将除了乙二胺外的其它组分加入容器中，充分搅拌使互溶成为清亮溶液，然后加入乙二胺，再充分搅拌30分钟，即得本发明的甲醇汽油添加剂。

实施例2

醇类混合物[异丙醇、正丁醇和异戊醇(质量百分比为25％∶50％∶25％)]28％；醚类混合物[1，2-二甲氧基乙烷与乙二醇乙醚(质量百分比为80％∶20％)]31％；油酸与乙二胺(质量百分比为80％∶20％)12％；异丙苯24％；2，6-二叔丁基对甲酚3.5％，OP-151.5％。

将除了乙二胺外的其它组分加入容器中，充分搅拌使互溶成为清亮溶液，然后加入乙二胺，再充分搅拌60分钟，即得本发明的甲醇汽油添加剂。

实施例3

醇类混合物[正丙醇、异丁醇和正戊醇(质量百分比为30％∶40％∶30％)]30％；醚类混合物[甲缩醛与乙二醇丁醚(质量百分比为75％∶25％)]33％；油酸与二甲胺(质量百分比为75％∶25％)13％；异丙苯20％；2，6-二叔丁基对甲酚2.5％，OP-151.5％。

将除了二甲胺外的其它组分加入容器中，充分搅拌使互溶成为清亮溶液，然后加入二甲胺，再充分搅拌40分钟，即得本发明的甲醇汽油添加剂。

实施例4

醇类混合物[异丙醇、正丁醇和异戊醇(质量百分比为22％∶50％∶28％)]24％；醚类混合物[1，2-二甲氧基乙烷与乙二醇乙醚(质量百分比为78％∶22％)]34％；二聚酸与乙二胺(质量百分比为82％∶18％)14％；异丙苯24％；2，6-二叔丁基对甲酚2.5％，OP-151.5％。

将除了乙二胺外的其它组分加入容器中，充分搅拌使互溶成为清亮溶液，然后加入乙二胺，再充分搅拌50分钟，即得本发明的甲醇汽油添加剂。

实施例5

醇类混合物[异丙醇、仲丁醇和异戊醇(质量百分比为25％∶50％∶25％)]28％；醚类混合物[1，2-二甲氧基乙烷与乙二醇甲醚(质量百分比为82％∶18％)]30％；油酸与甲胺(质量百分比为78％∶22％)12％；异丙苯26％；2，6-二叔丁基对甲酚2.5％，OP-151.5％。

将除了甲胺外的其它组分加入容器中，充分搅拌使互溶成为清亮溶液，然后加入甲胺，再充分搅拌45分钟，即得本发明的甲醇汽油添加剂。

实施例6

醇类混合物[异丙醇、异丁醇和叔戊醇(质量百分比为30％∶50％∶20％)]22％；醚类混合物[甲缩醛与乙二醇丙醚(质量百分比为80％∶20％)]31％；油酸与三甲胺(质量百分比为80％∶20％)13％；异丙苯24％；2，6-二叔丁基对甲酚5.5％，OP-154.5％。

将除了三甲胺外的其它组分加入容器中，充分搅拌使互溶成为清亮溶液，然后加入三甲胺，再充分搅拌45分钟，即得本发明的甲醇汽油添加剂。

实施例7

对实施例1～6中制备的添加剂的外观、pH值、密度和低温稳定性进行了测定，结果：外观为浅黄色清亮液体，pH值为7，密度为0.81～0.88，-30℃放置48小时仍清亮稳定，直观无杂质。

