CN104745243B - 一种甲醇柴油添加剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种甲醇柴油添加剂及其制备方法，主要由以下原料制得：以质量份数计，甲醇2.5‑14份，轻柴油50‑70份，碳酸二甲酯10‑15份，醚10‑15份，醇10‑15份，防腐剂2‑3份，助溶剂2‑3份，抗氧剂2‑3份，分散剂2‑3份，其中醚的碳数为2‑5，醇的碳数为5‑9。制备方法如下：将甲醇与助溶剂混合搅拌充分溶解，得到变性甲醇；将所述变性甲醇与轻柴油、碳酸二甲酯搅拌混合均匀得到混合物；将醚、醇、防腐剂、抗氧剂以及分散剂依次加入混合物中混合搅拌均匀，即得。本发明实施例提供的甲醇柴油添加剂具有环保、与柴油互溶性好、动力足以及不需要改车保持车辆原有结构等效果。

Description

一种甲醇柴油添加剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及柴油添加剂领域，具体而言，涉及一种甲醇柴油添加剂及其制备方法。

背景技术

二十世纪后期，受国际石油价格上涨及石油资源供应短缺的影响，国内外的柴油供应出现严重的短缺现象，经济的发展和人民生活带来了极大的不便，而且柴油燃烧后对大气污染严重，危及人类健康，因此为了能够解决柴油紧缺以及环保的问题，国家出台了许多相关政鼓励柴油替代能源的发展，生物柴油就是其中之一。

但是由于生产生物柴油受到原料的限制，因此生物柴油不能真正成为能源替代产品，为此，国内众多企业和个人开始研究甲醇柴油，但是在实验使用过程中遇到了众多问题，其关键是甲醇柴油添加剂技术没有解决好，导致现有的甲醇柴油没有很好地解决稳定性、动力性以及保持车辆原有结构等问题。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种甲醇柴油添加剂，所述的甲醇柴油添加剂具有环保、与柴油互溶性好、动力足以及不需要改车保持车辆原有结构等优点。

本发明的第二目的在于提供一种所述的甲醇柴油添加剂的制备方法，该方法具有制备方法简单易于操作、能够使得原料充分互相融合等优点。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明实施例提供了一种甲醇柴油添加剂，主要由以下原料制得：以质量份数计，甲醇2.5-14份，轻柴油50-70份，碳酸二甲酯10-15份，醚10-15份，醇10-15份，防腐剂2-3份，助溶剂2-3份，抗氧剂2-3份，分散剂2-3份，其中所述醚的碳数为2-5，所述醇的碳数为5-9。

现如今，随着低碳经济的天潮的到来，大量石油替代品已经面市，本发明实施例的甲醇柴油添加剂为一种醇醚复合型的甲醇柴油添加剂，该添加剂属于清洁型能源，既可作现有柴油机燃料，也可以按照常规添加量添加进柴油中使用，与市面上的燃料相比，其具有原料广泛、成本低、节能降耗、燃烧热值高、稳定性高、动力性能好、无腐蚀以及不需要改车等效果，其减少了污染物的排放，还我们赖以生存的环境一片蓝天。满足高寒地区的实际使用情况，可全年进行使用，绿色环保，省油节能。

本发明实施例的甲醇柴油添加剂通过醇醚与DMC混合添加配制应用于甲醇柴油中，使得甲醇柴油添加剂产品体系稳定、外观澄清，近似柴油色，可在20-25℃常温条件下进行放置。

本发明中，碳酸二甲酯(DMC)本身具有沸点高，作为原料可以提高甲醇柴油添加剂的含氧量，使得燃料具有抗积碳、燃烧充分以及减少环境污染的性能，其更优的添加量为10-12份，还可以取11份、13份以及14份等。

