CN104449894A - 一种甲醇汽油降气阻剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种甲醇汽油降气阻剂，是由以下质量百分比的组分混合调配制成：聚甲氧基甲缩醛80～90，脂肪醇3～6，脂肪醚2～5，脂肪酮2～6，金属腐蚀抑制剂1～2，橡胶溶胀抑制剂1～2。将本发明的甲醇汽油降气阻剂加入甲醇汽油后，通过其与甲醇形成氢键的方式，使得甲醇汽油的初馏点和蒸馏出5～10%馏份的馏出温度升高，从而起到降低甲醇汽油饱和蒸气压，解决甲醇汽油气阻的效果。

Description

一种甲醇汽油降气阻剂
技术领域
本发明涉及一种甲醇汽油用添加剂，特别是涉及一种能够降低甲醇汽油饱和蒸气压的添加剂。
背景技术
能源枯竭和环境污染是世界面临的严重问题。随着汽车保有量的迅速增长，世界范围内石油系燃料的供需矛盾日益突出，汽车发动机消耗石油总量巨大，废气排放成为当今大气污染的主要来源之一。从资源、环境、经济等方面考虑，研究开发清洁替代燃料以及合理利用资源已成为日益突出的现实性问题。
甲醇燃料来源丰富，能够降低汽车运营成本，大量节省石油资源，因此将甲醇作为汽车替代燃料具有现实意义和经济意义。随着一些关键技术的突破，甲醇汽油燃料将成为理想的汽车替代燃料，并得到广泛应用。
甲醇汽油就是将甲醇掺入汽油中，再添加少量添加剂形成的甲醇汽油混合燃料。由于汽油里的低沸点烯烃与甲醇形成共沸物，致使甲醇汽油的蒸汽压升高，例如M15甲醇汽油的蒸气压会上升13～18KPa。在炎热的夏季，因甲醇汽油饱和蒸气压较高，时有发生加油机泵不上油、汽车气阻等现象。
目前有关调低基础汽油饱和蒸气压以调配甲醇汽油的方法报道很多。其中一部分是在醇类中加入C4～C8助溶剂，以降低饱和蒸气压。但此类助溶剂近年来价格渐涨，不可能大量使用。另一部分是通过添加一些高沸点物质或非挥发性物质来改变组分油的组分，从而起到降压的效果。然而组分油的饱和蒸气压实验表明，调配汽油的雷德蒸汽压(RVP)受裂化汽油调合组分的制约，掺入甲醇后由于共沸效应，RVP上升10～15KPa，尽管在甲醇中加入少量C5～C9的多种醇醚混合物，或加入表面活性剂来抑制比蒸发速度与雷德蒸汽压，也只能降低5～7KPa，RVP还是不能降到理想程度。
发明内容
本发明的目的是提供一种甲醇汽油降气阻剂，通过其与甲醇的羟基形成分子间氢键作用，使得甲醇汽油的初馏点以及蒸馏出5～10%馏份的馏出温度升高，从而降低甲醇汽油的饱和蒸气压。
本发明的甲醇汽油降气阻剂是由以下质量百分比的组分混合调配制成：聚甲氧基甲缩醛80～90，脂肪醇3～6，脂肪醚2～5，脂肪酮2～6，金属腐蚀抑制剂1～2，橡胶溶胀抑制剂1～2。
其中，所述的聚甲氧基甲缩醛是通过液固相催化反应合成的聚合度为3～8的聚甲氧基甲缩醛，即DMM3-8。
本发明中，所述的脂肪醇是C3～C8正构或异构碳醇中的一种或几种的任意比例混合物，更进一步地，所述脂肪醇优先从异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、正辛醇、仲辛醇中选择。
所述的脂肪醚是甲基叔丁基醚、二丁醚、二异丙醚、二苯醚中的一种或几种的任意比例混合物。
所述的脂肪酮是二甲基乙二酮和/或三甲基环己酮。
所述的金属腐蚀抑制剂是连三氮杂茚、2-巯基苯并噻唑、烯基丁二酸酯、烯丙基乙酸酯中的一种或几种的任意比例混合物。