实施例8

取90号纯汽油15体积％，甲醇82体积％，实施例1制备的本发明甲醇汽油添加剂3体积％，混合并充分搅拌均匀，即制成M85甲醇汽油。

实施例9

取93号纯汽油15体积％，甲醇80体积％，实施例2制备的本发明甲醇汽油添加剂5体积％，混合并充分搅拌均匀，即制成M85甲醇汽油。

实施例10

取93号纯汽油40体积％，甲醇54体积％，实施例3制备的本发明甲醇汽油添加剂6体积％，混合并充分搅拌均匀，即制成M60甲醇汽油。

实施例11

取93号纯汽油20体积％，甲醇75体积％，实施例4制备的本发明甲醇汽油添加剂5体积％，混合并充分搅拌均匀，即制成M80甲醇汽油。

实施例12

取93号纯汽油30体积％，甲醇66体积％，实施例5制备的本发明甲醇汽油添加剂4体积％，混合并充分搅拌均匀，即制成M70甲醇汽油。

实施例13

取93号纯汽油20体积％，甲醇75体积％，实施例6制备的本发明甲醇汽油添加剂5体积％，混合并充分搅拌均匀，即制成M80甲醇汽油。

实施例14

对实施例8～13中制备的M60～M85甲醇汽油的外观、机械杂质、密度、pH值、饱和蒸气压、馏程、耐水性、低温抗相分离性、混配性等进行测试。测试方法和结果如下：外观：目测。机械杂质：目测。密度：用比重计测定。pH值：用pH试纸测定。耐水性：分别取10毫升待测甲醇汽油加水0.1毫升摇动，未出现浑浊分层现象。混配性：分别取10毫升待测甲醇汽油，任意加原纯汽油摇动，未出现浑浊分层现象。低温抗相分离性：分别取20毫升待测甲醇汽油，放入带塞试管中，在-30℃放置48小时，未出现浑浊分层现象。馏程：按GB/T6536方法测定。

结果：实施例8～13中制备的M60～M85甲醇汽油为外观清亮液体，密度为0.79～0.80，pH值为6，饱和蒸气压为62～72KPa，馏程：10％为54～61℃、50％为63～64℃、90％为68～125℃、终馏点为145～187℃，耐水性大于1％，-30℃放置48小时仍清亮稳定。

实施例15

分别对实施例8～13中制备的M60～M85甲醇汽油进行了实际行车试验，结果：实施例8～13中制备的M60～M85甲醇汽油，没有显示出作为车用燃料的明显缺陷，实际使用性能符合汽油车用燃料的要求；并且在车不改装的情况下，完全可以使用。冬天仍然像纯汽油一样易点火成功，夏天不产生气阻，可像商品汽油一样方便使用、贮存和运输。

本领域技术人员可以理解，在本说明书的教导之下，可以对本发明做出一些修改或变化。这些修改和变化也应当在本发明权利要求所限定的范围之内。

Claims

1.一种甲醇汽油添加剂，以质量百分数计，其原料组成为：

醇类混合物：20～30％

醚类混合物：30～35％

油酸或二聚酸和C_1～3脂肪胺：10～15％

甲苯或异丙苯：20～26％

2，6-二叔丁基对甲酚：2～6％

OP-15：1～5％；

所述醇类混合物包括丙醇、丁醇和戊醇；

2.根据权利要求1所述的甲醇汽油添加剂，其特征在于，所述醇类混合物中，丙醇、丁醇和戊醇的质量百分比为20～30％∶40～60％∶20～30％；所述醚类混合物中，甲缩醛或1，2-二甲氧基乙烷和乙二醇醚的质量百分比为75％～85％∶15％～25％；所述油酸或二聚酸和C_1～3脂肪胺的质量百分比为75％～85％∶15％～25％。

3.根据权利要求2所述的甲醇汽油添加剂，其特征在于，所述醇类混合物中，丙醇、丁醇和戊醇的质量百分比为25％∶50％∶25％；所述醚类混合物中，甲缩醛或1，2-二甲氧基乙烷和乙二醇醚的质量百分比为80％∶20％；所述油酸或二聚酸和C_1～3脂肪胺的质量百分比为80％∶20％。

4.根据权利要求1或2或3所述的甲醇汽油添加剂，其特征在于，所述丙醇选自正丙醇和异丙醇中；所述丁醇选自正丁醇、异丁醇、仲丁醇和叔丁醇中；所述戊醇选自正戊醇和异戊醇中；所述乙二醇醚选自乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丙醚和乙二醇丁醚中；所述C_1～3脂肪胺选自甲胺、二甲胺、三甲胺和乙二胺中。

5.根据权利要求4所述的甲醇汽油添加剂，其特征在于，所述丙醇为异丙醇；所述丁醇为正丁醇；所述戊醇为异戊醇；所述醚类混合物为1，2-二甲氧基乙烷和乙二醇乙醚；所述C_1～3脂肪胺为乙二胺。

6.根据权利要求1或5所述的甲醇汽油添加剂，其特征在于，以质量百分数计，其原料组成为：

醇类混合物：28％

醚类混合物：31％

油酸或二聚酸和C_1～3脂肪胺：12％

甲苯或异丙苯：24％

2，6-二叔丁基对甲酚：3.5％

OP-15：1.5％。

7.根据权利要求1～6任一项所述的甲醇汽油添加剂，其特征在于，所述甲醇汽油为M60～M85甲醇汽油。

8.一种甲醇汽油，其特征在于，其含有权利要求1～6任一项所述的甲醇汽油添加剂。

9.根据权利要求8所述的甲醇汽油，其特征在于，所述甲醇汽油为M60～M85甲醇汽油。

10.根据权利要求9所述的甲醇汽油，其特征在于，以添加了所述添加剂的M60～M85甲醇汽油的总体积计，所述添加剂的含量为3～6体积％。