CN104212499A - 甲醇汽油添加剂及制备方法和含有该添加剂的甲醇汽油 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种甲醇汽油添加剂及其制备方法及含有该添加剂的甲醇汽油。该添加剂的组分包括重量百分比的甲醇、丙三醇、异丁醇、异戊烷、甲苯、二甲苯以及甲缩醛。其制备方法是：按上述配比量各组分，再将各组分加入容器中，搅拌均匀。该甲醇汽油由重量百分比为42%-48%的甲醇汽油添加剂，52%-58%的汽油或者溶剂汽油混合均匀而成。该添加剂具有配方合理、组分简单和生产成本低的优点。制备该添加剂的方法非常简单快捷，制备成本低。该甲醇汽油性能优越，能有效地解决甲醇汽油中甲醇含量大于15%时遇到的腐蚀性、溶胀性、冷启动难，热气阻、遇水分层、动下下降等技术难题。

Description

甲醇汽油添加剂及制备方法和含有该添加剂的甲醇汽油

技术领域

本发明属于能源化工技术领域，更具体涉及一种甲醇汽油添加剂，同时还涉及一种甲醇汽油添加剂的制备方法以及一种含有该添加剂的甲醇汽油。

背景技术

为缓解石油资源短缺带来的压力，醇类燃料作为新型替代燃料成为研究热点。由于甲醇具有易于制取，来源广泛，成本低，污染小，可在各种电火花点火的发动机中使用等优点，甲醇汽油具有最广阔的应用前景。甲醇汽油是指把甲醇、汽油以及特定的添加剂按一定比例混合配制而成的混合燃料。其中，最常见的是M15(在汽油里添加15%甲醇)清洁甲醇汽油，为车用燃料，可以在不改变现行发动机结构的条件下，替代成品汽油使用，并可与成品油混用。但是当甲醇汽油中甲醇含量超过15%时，就必须对汽车燃油系统和发动机进行调整，这个问题是目前能源界公认的难题，难以突破。

    目前的甲醇汽油含量不超过15%的情况下，可以直接和汽油混合使用；甲醇含量在15%以上时，就需要添加各种添加剂，而这种添加剂的化学性质与甲醇或汽油相溶性很差，配制时需用高速乳化机进行乳化。配制好的甲醇汽油在存储的时候很不稳定，几天时间内油醇就会分离，分离后的甲醇汽油对车子的油浮，油管有很大的腐蚀性。而且这些添加剂的价格一般都比较贵，会增加甲醇汽油的生产成本。

    不仅如此，甲醇汽油耗量比汽油大，耗量高主要是因为它的发热值比汽油低，而发热值低是由于甲醇汽油在发动机中没有充分地燃烧，燃烧性能差。因此，如果能克服甲醇汽油的这一缺点，提高其发热值，就能大幅度减少甲醇汽油的耗量。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明提供了一种甲醇汽油添加剂，该添加剂具有配方合理、组分简单和生产成本低的优点。该添加剂能有效解决甲醇汽油存在的诸多问题。

本发明还提供了一种甲醇汽油添加剂的制备方法，该方法操作简单快捷，制备成本低。

本发明又提供了一种含有该添加剂的甲醇汽油，该甲醇汽油性能优越，能有效地解决甲醇汽油中甲醇含量大于15%时遇到的腐蚀性、溶胀性、冷启动难，热气阻、遇水分层、动下下降等技术难题。更重要的是，使用含该添加剂的甲醇汽油，当甲醇汽油中甲醇含量超过15%时，不必对燃油系统和发动机进行调整。

