CN102757828A - 环保甲醇柴油燃料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保甲醇柴油燃料及其制备方法，其油均相透明，稳定性好，并有效减少废气污染物排放，能长期贮存不分层。本发明的环保甲醇柴油燃料，由如下重量份的原料制备得到：甲醇，60～90份；柴油，5～30份；汽油，2～5份；环保剂，0.301～1.5份；乳化剂，0.9～5份；乙酸乙脂，0.1～1.5份。本发明提供的甲醇柴油混合燃料，其成本低、制作方法简单、燃烧性能好、保质期长、闪点高，环保性能好，能够替代现有柴油的液体燃料。

Description

环保甲醇柴油燃料及其制备方法

技术领域

本发明涉及燃料配制技术领域，特别是涉及一种环保型甲醇柴油燃料，以及这种燃料的配制方法。

背景技术

随着经济的飞速发展，对能源需求量日趋增大，由于资源紧缺、价格攀升，能源短缺已成为制约世界经济发展的长期压力。目前，工业生产线和锅炉加热多采用柴油燃料，但柴油燃烧的排气中含有大量微尘，燃烧后产生的二氧化硫、多环苯类致癌物质，导致严重的环境污染。

甲醇作为一种替代能源，资源丰富，价格便宜，可以从煤、木炭中制得，可以直接用二氧化碳加氢制得，也可以从其他化工和制药工业的副产品中获得。工业上制备甲醇的生产技术已经得到广泛成熟的应用，甲醇作为部分替代能源也是最简便最现实的。醇类燃料是一种清洁代用燃料，甲醇含氧，碳氢比为1：4，能够完全燃烧，减少CO, HC等含碳物质的排放。

但由于甲醇与柴油二者性质的差异，现有技术的甲醇柴油存在明显不足：稳定性差、易分层，尤其是甲醇大比例添加时，甲醇柴油的稳定性、闪点、燃烧性能等都存在问题，仍需要进一步解决。

发明内容

基于此，本发明的目的在于提供一种环保甲醇柴油混合燃料及其配制方法，本甲醇柴油均相透明，稳定性好，并有效减少废气污染物排放，能长期贮存不分层，可广泛运用于热水锅炉、蒸汽锅炉、工业生产线等领域。

具体的技术方案如下：

一种环保甲醇柴油燃料，由如下重量份的原料制备得到：

甲醇，60～90份；柴油，5～30份；汽油，2～5份；环保剂，0.301～1.5份；乳化剂，0.9～5份；乙酸乙脂，0.1～1.5份。

乳化剂的原料组成及重量份为：

水， 0.2～3份；异丁醇，0.3～1份；异丙醇，0.2～1份；三乙醇氨，0.2～1份。

环保剂的原料组成及重量份为：

二茂铁，0.3～1份；碳酸氢钠，0.01～0.5份。其中二茂铁和碳酸氢钠为该环保甲醇柴油燃料在燃烧过程中起到环保效果的主要材料。

在其中一些实施例中，所述甲醇为工业甲醇，纯度大于99%；所述柴油为0#柴油。

本发明的环保甲醇柴油燃料的制备方法，包括如下步骤：

①、在常温常压下，按所述重量份取甲醇、柴油、汽油、乳化剂、环保剂、乙酸乙脂加入调和罐中，得混合溶液；

②、将混合溶液在调和罐中物理混合均匀，在调和罐中静置；

③、在调和罐中通过乳化反应11～14小时，即得。

本发明提供的甲醇柴油混合燃料，其成本低、制作方法简单、燃烧性能好、保质期长、闪点高，是锅炉和工业生产线用优良环保性能的液体燃料。

 

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，解析本发明的优点与精神，藉由以下通过实施例对本发明做进一步的阐述。

本发明实施例所使用的原料如下：

甲醇购自东莞市天瑞化工有限公司；

柴油购自中石化；

汽油购自中石化；

乙酸丁酯购自苏州岳阳华江化工的公司；

异丁醇购自科 密 欧 化 学 国 际 有限 公 司；

异丙醇购自湖北兴银河化工有限公司；

三乙醇氨购自北京市大红门化工原料公司；

二茂铁购自四川成都市新源石油化工商贸有限公司；

碳酸氢钠购自广州达尔斯科生物科技有限公司。

甲醇极性较强，在常温下，可以和水以任意比例互溶，却难以和柴油互溶。实验发现，在常温下柴油中能溶解大约3%的甲醇，当甲醇含量超过3%，就需要添加乳化剂。在0~20℃的范围内，甲醇在柴油中的溶解度很小。经进一步研究发现，当甲醇含量较高时，采用热水浴的方法加热到97℃，即使不考虑甲醇在容器中的蒸发，甲醇在柴油中溶解的体积比仍然小于20%。

