CN104726149A

CN104726149A - 一种生物基甲醇汽油复合助剂及生物基高比例甲醇汽油

Info

Publication number: CN104726149A
Application number: CN201510068171.2A
Authority: CN
Inventors: 牛锋; 黄晓磊; 吴慧昊
Original assignee: Blue State Yineng Biotechnology LLC
Current assignee: Blue State Yineng Biotechnology LLC
Priority date: 2015-02-07
Filing date: 2015-02-07
Publication date: 2015-06-24

Abstract

本发明公开了一种生物基甲醇汽油复合助剂及生物基高比例甲醇汽油。本发明的生物基甲醇汽油复合助剂由8种具有不同作用和功能的添加剂组成：助溶冷启剂25～35％、抗爆降气阻剂12～20％、乳化融水剂3～5％、防腐缓蚀剂2～3％、防溶胀脱胶剂4～6％、清净分散剂5～6％、油品稳定剂16～25％及动力增强剂10～20％，这样既能充分发挥各功能添加剂各自的优势，又能克服其性能上的不足；本发明同时涉及一种生物基高比例甲醇汽油，它由85～95％的生物甲醇或无水工业甲醇、4.2～14.5％的生物基甲醇汽油组分油与0.5～0.8％的生物基甲醇汽油复合助剂组成。本发明解决了甲醇汽油使用过中出现的八大类24项技术难题，改善了大比例甲醇汽油的各项性能。

Description

一种生物基甲醇汽油复合助剂及生物基高比例甲醇汽油

技术领域

本发明涉及醇类代用燃料领域，尤其涉及的是一种生物基甲醇汽油复合助剂及生物基高比例甲醇汽油。

背景技术

长期以来，各类机动车的燃料一直以汽油、柴油为主，这一使用模式越来越受到环境污染严重和资源日益紧缺的制约。为了改善这一困境，国内外采用了多种能源替代方式，然而，这些替代方式若要大规模推广，都存在着严重的缺陷。近年来，由于国际油价持续在高位盘旋，加快了国内外替代性醇醚燃料的推广应用速度和研究进程。醇类汽油作为一种清洁、廉价、高效的汽油替代品，以其丰富的来源受到重视，被认为是最有希望的汽车代用燃料。而甲醇作为来源丰富、成本相对较低的一种清洁燃料受到全世界的关注。为此，世界各国都投入了大量的人力和物力进行甲醇汽油的研究。根据国家发改委颁布的能源可代替战略政策的实施，人们开始试验甲醇汽油的各种添加剂。然而甲醇汽油在使用过程中出现的助溶冷启、高温气阻、遇水分层、金属腐蚀、橡胶溶胀、泥炭沉积、油醇稳定及动力不足等八大类问题是导致目前醇类燃料受阻的根本原因。

为解决这八大类问题，出现了许多关于在这方面的研究专利。首先从生物基添加剂方面看：大多数专利在添加剂中采用植物长链不饱和脂肪酸为主原料，专利号为CN100543117CA(大豆油)、CN101386795A(蓖麻油)、CN100564496C(玉米油)CN101955808A(植物油酸)，也有用进口棕榈油的报道，但用酵母脂肪酸的专利报道尚属首例；在一些清洁环保专利中，实际上还是存在“不清洁”的试剂，如CN101914394A含MMT、CN101880556A含MTBE、CN101302449A含二茂铁、CN101475850A含二甲苯、CN100371428C含甲苯，CN102863993A含三氯甲苯、苯甲醇、二甲苯等。其次从复合助剂角度看：一部分专利也采用了将不同功能添加剂组合成复合添加剂的做法，以充分发挥各功能添加剂各自的优势，克服其性能上的不足，如CN101624541A(六种)、CN101519610A(五种)、CN101285010A(五种)、CN102863993A与CN101724474A(七种)、CN101906329A(八种)，但在解决上述八大类问题时，或多或少存在缺陷与不足。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种生物基甲醇汽油复合助剂及生物基高比例甲醇汽油。