实现本发明上述的目的采取的技术方案为：

一种甲醇汽油添加剂，该添加剂的组分如下：

      甲醇       50%-56%

      丙三醇      0.1%-2%

     异丁醇      0.1%-4%

     异戊烷      0.5%-4%

     甲苯        1%-8%

     二甲苯       1%-8%

     甲缩醛      29%-41%；所述百分比为重量百分比。

一种甲醇汽油添加剂，该添加剂的组分如下（较好范围）：

    甲醇       50%-56%

    丙三醇      1%-2%

    异丁醇      2%-4%

    异戊烷      2%-4%

     甲苯       3%-6%

    二甲苯      4%-8%

    甲缩醛      30%-40%；；所述百分比为重量百分比。

一种甲醇汽油添加剂，该添加剂的组分如下（最佳范围）：

     甲醇       52%-54%

    丙三醇      1.5%-2%

    异丁醇      2.5%-4%

    异戊烷      2.5%-4%

    甲苯       3.5%-6%

   二甲苯      4.5%-8%

   甲缩醛      31.5%-40%；所述百分比为重量百分比。

一种甲醇汽油添加剂的制备方法，括如下步骤：

    1）按上述配比称取甲醇、丙三醇、异丁醇、异戊烷、甲苯、二甲苯和甲缩醛；

    2）将步骤1）量取的各组分加入容器中，搅拌均匀，即得所述甲醇汽油添加剂。

一种含有该添加剂的甲醇汽油，该甲醇汽油由重量百分比为42%-48%的甲醇汽油添加剂，52%-58%的汽油或者溶剂汽油混合均匀而成。

一种含有该添加剂的甲醇汽油（较好范围），该甲醇汽油由重量百分比为35%-48%的甲醇汽油添加剂，65%-52%的汽油或者溶剂汽油混合均匀而成。

一种含有该添加剂的甲醇汽油（最佳范围），该甲醇汽油由重量百分比为40%-45%的甲醇汽油添加剂，60%-55%的汽油或者溶剂汽油混合均匀而成。

    对上述有该甲醇汽油添加剂的甲醇汽油的技术方案作进一步的改进，述汽油为93#汽油，所述汽油为120号溶剂汽油。

根据上述技术方案，首先，高比例甲醇汽油中，甲醇的汽化潜热大，低温蒸汽压低，发动机在环境温度低时，甲醇汽油的蒸发量难以达到可燃低极限，甲醇汽油就会出现电子打火启动难的现象，异戊烷挥发性能好，饱和蒸汽压大，异戊烷、甲醇和汽油（溶剂汽油）的互溶性也很好，该添加剂中添加所述比例的异戊烷，再将该添加剂以所述比例与汽油或溶剂汽油混合，以提高饱和蒸汽压，提高该甲醇汽油的蒸发量，达到可燃极限，很容易实现低温启动。  

其次，在冬天南方气温在5℃以下，甲醇汽油在低温下几天就会分离，甲醇与异丁醇、甲缩醛互溶性很好，而且甲缩醛、异丁醇与其他组分及汽油的互溶性很好，该添加剂中添加所述比例的异丁醇、甲缩醛，再将该添加剂以所述比例与汽油或溶剂混合，该甲醇汽油在南方冬天低温低于5℃的情况下放置室外一个月未见分离，解决了低温相分离的问题。

再次，甲醇的抗爆性能好，辛烷值高，调合辛烷值上升效果很好，但是，在已使用汽油发动机固定压缩比的情况下，这种优势难以发挥。甲醇的热值为19.6MJ/kg,仅为汽油热值43.50MJ/kg的45%，掺入甲醇的汽油明显热值低动力不足，油耗增加。而且甲醇本身的饱和蒸气压（38℃）为32kPa，但汽油中加入甲醇后，甲醇可与汽油中的轻质量烃类形成低沸点的共沸物，会产生明显的蒸气压调合效应，甲醇汽油的蒸气压显著增加，蒸气压过高，行车易造成气阻，这种现象在夏天高温或车辆在高速上长时间行驶最明显。更严重的是，蒸气压过高，还会引起甲醇汽油在发动机中不能完全燃烧，尾气中甲酸和甲醇排放超标，对车辆金属部件腐蚀，破坏机油抗磨润滑性。甲苯、二甲苯馏程分别为137.5-141.5℃、 137-145℃，饱和蒸汽压较低，两者的热值高，而甲醇含氧量高，但热值低。甲苯、二甲苯与添加剂中的其他组分以及汽油互溶性很好，该添加剂中添加所述比例的甲苯、二甲苯，再将该添加剂以所述比例与汽油或溶剂混合，不仅了明显降低了甲醇汽油的饱和蒸汽压，而且甲醇与甲苯、二甲苯配合使用，使该甲醇汽油燃烧充分，提高了热值，增大了动力，尾气中甲酸和甲醇的含量大幅度降低，环保和节能，进一步降低了腐蚀性，防止破坏机油抗磨润滑性。

最后，由于甲醇是极性很强的物质，与水完全互溶，相对于无铅汽油，甲醇汽油的吸水性显著增强，甲醇汽油中水分的存在，会发生游离基反应，生成的氧化产物甲酸等有机酸对环带金属表面造成的腐蚀，并引起发动机润滑中抗磨剂的分解，降低了发动机润滑油的抗磨效果，对橡胶腐蚀溶胀。丙三醇和甲醇以及汽油互溶性很好，添加适当比例的丙三醇，丙三醇能与甲酸等有机酸反应，生成没有腐蚀性的酯类，再将该添加剂以所述比例与汽油或溶剂混合得到的该甲醇汽油解决了对腐蚀性和溶胀性等问题。

