CN104789278B - 一种m30甲醇汽油及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及甲醇汽油技术领域，尤其是一种M30甲醇汽油及其制备方法，通过1,4‑丁二醇、丙酮、磷酸二甲酯、六亚甲基四胺、苯并三氮唑、2,6‑二叔丁基对甲酚以及二甲苯的加入，使得汽油和地沟油的性质得到预先改善，进而将甲醇加入其中，使得甲醇与汽油、地沟油以及其他原料之间发生相互协同作用，进而改善甲醇汽油的品质，尤其是改善甲醇汽油容易在含水量达到3％时即发生分层的现象，进而提高了甲醇汽油的抗水性，延长了甲醇汽油的保质期，降低了甲醇汽油的存储难度。

Description

一种M30甲醇汽油及其制备方法

技术领域

本发明涉及甲醇汽油技术领域，尤其是一种M30甲醇汽油及其制备方法。

背景技术

随着全球人口的增加和人民生活水平的不断提高，对能源的需求日趋强劲。尤其随着20世纪中期石油化工的迅速发展，更是加快了能源工业发展的步伐。石油消费量的逐年增加，并且燃烧石油成品油所造成的环境污染问题也越来越严重，以石油成品油作燃料，汽车排放尾气中含有的碳、氮，硫氧化合物、碳氢化物对环境造成了极大的危害。同时，这也使传统的石油、天然气资源日渐匮乏，据调查，全球探明可采储量的石油仅可使用40年左右，寻求替代能源将成为未来世界经济发展的关键。

醇类被认为具有应用广阔前景的内燃机燃油替代燃料，目前应用主要是乙醇和部分甲醇。将乙醇添加到汽油中，可以制成乙醇汽油，但是燃料乙醇的生产成本5000元/吨左右，生产费用较高。而甲醇生产成本只有1200元/吨，相比有更好的经济效益。国外甲醇汽油开发及应用开始于上世纪70年代的第二次石油危机。从替代能源的角度考虑，德、美、日等国先后投入了人力、物力进行甲醇燃料及甲醇汽车配套技术的研开发，美国加州和德国等地还组织了甲醇汽车示范车队。

甲醇汽油抗爆性好，燃烧排出物的毒性比普通含铅汽油小，排气中一氧化碳含量也较少。因甲醇含氧量丰富，燃烧充分，燃烧清洁性能良好。但一般的甲醇汽油对汽油发动机的腐蚀性和对橡胶材料的溶胀率都较大，低温运转性能和冷起动性能不及纯汽油；并且目前甲醇汽油存在腐蚀性较大、低温分层和遇水分层。因醇油易吸水而油库油站中又经常有水，保存和使用难度较大。另外，甲醇的汽化潜热是汽油的3倍左右，高的汽化潜热及低的蒸汽压将导致混合气形成和起动困难等问题。

再者，近年来随着地沟油的频繁出现，人们生活过程中产生的垃圾食用油、生物质油较多，而将地沟油、废弃食用油、生物质油进行处理应用于柴油生产中已经有文献出现，但是将地沟油等废弃食用油应用于甲醇汽油的制备和处理过程中的技术文献还未见报道。

为此，通过结合上述甲醇汽油存在的技术缺陷，将地沟油等废气食用油应用于甲醇汽油的制作技术领域，并具体提供一种M30甲醇汽油及其制备方法。

发明内容

为了达到上述目的，本发明提供一种M30甲醇汽油及其制备方法，能够提高M30甲醇汽油与水分层的极限率，使得与水分成的含水率由3％提高了7％，明显降低了M30甲醇汽油的储存难度；并且能够相比97#汽油的减排量达到30％左右，燃烧动力功率得到0.5-1.04个百分点的提高。

具体是通过以下技术方案得以实现的：

一种M30甲醇汽油，原料成分以重量百分比计为甲醇30％、地沟油10-30％、汽油20-30％、二甲苯10-20％、1,4-丁二醇2-5％、丙酮1-3％、磷酸二甲酯1-4％、六亚甲基四胺0.8-1.2％、苯并三氮唑1-2％、2,6-二叔丁基对甲酚0.00001-0.00023％。