所述的橡胶溶胀抑制剂是石油磺酸钙、石油磺酸钠、合成磺酸钙、硫化烷基酚钙中的一种或几种的任意比例混合物。
本发明所述的甲醇汽油降气阻剂加入甲醇汽油后，通过其与甲醇形成氢键的方式，使得甲醇汽油的初馏点和蒸馏出5～10%馏份的馏出温度升高，从而起到降低甲醇汽油饱和蒸气压的效果。因此，本发明的甲醇汽油降气阻剂作为一种降压剂，可以有效降低甲醇汽油的饱和蒸气压，从而解决甲醇汽油的气阻问题。
本发明所述甲醇汽油降气阻剂使用的各种原料都是市场上容易获取的化工试剂或通过简单的合成即可获得的物质。调配好的降气阻剂通过一定比例添加到M10、M15、M20、M25、M30等车用低比例甲醇汽油中，甲醇汽油的饱和蒸气压平均降低10～14Kpa，40℃高温仍能保证加油机和机动车的正常运行，且燃烧甲醇汽油的汽车动力性增加，尾气排放降低。
本发明所述甲醇汽油降气阻剂的制备方法简单，先在调和釜内加入聚甲氧基甲缩醛(DMM3-8)，然后按顺序分别加入脂肪醇、脂肪醚、脂肪酮、金属腐蚀抑制剂和橡胶溶胀抑制剂，搅拌均匀至透明液体，即可得到甲醇汽油降气阻剂成品。
本发明制备的降气阻剂产品外观为黄色透明液体，经多次检验，添加本发明降气阻剂后的甲醇汽油各项指标完全达到或优于国标汽油标准要求。
本发明降气阻剂所选用的各种原料中，通过甲醇制得的下游产品聚甲氧基甲缩醛是改善汽油燃烧、提高辛烷值、提高润滑性、减少CO2和NOx排放、降低油耗和减少排烟的一种有效添加剂，可以大大抑制产生PM2.5的有害气体排放；金属腐蚀抑制剂和橡胶溶胀抑制剂是为了抑制普通橡胶溶胀和金属腐蚀，解决含氧化合物对汽车供油系统橡胶件溶胀及金属腐蚀的问题，本发明选用的腐蚀抑制剂不仅可以有效抑制甲醇汽油对普通橡胶的溶胀，还对发动机金属部分有一定的缓蚀保护作用。
本发明的降气阻剂自含氧，能够促进甲醇汽油充分燃烧，明显减少发动机燃烧室的沉积物和腐蚀，从而延长发动机的使用寿命。
本发明的降气阻剂可以任意比例添加在甲醇汽油中使用，对甲醇汽油的原有使用效果无任何不良影响。
本发明的降气阻剂生产工艺简单，生产成本低，生产过程中无三废排放，有利于环保。
具体实施方式
实施例1
取聚甲氧基甲缩醛82kg，仲辛醇3kg，异丁醇3kg，甲基叔丁基醚4kg，二甲基乙二酮6kg，金属腐蚀抑制剂1kg（由连三氮杂茚0.25kg、2-巯基苯并噻唑0.25kg、烯基丁二酸酯0.25kg、烯丙基乙酸酯0.25kg混合），中碱值石油磺酸钙1kg依次加入反应釜中，搅拌均匀得到甲醇汽油降气阻剂。
在饱和蒸气压为81Kpa的M15甲醇汽油中添加3%本实施例降气阻剂，所调配的甲醇汽油符合国家标准要求，测得其饱和蒸气压为70Kpa，其他性能参数：初馏点45℃，蒸馏出5～10%的馏出温度54℃，50%馏出温度99℃，90%馏出温度153℃，终馏点165℃，研究法辛烷值（RON）95。经台架试验表明，甲醇汽油动力性提高，尾气排放下降25%。
实施例2
取聚甲氧基甲缩醛84kg，仲辛醇、异丁醇、异丙醇和正戊醇各1kg，二异丙醚2kg、二苯醚2kg，三甲基环己酮5kg，2-巯基苯并噻唑0.3kg、烯基丁二酸酯0.3kg、烯丙基乙酸酯0.4kg，中碱值石油磺酸钙0.6kg、石油磺酸钠0.7kg、高碱值硫化烷基酚钙0.7kg依次加入反应釜中，搅拌均匀得到甲醇汽油降气阻剂。