本发明与现有技术相比，其有益效果和优点在于：

1、 该甲醇汽油添加剂的优点：

    1.1、该添加剂组分简单，所用组分均为常见原料，且价格相对低廉，因为生产成本低廉。

    1.2、该添加剂无需改动发动机即可直接与乙醇汽油等其它醇类车用汽油任意比例混合使用，也可直接与普通同标号汽油任意比例混合使用。

    2、该甲醇汽油添加剂的制备方法简单快捷，工艺条件也十分简单，在常温常压下即可进行，因而制备成本低且操作简便，易于推广。

    3、该含有所述甲醇汽油添加剂的甲醇汽油的优点：

    3.1、该甲醇汽油点火性能好，冬季易起动，夏季无气阻，而且具有无腐蚀性、遇水不分层和动力强的优点。

    3.2、使用该甲醇汽油，当甲醇汽油中甲醇含量超过15%时，不必对燃油系统和发动机进行调整。

    3.3、该甲醇汽油在工业化生产、储运及车辆使用过程中产品稳定性好，不分层。

    3.4、车辆在使用该甲醇汽油过程中，尾气中没有检测到甲醇、甲醛等物质排放，十分环保和节能。

    3.5、车辆使用该甲醇汽油前无需清理油箱，整体性能达到或超过国标93#、97#无铅汽油的标准。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1：

一种甲醇汽油添加剂，该添加剂含有以下重量百分比的组分：

      甲醇       50%

      丙三醇      0.5%

     异丁醇      1.5%

     异戊烷      2%

     甲苯        3.5%

     二甲苯       4.5%

     甲缩醛      38%。

    该甲醇汽油添加剂的制备方法如下：

按重量百分比称取：甲醇50%，丙三醇0.5%，异丁醇1.5%，异戊烷2%，甲苯3.5%，二甲苯4.5%和甲缩醛38%,将量取的上述各组分加入钢制容器中，在常温常压下搅拌15分钟以上混合均匀，即得所述甲醇汽油添加剂。

一种含有该甲醇汽油添加剂的甲醇汽油，该甲醇汽油含有以下重量百分比的组分：

甲醇汽油添加剂  48%

93号汽油        52%

该甲醇汽油的制备方法如下：

    按重量百分比量取48%的甲醇汽油添加剂和52%的93号汽油，将称取的甲醇汽油添加剂、93号汽油加入钢制容器中，在常温常压下搅拌5分钟以上混合均匀，即得所述甲醇汽油。 

实施例2：

一种甲醇汽油添加剂，该添加剂含有以下重量百分比的组分：

      甲醇       53%

      丙三醇      1%

     异丁醇      2%

     异戊烷      2%

     甲苯        3%

     二甲苯       4%

     甲缩醛      35%。

    该甲醇汽油添加剂的制备方法如下：

    按重量百分比称取：甲醇53%，丙三醇1%，异丁醇2%，异戊烷2%，甲苯3%，二甲苯4%，甲缩醛35%,将称取的上述各组分加入钢制容器中，在常温常压下搅拌15分钟以上混合均匀，即得所述甲醇汽油添加剂。

一种含有该甲醇汽油添加剂的甲醇汽油，该甲醇汽油含有以下重量百分比的组分：

甲醇汽油添加剂  45%

93号汽油        55%

该甲醇汽油的制备方法如下：

   按重量百分比量取45%的甲醇汽油添加剂和55%的93号汽油，将程取的甲醇汽油添加剂、93号汽油加入钢制容器中，在常温常压下搅拌5分钟以上混合均匀，即得所述甲醇汽油。

将本实施例得到的甲醇汽油的性能进行测试，性能测试的结果如表1所示，再将本实施例得到的甲醇汽油进行3万公里行车试验，实验报告如表2所示。

表1  甲醇汽油的性能测试

	性能	试验车辆使用环境	本发明产品使用效果
				1	冷启动难（冬）	经历两个冬天零下-6—8℃	正常使用
2	高温气阻（夏）	武汉室外气温在42℃以上	正常使用
				3	遇水分层	使用前油箱未作任何处理	无异常
4	低温相分离	汽车露天停放	无异常
				5	橡胶腐蚀溶胀	未更换油管	无异常
6	破坏机油润滑	发动机及系统未改动	发动机工作正常
				7	热值低动力不足	发动机及系统未改动	客户使用证明动力强劲