所述的原料成分以重量百分比计为甲醇30％、地沟油15-25％、汽油23-29％、二甲苯11-16％、1,4-丁二醇3-4％、丙酮2％、磷酸二甲酯2-3％、六亚甲基四胺0.9-1.1％、苯并三氮唑1.3-1.7％、2,6-二叔丁基对甲酚0.00015-0.00019％。

所述的原料成分以重量百分比计为甲醇30％、地沟油20％、汽油25％、二甲苯15％、1,4-丁二醇3％、丙酮2％、磷酸二甲酯2％、六亚甲基四胺0.9998％、苯并三氮唑2％、2,6-二叔丁基对甲酚0.0002％。

所述的汽油为97#汽油。

本发明还提供M30甲醇汽油的制备方法，包括以下步骤：

(1)将地沟油、二甲苯进行配比混合，在温度为50-80℃的环境中搅拌分散20-30min，再将其恒温放置待用；

(2)将1,4-丁二醇、丙酮、磷酸二甲酯、六亚甲基四胺、苯并三氮唑、2,6-二叔丁基对甲酚按配比混合，并采用搅拌速度为50-100r/min搅拌分散处理20-30min，再将汽油加入到其中，并调整温度为30-40℃，采用搅拌速度为90-120r/min搅拌处理10-20min，并将其置于温度为5-10℃的环境中恒温放置待用；

(3)将步骤1)中获得的混合物倒入步骤2)中获得的混合物，并按配比加入甲醇，调整温度为40-60℃，采用搅拌速度为130-150r/min搅拌处理1-2h，再将其采用超声波处理5-10h，静置过滤，即可获得M30甲醇汽油。

所述的超声波，其超声波的频率为30-50KHz。

所述的采用超声波处理，处理时的温度为55-70℃。

所述的静置过滤是将超声波处理后的混合料置于温度为40-55℃的环境中恒温静置1-3h，再将其置于过滤机中采用真空抽滤处理。

所述的真空抽滤处理的真空度为0.02-0.08MPa。

所述的静置过滤处理后，还对滤液采用超声波处理10-20min。对滤液再次采用超声波处理的超声波的频率为60-80KHz；超声处理时的温度较优控制在10-30℃，最优控制在13-17℃。

上述的M30甲醇汽油是指甲醇在总的物料成分中占的重量百分含量为30％；在进行地沟油混合配制时，对地沟油还进行了分馏，蒸馏处理，使得地沟油中的轻质成分得到分离处理，进而将地沟油中的重质成分进行去除，使得地沟油的质量得到改善，进而提高地沟油与汽油，甲醇之间的分散度，改善地沟油、汽油、甲醇在其他分散剂，均质剂以及防腐剂和防止分层的试剂存在的环境下，进而达到分散均匀，并且长期存储不会发生分层现象，提高M30甲醇汽油的品质。

与现有技术相比，本发明的技术效果体现在：

本发明通过1,4-丁二醇、丙酮、磷酸二甲酯、六亚甲基四胺、苯并三氮唑、2,6-二叔丁基对甲酚以及二甲苯的加入，使得汽油和地沟油的性质得到预先改善，进而将甲醇加入其中，使得甲醇与汽油、地沟油以及其他原料之间发生相互协同作用，进而改善甲醇汽油的品质，尤其是改善甲醇汽油容易在含水量达到3％时即发生分层的现象，进而提高了甲醇汽油的抗水性，延长了甲醇汽油的保质期，降低了甲醇汽油的存储难度。

