CN105038873A - 一种醇基柴油添加剂及醇基柴油的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种醇基柴油添加剂及醇基柴油的制备方法，醇基柴油添加剂原料组分的重量份数为：丙三醇0.4-0.6份、轻芳烃0.4-0.6份、甲基叔丁基醚0.4-0.6份、二甲基硅油0.2-0.5份、辛烷值调节剂0.9-1.1份、异构化调节剂0.9-1.1份；醇基柴油是由以下重量份数原料组分组成：杂醇40-50份、废油20-22份、煤水浆25-30份、醇基柴油添加剂0.9-1.1份。本醇基柴油工艺简单，投资少，成本低，无腐蚀性，无溶胀反应，不改动发动机，燃烧充分，动力高，贮存期长，使用安全性高，可用水灭火，提速迅捷，排放气体无味，能够有效减少有害气体的排放，对确保国家能源安全和生态效益具有重要战略意义，应用前景广阔，具有较好的经济效益、社会效益和生态效益。

Description

一种醇基柴油添加剂及醇基柴油的制备方法

技术领域

本发明属于能源化工技术领域，涉及一种醇基柴油添加剂及醇基柴油的制备方法。

背景技术

在世界能源紧张大背景下，各国都在投入人力物力积极开发替代能源。甲醇清洁燃料汽油、乙醇清洁燃料汽油目前市场上已有替代能源使用。从国家醇油主燃料和醇油主清洁汽车专业委员会获得信息，国家对高比例掺烧甲醇、乙醇非常重视，是醇类燃料替代化石能源的趋势。即醇掺烧量85-100％，如果从技术上能够实现，可从根本上解决我国能源替代问题，不再需要每年进口60％以上的石油，受国际石油市场制约，对确保国家能源安全具有重要战略意义。煤是制备甲醇的重要原料，我国是产煤大国，原料丰富；乙醇属再生能源，可从稻草、秸秆、木薯、甘蔗、粮食制取。无论是甲醇或是乙醇，原料来源均有保证。

从技术上讲，目前国外、国内掺烧50％以上的甲醇或乙醇车用燃料，均需改动发动机和一种专用燃烧高比例醇类燃料的发动机，以适应甲醇、乙醇高辛炕值，低热值的特点，专用发动机已进入试验运行阶段，尚未达到产业化生产。即使推广尚需一个过程，而且燃油比尚高于汽油60％以上，同时解决不了现有保有量的汽车应用。随着全球经济的快速发展，我国汽车产业也得到了飞速发展。但是在交通运输和汽车保有量的迅速增加，给我国能源供给和环境污染造成了极大的压力。一方面，传统的柴油发动机面临着石油资源短缺的问题；另一方面，汽车排放造成的大气污染日趋严重，在各国的大中城市，汽车排放尾气污染已经成为大气污染的最主要污染源，它们对人体健康的危害已经引起世人的关注，废油和生物材料也得不到充分利用。

为了缓解石油资源短缺带来的压力，充分利用废弃的机油和生物材料，改善生态环境，促进人类社会和汽车产业的可持续发展，开发汽车新能源和新动力已经成为汽车工业面临的十分紧迫的任务。醇基燃料(甲醇、乙醇)作为新型的代用燃料出现在人们的面前。使用醇基等代用燃料替代柴油，不但燃烧清洁，并能够大幅度降低常规有害物质的排放，使其中的碳氢化合物(HC)、氮氧化合物(NOX)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)和颗粒物的排放浓度有显著的降低，具有良好的环保特性；而且醇基柴油的原料来源还很丰富，是理想的石油替代产品。因此，在环保与能源的双重压力下，醇基柴油作为汽车的新型能源呈现出广泛的发展前景。目前，国内外专家进行了大量的实验研究，已取得了一定的研究成果。

申请号CN200810236532.X，一种醇基柴油燃料，组分的重量百分比为：柴油50-70％，甲醇18-32％，添加剂10-25％，所述的添加剂的组成及其重量百分比为：异丁醇7-30％，正辛醇10-30％，丁二酰胺1-10％，油酸10-30％，2-羟基乙胺3-10％，三聚酸10-20％，亚磷酸三异丙酯3-15％，斯盘1-8.5％。所述的甲醇可用乙醇替换。

