CN105132046A - 一种车用醇烃复合燃料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车用醇烃复合燃料及其制备方法。本发明所述车用醇烃复合燃料由以下按照体积份数计的组分组成：低碳醇15～85份，高碳醇1～5份，芳烃类化合物8～80份，轻烃类化合物或石脑油4～8份。本发明所述车用醇烃复合燃料含氧量较高，燃烧充分，制备工艺简单、环保，使用设备少。本发明解决了目前醇烃燃料以汽油等为主料的与“三桶油”争利的问题，更是解决了各种添加剂带来的环境污染和对人体健康安全的威胁问题。另外，本发明通过安装油量控制盒调控燃烧充分度，不仅可以大幅度降低车用醇烃复合燃料的行车耗油量，还可以降低尾气排放量，具备良好的经济、环境效益和广阔的应用前景。

Description

一种车用醇烃复合燃料及其制备方法

技术领域

本发明涉及含碳物料的干馏生产车用燃料技术领域，具体涉及一种车用高清洁醇烃复合燃料及其制备方法。

技术背景

近年来，能源、资源逐渐枯竭，石油资源紧缺，持续的工业化增长以及车辆的广泛使用，抵消了尾气排放控制所取得的技术进展。在城市，78％的一氧化碳、45％的氮氧化物以及37％的挥发性有机化合物都是由交通运输所产生的，伴随而来的环境污染问题也越来越严重，使用代用燃料是解决空气污染、石油供应不足以及石油储量最终枯竭的最有效的办法之一。我国的能源结构特点是煤多油少，地区分布不均衡，故代用燃料的研究对改善我国能源结构有重要意义。在煤多油少的情况下，以煤为原料生产甲醇，再以甲醇代替汽油是改善能源结构的重要措施。特别是在少油地区，大力开发醇类燃料有助于改变石油分布不均衡的局面，目前研究较热的甲醇燃料正解燃眉之急。

甲醇车用燃料可以大致分为甲醇汽油、醇烃复合燃料、醇醚燃料等，目前研究较热的是甲醇汽油和醇烃复合燃料。甲醇汽油是指在国际车用无铅汽油中，按体积或重量比加入一定比例的变性甲醇，经严格科学工艺配制而成的一种车用清洁燃料。世界各国根据不同国情，研发了M3(在汽油里添加3％甲醇)、M5、M10、M15、M20、M50、M85、M100(全甲醇)等不同掺和比的甲醇汽油。然而，甲醇汽油的主要组成是甲醇和添加剂，由于其组成中汽油仍占主要成分，因而导致甲醇汽油成本高，生产原料受到能源限制，且当汽油含量低于15％时，其制备过程中出现分层现象，甲醇汽油性能不稳定，同时导致汽车动力不足；如果使用高含量甲醇的甲醇汽油，不仅需要对汽车的燃料供应系统做改动，同时存在点火难，难以实现冷启动的现象。

醇烃复合燃料解决了上述甲醇汽油的问题，中国专利1687325A、102634388A和104560228A公开了一种车用醇烃液体燃料的生产方法，得到的醇烃燃料环保、且性能稳定，然而其组成中大部分仍以汽油为主，并非是治本的根本方法。中国专利1528864A和101319152A提供的一种汽车用醇烃类复合液体燃料的制备方法，组成中不含汽油，然而却都含有甲基叔丁基醚(MTBE)，MTBE作为汽油的辛烷值改进剂，除可增加汽油含氧量外，还可促进清洁燃烧，减少汽车有害物排放污染。然而MTBE在水中有一定溶解度，即使在很低浓度也会造成水质恶臭，美国环保局已将MTBE列为人类可能的致癌物质。以上专利中所提供的方法在经济和环保方面都存在一定的不足之处。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的醇烃燃料中存在的一系列不足，提供一种以低碳醇为基材，高碳醇为互溶剂，芳烃为耐燃剂，轻烃化合物或石脑油为点火剂，四者按固定比例添加得到的车用高清洁醇烃复合燃料。该燃料含氧量较高，燃烧充分，且制备工艺简单、使用设备少。

