CN103666594A - 一种甲醇柴油及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种甲醇柴油，其包括以下重量份的成分：甲醇15～40份，C6～C12的一元醇10～25份，柴油添加剂15～40份，国标柴油10～44份。本发明选择适宜添加剂和甲醇、柴油的添加比例，获得的产品可以通用，无需改变柴油发动机。生产工艺简单，便于大规模产业化生产。产品的十六烷值高，使用时动力充沛；硫含量极低，尾气排放符合环保要求；燃烧充分，碳颗粒少，无黑烟排出，使用时更环保。

Description

一种甲醇柴油及其制备方法
技术领域
本发明属于石油化工领域，具体涉及一种甲醇柴油及其制备方法。
背景技术
甲醇具有高辛烷值，具有燃烧性能良好、热效率高、比能耗低、排放的颗粒物和氮氧化物(NOX)含量低、来源广泛，价格低廉等优点，是替代化石燃料的重要手段。可以直接用作现有的汽油机汽车的燃料。由于汽油机的压缩比比较小，热效率较差，因此研究开发甲醇柴油一直是替代燃料的研究热点。甲醇柴油的推广应用，不仅可以缓解我国石油资源的紧张局面，而且可以有效降低二氧化碳等污染物的排放，是能源领域深受关注的课题。
甲醇柴油是国标轻柴油中按体积或重量比加入一定比例的变性燃料甲醇配制而成的一种环保节能燃料。由于甲醇和柴油极性相差巨大，为了改善甲醇和柴油混合物的润滑性、凝固点、粘度、十六烷值等理化特性、实现甲醇与柴油的溶解，需要加入添加剂，如环烷酸、胺类化合物，或表面活性剂、助溶剂以改善甲醇和柴油互溶性能。
专利CN102876400A提出的甲醇柴油的配比为：柴油65%、甲醇20%、乳化剂13%、添加剂2%，需要较多的柴油比例，即需要较多的化石燃料。现有技术中，如果没有添加足够高比例的柴油，则通常需要加入十六烷值改进剂，以提高燃烧性能。例如，专利CN103013590A提出的甲醇柴油配比为100～300份甲醇、400～700份柴油、50～200份脂肪酸、20～150份石油酸、1～15份助溶剂、20～100份航空煤油、0.1～5份十六烷值改进剂以及1～10份过氧化锌。这样则导致制备方法复杂化、成本上升。
使用较少的添加剂、且获得更好的燃烧性能，是本领域研发人员致力的目标。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种较少的添加剂、燃烧性能更好的甲醇柴油。
本发明的另一目的是提出该甲醇柴油的制备方法。
实现本发明上述目的的技术方案为：
一种甲醇柴油，包括以下重量份的成分：
Figure BDA0000450112980000021
所述国标柴油为-50#～10#的国标柴油中的一种或多种；所述柴油添加剂选自聚甲醛二甲醚、二正戊基醚、乙二醇醚中的一种或多种。
Figure BDA0000450112980000022
所述C6～C12的一元醇选自正辛醇、2-辛醇、正己醇、1-壬醇、2-壬醇、壬基甲醇、3,5,5-三甲基己醇中的一种或多种。
更优选地,所述的甲醇柴油包括以下重量份的成分：
Figure BDA0000450112980000023
所述壬基醇选自1-壬醇、2-壬醇、壬基甲醇、3,5,5-三甲基己醇中的一种或多种；所述柴油添加剂选自n=2～10的聚甲醛二甲醚、乙二醇醚中的一种或多种。
聚甲醛二甲醚具有无毒、可改善润滑性的效果，而且能减少燃烧时烟尘的排放。聚甲醛二甲醚分子式CH3O（CH2O）nCH3，其液态含氧量为42%～51%。本发明优选用n=2～10的聚甲醛二甲醚，更优选n=9的聚甲醛二甲醚。
所述国标柴油可以选用市售的任何标号柴油，普通柴油或轻质柴油。例如，选用-30#～0#的国标柴油，可获得较低凝点的甲醇柴油。
所述重量份，可为本领域技术人员熟知的重量单位，比如克、千克、公斤、吨等。
一种制备本发明所述的甲醇柴油的方法，其特征在于，包括步骤：
1）甲醇、正辛醇、壬基醇按重量份混合搅拌，形成混合醇；
2）混合醇、聚甲醛二甲醚混合常温搅拌，形成醇醚共溶物；
3）醇醚共溶物中加入国标柴油，常温搅拌，配制成甲醇柴油。
本发明的有益效果为：
选择适宜添加剂和甲醇、柴油的添加比例，获得的产品可以通用，无需改变柴油发动机。生产工艺简单，便于大规模产业化生产。
本发明提出的甲醇柴油中甲醇使用量大，降低了使用成本。产品的十六烷值高，使用时动力充沛；硫含量极低，尾气排放符合环保要求；燃烧充分，碳颗粒少，无黑烟排出，使用时更环保。
可以通过选择国标柴油，获得凝点低，流动性好，消费者冬季使用更实惠的甲醇柴油。