再者，通过制备工艺中对处理过程在采用高速搅拌分散处理，并采用一定的温度条件使得原料成分之间发生相互之间的微化学反应，进而达到相互协同的功效，增强甲醇汽油的品质，避免对使用汽车发生气阻现象，也通过其中的原料成分的相互作用，降低了甲醇对车辆的橡胶溶胀、金属零部件腐蚀率，尤其是通过在处理过程中，采用超声波对混合过程进行处理后，在静置过滤处理，进而使得原料成分相互之间的互溶达到了较佳效果，即增强了各原料相互之间的互溶性能，提高了M30甲醇汽油的均质性能，进而提高甲醇汽油的品质，改善甲醇汽油在遇水分层极限值，增高了甲醇汽油的动力性能，避免了甲醇汽油容易气阻、堵塞汽车油路等技术缺陷。

本发明通过对M30甲醇汽油进行遇水分层实验，得出，该M30甲醇汽油在遇水率达到3％时，其甲醇汽油存放5-6个月不会发生分层现象；待持续增高甲醇汽油中的含水率，使得甲醇汽油中的含水量达到7％时，则该M30甲醇汽油能够持续放置2-3个月，待含水量达到8％及以上时，该甲醇汽油最多放置2-3h后将会产生分层现象；

同时，本发明还通过对该进行100公里耗油实验，采用97#汽油作为对照组，在100公里后测试燃烧的甲醇汽油与97#汽油的耗油量情况得出，100公里甲醇汽油耗油量为11.2升，97#汽油的耗油量为10升；由此可见，该M30甲醇汽油的动力明显与97#汽油的动力相当，并且通过等重量的M30甲醇汽油燃烧与单纯的97#汽油燃烧后排出的CO的量来测试，CO的排放量相比汽油降低30％左右。

与同类甲醇汽油进行对比试验，在发动机转动速度为4200r/min，相比同类甲醇汽油的功率上升了0.3-0.6KW，上升的百分率为0.52-1.04％。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。

实施例1

一种M30甲醇汽油，原料成分以重量百分比计为甲醇30％、地沟油30％、汽油20％、二甲苯10％、1,4-丁二醇5％、丙酮2％、磷酸二甲酯1％、六亚甲基四胺0.99999％、苯并三氮唑1％、2,6-二叔丁基对甲酚0.00001％。

其制备方法，包括以下步骤：

(1)将地沟油、二甲苯进行配比混合，在温度为50℃的环境中搅拌分散20min，再将其恒温放置待用；

(2)将1,4-丁二醇、丙酮、磷酸二甲酯、六亚甲基四胺、苯并三氮唑、2,6-二叔丁基对甲酚按配比混合，并采用搅拌速度为50r/min搅拌分散处理20min，再将汽油加入到其中，并调整温度为30℃，采用搅拌速度为90r/min搅拌处理10min，并将其置于温度为5℃的环境中恒温放置待用；

(3)将步骤1)中获得的混合物倒入步骤2)中获得的混合物，并按配比加入甲醇，调整温度为40℃，采用搅拌速度为130r/min搅拌处理1h，再将其采用超声波处理5h，静置过滤，即可获得M30甲醇汽油。其超声波的频率为30KHz，超声波处理时的温度为55℃。

实施例2

一种M30甲醇汽油，原料成分以重量百分比计为甲醇30％、地沟油25％、汽油23％、二甲苯11.5％、1,4-丁二醇3.5％、丙酮2％、磷酸二甲酯2.7％、六亚甲基四胺0.99985％、苯并三氮唑1.3％、2,6-二叔丁基对甲酚0.00015％。

所述的汽油为97#汽油。

其制备方法，包括以下步骤：

(1)将地沟油、二甲苯进行配比混合，在温度为80℃的环境中搅拌分散30min，再将其恒温放置待用；

(2)将1,4-丁二醇、丙酮、磷酸二甲酯、六亚甲基四胺、苯并三氮唑、2,6-二叔丁基对甲酚按配比混合，并采用搅拌速度为100r/min搅拌分散处理30min，再将汽油加入到其中，并调整温度为40℃，采用搅拌速度为120r/min搅拌处理20min，并将其置于温度为10℃的环境中恒温放置待用；