本发明的技术方案如下：

一种生物基甲醇汽油复合助剂，其制备方法是将体积百分比为25～35％的助溶冷启剂、12～20％的抗爆降气阻剂、3～5％的乳化融水剂、2～3％的防腐缓蚀剂、4～6％的防溶胀脱胶剂、5～6％的清净分散剂、16～25％的油品稳定剂和10～20％的动力增强剂加入到搅拌釜中，在常温下搅拌均匀，反应20～40分钟即得到透明、清亮显油红色的生物基甲醇汽油复合助剂，其pH为7.40～7.62。

一种生物基高比例甲醇汽油，其制备方法是将体积百分比为85～95％的生物甲醇或无水工业甲醇、4.2～14.5％的生物基甲醇汽油组分油与0.5～0.8％的生物基甲醇汽油复合助剂加入到搅拌釜中，在常温下搅拌均匀，即得到透明、清亮显浅黄色的生物基高比例甲醇汽油，其pH为7.40～7.54。

所述助溶冷启剂由专利201310301735.3制备；抗爆降气阻剂由专利201310280157.X制备；乳化融水剂由专利201310286848.0制备；防腐缓蚀剂由专利201310280156.5制备；防溶胀脱胶剂由专利201310280135.3制备；清净分散剂由专利201310280134.9制备；油品稳定剂由专利201310301762.0制备；动力增强剂由专利201310260311.7制备。

所述生物基甲醇汽油组分油由专利201310301761.6制备。

本发明的有益效果为：

(1)本发明选择了能够清洁、环保、可再生、可降解的石油酵母脂肪酸作为廉价的各功能添加剂的主原料，既节能又减排，为进一步开发利用工业废油脂和地沟泔水油等开辟了新的途径，具有变废为宝、利废为能的积极作用。

(2)“世上从来没有能够包治百病的神药”本发明将甲醇汽油使用过中出现的问题归纳为八大类24项技术难题，由8种具有不同作用和功能的添加剂去实现和解决上述出现的技术难题，这样既方便复合助剂制备时的直接使用，又保证了原料的功能作用的发挥及各原料的稳定性，强化了各添加剂原料间的配伍性、相容性，实现了复合助剂制备时无需高压、加热，在常温状态下搅拌均匀即可得到稳定的成品之目的。这是本发明的又一特色和创新之处。

(3)本发明的生物基甲醇汽油复合助剂与现有技术相比效果显著、成本低、无毒、无污染、添加量少(0.5～0.8％)、不含金属盐(MMT、二茂铁、高锰酸钾、乙酸锌、钾、钠、镍、铈等)、苯类(液苯、甲苯、二甲苯、邻苯二甲酸酯、对苯二甲醚、二苯醚、苯甲醚、甲基苯胺、硝基苯胺)、有毒物质(无水肼、叔丁醇)、易发生电化学反应的物质(硝基盐、碳酸盐、磷酸盐、卤化物)、电介质(NaOH、NaHCO3、KNO3、K2CO3)及对环境污染的限制成份(MTBE、TAME、硫化物、有机磷)及着色剂，生产过程中及使用过程中不会给环境带来任何次生污染。

(4)本发明的甲醇汽油在含水量超过了10％时油醇相稳定期依然长达120天，稳定性好(诱导期大于1000)，突破了当甲醇含量超过85％时，就必须对燃油系统和发动机进行调整和改装的难题，其配制的甲醇汽油具有优良的通用性、替代性、耐水性、耐低温性、酸碱平衡性、长期储存的油醇稳定性及与商品汽油以任意混配，燃烧更加完全，甲醛、甲酸及尾气污染物排放显著减少。

(5)本发明的甲醇汽油制备简单、使用方便；无需对加注站设施、环境进行改造，生产现场、加注站环境无毒，为以生物质能为主、能够高比例掺和生物醇类的甲醇汽油开避了一种新途经，具有广泛的推广价值。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。