在饱和蒸气压为80Kpa的M15甲醇汽油中添加5%本实施例降气阻剂，所调配的甲醇汽油符合国家标准要求，测得其饱和蒸气压为69Kpa，其他性能参数：初馏点44℃，蒸馏出5～10%的馏出温度53℃，50%馏出温度100℃，90%馏出温度156℃，终馏点166℃，研究法辛烷值（RON）96。经台架试验表明，甲醇汽油动力性提高，尾气排放下降30%。
实施例3
取聚甲氧基甲缩醛86kg，异丁醇2kg、异丙醇1kg、仲辛醇1kg、正戊醇1kg，二苯醚3kg，三甲基环己酮2kg，2-巯基苯并噻唑0.3kg、烯基丁二酸酯0.3kg、烯丙基乙酸酯0.4kg，石油磺酸钠1kg，中碱值石油磺酸钙1kg依次加入反应釜中，搅拌均匀得到甲醇汽油降气阻剂。
在饱和蒸气压为82Kpa的M15甲醇汽油中添加8%本实施例降气阻剂，所调配的甲醇汽油符合国家标准要求，测得其饱和蒸气压为68Kpa，其他性能参数：初馏点44℃，蒸馏出5～10%的馏出温度56℃，50%馏出温度98℃，90%馏出温度155℃，终馏点167℃，研究法辛烷值（RON）96。经台架试验表明，甲醇汽油动力性提高，尾气排放下降42%。
实施例4
取聚甲氧基甲缩醛90kg，异丁醇1kg，仲辛醇1kg，正戊醇1kg，二异丙醚1kg，二苯醚1kg，二甲基乙二酮1kg，三甲基环己酮1kg，2-巯基苯并噻唑0.3kg、烯基丁二酸酯0.3kg、烯丙基乙酸酯0.4kg，中碱值石油磺酸钙0.6kg、石油磺酸钠0.7kg、高碱值合成磺酸钙0.7kg依次加入反应釜中，搅拌均匀得到甲醇汽油降气阻剂。
在饱和蒸气压为79KPa的M15甲醇汽油中添加6%本实施例降气阻剂，所调配的甲醇汽油符合国家标准要求，测得其饱和蒸气压为68KPa，其他性能参数：初馏点43℃，蒸馏出5～10%的馏出温度53℃，50%馏出温度99℃，90%馏出温度154℃，终馏点164℃，研究法辛烷值（RON）98。经台架试验表明，甲醇汽油动力性提高，尾气排放下降40%。

Claims (8)

1.甲醇汽油降气阻剂，是由以下质量百分比的组分混合调配制成：聚甲氧基甲缩醛80～90，脂肪醇3～6，脂肪醚2～5，脂肪酮2～6，金属腐蚀抑制剂1～2，橡胶溶胀抑制剂1～2。
2.根据权利要求1所述的甲醇汽油降气阻剂，其特征是所述的聚甲氧基甲缩醛是通过液固相催化反应合成的聚合度为3～8的聚甲氧基甲缩醛。
3.根据权利要求1所述的甲醇汽油降气阻剂，其特征是所述的脂肪醇是C3～C8正构或异构碳醇中的一种或几种的任意比例混合物。
4.根据权利要求1所述的甲醇汽油降气阻剂，其特征是所述脂肪醇是异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、正辛醇、仲辛醇中的一种或几种的任意比例混合物。
5.根据权利要求1所述的甲醇汽油降气阻剂，其特征是所述的脂肪醚是甲基叔丁基醚、二丁醚、二异丙醚、二苯醚中的一种或几种的任意比例混合物。
6.根据权利要求1所述的甲醇汽油降气阻剂，其特征是所述的脂肪酮是二甲基乙二酮和/或三甲基环己酮。
7.根据权利要求1所述的甲醇汽油降气阻剂，其特征是所述的金属腐蚀抑制剂是连三氮杂茚、2-巯基苯并噻唑、烯基丁二酸酯、烯丙基乙酸酯中的一种或几种的任意比例混合物。
8.根据权利要求1所述的甲醇汽油降气阻剂，其特征是所述的橡胶溶胀抑制剂是石油磺酸钙、石油磺酸钠、合成磺酸钙、硫化烷基酚钙中的一种或几种的任意比例混合物。
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