该醇基柴油燃料保质期可达到1年以上，使用本发明，发动机不需要做任何改装或变动。但是，该醇基柴油燃料甲醇的利用低，还需量大的柴油，量大的添加剂，生产工艺复杂，生产成本高，产品稳定性差，保质期短，不能作为国家能源安全战略用油。

申请号CN201410375149.8，一种高能醇基生物柴油，由以下重量百分比的原料组成：甲醇10-30％，甲醇改性剂15-30％，脂肪酸甲酯10-30％，脂肪酸甲酯改性剂0.1-1％，柴油35-50％。

所述甲醇改性剂由以下重量百分比的原料组成：正丁醇10-30％，碳十二10-30％，甲酰胺10-30％，硼化无灰分散剂1-5％，聚异丁烯双丁二酰亚胺1-5％，过氧化二异丙苯1-5％，吐温201-5％，斯盘801-5％，油酸5-10％。

所述脂肪酸甲醋改性剂由以下重量百分比的原料组成：氧化纳25-35％，过氧化氢65-75％。

所述的柴油为0号柴油。

所述甲醇的纯度为≥99.5％。

所述脂肪酸甲脂含量≥95％。

该高能醇基生物柴油在以脂肪酸甲脂、柴油、甲醇原料基础上，添加相应的脂肪酸甲脂改性剂和甲醇改性剂来克服现有醇基柴油的互溶性差、易分层、闪点过低、热值过低、动力不足、对柴油机腐蚀严重的问题，并解决脂肪酸甲脂作为生物柴油组份料中胶质含量高，发动机容易结胶并产生富余积炭的问题，燃油系统清洁程度高，而且耐腐蚀和十六炕值高、互溶性好、发热量高，发动机着火性好，低温易启动、不结胶、积炭比常规柴油减少25％，油耗降低5％以上，碳氢化合物及氮氧化物降低30％以上的排放。

但是，上述醇基柴油并不能完全代替柴油，且对原料要求较高，制备工艺要求高，设备投资大，生产成本高，产品稳定性差，贮存期短，对推广应用和确保国家能源安全不利。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种醇基柴油添加剂及醇基柴油的制备方法，使用本添加剂的醇基柴油，稳定性高，不易燃易爆，可以用水灭火，燃烧充分，热值高，动力足，燃烧稳定好，无顿挫感，油耗低，对机车不腐蚀，无碳渍，无黑烟，不会污染环境。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种醇基柴油添加剂，主要由以下重量份数原料组分组成：丙三醇0.4-0.6份、轻芳烃0.4-0.6份、甲基叔丁基醚0.4-0.6份、二甲基硅油0.2-0.5份、辛烷值调节剂0.9-1.1份、异构化调节剂0.9-1.1份。

以上所述辛烷值调节剂为异辛烷、正庚烷、正庚烷和二氯甲烷中两种以上。

以上所述异构化调节剂为二甲苯、间二甲苯、间三甲苯和邻二甲基苯中两种以上。

以上所述醇基柴油添加剂的原料组分和重量份数为：丙三醇0.5份、轻芳烃0.5份、甲基叔丁基醚0.5份、二甲基硅油0.3份、辛烷值调节剂1.0份、异构化调节剂1.0份。

