CN104789279B - 一种高清洁压燃式内燃机用醇氢油及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高清洁压燃式内燃机用醇氢油及其制备方法，高清洁压燃式内燃机用醇氢油是由以下组分按重量份比制成：甲醇26.5‑55份、苯21‑36份、石油醚17‑32份、环己烷4‑9份、助剂1.5‑5.0份，其中，助剂是由改性剂、氧化剂、活化剂、抗爆剂、稳定剂、抗泡沫剂、清净分散剂、助溶剂、催化剂、高效助燃剂、金属腐蚀抑制剂和抗磨剂组成。本发明通过添加各种助剂成功的解决了甲醇燃料及其添加剂中存在甲醇在燃油中不能稳定分散，容易聚集分离，以及现有醇氢油的稳定性差、闪点较低、十六烷值较低，点火性能差、金属腐蚀、热气阻、橡胶溶胀、产生泡沫等问题。

Description

一种高清洁压燃式内燃机用醇氢油及其制备方法

技术领域

本发明涉及燃料制备领域，具体是一种高清洁压燃式内燃机用醇氢油及其制备方法。

背景技术

甲醇燃料是一种新型燃料，在性能及其实际应用方面表现出了更大的优势，其沸点比柴油低，混合气形成较快且比较均匀，同时甲醇含氧量高，其着火极限较燃油宽，所以其燃烧速度快，有利于完全燃烧，并降低排烟，有研究表明，醇氢油燃烧时的碳粒浓度非常低，基本上是无烟的；而且甲醇汽化潜热较大，在形成混合气时，会降低进气温度，从而提高充气系数，在一定程度上可改善发动机的燃烧，提高热效率，也可以抑制NOX和烟炱的形成。因此，甲醇作为车用燃料已得到国内外的充分重视。

醇氢油的使用既可节约石油资源、降低成本，又能降低空气污染，是一种环保清洁的新型能源，受到了广泛的关注。醇氢油是燃油、甲醇以及可选的添加剂按照一定的体积或质量比经过严格的流程调配而成的燃料。醇氢油一般是油包水型乳状液，即甲醇为分散相，燃油为连续相，甲醇以珠状均匀分散在燃油中，由于甲醇分子中含有羟基，在甲醇和燃油的界面上存在着界面张力，且燃油和甲醇的表面张力差距较大，所以醇氢油是一种热力学不稳定体系，甲醇不能稳定分散，容易聚集分离。在以压燃式内燃机作为发动机的汽车中，现有技术制备出来的醇氢油存在明显的不足：一、稳定性差，醇氢油在存储中不能均相稳定的存在以及压缩空气进行燃烧时燃烧不稳定；二、闪点较低、启动困难，压缩燃烧时提供的热量非常少，造成大量醇氢油浪费；三、十六烷值较低，压燃时点火性能差；四、金属腐蚀、热气阻、橡胶溶、产生泡沫，以及添加的醇氢油会对发动机、燃料输送存储系统、燃油泵及喷油嘴等金属材料造成腐蚀。为此，要配制高效稳定的醇氢油，必须加入适当的添加剂来改善醇氢油，以提高醇氢油的各种性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高清洁压燃式内燃机用醇氢油及其制备方法，解决甲醇在燃油中不能稳定分散，容易聚集分离；以及现有醇氢油的稳定性差、闪点较低、十六烷值较低，点火性能差、金属腐蚀、热气阻、橡胶溶胀、产生泡沫等问题。

本发明的技术方案为：

一种高清洁压燃式内燃机用醇氢油，它是由以下组分按重量份比制成：甲醇26.5-55份、苯21-36份、石油醚17-32份、环己烷4-9份、助剂1.5-5.0份；

所述的助剂是由改性剂、氧化剂、活化剂、抗爆剂、稳定剂、抗泡沫剂、清净分散剂、助溶剂、催化剂、高效助燃剂、金属腐蚀抑制剂和抗磨剂组成，上述组分的重量份数比为—改性剂：氧化剂：活化剂：抗爆剂：稳定剂：抗泡沫剂：清净分散剂：助溶剂：催化剂：高效助燃剂：金属腐蚀抑制剂：抗磨剂=13.5-21.6：7.2-14.3：6.9-10.5：11.5-17：0.8-2.5：0.5-1.5：0.6-1.9：4.5-12.5：26-32.5：3.6-9.5：3-7.5：0.1-0.6；