甲醇最好选用精甲醇，精甲醇属于甲醇的精制品，其含氧量高达50％，燃烧性能良好，排放污染低，其凝点可达-25℃-30℃，低温性能好，有利于低温条件下工作，而且甲醇资源广阔，价格低廉，有良好的经济性，可与汽油(柴油)或其它物质混合成各种不同用途的工业用或民用的新型燃料，因此其被公认为内燃机的一种有前途的、清洁的代用燃料，其更优的添加量为2.5-10.5份，还可以取3份、5份以及10份等。

轻柴油为密度相对较轻的一类柴油，一般由天然石油的直馏柴油与二次加工柴油掺合而得。有时也掺入一部分裂化产物。与重柴油相比，质量要求较严，十六烷基值较高，粘度较小，凝固点和含硫量较低。具有能够提高甲醇柴油添加剂十六烷基值的作用，其较合适的添加量为55-65份，还可以选择60份、62份以及63份等。

醚的添加可以提高甲醇柴油添加剂的抗爆性，改善其使用后的冷启动特性和加速性能，使其作为燃料使用时燃烧更加充分，其较优的添加量为10-12份，种类最好选择甲基叔丁基醚、液化二甲醚中一种或两种。醇的添加同样可以提高添加剂的抗爆性、还具有助溶性，而且可以防止在低温条件下使用时形成冰晶，堵塞喷油孔的情况发生，其合适的添加量为10-12份，种类最好选择正辛醇、异辛醇以及正戊醇中的一种或几种，这种混醇的原料比采用单一的醇类的添加更具有优势，通过不同醇类混合后之间的协同作用以提升添加剂性能，更优的，可以选择异辛醇以及正戊醇的混合物，其中所述异辛醇与所述正戊醇的质量比为4-5:1，此时可使甲醇柴油添加剂使用时的临界分层温度降低4-5℃，效果显著，因此其醇类之间的配比需要控制在合适的比例范围内。

此外，助溶剂一般选择二茂铁，二茂铁可以提高甲醇柴油添加剂的动力性能，起到助燃和减少喷嘴积碳的作用，其合适的添加量为2.5-3份，还可以选择2.2份、2.3份以及2.6份等，一般随着助溶剂的添加量的增加，其稳定性能会随之增强，但是当达到一定的效果，多加也不会进一步提升其效果。防腐剂一般选择马来酸酐、琥珀酸酐、二聚亚油酸以及有机磷酸酯中的一种或几种，用于减小甲醇柴油添加剂的腐蚀性，提高设备的使用寿命，其合适的添加量为2.5-3份。分散剂一般选择聚丙烯酰胺、聚乙二醇或上述两者的混合物，起到消除高温气阻的作用，合适的添加量为2.5-3份。抗氧剂一般选择多胺聚烯烃、伯胺中一种或两种，增强其抗氧化的能力，延长其使用寿命，合适的添加量为2.5-3份。

以上原料均可通过市售获得。

本发明实施例还提供了一种甲醇柴油添加剂的制备方法，包括如下步骤：

(A)将甲醇与助溶剂混合搅拌充分溶解，得到变性甲醇；

(B)将所述变性甲醇与轻柴油、碳酸二甲酯搅拌混合均匀得到混合物；

(C)将醚、醇、防腐剂、抗氧剂以及分散剂依次加入混合物中混合搅拌均匀，即得。

本发明实施例提供的甲醇柴油添加剂的制备方法，操作方法简单、灵活，能够使得原料充分互相融合，每个步骤进行搅拌混合时最好控制在合适的搅拌速率下，搅拌速率过快会破坏原料的有效成分，不宜于保证其添加剂的性能，因此，所述步骤(A)中，混合搅拌的搅拌速率最好为200-300rad/min，所述步骤(B)中，混合搅拌的搅拌速率最好为200-300rad/min，所述步骤(C)中，混合搅拌的搅拌速率最好为200-300rad/min。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明实施例的甲醇柴油添加剂可替代柴油进行使用，适于广泛推广，有较强的经济性及社会效益，而且无毒无害、配制简单、价格低，绿色环保省油节能；