一种醇基柴油，主要由以下重量份数原料组分组成：杂醇40-50份、废油20-22份、煤水浆25-30份、醇基柴油添加剂0.9-1.1份。

以上所述杂醇是甲醇、乙醇及其他杂醇；废油为石化废油、废机油、废导热油、废柴油。

以上所述煤水浆的煤粉与水重量比为：1.6-2∶1。

以上所述醇基柴油的原料组分和重量份数为：杂醇42份、废油21份、煤水浆28份、醇基柴油添加剂1份。

一种醇基柴油添加剂的制备方法，在常温常压的条件下，将丙三醇0.4-0.6份，轻芳烃0.4-0.6份，甲基叔丁基醚0.4-0.6份，二甲基硅油0.2-0.5份，异辛烷、正庚烷、正庚烷和二氯甲烷中两种以上的辛烷值调节剂0.9-1.1份，二甲苯、间二甲苯、间三甲苯和邻二甲基苯中两种以上的异构化调节剂0.9-1.1份，所述原料不分先后分别投入添加剂贮罐中，用塑料棒在罐内搅拌1-2圈，加盖，放置2小时后即得到醇基柴油添加剂产品。

以上所述醇基柴油的制备方法，在常温常压的条件下，将甲醇、乙醇、其他杂醇中一种以上的杂醇40-50份，石化废油、废机油、废导热油、废柴油的废油20-22份，以煤粉与水重量比为1.6-2∶1的煤水浆25-30份投入醇基柴油贮罐，再将上述的醇基柴油添加剂0.9-1.1份依次加入醇基柴油贮罐中，加盖反应10-14小时，每隔2-4小时用泵将物料反冲0.5-1分钟，反应完成后静置2-4小时，过滤即得到醇基柴油产品。

以上所述醇基柴油的制备方法，将甲醇45份，1.8∶1的煤水浆20份投入醇基柴油贮罐，再将由丙三醇0.12份、轻芳烃0.12份、甲基叔丁基醚0.12份、二甲基硅油0.08份、异辛烷0.15份、正庚烷0.12份、二甲苯0.15份、间二甲苯0.12份组成的醇基柴油添加剂1份原料依次加入醇基柴油贮罐中，用泵将物料反冲1分钟，加盖反应14小时，每隔3小时用泵将物料反冲0.5分钟，反应完成后静置3小时，过滤，得到醇基柴油产品。

以上所述醇基液体燃料能与任意比例的柴油混合使用。

以上所述醇基柴油适用于柴油机车和工业、民用燃料。

相比于现有技术，本发明具有的优点和有益效果如下：

1、本添加剂的组分配置合理，互溶性好，无副反应物，不分层，无杂质，在常温常压的条件下，能与醇基发生产物理化学反应，生产出优质醇基柴油。

2、采用本添加剂制备的醇基柴油，行车试验在现有的柴油汽车不改动发动机，不需专用发动机，对柴油汽车的材料无腐蚀、溶胀性反应，燃烧充分，动力高，从根本上解决了已有柴油燃烧不充分、动力不足的关键技术问题，产品贮存8-10年，贮存期长，外观清澈，不分层，无杂质，不变质，使用安全性高，用水可以灭火，且提速迅捷，产生的二氧化硫浓度和氮氧化物浓度低，排放气体无味，能够有效减少有害气体的排放，有利于环境保护和改善生态环境，是绿色环保燃料，不受国际石油市场制约，对确保国家能源安全具有重要战略意义，实现醇基柴油清洁燃料替代传统柴油。

3、采用本醇基柴油能与以任意比例传统柴油混合使用，混合全溶、速溶，互溶性好，并能提高柴油的功效，燃烧更充分，无碳渍，无黑烟，并减少有害气体的排放。

4、本发明的添加剂原料易得，原料用量少，原料价格低，生产成本低。

5、本发明的醇基柴油的原料为醇基和低热值煤。醇基属再生能源，可从稻草、秸秆、木薯、甘蔗、粮食制取，无论是甲醇、乙醇，还是其他工业的杂醇原料，来源均有保证，价格低廉；低热值煤的利用，开辟了低值煤的应用新途径，并可充分利用各种废油。

6、本发明的添加剂和醇基柴油的制备，工艺简单，操作容易，不易燃易爆，投资少，经济效益、社会效益和生态效益非常显著，国家能源安全战略意义重大。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述；显然所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种醇基柴油添加剂的原料组分和重量份数为：