实施例1

1、一种生物基甲醇汽油复合助剂M85X，其制备方法为：将体积百分比为25.0％的助溶冷启剂、20.0％的抗爆降气阻剂、5.0％的乳化融水剂、2.0％的防腐缓蚀剂、6.0％的防溶胀脱胶剂、6.0％的清净分散剂、16.0％的油品稳定剂和20.0％的动力增强剂加入到搅拌釜中，在常温下搅拌均匀，反应20.0～40.0min得到透明、清亮呈橙红色的生物基甲醇汽油复合助剂M85X。

2、一种生物基高比例甲醇汽油M95，其制备方法为：将体积百分比为95.0％的生物甲醇或无水工业甲醇、4.2％的生物基甲醇汽油组分油与0.8％的生物基甲醇汽油复合助剂M85X(1中制得)加入到搅拌釜中，在常温下搅拌均匀，即得到透明、清亮呈淡黄色的生物基高比例甲醇汽油M95，其pH为7.54。

实施例2

1、一种生物基甲醇汽油复合助剂M85X，其制备方法为：将体积百分比为30.0％的助溶冷启剂、18.0％的抗爆降气阻剂、4.5％的乳化融水剂、2.4％的防腐缓蚀剂、4.6％的防溶胀脱胶剂、5.6％的清净分散剂、16.9％的油品稳定剂和18.0％的动力增强剂加入到搅拌釜中，在常温下搅拌均匀，反应20.0～40.0min即得到透明、清亮呈橙红色的生物基甲醇汽油复合助剂M85X。

2、一种生物基高比例甲醇汽油M92，其制备方法为：将体积百分比为92.0％的生物甲醇或无水工业甲醇、7.3％的生物基甲醇汽油组分油与0.7％的生物基甲醇汽油复合助剂M85X(1中制得)加入到搅拌釜中，在常温下搅拌均匀，即得到透明、清亮呈淡黄色的生物基高比例甲醇汽油M92，其pH为7.48。

实施例3

1、一种生物基甲醇汽油复合助剂M85X，其制备方法为：将体积百分比为32.0％的助溶冷启剂、16.0％的抗爆降气阻剂、4.0％的乳化融水剂、2.6％的防腐缓蚀剂、4.4％的防溶胀脱胶剂、5.2％的清净分散剂、20.8％的油品稳定剂和15.0％的动力增强剂加入到搅拌釜中，在常温下搅拌均匀，反应20.0～40.0min即得到透明、清亮呈橙红色的生物基甲醇汽油复合助剂M85X。

2、一种生物基高比例甲醇汽油M90，其制备方法为：将体积百分比为90.0％的生物甲醇或无水工业甲醇、9.4％的生物基甲醇汽油组分油与0.6％的生物基甲醇汽油复合助剂M85X(1中制得)加入到搅拌釜中，在常温下搅拌均匀，即得到透明、清亮呈淡黄色的生物基高比例甲醇汽油M90，其pH为7.42。

实施例4

1、一种生物基甲醇汽油复合助剂M85X，其制备方法为：将体积百分比为35.0％的助溶冷启剂、15.0％的抗爆降气阻剂、3.0％的乳化融水剂、3.0％的防腐缓蚀剂、4.0％的防溶胀脱胶剂、5.0％的清净分散剂、25.0％的油品稳定剂和10.0％的动力增强剂加入到搅拌釜中，在常温下搅拌均匀，反应20.0～40.0min即得到透明、清亮呈橙红色的生物基甲醇汽油复合助剂M85X。

2、一种生物基高比例甲醇汽油M85，其制备方法为：将体积百分比为85.0％的生物甲醇或无水工业甲醇、14.5％的生物基甲醇汽油组分油与0.5％的生物基甲醇汽油复合助剂M85X(1中制得)加入到搅拌釜中，在常温下搅拌均匀，即得到透明、清亮呈淡黄色的生物基高比例甲醇汽油M85，其pH为7.40。