所述的改性剂是由乙醇、十六烷值改进剂、闪点提高剂、抗溶胀剂和纯苯组成的混合改性剂，其重量份数比为55-85：2.5-16：4-18.6：1.0-9.8：1.2-10.8；

所述的氧化剂选用甲基叔丁基醚；

所述的活化剂选用石脑油；

所述的抗爆剂是由对苯二酚和异丙醇组成的混合物，其重量份数比为6.2-9.3：7.2-8.9；

所述的稳定剂是由甲苯、脂肪胺、非硅型抗乳化剂、和樟脑精组成的混合物，其重量份数比为0.8-1.2：1.4-3.7：1.2-3.3：0.9-1.8；

所述的抗泡沫剂选用二甲基硅油；

所述的清净分散剂是由聚异丁烯丁二酰亚胺、烷基水杨酸和季戊四醇酯组成的混合物，其重量份数比为0.8-1.7：0.6-1.3：0.4-0.9；

所述的助溶剂是四氢呋喃、乙酸乙酯、丁醇、油酸、正癸醇、正辛醇中的一种或者几种混合复配而成；

所述的催化剂是由溶剂油、乙酰丙酮和二异丙胺组成的混合物，其重量份数比为13-18.5：9.5-14.0：1.5-4.5；

所述的金属腐蚀抑制剂是由苯并三氮唑、吡唑酮、烯基琥珀酸和烷基二苯胺组成的混合物，其重量份数比为1.5-4.0：0.7-2.1：0.8-2.0：0.5-1.6；

所述的抗磨剂选用二烷基二硫代磷酸钠。

一种高清洁压燃式内燃机用醇氢油，它是由以下组分按重量份比制成：甲醇46份、苯26份、石油醚20.5份、环己烷5份、助剂2.5份；

所述的助剂是由以下组分按重量份比制成—改性剂：氧化剂：活化剂：抗爆剂：稳定剂：抗泡沫剂：清净分散剂：助溶剂：催化剂：高效助燃剂：金属腐蚀抑制剂：抗磨剂=18.5：11.6：9.2：14.3：1.6：0.9：1.6：12：30.5：8.7：5.2：0.3；

所述的改性剂中乙醇、十六烷值改进剂、闪点提高剂、抗溶胀剂和纯苯的重量份数比为76：14.2：15.5：7.1：5.3；

所述的抗爆剂中对苯二酚和异丙醇的重量份数比为6.8：8.5；

所述的稳定剂中甲苯、脂肪胺、非硅型抗乳化剂和樟脑精的重量份数比为0.9：3.2：2：1.6；

所述的清净分散剂中聚异丁烯丁二酰亚胺、烷基水杨酸和季戊四醇酯的重量份数比为1.5：0.8：0.7；

所述的催化剂中溶剂油、乙酰丙酮和二异丙胺的重量份数比为17.2：12.3：3.7；

所述的金属腐蚀抑制剂中苯并三氮唑、吡唑酮、烯基琥珀酸和烷基二苯胺的重量份数比为2.8：1.6：1.3：1.2。

一种高清洁压燃式内燃机用醇氢油的制备方法，包括以下步骤：

（1）、按重量份数比称取改性剂、氧化剂、活化剂、抗爆剂、稳定剂、抗泡沫剂、清净分散剂、助溶剂、催化剂、高效助燃剂、金属腐蚀抑制剂、抗磨剂依次加入反应釜中，机械搅拌30分钟，制备成混合助剂溶液；