丙三醇0.5份、轻芳烃0.5份、甲基叔丁基醚0.5份、二甲基硅油0.3份、异辛烷0.5份、正庚烷0.5份、二甲苯0.5份、间二甲苯0.5份。

制备方法：

在常温常压的条件下，将丙三醇0.5份、轻芳烃0.5份、甲基叔丁基醚0.5份、二甲基硅油0.3份、异辛烷0.5份、正庚烷0.5份、二甲苯0.5份、间二甲苯0.5份，不分先后分别投入添加剂贮罐中，用塑料棒在罐内搅拌2圈，加盖，放置2小时后即得到醇基柴油添加剂产品。

实施例2：

一种醇基柴油添加剂的原料组分和重量份数为：

丙三醇0.6份、轻芳烃0.4份、甲基叔丁基醚0.4份、二甲基硅油0.4份、异辛烷0.4份、正庚烷0.5份、二甲苯0.4份、间三甲苯0.5份。

制备方法：

在常温常压的条件下，将丙三醇0.6份、轻芳烃0.4份、甲基叔丁基醚0.4-份、二甲基硅油0.4份、异辛烷0.4份、正庚烷0.5份、二甲苯0.4份、间三甲苯0.5份，不分先后分别投入添加剂贮罐中，用塑料棒在罐内搅拌1圈，加盖，放置2小时后即得到醇基柴油添加剂产品。

实施例3：

一种醇基柴油添加剂的原料组分和重量份数为：

丙三醇0.4份、轻芳烃0.6份、甲基叔丁基醚0.6份、二甲基硅油0.2份、异辛烷0.5份、二氯甲烷0.6份，二甲苯0.6份、邻二甲基苯0.5份。

制备方法：

在常温常压的条件下，将丙三醇0.4份、轻芳烃0.6份、甲基叔丁基醚0.6份、二甲基硅油0.2份、异辛烷0.5份、二氯甲烷0.6份，二甲苯0.6份、邻二甲基苯0.5份，不分先后分别投入添加剂贮罐中，用塑料棒在罐内搅拌1圈，加盖，放置2小时后即得到醇基柴油添加剂产品。

实施例4：

一种醇基柴油由以下重量份数原料组分组成：

甲醇50份、石化废油原料20份，以煤粉与水重量比为：2∶1的煤水浆25份、醇基柴油添加剂1份。

制备方法：

在常温常压的条件下，将甲醇50份、石化废油20份、2∶1的煤水浆25份投入醇基柴油贮罐，再将上述的醇基柴油添加剂1份加入醇基柴油贮罐中，用泵将物料反冲1分钟，加盖反应14小时，每隔2小时用泵将物料反冲0.5分钟，反应完成后静置3时，过滤，得到醇基柴油产品。

实施例5：

一种醇基柴油由以下重量份数原料组分组成：

乙醇43份、废导热30份、以煤粉与水重量比为：1.6∶1的煤水浆28份、醇基柴油添加剂1.1份。

制备方法：

在常温常压的条件下，将乙醇43份、废导热30份、1.6∶1的煤水浆28份投入醇基柴油贮罐，再将醇基柴油添加剂1.1份加入醇基柴油贮罐中，用泵将物料反冲1分钟，加盖反应12小时，每隔2.5小时用泵将物料反冲1分钟，反应完成后静置4小时，过滤，得到醇基柴油产品。

实施例6：

一种醇基柴油由以下重量份数原料组分组成：

乙醇20份、甲醇25份、废机油30份、煤粉与水重量比为：1.9∶1的煤水浆26份、醇基柴油添加剂0.9份。

制备方法：

在常温常压的条件下，将乙醇20份、甲醇25份、废机油30份、1.9∶1的煤水浆26份投入醇基柴油贮罐，再将醇基柴油添加剂0.9份加入醇基柴油贮罐中，用泵将物料反冲0.8分钟，加盖反应14小时，每隔3小时用泵将物料反冲1分钟，反应完成后静置2小时，过滤，得到醇基柴油产品。