本发明实例中各功能添加剂、组分油的用途与作用：

(1)助溶冷启剂：助溶增溶、抗冻助燃，解决低温冷启问题。

(2)抗爆降气阻剂：抗震防爆、抑制饱和蒸汽压，解决高温气阻问题。

(3)乳化融水剂：乳化水分、融水抗水，解决低温油醇相分离问题。

(4)防腐缓蚀剂：钝化金属、抗氧缓蚀，解决油路腐蚀问题。

(5)防溶胀脱胶剂：防腐抗老、防胶脱胶，解决橡胶溶胀问题。

(6)清净分散剂：清净油路、分散泥炭，解决发动机积炭问题。

(7)油品稳定剂：抑制醛酸、平衡酸碱，解决油品指标稳定问题。

(8)动力增强剂：增强功力、提高热值，解决甲醇汽油动力不足问题。

(9)组分油：稳定油品、调节馏程，解决甲醇汽油替代比问题。

经试验验证以上功能组分及原料间相互匹配、相互促进、相互增效、取长补短，既能充分发挥各功能添加剂各自的优势，又能克服其性能上的不足，共同起到解决八大类24项技术难题的理想效果。

表1生物基甲醇汽油M85X助剂的各添加剂、功能组分、主成份及实施案例

试验测试

本发明的生物基高比例甲醇汽油M85(实施例4)，经甘肃省石油产品质量监督检验站的测试，其质量达到国家无铅汽油标准，辛烷值(RON)＞100，抗爆指数＞93，诱导期(抗氧化性)＞1000以上。检验参数见表2。

从表2以看出，本发明的生物基高比例甲醇汽油，不但辛烷值高爆发力大，特别是铅、硫、苯、芳烃和烯烃含量均远优于国标规定，满足了环保规定的要求。使用性能和汽车发动机运转性能均未受到影响，表明可在汽油发动机不做任何改动的情况下，能够正常使用，加速性能比无铅汽油还要好，排放比无铅汽油低。

表2生物基高比例甲醇汽油M85(实施例4)的测试报告

本发明的生物基高比例甲醇汽油，经对尾气指标检测，完全符合国家排放标准，且各项监测指标均优于国标无铅汽油，达到国标欧Ⅲ标准。检验参数见表3。

表3生物基高比例甲醇汽油—M85X/93^#成品油尾气检测

经在各种类型的小轿车和货车发动机上与93^#汽油进行了同路段100000公里的道路行驶试验，同时也在高寒高海拨地区路段做了测试，在冷启性、动力性和燃油经济性方面，取得了较好的效果。未出现冷启困难、高温气阻、功率下降、爬坡无力、易于冲撞、经常熄火等现象。表现出怠速稳、提速快、不淹缸、动力好、排放少且与商品汽油以任意混配等优良的使用性能。因此，本发明的生物基高比例甲醇汽油，具有较好的动力性、环保性、经济性及实用性，可以解决当前甲醇汽油的现有技术存在的多种技术难题，具有普遍推广价值。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种生物基甲醇汽油复合助剂，其特征在于，其制备方法是将体积百分比为25～35％的助溶冷启剂、12～20％的抗爆降气阻剂、3～5％的乳化融水剂、2～3％的防腐缓蚀剂、4～6％的防溶胀脱胶剂、5～6％的清净分散剂、16～25％的油品稳定剂和10～20％的动力增强剂加入到搅拌釜中，在常温下搅拌均匀，反应20～40分钟即得到透明、清亮显油红色的生物基甲醇汽油复合助剂，其pH为7.40～7.62。

2.一种生物基高比例甲醇汽油，其特征在于，其制备方法是将体积百分比为85～95％的生物甲醇或无水工业甲醇、4.2～14.5％的生物基甲醇汽油组分油与0.5～0.8％的生物基甲醇汽油复合助剂加入到搅拌釜中，在常温下搅拌均匀，即得到透明、清亮显浅黄色的生物基高比例甲醇汽油，其pH为7.40～7.54。