由表1可知，含有该添加剂的甲醇汽油性能优越，能有效地解决甲醇汽油中甲醇含量大于15%时遇到的腐蚀性、溶胀性、冷启动难，热气阻、遇水分层、动下下降等技术难题。

表2甲醇汽油进行3万公里行车试验

	项  目	参数	使用环境
				1	试验用车	现代鄂L36988
2	行驶路线	通山县环城公路
				A1	起止日期	2012.06.01-09.29	使用空调
A2	起止行驶公里	52365-66657=14292公里
				A3	M45用量/L	1175 L
A4	百公里M45油耗	8.22 L
				A5	百公里93号汽油油耗	7.34 L
A6	M45替代比	1.12
				B1	起止日期	2012.10.08-2013.01.22	冬天使用暖风
B2	起止行驶公里	83511-67104=16407公里
				B3	M45用量/L	1296 L
B4	百公里M45油耗	7.9 L
				B5	百公里93号汽油油耗	6.99 (10 L行驶143公里)
B6	M45替代比	1.12

由表2可知，该甲醇汽油完全可以代替93号汽油，而且代替值很低，说明该甲醇汽油的经济性非常优越，由于该甲醇汽油的成本也很低，可以进行广泛的推广。

实施例3：

一种甲醇汽油添加剂，该添加剂含有以下重量百分比的组分：

      甲醇       56%

      丙三醇      1.5%

     异丁醇      2.5%

     异戊烷      3%

     甲苯        3.5%

     二甲苯       4.5%

     甲缩醛      29%。

    该甲醇汽油添加剂的制备方法如下：

    按重量百分比称取：甲醇56%，丙三醇1.5%，异丁醇2.5%，异戊烷3%，甲苯3.5%，二甲苯4.5%，甲缩醛29%,将称取的上述各组分加入钢制容器中，在常温常压下搅拌15分钟以上混合均匀，即得所述甲醇汽油添加剂。

一种含有该甲醇汽油添加剂的甲醇汽油，该甲醇汽油含有以下重量百分比的组分：

甲醇汽油添加剂  40%

120号溶剂汽油       60%

该甲醇汽油的制备方法如下：

    按重量百分比称取40%的甲醇汽油添加剂、60%的120号溶剂汽油，将称取的甲醇汽油添加剂、120号溶剂汽油加入钢制容器中，在常温常压下搅拌5分钟以上混合均匀，即得所述甲醇汽油。

Claims (9)

1. 一种甲醇汽油添加剂，其特征在于：该添加剂的组分如下：

   甲醇       50%-56%

  丙三醇      0.1%-2%

  异丁醇      0.1%-4%

  异戊烷      0.5%-4%

   甲苯        1%-8%

  二甲苯       1%-8%

  甲缩醛      29%-41%；所述百分比为重量百分比。

2.根据权利要求1所述甲醇汽油添加剂，其特征在于：该添加剂的组分如下： 

   甲醇       50%-56%

  丙三醇      1%-2%

  异丁醇      2%-4%

  异戊烷      2%-4%

   甲苯       3%-6%

  二甲苯      4%-8%

  甲缩醛      30%-40%。

3.根据权利要求1所述甲醇汽油添加剂，其特征在于：该添加剂的组分如下： 

   甲醇       52%-54%

  丙三醇      1.5%-2%

  异丁醇      2.5%-4%

  异戊烷      2.5%-4%

   甲苯       3.5%-6%

  二甲苯      4.5%-8%

  甲缩醛      31.5%-40%。

4.根据权利要求1所述甲醇汽油添加剂，其特征在于：该添加剂的组分如下：

      甲醇       50%

      丙三醇      0.5%

     异丁醇      1.5%

     异戊烷      2%

     甲苯        3.5%

     二甲苯       4.5%

     甲缩醛      38%。

5.一种权利要求1所述甲醇汽油添加剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

    1）按权利要求1所述配比称取甲醇、丙三醇、异丁醇、异戊烷、甲苯、二甲苯和甲缩醛；

    2）将步骤1）量取的各组分加入容器中，搅拌均匀，即得所述甲醇汽油添加剂。

6.一种含有权利要求1所述甲醇汽油添加剂的甲醇汽油，其特征在于：该甲醇汽油由重量百分比为42%-48%的甲醇汽油添加剂，52%-58%的汽油或者溶剂汽油混合均匀而成。

7.根据权利要求6所述含有所述甲醇汽油添加剂的甲醇汽油，其特征在于：该甲醇汽油由重量百分比为35%-48%的甲醇汽油添加剂，65%-52%的汽油或者溶剂汽油混合均匀而成。

8.根据权利要求6所述含有所述甲醇汽油添加剂的甲醇汽油，其特征在于：该甲醇汽油由重量百分比为40%-45%的甲醇汽油添加剂，60%-55%的汽油或者溶剂汽油混合均匀而成。

9.根据权利6所述含有权利要求1所述甲醇汽油添加剂的甲醇汽油，其特征在于：所述汽油为93#汽油，所述汽油为120号溶剂汽油。