CN103642542A - 一种甲醇柴油 - Google Patents
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Abstract
本发明属于石油化工领域，更具体的讲是一种甲醇柴油，其由下述按重量份计的组分组成：柴油40～70份，甲醇10～30份，添加剂10～30份，本发明的有益效果是：首先，本发明制备的甲醇柴油中，甲醇在体系中的使用量大，与化石柴油的互溶性好；其次，本发明制备的甲醇柴油性能得到了改善，可作为-20#柴油使用，更加安全和环保；而且，本发明所用原料成本低，制备方法步骤简单、条件温和，具有实际的应用价值，适宜大规模工业化的生产。
Description
技术领域
本发明属于石油化工领域，更具体的讲是一种甲醇柴油。
背景技术
在全球能源短缺的现实状况下，我国作为世界石油消费大国，“缺油”便频频拉响中国经济的能源警报，“节能”和寻求替代能源，已成为中国可持续发展最现实的选择，基于此，甲醇柴油作为一种廉价、清洁的燃料，越来越受到国家的重视。甲醇柴油是柴油、甲醇以及可选的添加剂按照一定的体积或质量比经过严格的流程调配而成的燃料。甲醇柴油的使用既可节约石油资源、降低成本，又能降低空气污染，是一种环保清洁的新型能源，受到了广泛的关注。
尽管甲醇柴油相对于传统的石化资源具有非常明显的优势，但其自身也存在一定的问题，大体如下：
其一：现有的产品甲醇掺烧比例一般只能控制在5%-10%，因此容易导致醇油分层。
其二：在温度极端状况下性能不稳定，会产生分离现象，导致水乳化，天冷启动不良；一般产品在低于-25℃会发生分离，所以难以在冬季的北方地区使用。
其三：不能有效降低柴油凝点，易导致柴油燃烧不充分。
其四：甲醇柴油在助溶、防腐和保质等方面存在的问题。一般产品随着温度的升高，会导致发动机输油管路中“气堵”现象，为解决该问题，甚至要调整改动发动机，带来了诸多不便并提高的使用成本。
本发明就是在这种背景下研制开发的一种环保的高比例掺烧甲醇柴油，可替代市售柴油，无需改动发动机，环保，动力性强，对缓解能源紧张具有现实意义。
发明内容
本发明的发明目的在于针对以上不足，提供一种热值高，环保性能好，不改动现有的发动机、燃烧器，能够替代现有柴油的环保液体燃料。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种甲醇柴油，由下述按重量份计的组分组成：柴油40～70份，甲醇10～30份，添加剂10～30份。
上述柴油包括生物柴油和化石柴油。
上述生物柴油与化石柴油的重量比为1∶1～9 。
上述添加剂由下述按重量份计的组分组成：
植物油酸 10-45份
石油酸 7-30份
助溶剂 3-5份
航空煤油 5-20份
硝酸异辛脂 0.1-2份
环戊二茂铁 0.006-0.029份
过氧化锌 1-7份。
上述助溶剂包括异丙醇、异丁醇和异辛醇。
上述异丙醇、异丁醇和异辛醇的重量比为1～2∶1～4∶1～6。
上述的一种甲醇柴油的制备工艺，包括如下步骤：
（1）将甲醇与环戊二茂铁混合，经充分溶解后制的变性甲醇；
（2）将制得的变性甲醇和植物油酸、石油酸混合均匀形成混合物；
（3）将柴油、硝酸异辛脂和过氧化锌混合均匀形成混合物；
（4）将步骤（2）所得混合物、步骤（3）所得混合物和航空煤油进行混合，再向其中加入助溶剂搅拌均匀即得。
本发明制备的环保甲醇柴油具有以下特点：
其一：本发明的甲醇柴油中甲醇用量大，超过了10%，醇油分层现象减弱，而且使用生物柴油代替了部分化石柴油，因此燃烧后的尾气排放清洁、CO2 及碳颗粒能减少40%以上，且无黑烟排放，更加符合目前的环保要求。
其二：本发明的甲醇柴油极其稳定，即使在-20℃时也不发生分层，而且抗水相能力强，遇有3%以下的水不乳化、不分层。
其三：本发明的燃油体系中加入了含有二茂铁的添加剂，使柴油性能得到了改善，此外二茂铁具有助燃、除烟、增色和节能提效的作用，一定程度上解决了柴油燃烧不充分的问题。
其四：本发明的环保甲醇柴油体系加入的催化剂过氧化锌，植物油酸，异辛醇可以吸附游离存在的甲醇分子形成共溶体，使甲醇与化石柴油的互溶性得以提高。此外，因甲醇多被吸附而形成共溶体形态，无单体游离甲醇存在，所以柴油在使用过程中不会发生气阻现象，安全性也得以提高。
本发明的有益效果是：首先，本发明制备的甲醇柴油中，甲醇在体系中的使用量大，与化石柴油的互溶性好；其次，本发明制备的甲醇柴油性能得到了改善，可作为-20#柴油使用，更加安全和环保；而且，本发明所用原料成本低，制备方法步骤简单、条件温和，具有实际的应用价值，适宜大规模工业化的生产。
具体实施方式
为了使本领域技术人员能进一步了解本发明的特征及技术内容，现参阅以下实施方式和实施例来描述本发明，本实施例仅用于说明本发明，而不是用来限制本发明的范围。
实施例1.