(2)本发明实施例的甲醇柴油添加剂的制备方法操作简单、灵活，能够使得原料充分互相融合，制备出的甲醇柴油添加剂具有燃烧热值高、稳定性高、动力性能好、无腐蚀以及不需要改车等效果。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1

甲醇柴油添加剂的原料组成及配比如下表所示：

表1 原料组成及用量

单位：kg

甲醇柴油添加剂的具体制备方法如下：

常温下将精甲醇与二茂铁在搅拌釜中充分溶解混合均匀，形成均一体系，得到变性甲醇；随后通过恒压漏斗依次加入轻柴油、碳酸二甲酯继续搅拌混合，最后将液化二甲醚、正辛醇、异辛醇、正戊醇、马来酸酐、伯胺以及聚丙烯酰胺加入，并充分搅拌形成均相的甲醇柴油添加剂，外观澄清透明，最后经三层滤网过滤后在环境温度为20-25℃的条件下保存。

实施例2

甲醇柴油添加剂的原料组成及配比如下表所示：

表2 原料组成及用量

单位：kg

甲醇柴油添加剂的具体制备方法如下：

常温下将精甲醇与二茂铁在搅拌釜中充分溶解混合均匀形成均一体系，搅拌速率控制在200rad/min，搅拌时间控制在20-25min，得到变性甲醇；随后通过恒压漏斗依次加入轻柴油、碳酸二甲酯继续搅拌混合形成混合物，此时将搅拌速率调至300rad/min搅拌10-15min，最后将甲基叔丁基醚、异辛醇、正戊醇、马来酸酐、琥珀酸酐、聚乙二醇以及多胺聚烯烃加入，并降速至200rad/min充分搅拌20-25min形成均相的甲醇柴油添加剂，外观澄清透明，最后经三层滤网过滤后在环境温度为20-25℃的条件下保存。

实施例3

甲醇柴油添加剂的原料组成及配比如下表所示：

表3 原料组成及用量

单位：kg

甲醇柴油添加剂的具体制备方法如下：

常温下将精甲醇与二茂铁在搅拌釜中充分溶解混合均匀形成均一体系，搅拌速率控制在200rad/min，搅拌时间控制在20-25min，得到变性甲醇；随后通过恒压漏斗依次加入轻柴油、碳酸二甲酯继续搅拌混合形成混合物，此时将搅拌速率调至300rad/min搅拌10-15min，最后将甲基叔丁基醚、液化二甲醚、异辛醇、正戊醇、二聚亚油酸、有机磷酸酯、聚乙二醇以及多胺聚烯烃加入，并降速至200rad/min充分搅拌20-25min形成均相的甲醇柴油添加剂，外观澄清透明，最后经三层滤网过滤后在环境温度为20-25℃的条件下保存。

实施例4

甲醇柴油添加剂的原料组成及配比如下表所示：

表4 原料组成及用量

单位：kg

甲醇柴油添加剂的具体制备方法如下：

常温下将精甲醇与二茂铁在搅拌釜中充分溶解混合均匀形成均一体系，搅拌速率控制在200rad/min，搅拌时间控制在20-25min，得到变性甲醇；随后通过恒压漏斗依次加入轻柴油、碳酸二甲酯继续搅拌混合形成混合物，此时将搅拌速率调至300rad/min搅拌10-15min，最后将甲基叔丁基醚、液化二甲醚、异辛醇、正戊醇、二聚亚油酸、有机磷酸酯、聚乙二醇以及多胺聚烯烃加入，并降速至200rad/min充分搅拌20-25min形成均相的甲醇柴油添加剂，外观澄清透明，最后经三层滤网过滤后在环境温度为20-25℃的条件下保存。

