CN104650994B - 醇基清洁燃料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种醇基清洁燃料，其组成包括甲醇65‑75％，石油醚或石脑油1‑3％，汽油15‑30％，ETBE0.1‑0.2％，吐温‑80或苯并三氮唑0.5‑1.5％，喹啉0.5‑2％，油酸、吐温‑20或三乙醇胺1‑3％，叔丁醇或异丁醇0.3‑1.5％，二乙二醇丁醚0.1‑1％，环己酮0.1‑2％，硫酸亚铈0.1‑1％。本发明的燃料甲醇参与量大，使用中不分层，可避免出现气阻，动力足，对金属的腐蚀性小，对发动机密封圈的溶胀性低，无需要改动车辆发动机，使用中在低温状态下发动机易启动。

Description

醇基清洁燃料

技术领域

本发明涉及液体混合燃料领域，尤其涉及一种醇基清洁燃料。

背景技术

随着社会经济的持续发展，石油产品消耗的不断增加，自然资源逐渐枯竭与匮乏，再由于我国经济的高速发展，社会及私家车辆的大量增加，汽车尾气的大量排放已危及人民健康和生命安全，在人类面临能源短缺与环境危机的关键时刻，寻找洁净替代能源已成为世界科技界研究攻关的重点课题。能源危机以来，世界各国都在寻求替代石油的新能源。美国能源研究与发展署研究认为，甲醇是最有希望的内燃机替代燃料。甲醇辛烷值112，相当于112号汽油，分子量32，含氧量50％，沸点64.51℃，闪点11℃，自燃点460℃，汽化潜热1100MJ/kg，热值19.6ML/kg，空燃比6.45，空燃混合气热值比汽油稍低，因此在使用时不需要再掺加三羟基甲基戊基锰、四乙基铅、甲基叔丁基醚等燃烧后对环境污染大的化合物。其毒性与汽油一样，均属中等毒性，国内外已有大量科学结论证实，汽油和醇对生态的影响，用百分比衡量，汽油为100，乙醇为50，甲醇为30，甲醇的致毒性低于石油燃料，在地上和水中比汽、柴油易分散，降解速度与汽柴油比差几个数量级，甲醇燃料排放没有致癌变的苯，污染排放物优于汽油。具有原料易购，成本低廉，便于放大生产的特点。是具有超洁净燃烧，高洁净排放的环境友好型燃料，是被国际公认的“超洁净替代能源”。

现有的醇基清洁燃料M85是用85％的变性甲醇和15％汽油混合在一起，用反应釜反应后使用在改动的汽车上，85％的变性甲醇中有80％-83％的甲醇和5％-2％的添加剂混合而成，5％-2％的添加剂中有抗磨剂、防腐剂、融合剂等组成。

然而目前的醇基清洁燃料M85存在如下问题：1、醇基与汽油混合后长期储存容易分层，2、醇基对金属的腐蚀，3、醇基对密封圈的溶胀，4、使用M85需要改动车辆的发动机结构，5、使用中容易出现气阻，6、在低温状态下发动机不易启动，7、在使用中存在动力不足，8、醇基燃料的导电。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种醇基清洁能源及其制备方法。

腐蚀:由于甲醇具有腐蚀性，甲醇对不锈钢在任何温度条件下都具有腐蚀作用，再加上甲醇的吸水性，使之在贮存过程中含有少量水分，同时受到空气的氧化或细菌发酵也会产生少量的有机酸，也会使甲醇在贮存过程中腐蚀性会逐渐增大。本发明的醇基清洁燃料M85中加入了一定比例的防腐蚀试剂，如喹啉，在长期储存后进行腐蚀试验，试验优于国家标准。

溶胀:甲醇是一种优良的有机溶剂，对橡胶、塑料等具有溶胀和龟裂作用，会加快材料的老化。本发明的醇基清洁燃料中加入了一定比例的防溶胀剂(吐温-80或苯并三氮唑)，专门针对醇基清洁燃料作用于汽车时使用的，可以极大的减少醇基清洁燃料M85对汽车橡胶零部件的溶胀，减缓材料的老化。

气阻:甲醇的饱和蒸汽压32kPa，比汽油(55-103KPa)低得多，但混合燃料的饱和蒸汽压并不是随醇含量的增加而呈下降的关系，甲醇含量低于一定值时，甲醇汽油的饱和蒸汽压比汽油的还要大。这种现象是由于甲醇可以与汽油中的轻组分形成低沸点共沸物的缘故，这种蒸汽压的正调和效应，往往使蒸汽压较高的基础调和汽油与甲醇调配时，调和油的饱和蒸汽压超过了汽油规格的要求。在实际使用中由于燃料挥发性增加，使得甲醇汽油高温下使用可能产生气阻。本发明的醇基清洁燃料中加入了一定比例的蒸发抑制剂，如二乙二醇丁醚，使得醇基清洁燃料M85在高温下也不会产生气阻。