溶质和溶剂分子间的相互作用，决定了相互的溶解性。只有当溶液中的分子间引力KAB超过纯化合物的引力KAA和KsBB时，某化合物才能溶解于某溶剂中，而溶剂和溶质分子的相互作用力之和与两者的极性有很大关系。由于甲醇和柴油极性相差很大，因此通过简单的物理混合不能实现较大比例的甲醇与柴油互溶，必须通过添加乳化剂的方法来实现甲醇和柴油的互溶。乳化剂通常选择具有两亲性的分子，即既有极性基团和甲醇的羟基作用，又有一定长度的碳链和柴油中的烃分子作用。乳化剂实现助溶的机理有两种：一种是通过偶极子或氢键的相互作用和甲醇分子结合，通过范德华力作用和柴油中的烃分子结合，在这两种力的共同作用下，使甲醇分子分散于柴油中，实现互溶;另一种是两亲性分子在柴油中形成对甲醇具有增溶能力的胶团，通过胶团的增溶作用，实现互溶。

以下通过实施例对本发明做进一步的阐述：

1、在常温常压下，按甲醇85份加入调和罐中，再加入柴油20份、汽油3份、乳化剂3.5份、环保剂1份、乙酸乙脂0.6份，得混合溶液；

2、将混合溶液在调和罐中搅拌，进行物理均匀混合，在调和罐中静置；

也可以采用双高压泵同时将原料泵入调和罐中，在其中一个实施例中，先在调和罐中加入汽油、乳化剂、环保剂、乙酸乙脂，再同时用一个高压泵将甲醇泵入调和罐中，用另一个高压泵将柴油泵入调和罐中，进行均匀混合，在调和罐中静置；

3、在调和罐中通过乳化反应12小时，即得。

乳化剂为：水，2份；异丁醇，0.5份；异丙醇，0.3份；三乙醇氨，0.7份。

环保剂为：二茂铁，0.75份；碳酸氢钠，0.25份。

调整不同配比，可以生产出Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型燃料，针对不同的锅炉和工业生产线区分之，运用如下：

Ⅰ型燃料：使用在热水锅炉，如宾馆、温泉、洗脚城的热水系统、暖气系统，较低温度的工业生产线、如电子配件、塑料厂等；

Ⅱ型燃料：使用在蒸汽锅炉，如服装厂、铝（锌）制品厂等；

Ⅲ型燃料：使用在玻璃加工厂、电饭煲盖厂、陶瓷厂、水泥厂等。

本发明所生产的甲醇柴油，经中国广州分析测试中心检测，出具的危险品危险性鉴定报告显示：

爆炸危险性：不属于危险暴炸品；

危燃危险性：该物品闪点低于20度，属于易燃液体；

氧化危险性：不属于氧化危险品；

毒害危险性：该物品不属于有害毒品；

放射危险性：不属于放射性危险品；

腐蚀危险性：不属于腐蚀危险性物品；

其他危险性：无其他危险性。

产品比较：

㈠、理论情况下效益分析

  标准状况下l0kg水烧开（20-100℃）所需热量为：

  80℃ ×1卡／克·℃×10000克＝800千卡

  假设在燃烧效率100%情况下，

  使用柴油时：

  800千卡÷8686千卡／公升×7元／公升＝0. 645元

  使用本产品时：

  800千卡÷8000千卡／公斤×4. 2元／公斤＝0. 42元

  节约费用率为35％

㈡、实际情况效益分析

  用0.2吨小型蒸汽锅炉做实地实验，数据如下：

    在安全、环保情况下，使用甲醇柴油具有绝对价格优势，能为使用单位带来可观的经济效益。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (3)

1.一种环保甲醇柴油燃料，其特征在于，由如下重量份的原料制备得到：

     甲醇          60～90份，

  柴油          5～30份，

  汽油          2～5份，

环保剂        0.301～1.5份，

乳化剂        0.9～5份，

乙酸乙脂      0.1～1.5份；

所述乳化剂的原料组成及重量份为：

           水           0.2～3份，

           异丁醇       0.3～1份，

           异丙醇       0.2～1份，

           三乙醇氨     0.2～1份；

所述环保剂的原料组成及重量份为：

           二茂铁        0.3～1份，

           碳酸氢钠      0.01～0.5份。

2.如权利要求1所述的环保甲醇柴油燃料，其特征在于，所述甲醇为工业甲醇，纯度大于99%；所述柴油为0#柴油。

3.如权利要求1～2任一项所述的环保甲醇柴油燃料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

①、在常温常压下，按所述重量份取甲醇、柴油、汽油、乳化剂、环保剂、乙酸乙脂加入调和罐中，得混合溶液；

②、将混合溶液在调和罐中物理混合均匀，在调和罐中静置；

③、在调和罐中通过乳化反应11～14小时，即得。