实施例7：

一种醇基柴油由以下重量份数原料组分组成：

乙醇24份、甲醇20份、石化废油22份、煤粉与水重量比为：1.7∶1的煤水浆28份、醇基柴油添加剂1份。

制备方法：

在常温常压的条件下，将乙醇24份、甲醇20份、石化废油22份、1.7∶1的煤水浆28份投入醇基柴油贮罐，再将上述的醇基柴油添加剂1份加入醇基柴油贮罐中，用泵将物料反冲0.5分钟，加盖反应13小时，每隔3小时用泵将物料反冲0.5分钟，反应完成后静置2.5小时，过滤，得到醇基柴油产品。

实施例8：

一种醇基柴油由以下重量份数原料组分组成：

甲醇48份、废柴油21份、煤粉与水重量比为：1.6∶1的煤水浆29份、醇基柴油添加剂0.9份。

制备方法：

在常温常压的条件下，将甲醇48份、废柴油21份、1.6∶1的煤水浆29份投入醇基柴油贮罐，再将上述的醇基柴油添加剂0.8份加入醇基柴油贮罐中，用泵将物料反冲1分钟，加盖反应11小时，每隔3.5小时用泵将物料反冲0.5分钟，反应完成后静置3.5小时，过滤，得到醇基柴油产品。

实施例9：

一种醇基柴油由以下重量份数原料组分组成：

杂醇40份、废机油12份、废导热油13份、煤粉与水重量比为：1.7∶1的煤水浆21份、醇基柴油添加剂1份。

制备方法：

在常温常压的条件下，将杂醇40份、废机油12份、废导热油13份、1.7∶1的煤水浆21份投入醇基柴油贮罐，再将上述的醇基柴油添加剂1份加入醇基柴油贮罐中，用泵将物料反冲1分钟，加盖反应14小时，每隔3.5小时用泵将物料反冲1分钟，反应完成后静置3小时，过滤，得到醇基柴油产品。

实施例10：

一种醇基柴油由以下重量份数原料组分组成：

甲醇35份、杂醇10份、石化废油10份、废柴油12份、煤粉与水重量比为：2∶1的煤水浆30份、丙三醇0.12份、轻芳烃0.12份、甲基叔丁基醚0.12份、二甲基硅油0.08份、异辛烷0.15份、正庚烷0.12份、二甲苯0.15份、间二甲苯0.12份。

制备方法：

将甲醇35份、杂醇10份、石化废油10份、废柴油12份、2∶1煤水浆30份、丙三醇0.12份、轻芳烃0.12份、甲基叔丁基醚0.12份、二甲基硅油0.08份、异辛烷0.15份、正庚烷0.12份、二甲苯0.15份、间二甲苯0.12份的原料依次加入醇基柴油贮罐中，用泵将物料反冲1分钟，加盖反应14小时，每隔3小时用泵将物料反冲0.5分钟，反应完成后静置3小时，过滤，得到醇基柴油产品。

实施例11：

一种混合醇基柴油由以下重量份数原料组分组成：

甲醇45份，废柴油20份，1∶1的煤水浆26份，由丙三醇0.1份、轻芳烃0.1份、甲基叔丁基醚0.1份、二甲基硅油0.08份、异辛烷0.12份、正庚烷0.1份、二甲苯0.13份和间二甲苯0.12份组成的醇基柴油添加剂1份。

制备方法：

在常温常压的条件下，将甲醇45份、废柴油20份和1.8∶1的煤水浆26份投入醇基柴油贮罐，再将由丙三醇0.1份、轻芳烃0.1份、甲基叔丁基醚0.1份、二甲基硅油0.08份、异辛烷0.12份、正庚烷0.1份、二甲苯0.13份和间二甲苯0.12份组成的醇基柴油添加剂1份原料依次加入醇基柴油贮罐中，用泵将物料反冲1分钟，加盖反应14小时，每隔2小时用泵将物料反冲0.5分钟，反应完成后静置3小时，过滤，得到醇基柴油产品。

