CN103952188A - 一种二甲醚清洁柴油 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种二甲醚清洁柴油,由下列重量份的组分组成:国标柴油35-45份、二甲醚30-45份、助剂5-15份,其中,所述助剂由下列重量比的组分组成:环戊二烯基铁:吐温:异戊醇:环己醇:不饱和脂肪酸:二环己基碳二亚胺=8-15:5-8:6-9:5-10:5-10:1-2。由于加入了本发明提供的助剂,二甲醚的掺合比例增加,且二甲醚与柴油之间完全融合为一体,外观清澈透明,稳定性好,放置36个月或加入5%的水也不会出现乳化分层;另外,上述的二甲醚柴油由于二甲醚掺合的比例大,含氧量高,燃烧充分,热效率提高的同时,NOx排放比国标柴油可降低50%甚至更少,颗粒排放物可减少50%甚至更少,清洁环保。

Description

一种二甲醚清洁柴油
技术领域
本发明涉及可替代燃油领域,特别涉及一种环保甲醇柴油及其制备方法。 
背景技术
随着传统石化资源的不断减少以及大气污染的不断加重,人们开始寻求可再生的清洁能源来替代传统的石化能源。 
其中,二甲醚作为替代燃料成为人们关注和研究的热点。二甲醚具有较高的十六烷值和优良的压缩性,同使用国标柴油相比,燃用二甲醚发动机的热效率可提高,NOx排放显著降低,颗粒排放物很少,炭烟排放为零,实现了无烟燃烧,所以,有潜力成为发动机燃料的理想替代品。 
但是,如果采用纯的二甲醚作为燃油,就存在以下问题:一是需要对现有的燃油系统重新设计改进,即不适用于现有的一般的柴油燃油系统,适应性较差;二是二甲醚在常温常压下为气体,需瓶装使用,易燃易爆,安全性较差;其粘度仅为柴油的十分之一左右,使用时润滑性和密封性较差。 
二甲醚掺和到柴油中,存在最主要的问题:二甲醚不能稳定、均匀地掺和到柴油中。如果采用直接的物理掺合的方法,仍然存在需要对现有的燃油系统重新设计改进,不利于推广使用。目前常见的化学掺合方法一方面可以掺合的二甲醚的量仍然较少,从而导致对于传统柴油的替代率较小,环保清洁的作用有限,另一方面,得到的二甲醚-柴油体系仍然不均一不稳定,遇水易分层乳化,影响了二甲醚柴油的使用。 
发明内容
本发明的发明目的在于:针对上述存在的问题,提供一种不需改进现有燃油系统、性质均一稳定的二甲醚清洁柴油。 
本发明采用的技术方案是这样的:一种二甲醚清洁柴油,由下列重量份的组分组成: 
国标柴油35-45份、二甲醚30-45份、助剂5-15份,
其中,所述助剂由下列重量比的组分组成:
环戊二烯基铁:吐温:异戊醇:环己醇:不饱和脂肪酸:二环己基碳二亚胺=8-15:5-8:6-9:5-10:5-10:1-2。
本发明的发明人通过大量试验,首先研究发明了一种助剂,该助剂由上述组分按照适当的比例配制而成,配制方法为:将上述成分按比例称量后混合,在60-70℃的温度下搅拌2-3h,然后保持50℃的温度熟化12h,过滤后,收集上清液,即得。该助剂之间相互协同作用,一方面可以解决二甲醚与柴油长期放置和遇水易乳化分层的问题,另一方面可以解决二甲醚与柴油混合后的润滑问题。 
在得到上述助剂的后,选择合适比例的国标柴油和二甲醚,然后加入适当比例的上述助剂,在高速搅拌罐中混合均匀,所得到的二甲醚柴油不需改进现有的燃油系统即可使用;同时,所得的二甲醚与柴油之间完全融合为一体,外观清澈透明,稳定性好,放置36个月或加入5%的水也不会出现乳化分层;另外,上述的二甲醚柴油由于二甲醚掺合的比例大,含氧量高,燃烧充分,热效率提高的同时,NOx排放比国标柴油降低50%以上,颗粒排放物减少60%以上,清洁环保。 
作为优选的技术方案,所述不饱和脂肪酸为亚麻酸与油酸按照重量比1:1.8的比例混合而成。采用该种类和比例的不饱和脂肪酸,可以更进一步提高二甲醚柴油的稳定性。 
作为进一步优选的技术方案:由下列重量份的组分组成: 
国标柴油38-42份、二甲醚35-40份、助剂6-12份,
其中,所述助剂由下列重量比的组分组成:
环戊二烯基铁:吐温:异戊醇:环己醇:不饱和脂肪酸:二环己基碳二亚胺=10-12:6-7:7-8:6-8:6-9:1-1.5。
作为更进一步优选的技术方案:由下列重量份的组分组成: 
国标柴油40份、二甲醚38份、助剂10份,
其中,所述助剂由下列重量比的组分组成:
环戊二烯基铁:吐温:异戊醇:环己醇:不饱和脂肪酸:二环己基碳二亚胺=11:6:8:7:8:1.2。                          
综上所述,由于采用了上述技术方案,本发明的有益效果是:由于加入了本发明提供的助剂,二甲醚的掺合比例增加,且二甲醚与柴油之间完全融合为一体,外观清澈透明,稳定性好,放置36个月或加入5%的水也不会出现乳化分层;另外,上述的二甲醚柴油由于二甲醚掺合的比例大,含氧量高,燃烧充分,热效率提高的同时,NOx排放比国标柴油可降低50%甚至更少,颗粒排放物可减少50%甚至更少,清洁环保。
具体实施方式
下面对本发明作详细的说明。 
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。 
实施例1: 
一种二甲醚清洁柴油,由下列重量份的组分组成:
国标柴油35份、二甲醚30份、助剂5份,
其中,所述助剂由下列重量比的组分组成:
环戊二烯基铁:吐温:异戊醇:环己醇:不饱和脂肪酸:二环己基碳二亚胺=8:5:6:5:5:1;其中,不饱和脂肪酸为亚麻酸与油酸按照重量比1:1.8的比例混合而成。
该助剂配制方法为:将上述助剂的成分按比例称量后混合,在65℃的温度下搅拌3h,然后保持50℃的温度熟化12h,过滤后,收集上清液,即得。得到助剂后,称取上述比例的国标柴油和二甲醚,然后加入上述比例的助剂,在高速搅拌罐中混合均匀,搅拌速度为1000r/min,即得。 
实施例2 
一种二甲醚清洁柴油,由下列重量份的组分组成:
国标柴油45份、二甲醚45份、助剂15份,
其中,所述助剂由下列重量比的组分组成:
环戊二烯基铁:吐温:异戊醇:环己醇:不饱和脂肪酸:二环己基碳二亚胺=15:8:9:10:10:2;其中,不饱和脂肪酸为亚麻酸与油酸按照重量比1:1.8的比例混合而成。
其制备方法与实施例1相同。 
实施例3 
一种二甲醚清洁柴油,由下列重量份的组分组成:
国标柴油38份、二甲醚35份、助剂6份,
其中,所述助剂由下列重量比的组分组成:
环戊二烯基铁:吐温:异戊醇:环己醇:不饱和脂肪酸:二环己基碳二亚胺=10:6:7:6:6:1;其中,不饱和脂肪酸为亚麻酸与油酸按照重量比1:1.8的比例混合而成。
其制备方法与实施例1相同。 
实施例4 
一种二甲醚清洁柴油,由下列重量份的组分组成:
国标柴油42份、二甲醚40份、助剂12份,
其中,所述助剂由下列重量比的组分组成:
环戊二烯基铁:吐温:异戊醇:环己醇:不饱和脂肪酸:二环己基碳二亚胺=12:7:8:8:9:1.5;其中,不饱和脂肪酸为亚麻酸与油酸按照重量比1:1.8的比例混合而成。
其制备方法与实施例1相同。 
实施例5 
一种二甲醚清洁柴油,由下列重量份的组分组成:
国标柴油40份、二甲醚38份、助剂10份,
其中,所述助剂由下列重量比的组分组成:
环戊二烯基铁:吐温:异戊醇:环己醇:不饱和脂肪酸:二环己基碳二亚胺=11:6:8:7:8:1.2;其中,不饱和脂肪酸为亚麻酸与油酸按照重量比1:1.8的比例混合而成。
其制备方法与实施例1相同。 
实施例6 
稳定性试验
6.1 遇水稳定性试验
实验方法:将实施例5所得的外观清澈透明的二甲醚柴油100mL加入到烧杯中,然后加入5mL蒸馏水,搅拌10min,室温放置48h后,该二甲醚柴油仍然清澈透明,未发生分离,证明实施例5制得的二甲醚柴油具有优良的遇水抗相分离性能,遇水性质仍然稳定。
6.2 长期稳定性试验 
将实施例1、实施例3和实施例5所制得的二甲醚柴油在室温下放置1个月、6个月、12个月、24个月和36个月,其结果显示,三种二甲醚柴油在1-36个月内,其外观一直保持清澈透明,未见分层现象,也无凝聚物出现,证明本发明的二甲醚柴油的长期稳定性好。
实施例7 
本实施例以市售的0#柴油作为对比例,本发明实施例1、实施例3和实施例5值得的二甲醚柴油作为试验例,测定燃烧后的结果如表1所示。
表1 不同柴油的燃烧结果 
从上表可以看出,本发明的二甲醚柴油,具有优异的清洁环保性能。
  