（2）、将按重量份数比称量好的甲醇和苯加入到混合助剂溶液中，机械搅拌15分钟，制备成甲醇变性溶液；

（3）、将按重量份数比称量好的石油醚和环己烷加入到步骤（2）制成的甲醇变性溶液中，机械搅拌30分钟后，澄清后即制得醇氢油产品。

本发明的优点：

本发明的原料配比组成合理且易于制取，通过添加各种助剂成功的解决了甲醇燃料及其添加剂中存在甲醇在燃油中不能稳定分散，容易聚集分离，以及现有醇氢油的稳定性差、闪点较低、十六烷值较低，点火性能差、金属腐蚀、热气阻、橡胶溶胀、产生泡沫等问题；清净分散剂、稳定剂和抗乳化剂能够使甲醇均匀稳定的分散在燃油中，不会发生乳化沉淀现象，有效的提高了醇氢油的稳定性、闪点、十六烷值和点火性能，并且高效助燃剂也提高醇氢油燃烧的稳定性和效率，使甲醇燃料燃烧更加彻底，尾气排放无异味更加干净，解决了醇氢油燃烧的环境污染等问题，同时通过各种添加剂和助剂的添加，使醇氢油更易于大量制备和储存，且制备的醇氢油性能稳定高效，满足了压燃式内燃机汽车使用醇氢油的要求，适合大量推广使用。

具体实施方式

一种高清洁压燃式内燃机用醇氢油，是由以下组分按重量份比制成：甲醇46份、苯26份、石油醚20.5份、环己烷5份、助剂2.5份；

助剂是由以下组分制成：改性剂0.4份，氧化剂0.25份，活化剂0.2份，抗爆剂0.3份，稳定剂0.035份，抗泡沫剂0.02份，清净分散剂0.035份，助溶剂0.26份，催化剂0.67份，高效助燃剂0.19份，金属腐蚀抑制剂0.11份，抗磨剂0.007份；

其中，改性剂是由乙醇、十六烷值改进剂、闪点提高剂、抗溶胀剂和纯苯组成的混合改性剂，其重量份数比为76：14.2：15.5：7.1：5.3；氧化剂选用甲基叔丁基醚；活化剂选用石脑油；抗爆剂是由对苯二酚和异丙醇组成的混合物，其重量份数比为6.8：8.5；稳定剂是由甲苯、脂肪胺、非硅型抗乳化剂、和樟脑精组成的混合物，其重量份数比为0.9：3.2：2：1.6；抗泡沫剂选用二甲基硅油；清净分散剂是由聚异丁烯丁二酰亚胺、烷基水杨酸和季戊四醇酯组成的混合物，其重量份数比为1.5：0.8：0.7；助溶剂是四氢呋喃、乙酸乙酯、丁醇、油酸、正癸醇、正辛醇中的一种或者几种混合复配而成；催化剂是由溶剂油、乙酰丙酮和二异丙胺组成的混合物，其重量份数比为17.2：12.3：3.7；金属腐蚀抑制剂是由苯并三氮唑、吡唑酮、烯基琥珀酸和烷基二苯胺组成的混合物，其重量份数比为2.8：1.6：1.3：1.2；抗磨剂选用二烷基二硫代磷酸钠。

一种高清洁压燃式内燃机用醇氢油的制备方法，包括以下步骤：

（1）、按重量份数比称取0.4份改性剂，0.25份氧化剂，0.2份活化剂，0.3份抗爆剂，0.035份稳定剂，0.02份抗泡沫剂，0.035份清净分散剂，0.26份助溶剂，0.67份催化剂，0.19份高效助燃剂，0.11份金属腐蚀抑制剂，0.007份抗磨剂，然后依次加入反应釜中，机械搅拌30分钟，制备成混合助剂溶液；

（2）、将按重量份数比称量好的甲醇46份和苯26份加入到2.5份混合助剂溶液中，机械搅拌15分钟，制备成甲醇变性溶液；

（3）、将按重量份数比称量好的石油醚20.5份和环己烷5份加入到步骤（2）制成的甲醇变性溶液中，机械搅拌30分钟后，澄清后即制得醇氢油产品。

Claims (3)

1.一种高清洁压燃式内燃机用醇氢油，其特征在于：它是由以下组分按重量份比制成：甲醇26.5-55份、苯21-36份、石油醚17-32份、环己烷4-9份、助剂1.5-5.0份；