配方（按重量份）：甲醇25份、生物柴油15份、化石柴油33份和添加剂12份，所述添加剂中包括：植物油酸22份、石油酸7.3份、助溶剂3.5份、硝酸异辛酯0.15份、航空煤油6份、过氧化锌1.2份、环戊二茂铁0.006份，所述助溶剂包括异丙醇0.215份、异丁醇0.35份、异辛醇0.5份。
实施例2.
配方（按重量份）：甲醇20份、生物柴油25份、化石柴油30.7份、添加剂20份，所述添加剂包括：植物油酸10份、石油酸8份、助溶剂4份、硝酸异辛酯0.35份、航空煤油10.6份、过氧化锌2.5份、环戊二茂铁0.01份，所述助溶剂包括：异丙醇0.18份、异丁醇0.387份、异辛醇0.4份。
实施例3.
配方（重量份）：甲醇15份、生物柴油25份、化石柴油40份、添加剂26份，所述添加剂包括：植物油酸42份、石油酸25.25份、助溶剂5份、硝酸异辛酯0.15份、航空煤油16份、过氧化锌6份、环戊二茂铁0.02份，所述助溶剂包括：异丙醇0.14份、异丁醇0.2份、异辛醇0.458份。
将上述实施例采用如下方法制备为甲醇柴油：
（1）将甲醇与环戊二茂铁混合，经充分溶解后制的变性甲醇；
（2）将制得的变性甲醇和植物油酸、石油酸混合均匀形成混合物；
（3）将柴油、硝酸异辛脂和过氧化锌混合均匀形成混合物；
（4）将步骤（2）所得混合物、步骤（3）所得混合物和航空煤油进行混合，再向其中加入助溶剂搅拌均匀即得。
将实施例1-3制备的环保甲醇柴油与标准-20#柴油进行性能检测，结果下表所示：
由表中的检测数据可以看出，实施例的甲醇柴油的各项性能指标都符合且优
于-20#柴油的要求，而且甲醇柴油中的灰分、硫含量等均较低，燃烧后尾气更加清洁，同时凝点可达-28℃，在-20℃时不分层，且氧化安定性和运动粘度均有较好的提高，可以作为-20#柴油使用。
Claims (7)
1.一种甲醇柴油，由下述按重量份计的组分组成：柴油40～70份，甲醇10～30份，添加剂10～30份。
2.根据权利要求1所述的一种甲醇柴油，其特征在于：所述柴油包括生物柴油和化石柴油。
3.根据权利要求2所述的一种甲醇柴油，其特征在于：所述生物柴油与化石柴油的重量比为1∶1～9 。
4.根据权利要求1所述的一种甲醇柴油，其特征在于：所述添加剂由下述按重量份计的组分组成：
植物油酸 10-45份
石油酸 7-30份
助溶剂 3-5份
航空煤油 5-20份
硝酸异辛脂 0.1-2份
环戊二茂铁 0.006-0.029份
过氧化锌 1-7份。
5.根据权利要求4所述的一种甲醇柴油，其特征在于：所述助溶剂包括异丙醇、异丁醇和异辛醇。
6. 根据权利要求5所述的一种甲醇柴油，其特征在于：所述异丙醇、异丁醇和异辛醇的重量比为1～2∶1～4∶1～6。
7.根据权利要求1所述的一种甲醇柴油的制备工艺，包括如下步骤：
（1）将甲醇与环戊二茂铁混合，经充分溶解后制的变性甲醇；
（2）将制得的变性甲醇和植物油酸、石油酸混合均匀形成混合物；
（3）将柴油、硝酸异辛脂和过氧化锌混合均匀形成混合物；
（4）将步骤（2）所得混合物、步骤（3）所得混合物和航空煤油进行混合，再向其中加入助溶剂搅拌均匀即得。
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