(3)将步骤1)中获得的混合物倒入步骤2)中获得的混合物，并按配比加入甲醇，调整温度为60℃，采用搅拌速度为150r/min搅拌处理2h，再将其采用超声波处理10h，静置过滤，即可获得M30甲醇汽油。超声波的频率为50KHz，超声波处理时的温度为70℃。

并且静置过滤是将超声波处理后的混合料置于温度为40℃的环境中恒温静置1h，再将其置于过滤机中采用真空抽滤处理。

实施例3

一种M30甲醇汽油，原料成分以重量百分比计为甲醇30％、地沟油20％、汽油25％、二甲苯15％、1,4-丁二醇3％、丙酮2％、磷酸二甲酯2％、六亚甲基四胺0.9998％、苯并三氮唑2％、2,6-二叔丁基对甲酚0.0002％。

所述的汽油为97#汽油。

其制备方法，包括以下步骤：

(1)将地沟油、二甲苯进行配比混合，在温度为60℃的环境中搅拌分散25min，再将其恒温放置待用；

(2)将1,4-丁二醇、丙酮、磷酸二甲酯、六亚甲基四胺、苯并三氮唑、2,6-二叔丁基对甲酚按配比混合，并采用搅拌速度为80r/min搅拌分散处理25min，再将汽油加入到其中，并调整温度为35℃，采用搅拌速度为100r/min搅拌处理15min，并将其置于温度为8℃的环境中恒温放置待用；

(3)将步骤1)中获得的混合物倒入步骤2)中获得的混合物，并按配比加入甲醇，调整温度为50℃，采用搅拌速度为140r/min搅拌处理1.5h，再将其采用超声波处理8h，静置过滤，即可获得M30甲醇汽油。其超声波的频率为40KHz，采用超声波处理,时的温度为65℃。

并且静置过滤是将超声波处理后的混合料置于温度为55℃的环境中恒温静置3h，再将其置于过滤机中采用真空抽滤处理；真空度为0.02MPa。

实施例4

一种M30甲醇汽油，原料成分以重量百分比计为甲醇30％、地沟油10％、汽油29％、二甲苯20％、1,4-丁二醇3.5％、丙酮3％、磷酸二甲酯2％、六亚甲基四胺0.99977％、苯并三氮唑1.5％、2,6-二叔丁基对甲酚0.00023％。

所述的汽油为97#汽油。

其制备方法，包括以下步骤：

(1)将地沟油、二甲苯进行配比混合，在温度为70℃的环境中搅拌分散28min，再将其恒温放置待用；

(2)将1,4-丁二醇、丙酮、磷酸二甲酯、六亚甲基四胺、苯并三氮唑、2,6-二叔丁基对甲酚按配比混合，并采用搅拌速度为90r/min搅拌分散处理23min，再将汽油加入到其中，并调整温度为38℃，采用搅拌速度为110r/min搅拌处理18min，并将其置于温度为6℃的环境中恒温放置待用；

(3)将步骤1)中获得的混合物倒入步骤2)中获得的混合物，并按配比加入甲醇，调整温度为45℃，采用搅拌速度为135r/min搅拌处理1.8h，再将其采用超声波处理7h，静置过滤，即可获得M30甲醇汽油，其超声波的频率为35KHz；采用超声波处理时的温度为70℃。

并且静置过滤是将超声波处理后的混合料置于温度为49℃的环境中恒温静置2h，再将其置于过滤机中采用真空抽滤处理；其中真空度为0.08MPa。

并且在静置过滤处理后，还对滤液采用超声波处理20min。对滤液采用超声波处理的超声波的频率为60KHz；超声处理时的温度控制在10℃。

实施例5

一种M30甲醇汽油，原料成分以重量百分比计为甲醇30％、地沟油10％、汽油30％、二甲苯16％、1,4-丁二醇5％、丙酮3％、磷酸二甲酯4％、六亚甲基四胺0.8％、苯并三氮唑1.19981％、2,6-二叔丁基对甲酚0.00019％。