本发明另一目的在于提供上述车用高清洁醇烃复合燃料的制备方法。

本发明上述目的通过以下技术方案予以实现：

一种车用醇烃复合燃料，由以下按照体积份数计的组分组成：低碳醇15～85份，高碳醇1～5份，芳烃类化合物8～80份，轻烃类化合物或石脑油4～8份。

作为一种优选方案，所述低碳醇为甲醇、乙醇、丙醇或丁醇。

作为一种优选方案，所述高碳醇为5～10个碳原子的醇类。

作为一种优选方案，所述芳烃类化合物为甲苯或二甲苯。

作为一种优选方案，所述轻烃类化合物为4～7个碳原子的烃类化合物。

作为一种优选方案，所述石脑油的馏程为70～145℃。

本发明所述车用醇烃复合燃料的制备方法是将各原料组分混合搅拌1h，经沉淀、过滤后，密封存放24h，得到车用醇烃复合燃料。

本发明所述车用醇烃复合燃料可应用于各种小排放汽车燃料领域。为了达到较低的耗油量，使用前，汽车应安装有装油量控制器。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的车用醇烃复合燃料，具有动力足、节能环保的优点，且市场零售价比现在汽油的零售价格便宜14％～16％；更重要的是，安装的装油量控制盒，可以使该醇烃燃在不需要改动汽车发动机，直接加入油箱使用，与现在使用的汽油没有任何冲突并可随意更换燃料；同时可以使同等车况下油耗量降低，节约成本，具备较好的经济效益和广阔的应用前景。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明做进一步阐述。但实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

以下实施例所述原料的用量均以生产100L车用醇烃复合燃料为目的。

实施例1

所用的原料及其体积配比为：

将甲醇15L，C5醇1L，甲苯80L，C6烃化合物4L依次加入到不锈钢制作的搅拌容器中，混合搅拌1小时后，沉淀、过滤，密封存放24小时即得车用醇烃燃料。将得到的醇烃燃料送往国家石油石化产品质量监督检验中心(广东)进行质检,并且进行台架试验。质检结果表明该燃料中硫含量低于1mg/kg(国标含量不大于80mg/kg),胶质总含量小于5mg/10mL(国标含量不大于25mg/mL)，钠含量小于0.7mg/kg(国标含量不大于2mg/kg)，锰含量小于0.3mg/kg(国标含量不大于3mg/kg)，以上物质含量远远低于国标指标中相应含量，满足国优标准。台架试验表明：同等燃烧条件下，燃烧92#汽油和该醇烃燃料，该醇烃燃料的最大输出功率比92#汽油的增加10％～15％；未安装装油量控制盒时的油耗量增加10％-15％，安装装油量控制盒后，油耗量增加比降低至10％以下；CO尾气排放降低30％，HC含量下降40％，符合绿色、环保燃料的要求。

实施例2

所用的原料及其体积配比为：

将甲醇50L，C8醇2L，二甲苯40L，C4烃8L依次加入到不锈钢制作的搅拌容器中，混合搅拌1小时后，沉淀、过滤，密封存放24小时即得车用醇烃燃料。测试结果与实施例1不同的是：该醇烃燃料的最大输出功率比92#汽油的增加8％～10％，CO尾气排放降低60％，HC含量下降55％。

实施例3

所用的原料及其体积配比为：

将甲醇85L，C10醇4L，二甲苯5L，C5烃6L依次加入到不锈钢制作的搅拌容器中，混合搅拌1小时后，沉淀、过滤，密封存放24小时即得车用醇烃燃料。测试结果与实施例1不同的是：该醇烃燃料的最大输出功率比92#汽油的增加2％～4％，CO尾气排放降低95％，HC含量下降80％。

实施例4

所用的原料及其体积配比为：

将乙醇15L，C5醇1L，甲苯80L，C7烃化合物4L依次加入到不锈钢制作的搅拌容器中，混合搅拌1小时后，沉淀、过滤，密封存放24小时即得车用醇烃燃料。测试结果与实施例1不同的是：该醇烃燃料的最大输出功率和92#汽油的相差不大，CO尾气排放降低25％，HC含量下降30％。

实施例5

所用的原料及其体积配比为：

将乙醇50L，C7醇2L，二甲苯40L，C4烃8L依次加入到不锈钢制作的搅拌容器中，混合搅拌1小时后，沉淀、过滤，密封存放24小时即得车用醇烃燃料。测试结果与实施例1不同的是：该醇烃燃料的最大输出功率和92#汽油的相差不大，CO尾气排放降低50％，HC含量下降60％。