所述的助剂是由改性剂、氧化剂、活化剂、抗爆剂、稳定剂、抗泡沫剂、清净分散剂、助溶剂、催化剂、高效助燃剂、金属腐蚀抑制剂和抗磨剂组成，上述组分的重量份数比为—改性剂：氧化剂：活化剂：抗爆剂：稳定剂：抗泡沫剂：清净分散剂：助溶剂：催化剂：高效助燃剂：金属腐蚀抑制剂：抗磨剂=13.5-21.6：7.2-14.3：6.9-10.5：11.5-17：0.8-2.5：0.5-1.5：0.6-1.9：4.5-12.5：26-32.5：3.6-9.5：3-7.5：0.1-0.6；

所述的改性剂是由乙醇、十六烷值改进剂、闪点提高剂、抗溶胀剂和纯苯组成的混合改性剂，其重量份数比为55-85：2.5-16：4-18.6：1.0-9.8：1.2-10.8；

所述的氧化剂选用甲基叔丁基醚；

所述的活化剂选用石脑油；

所述的抗爆剂是由对苯二酚和异丙醇组成的混合物，其重量份数比为6.2-9.3：7.2-8.9；

所述的稳定剂是由甲苯、脂肪胺、非硅型抗乳化剂、和樟脑精组成的混合物，其重量份数比为0.8-1.2：1.4-3.7：1.2-3.3：0.9-1.8；

所述的抗泡沫剂选用二甲基硅油；

所述的清净分散剂是由聚异丁烯丁二酰亚胺、烷基水杨酸和季戊四醇酯组成的混合物，其重量份数比为0.8-1.7：0.6-1.3：0.4-0.9；

所述的助溶剂是四氢呋喃、乙酸乙酯、丁醇、油酸、正癸醇、正辛醇中的一种或者几种混合复配而成；

所述的催化剂是由溶剂油、乙酰丙酮和二异丙胺组成的混合物，其重量份数比为13-18.5：9.5-14.0：1.5-4.5；

所述的金属腐蚀抑制剂是由苯并三氮唑、吡唑酮、烯基琥珀酸和烷基二苯胺组成的混合物，其重量份数比为1.5-4.0：0.7-2.1：0.8-2.0：0.5-1.6；

所述的抗磨剂选用二烷基二硫代磷酸钠。

2.根据权利要求1所述的一种高清洁压燃式内燃机用醇氢油，其特征在于：它是由以下组分按重量份比制成：甲醇46份、苯26份、石油醚20.5份、环己烷5份、助剂2.5份；

所述的助剂是由以下组分按重量份比制成—改性剂：氧化剂：活化剂：抗爆剂：稳定剂：抗泡沫剂：清净分散剂：助溶剂：催化剂：高效助燃剂：金属腐蚀抑制剂：抗磨剂=18.5：11.6：9.2：14.3：1.6：0.9：1.6：12：30.5：8.7：5.2：0.3；

所述的改性剂中乙醇、十六烷值改进剂、闪点提高剂、抗溶胀剂和纯苯的重量份数比为76：14.2：15.5：7.1：5.3；

所述的抗爆剂中对苯二酚和异丙醇的重量份数比为6.8：8.5；

所述的稳定剂中甲苯、脂肪胺、非硅型抗乳化剂和樟脑精的重量份数比为0.9：3.2：2：1.6；

所述的清净分散剂中聚异丁烯丁二酰亚胺、烷基水杨酸和季戊四醇酯的重量份数比为1.5：0.8：0.7；

所述的催化剂中溶剂油、乙酰丙酮和二异丙胺的重量份数比为17.2：12.3：3.7；

所述的金属腐蚀抑制剂中苯并三氮唑、吡唑酮、烯基琥珀酸和烷基二苯胺的重量份数比为2.8：1.6：1.3：1.2。

3.根据权利要求1所述的一种高清洁压燃式内燃机用醇氢油的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）、按重量份数比称取改性剂、氧化剂、活化剂、抗爆剂、稳定剂、抗泡沫剂、清净分散剂、助溶剂、催化剂、高效助燃剂、金属腐蚀抑制剂、抗磨剂依次加入反应釜中，机械搅拌30分钟，制备成混合助剂溶液；

（2）、将按重量份数比称量好的甲醇和苯加入到混合助剂溶液中，机械搅拌15分钟，制备成甲醇变性溶液；

（3）、将按重量份数比称量好的石油醚和环己烷加入到步骤（2）制成的甲醇变性溶液中，机械搅拌30分钟后，澄清后即制得醇氢油产品。