所述的汽油为97#汽油。

其制备方法，包括以下步骤：

(1)将地沟油、二甲苯进行配比混合，在温度为75℃的环境中搅拌分散29min，再将其恒温放置待用；

(2)将1,4-丁二醇、丙酮、磷酸二甲酯、六亚甲基四胺、苯并三氮唑、2,6-二叔丁基对甲酚按配比混合，并采用搅拌速度为90r/min搅拌分散处理21min，再将汽油加入到其中，并调整温度为33℃，采用搅拌速度为99r/min搅拌处理13min，并将其置于温度为7℃的环境中恒温放置待用；

(3)将步骤1)中获得的混合物倒入步骤2)中获得的混合物，并按配比加入甲醇，调整温度为48℃，采用搅拌速度为139r/min搅拌处理1.3h，再将其采用超声波处理9h，静置过滤，即可获得M30甲醇汽油，超声波的频率为30-50KHz；采用超声波处理时的温度为58℃。

并且静置过滤是将超声波处理后的混合料置于温度为43℃的环境中恒温静置2.5h，再将其置于过滤机中采用真空抽滤处理；真空度为0.05MPa。

并在静置过滤处理后，还对滤液采用超声波处理20min。对滤液再次采用超声波处理的超声波的频率为80KHz；超声处理时的温度控制在30℃。

实施例6

一种M30甲醇汽油，原料成分以重量百分比计为甲醇30％、地沟油30％、汽油20％、二甲苯10％、1,4-丁二醇2％、丙酮3％、磷酸二甲酯2.79986％、六亚甲基四胺1.2％、苯并三氮唑1％、2,6-二叔丁基对甲酚0.00014％。

所述的汽油为97#汽油。

其制备方法，包括以下步骤：

(1)将地沟油、二甲苯进行配比混合，在温度为59℃的环境中搅拌分散21min，再将其恒温放置待用；

(2)将1,4-丁二醇、丙酮、磷酸二甲酯、六亚甲基四胺、苯并三氮唑、2,6-二叔丁基对甲酚按配比混合，并采用搅拌速度为60r/min搅拌分散处理23min，再将汽油加入到其中，并调整温度为30-40℃，采用搅拌速度为93r/min搅拌处理11min，并将其置于温度为7℃的环境中恒温放置待用；

(3)将步骤1)中获得的混合物倒入步骤2)中获得的混合物，并按配比加入甲醇，调整温度为43℃，采用搅拌速度为146r/min搅拌处理1.5h，再将其采用超声波处理7h，静置过滤，即可获得M30甲醇汽油。超声波的频率为48KHz；采用超声波处理时的温度为68℃。

并且静置过滤是将超声波处理后的混合料置于温度为49℃的环境中恒温静置2.7h，再将其置于过滤机中采用真空抽滤处理；真空度为0.03MPa。

在静置过滤处理后，还对滤液采用超声波处理17min。对滤液采用超声波处理的超声波的频率为77KHz；超声处理时的温度控制在13℃。

实施例7

一种M30甲醇汽油，原料成分以重量百分比计为甲醇30％、地沟油20％、汽油20％、二甲苯20％、1,4-丁二醇3％、丙酮2.67％、磷酸二甲酯1.15％、六亚甲基四胺1.10634％、苯并三氮唑2.07345％、2,6-二叔丁基对甲酚0.00021％。

所述的汽油为97#汽油。

其制备方法，包括以下步骤：

(1)将地沟油、二甲苯进行配比混合，在温度为50℃的环境中搅拌分散30min，再将其恒温放置待用；

(2)将1,4-丁二醇、丙酮、磷酸二甲酯、六亚甲基四胺、苯并三氮唑、2,6-二叔丁基对甲酚按配比混合，并采用搅拌速度为100r/min搅拌分散处理30min，再将汽油加入到其中，并调整温度为40℃，采用搅拌速度为120r/min搅拌处理10min，并将其置于温度为5℃的环境中恒温放置待用；