Claims (4)

1.一种二甲醚清洁柴油,其特征在于,由下列重量份的组分组成:
国标柴油35-45份、二甲醚30-45份、助剂5-15份,
其中,所述助剂由下列重量比的组分组成:
环戊二烯基铁:吐温:异戊醇:环己醇:不饱和脂肪酸:二环己基碳二亚胺=8-15:5-8:6-9:5-10:5-10:1-2。
2.根据权利要求1所述的二甲醚清洁柴油,其特征在于,所述不饱和脂肪酸为亚麻酸与油酸按照重量比1:1.8的比例混合而成。
3.根据权利要求2所述的二甲醚清洁柴油,其特征在于:由下列重量份的组分组成:
国标柴油38-42份、二甲醚35-40份、助剂6-12份,
其中,所述助剂由下列重量比的组分组成:
环戊二烯基铁:吐温:异戊醇:环己醇:不饱和脂肪酸:二环己基碳二亚胺=10-12:6-7:7-8:6-8:6-9:1-1.5。
4.根据权利要求3所述的二甲醚清洁柴油,其特征在于:由下列重量份的组分组成:
国标柴油40份、二甲醚38份、助剂10份,
其中,所述助剂由下列重量比的组分组成:
环戊二烯基铁:吐温:异戊醇:环己醇:不饱和脂肪酸:二环己基碳二亚胺=11:6:8:7:8:1.2。
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