热值:因为甲醇的热值只有4650kcal/kg，汽油的热值是9800kcal/kg。甲醇热值远远小于汽油热值，在使用醇基燃料时会出现动力不足的问题，本发明的醇基清洁燃料M85中加入了一定的热值增值剂和催化剂，本发明使用硫酸亚铈增加热值，硫酸亚铈加入量为0.1％-1％，热值增值剂可以把醇基清洁燃料M85的热值提高，但达不到汽油的热值，再加入极少量的催化剂，使得醇基清洁燃料M85在燃烧过程中产生少量的CO和H₂，CO和H₂共同产于燃烧，使得本公司的醇基清洁燃料M85在实际产生的动力方面优于汽油。

燃点:甲醇的着火点是零上12度，而汽油的着火点是零下12度。这样的特性就产生了醇基清洁燃料在低温状态下，冷启动困难的问题。本发明的醇基清洁燃料M85中加入了一定量的添加剂，1％-3％的石油醚或石脑油，来克服汽车的冷启动困难问题。实验证明使用了本公司的此添加剂，可以让醇基清洁燃料M85在零下14度的情况下正常启动。

分层:因为醇基清洁燃料M85是由85％的变性甲醇和15％的汽油混合而成。甲醇和汽油本来都不是很互溶，再加上甲醇极易吸收空气中的水分，而水分到了甲醇和汽油的混合液里后就会减少甲醇的在汽油中的溶解度，水在汽油中是不能溶解的，所以会出现分层的问题。本发明的醇基清洁燃料M85中加入了一定量的互溶剂，它完全解决了醇基清洁燃料M85分层的问题，实验证明，添加了此互溶剂后的醇基清洁燃料M85可以在常温状态下静置2年，不会发生分层不会出现浑浊。所述互溶剂为乙基叔丁基醚(ETBE)，而且能提高汽油辛烷值的效果。ETBE的沸点较高，与烃类物质相混不生成共沸化合物。这样既可以减少发动机内的气阻，又可降低蒸发损耗。ETBE同时还能被好氧性微生物分解，使汽油的经济性及安全性都得以提高。ETBE的加入量优选0.1％-0.2％。

本发明采用如下技术方案：

一种醇基清洁燃料，其重量组成(wt.％)为：

甲醇 65-75

石油醚或石脑油 1-3

汽油 15-30

ETBE 0.1-0.2

吐温-80或苯并三氮唑 0.5-1.5

喹啉 0.5-2

油酸、吐温-20或三乙醇胺 1-3

叔丁醇或异丁醇 0.3-1.5

二乙二醇丁醚 0.1-1

环己酮 0.1-2

硫酸亚铈 0.1-1

各原料的重量百分比之和为100％。

具体实施方式

下文通过表1中的实施例1-3和对比例进一步说明本发明的方案。

表1实施例1-3与对比例

编号	实施例1	比例(wt.％)	实施例2	比例(wt.％)
					1	甲醇	65	甲醇	75
2	石油醚	1	石油醚	2
					3	成品油	30	成品油	16
4	ETBE	0.2	ETBE	0.1

5	吐温80	0.5	苯丙三单喹	1.5
					6	喹啉	0.5	喹啉	1.5
7	油酸	1	吐温20	1
					8	叔丁醇	1.5	叔丁醇	1.5
9	二乙二醇丁醚	0.1	二乙二醇丁醚	0.2
					10	环已酮	0.1	环已酮	0.2
11	硫酸亚铈	0.1	硫酸亚铈	1

编号	实施例3	比例(wt.％)	对比例	比例(wt.％)
					1	甲醇	75	甲醇	65
2	石油醚	2	石脑油	1
					3	成品油	15	成品油	30
4	ETBE	0.1	甲基叔丁基醚	0.2
					5	吐温80	1.5	司盘80	0.3

6	喹啉	1.5	香蕉水	1
					7	三乙醇胺	1	吐温20	0.5
8	异丁醇	1.5	正辛烷	1
					9	二乙二醇丁醚	0.2	二乙二醇丁醚	0.1
10	环已酮	1.2	正丙醇	0.8
					11	硫酸亚铈	1	异丁醇	0.1

测试得出结果是在动力方面对比例的配方明显低于实施例1-3的配方,消耗量比实施例1的配方大15％；尾气排放试验证明实施例1-3的污染物排放低于对比例的污染物排放,在使用对比例配方的过程中,低温启动实验结果是不能顺利启动。实验表明本发明的配方是目前为止最佳的M85醇基清洁燃料配方。

Claims (1)

1.一种醇基清洁燃料，其特征在于：其组成为

甲醇 75％

石油醚 2％

汽油 15％

ETBE 0.1％

吐温-80 1.5％

喹啉 1.5％

三乙醇胺 1％

异丁醇 1.5％

二乙二醇丁醚 0.2％

环己酮 1.2％

硫酸亚铈 1％。