实施例12：

一种混合醇基柴油由以下重量份数原料组分组成：

上述醇基柴油20份；柴油80份。

使用方法：

将醇基柴油20份和柴油80份投入油箱中，自然混合均匀，得到即可使用的醇基柴油。

实施例13：

一种混合醇基柴油由以下重量份数原料组分组成：

上述醇基柴油70份；柴油30份。

使用方法：

将醇基柴油70份和柴油30份投入油箱中，自然混合均匀，得到即可使用的醇基柴油。

Claims (10)

1.一种醇基柴油添加剂，其特征在于：主要由以下重量份数原料组分制成：丙三醇0.4-0.6份、轻芳烃0.4-0.6份、甲基叔丁基醚0.4-0.6份、二甲基硅油0.2-0.5份、辛烷值调节剂0.9-1.1份、异构化调节剂0.9-1.1份；

所述辛烷值调节剂为异辛烷、正庚烷、正庚烷和二氯甲烷中两种以上；

所述异构化调节剂为二甲苯、间二甲苯、间三甲苯和邻二甲基苯中两种以上。

2.根据权利要求1所述的一种所述醇基柴油添加剂的，其特征在于：原料组分和重量份数为：丙三醇0.5份、轻芳烃0.5份、甲基叔丁基醚0.5份、二甲基硅油0.3份、辛烷值调节剂1.0份、异构化调节剂1.0份。

3.一种醇基柴油，其特征在于：主要由以下重量份数原料组分制成：杂醇杂醇40-50份、废油20-22份、煤水浆25-30份、醇基柴油添加剂0.9-1.1份。

4.根据权利要求3所述的一种醇基柴油，其特征在于：所述杂醇是甲醇、乙醇及其他杂醇；废油为石化废油、废机油、废导热油、废柴油。

5.根据权利要求3所述的一种醇基柴油，其特征在于：所述煤水浆的煤粉与水重量比为：1.6-2∶1。

6.根据权利要求1-2所述的一种醇基柴油添加剂的制备方法，其特征在于：在常温常压的条件下，将丙三醇0.4-0.6份，轻芳烃0.4-0.6份，甲基叔丁基醚0.4-0.6份，二甲基硅油0.2-0.5份，异辛烷、正庚烷、正庚烷和二氯甲烷中两种以上的辛烷值调节剂0.9-1.1份，二甲苯、间二甲苯、间三甲苯和邻二甲基苯中两种以上的异构化调节剂0.9-1.1份，所述原料不分先后分别投入添加剂贮罐中，用塑料棒在罐内搅拌1-2圈，加盖，放置2小时后即得到醇基柴油添加剂产品。

7.根据权利要求3所述的一种醇基柴油的制备方法，其特征在于：在常温常压的条件下，将甲醇、乙醇、其他杂醇中一种以上的杂醇原料40-50份，石化废油、废机油、废导热油、废柴油中一种以上的废油原料20-22份，以煤粉与水重量比为：1.6-2∶1的煤水浆25-30份投入醇基柴油贮罐，再将上述的醇基柴油添加剂0.9-1.1份依次加入醇基柴油贮罐中，加盖反应10-14小时，每隔2-4小时用泵将物料反冲0.5-1分钟，反应完成后静置2-4小时，过滤即得到醇基柴油产品。

8.一种醇基柴油的制备方法，其特征在于：在常温常压的条件下，将甲醇45份、废柴油20份和1.8∶1的煤水浆26份投入醇基柴油贮罐，再将由丙三醇0.1份、轻芳烃0.1份、甲基叔丁基醚0.1份、二甲基硅油0.08份、异辛烷0.12份、正庚烷0.1份、二甲苯0.13份和间二甲苯0.12份组成的醇基柴油添加剂1份原料依次加入醇基柴油贮罐中，用泵将物料反冲1分钟，加盖反应14小时，每隔2小时用泵将物料反冲0.5分钟，反应完成后静置3小时，过滤，得到醇基柴油产品。

9.根据权利要求3所述的一种醇基柴油，其特征在于：所述醇基柴油能与任意比例的传统柴油混合使用。

10.根据权利要求3所述的一种醇基柴油，其特征在于：适用于柴油机车、工业和民用的燃料。