(3)将步骤1)中获得的混合物倒入步骤2)中获得的混合物，并按配比加入甲醇，调整温度为60℃，采用搅拌速度为150r/min搅拌处理2h，再将其采用超声波处理10h，静置过滤，即可获得M30甲醇汽油，超声波的频率为50KHz；采用超声波处理时的温度为70℃。

并且静置过滤是将超声波处理后的混合料置于温度为40℃的环境中恒温静置1h，再将其置于过滤机中采用真空抽滤处理。真空抽滤处理的真空度为0.07MPa。

在静置过滤处理后，还对滤液采用超声波处理20min。对滤液再次采用超声波处理的超声波的频率为80KHz；超声处理时的温度控制在17℃。

在此有必要指出的是，以上实施例仅限于对本发明的技术方案作进一步的阐述和说明，并不是对本发明的技术方案的进一步的限制，本领域技术人员在此基础上作出的非突出的实质性特征和非显著进步的改进，均属于本发明的保护范畴。

Claims (9)

1.一种M30甲醇汽油，其特征在于，原料成分以重量百分比计为甲醇30％、地沟油10-30％、汽油20-30％、二甲苯10-20％、1,4-丁二醇2-5％、丙酮1-3％、磷酸二甲酯1-4％、六亚甲基四胺0.8-1.2％、苯并三氮唑1-2％、2,6-二叔丁基对甲酚0.00001-0.00023％；

制备方法，包括以下步骤：

(1)将地沟油、二甲苯进行配比混合，在温度为50-80℃的环境中搅拌分散20-30min，再将其恒温放置待用；

(2)将1,4-丁二醇、丙酮、磷酸二甲酯、六亚甲基四胺、苯并三氮唑、2,6-二叔丁基对甲酚按配比混合，并采用搅拌速度为50-100r/min搅拌分散处理20-30min，再将汽油加入到其中，并调整温度为30-40℃，采用搅拌速度为90-120r/min搅拌处理10-20min，并将其置于温度为5-10℃的环境中恒温放置待用；

(3)将步骤(1)中获得的混合物倒入步骤(2)中获得的混合物，并按配比加入甲醇，调整温度为40-60℃，采用搅拌速度为130-150r/min搅拌处理1-2h，再将其采用超声波处理5-10h，静置过滤，即可获得M30甲醇汽油。

2.如权利要求1所述的M30甲醇汽油，其特征在于，所述的原料成分以重量百分比计为甲醇30％、地沟油15-25％、汽油23-29％、二甲苯11-16％、1,4-丁二醇3-4％、丙酮2％、磷酸二甲酯2-3％、六亚甲基四胺0.9-1.1％、苯并三氮唑1.3-1.7％、2,6-二叔丁基对甲酚0.00015-0.00019％。

3.如权利要求1所述的M30甲醇汽油，其特征在于，所述的原料成分以重量百分比计为甲醇30％、地沟油20％、汽油25％、二甲苯15％、1,4-丁二醇3％、丙酮2％、磷酸二甲酯2％、六亚甲基四胺0.9998％、苯并三氮唑2％、2,6-二叔丁基对甲酚0.0002％。

4.如权利要求1所述的M30甲醇汽油，其特征在于，所述的汽油为97#汽油。

5.如权利要求1所述的M30甲醇汽油，其特征在于，所述的超声波，其超声波的频率为30-50KHz。

6.如权利要求1所述的M30甲醇汽油，其特征在于，所述的采用超声波处理，处理时的温度为55-70℃。

7.如权利要求1所述的M30甲醇汽油，其特征在于，所述的静置过滤是将超声波处理后的混合料置于温度为40-55℃的环境中恒温静置1-3h，再将其置于过滤机中采用真空抽滤处理。

8.如权利要求7所述的M30甲醇汽油，其特征在于，所述的真空抽滤处理的真空度为0.02-0.08MPa。

9.如权利要求1所述的M30甲醇汽油，其特征在于，所述的静置过滤处理后，还对滤液采用超声波处理10-20min。