具体实施方式
以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改或替换，均属于本发明的范围。
若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1
原料：
甲醇20份；3,5,5-三甲基己醇2份；正辛醇14份；聚甲醛二甲醚（n=9）20份；国标柴油-10#44份；
制备：
1）甲醇、正辛醇、壬基醇按重量份混合搅拌，形成混合醇；
2）混合醇、聚甲醛二甲醚混合常温搅拌调配，形成醇醚共溶物；
3）醇醚共溶物中加入国标柴油，配制成甲醇柴油。
实施例2
原料：
甲醇20份；壬基醇3,5,5-三甲基己醇4份；正辛醇16份；聚甲醛二甲醚（n=9）30份；国标柴油-20#30份；
制备方法同实施例1。
实施例3
原料：
甲醇30份；3,5,5-三甲基己醇4份；正辛醇10份；聚甲醛二甲醚（n=9）20份；国标柴油0#36份；
制备方法同实施例1。
以市售国标20#柴油为对比，检测实施例1-3的各项指标，结果见表1。
表1实施例1-3甲醇柴油检测结果
Figure BDA0000450112980000041
Figure BDA0000450112980000051
试验结果表明，实施例1-3产品可直接用于普通的柴油机或柴油发电及类似行业。
实施例4
原料：
甲醇20份；1-壬醇3份；正辛醇20份；聚甲醛二甲醚（n=9）27份；国标柴油-10#30份；
制备方法同实施例1。
制得的产品粘度2.25，十六烷值50，凝点-26℃；硫含量0.012%。
实施例5
原料：
甲醇20份；2-壬醇3份；正辛醇20份；聚甲醛二甲醚(n=3～8)27份；国标柴油0#30份；
制备方法同实施例1。
制得的产品粘度2.3，十六烷值50，凝点-23℃，硫含量0.012%。
实施例6
原料：
甲醇20份；壬基醇3,5,5-三甲基己醇4份；正辛醇16份；乙二醇醚（无色、具醚气味液体，密度0.965g/cm3，抗冰剂）30份；国标柴油-20#30份；
制备方法同实施例1，混合过程在通风橱内进行。
制得的产品粘度2.3，十六烷值40，凝点-30℃，硫含量0.012%。
对比例
原料：
甲醇32份；壬基醇3份；正辛醇20份；聚甲醛二甲醚(N=9)15份；国标柴油0#40份；
制备方法同实施例1。
制得的产品粘度2.3，十六烷值45，凝点-23℃，硫含量0.012%。对比例试验结果表明，改变关键组分柴油添加剂用量，产品的粘度、十六烷值、凝点、硫含量均有所降低，润滑性降低，机械磨损增大。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种甲醇柴油，其特征在于,包括以下重量份的成分：
Figure FDA0000450112970000011
所述国标柴油为-50#～10#的国标柴油中的一种或多种；所述柴油添加剂选自聚甲醛二甲醚、二正戊基醚、乙二醇醚中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的甲醇柴油，其特征在于,包括以下重量份的成分：
Figure FDA0000450112970000012
所述C6～C12的一元醇选自正辛醇、2-辛醇、正己醇、1-壬醇、2-壬醇、壬基甲醇、3,5,5-三甲基己醇中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的甲醇柴油，其特征在于,包括以下重量份的成分：
Figure FDA0000450112970000013
所述壬基醇选自1-壬醇、2-壬醇、壬基甲醇、3,5,5-三甲基己醇中的一种或多种；所述柴油添加剂选自n=2～10的聚甲醛二甲醚、乙二醇醚中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的甲醇柴油，其特征在于，所述聚甲醛二甲醚为n=9的聚甲醛二甲醚。
5.根据权利要求1-4任一所述的甲醇柴油，其特征在于，所述国标柴油为-30#～0#的国标柴油。
6.制备权利要求1～5任一所述的甲醇柴油的方法，其特征在于，包括步骤：
1）甲醇、正辛醇、壬基醇按重量份混合搅拌，形成混合醇；
2）混合醇、聚甲醛二甲醚混合调配，形成醇醚共溶物；
3）醇醚共溶物中加入国标柴油，配制成甲醇柴油。
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