实施例6

所用的原料及其体积配比为：

将乙醇85L，C7醇4L，二甲苯5L，C5烃6L依次加入到不锈钢制作的搅拌容器中，混合搅拌1小时后，沉淀、过滤，密封存放24小时即得车用醇烃燃料。测试结果与实施例1不同的是：该醇烃燃料的最大输出功率和92#汽油的相差不大，CO尾气排放降低90％，HC含量下降78％。

实施例7

所用的原料及其体积配比为：

将丙醇15L，C8醇1L，甲苯80L，C5烃化合物4L依次加入到不锈钢制作的搅拌容器中，混合搅拌1小时后，沉淀、过滤，密封存放24小时即得车用醇烃燃料。测试结果与实施例1不同的是：该醇烃燃料的最大输出功率比92#汽油的增加10％～20％，CO尾气排放降低30％，HC含量下降55％。

实施例8

所用的原料及其体积配比为：

将丙醇50L，C5醇2L，二甲苯40L，C4烃8L依次加入到不锈钢制作的搅拌容器中，混合搅拌1小时后，沉淀、过滤，密封存放24小时即得车用醇烃燃料。测试结果与实施例1不同的是：该醇烃燃料的最大输出功率比92#汽油的增加8％～15％，CO尾气排放降低65％，HC含量下降70％。

实施例9

所用的原料及其体积配比为：

将丙醇85L，C9醇4L，二甲苯5L，C7烃6L依次加入到不锈钢制作的搅拌容器中，混合搅拌1小时后，沉淀、过滤，密封存放24小时即得车用醇烃燃料。测试结果与实施例1不同的是：该醇烃燃料的最大输出功率比92#汽油的增加5％～10％，CO尾气排放降低85％，HC含量下降84％。

实施例10

所用的原料及其体积配比为：

将丁醇15L，C6醇1L，甲苯80L，C6烃化合物4L依次加入到不锈钢制作的搅拌容器中，混合搅拌1小时后，沉淀、过滤，密封存放24小时即得车用醇烃燃料。测试结果与实施例1不同的是：该醇烃燃料的最大输出功率比92#汽油的增加15％～20％，CO尾气排放降低61％，HC含量下降53％。

实施例11

所用的原料及其体积配比为：

将丁醇50L，C5醇2L，二甲苯40L，C4烃8L依次加入到不锈钢制作的搅拌容器中，混合搅拌1小时后，沉淀、过滤，密封存放24小时即得车用醇烃燃料。测试结果与实施例1不同的是：该醇烃燃料的最大输出功率比92#汽油的增加10％～13％，CO尾气排放降低75％，HC含量下降60％。

实施例12

所用的原料及其体积配比为：

将丁醇85L，C8醇4L，二甲苯5L，C5烃6L依次加入到不锈钢制作的搅拌容器中，混合搅拌1小时后，沉淀、过滤，密封存放24小时即得车用醇烃燃料。测试结果与实施例1不同的是：该醇烃燃料的最大输出功率比92#汽油的增加8％～12％，CO尾气排放降低95％，HC含量下降88％。

Claims (8)

1.一种车用醇烃复合燃料，其特征在于由以下按照体积份数计的组分组成：低碳醇15～85份，高碳醇1～5份，芳烃类化合物8～80份，轻烃类化合物或石脑油4～8份。

2.根据权利要求1所述的车用醇烃复合燃料，其特征在于所述低碳醇为甲醇、乙醇、丙醇或丁醇。

3.根据权利要求1所述的车用醇烃复合燃料，其特征在于所述高碳醇为5～10个碳原子的醇类。

4.根据权利要求1所述的车用醇烃复合燃料，其特征在于所述芳烃类化合物为甲苯或二甲苯。

5.根据权利要求1所述的车用醇烃复合燃料，其特征在于所述轻烃类化合物为4～7个碳原子的烃类化合物。

6.根据权利要求1所述的车用醇烃复合燃料，其特征在于所述石脑油的馏程为70～145℃。

7.权利要求1～6中任意一条权利要求所述车用醇烃复合燃料的制备方法，其特征在于所述制备方法是将各原料组分混合搅拌1h，经沉淀、过滤后，密封存放24h，得到车用醇烃复合燃料。

8.权利要求1～6中任意一条权利要求所述车用醇烃复合燃料的使用方法，其特征在于作为汽车燃料时，汽车安装有装油量控制器。