实施例5

甲醇柴油添加剂的原料组成及配比如下表所示：

表5 原料组成及用量

单位：kg

甲醇柴油添加剂的具体制备方法如下：

常温下将精甲醇与二茂铁在搅拌釜中充分溶解混合均匀形成均一体系，搅拌速率控制在200rad/min，搅拌时间控制在20-25min，得到变性甲醇；随后通过恒压漏斗依次加入轻柴油、碳酸二甲酯继续搅拌混合形成混合物，此时将搅拌速率调至300rad/min搅拌10-15min，最后将甲基叔丁基醚、异辛醇、正戊醇、有机磷酸酯、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、伯胺以及多胺聚烯烃加入，并降速至200rad/min充分搅拌20-25min形成均相的甲醇柴油添加剂，外观澄清透明，最后经三层滤网过滤后在环境温度为20-25℃的条件下保存。

实验例1

本发明实施例1-4的甲醇柴油添加剂与市面上售卖的20#柴油的具体性能经过检测，结果如下表6所示：

从上表可以看出，本发明实施例的甲醇柴油添加剂的各方面性能均优于市面上的柴油，其即可以单独作为燃料使用，也可添加进市售柴油中进行混合使用，使用灵活方便，其具有硫含量低，充分低碳环保，浊点低满足高寒地区的实际使用情况，其中当原料中的醇类选择异辛醇以及正戊醇的混合物，且异辛醇与正戊醇的质量比为4-5:1时，其浊点更低。

本发明实施例的甲醇柴油添加剂，原料可以选用一般企业都会悄悄倒掉的废油脂、非工业醇等进行进一步加工变废为宝，这样既避免了这些废物对空气、水源以及土地等自然资源的污染，而且还能降低加工成本，这样制备出的甲醇柴油添加剂热值高、性能稳定，工艺简单，成本低。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。

Claims (6)

1.一种甲醇柴油添加剂，其特征在于，由以下原料制得：以质量份数计，甲醇2.5-14份，轻柴油50-70份，碳酸二甲酯10-15份，醚10-15份，醇10-15份，防腐剂2-3份，助溶剂2-3份，抗氧剂2-3份，分散剂2-3份，其中所述醚的碳数为2-5；

所述醇为异辛醇以及正戊醇的混合物，其中所述异辛醇与所述正戊醇的质量比为4-5:1；

所述甲醇柴油添加剂的制备方法包括如下步骤：

(A)将甲醇与助溶剂混合搅拌充分溶解，得到变性甲醇；

(B)将所述变性甲醇与轻柴油、碳酸二甲酯搅拌混合均匀得到混合物；

(C)将醚、醇、防腐剂、抗氧剂以及分散剂依次加入混合物中混合搅拌均匀，即得；

所述防腐剂为马来酸酐、琥珀酸酐、二聚亚油酸以及有机磷酸酯中的一种或几种；

所述助溶剂为二茂铁；

所述抗氧剂为多胺聚烯烃、伯胺中一种或两种；

所述分散剂为聚丙烯酰胺、聚乙二醇或上述两者的混合物。

2.根据权利要求1所述的甲醇柴油添加剂，其特征在于，由以下原料制得：以质量份数计，甲醇2.5-10.5份，轻柴油55-65份，碳酸二甲酯10-12份，醚10-12份，醇10-12份，防腐剂2.5-3份，助溶剂2.5-3份，抗氧剂2.5-3份，分散剂2.5-3份。

3.根据权利要求1所述的甲醇柴油添加剂，其特征在于，所述醚为甲基叔丁基醚、液化二甲醚中一种或两种。

4.根据权利要求1所述的甲醇柴油添加剂，其特征在于，所述步骤(A)中，混合搅拌的搅拌速率为200-300rad/min。

5.根据权利要求1所述的甲醇柴油添加剂，所述步骤(B)中，混合搅拌的搅拌速率为200-300rad/min。

6.根据权利要求1所述的甲醇柴油添加剂，所述步骤(C)中，混合搅拌的搅拌速率为200-300rad/min。