CN105419886A

CN105419886A - 一种复合燃料及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN105419886A
Application number: CN201511028018.3A
Authority: CN
Inventors: 鲁书华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-12-31
Filing date: 2015-12-31
Publication date: 2016-03-23

Abstract

本发明提供了一种复合燃料，所述复合燃料是通过按重量百分比计的以下配方经化学反应生成的：甲醇20-40％、石脑油30-50％、混合芳烃5-20％、焦化甲苯10-30％。本发明还提供了所述复合燃料的制备方法，所述方法包括以下步骤：1)将混合芳烃和焦化甲苯混合并搅拌，得到助溶剂；2)将甲醇和石脑油混合并搅拌，后将所述步骤1)中得到的助溶剂加入反应体系，得到成品。本发明还提供了所述复合燃料作为车用汽油的应用。本发明的燃料，通过特定的配比和助剂，混合效果好，抗水性和冷启动性能良好本发明的燃料可以独立地作为汽车燃料使用，代替汽油，并且在使用中无需改变汽车的原有装置。

Description

一种复合燃料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及燃料领域，具体而言，涉及一种复合燃料及其制备方法和应用。

背景技术

燃料广泛应用于工农业生产和人民生活，能通过化学反应释放出能量的物质。燃料有许多种，最常见的如煤炭、焦炭、天然气和沼气等等。汽油和柴油是目前最常用的车用燃料。通过石油炼制获得的汽油和柴油，能量密度高，价格低，不易变质，便于运输，因此非常适用于点燃式发动机和压燃式发动机。

随着经济社会的迅速发展，全球能源日趋紧张，地球石油含量已十分有限，寻找石油替代能源成为各国的重要国家战略。为了解决能源短缺问题，一些汽油代用燃料如甲醇汽油、乙醇汽油、乳化柴油等应运而生。在现有技术中公开的汽油代用燃料属甲醇汽油最为引人注目。其成本低廉燃烧效果好。然而甲醇燃烧时水变成水蒸气，其热量无法被利用，又会带走很多热量，不能回收，反而增加了燃料的消耗，此外，水还会加速醇基燃料对发动机燃料系统的腐蚀。

煤是重要的能源，目前占世界一次能源的60％以上，我国是产煤大国，煤含量已达30亿吨，因此，利用煤基甲醇燃料作为汽油的可替代物可以有效地节约成本。如何克服现有替代燃料存在的问题，提供一种生产成本低，节能环保的复合燃料具有重要的意义，有鉴于此，提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种复合燃料，所述的利用国内市场上产能过剩的甲醇、石脑油、芳烃及其它化工产品为原料,通过化学反应生成一种新型的车用燃料。

本发明的第二目的在于提供所述复合燃料的制备方法，该方法采用特定的反应条件和反应顺序加工原料，反应条件温和可控，操作简便。

本发明的第三目的在于提供所述复合燃料在作为车用汽油中的应用。该燃料可以单独使用,独立替代汽油,不用改变汽车的任何装置,其性能指标符合国家现行的汽油标准。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明的一个方面涉及一种复合燃料，所述复合燃料是通过按重量百分比计的以下配方经化学反应生成的：

甲醇20-40％、石脑油30-50％、混合芳烃5-20％、焦化甲苯10-30％。

甲醇含氧量高、热值低，由于甲醇存在自供氧.极大的减少了CO生成的可能性，可使CO较多的转变为CO₂。因此CO、碳氢化合物(CH)排放减少，氮氧化合物的排放量也比汽油低。石脑油是一种较为便宜易得的原料，其市场价格远低于车用无铅汽油，其不能直接作为汽油使用。

将石脑油与甲醇混合时，容易出现分层现象，本发明按照特定的比例将其混合，并添加由混合芳烃和焦化甲苯制备的助剂可以使得甲醇和石脑油充分混合，不分层不乳化，抗水性能好。

此外，通过加入该助剂，还可以改善常规甲醇燃料作为汽车燃料时存在的冷启动性能较差的问题。在GB/T12535-2007规定的冷启动性能试验中，本发明提供的燃料表现良好，冷启动性能优秀。

优选地，所述复合燃料是通过按重量百分比计的以下配方经化学反应生成的：

甲醇30％、石脑油40％、混合芳烃10％、焦化甲苯20％，按照特定比例制备助剂并混溶石脑油和甲醇可以达到最佳的混溶效果。

优选的，所述混合芳烃是硫含量小于2mg/kg的C₅-C₈混合芳烃。

本发明优选采用硫含量小于2mg/kg的C₅-C₈混合芳烃，选用含硫量较小的C₅-C₈混合芳烃还有助于进一步减小本发明燃料燃烧后对环境的污染，加强本发明燃料的环保性能。

另一方面，本发明中，用于制备燃料的原料均为国内市场上产能过剩的常见化工产品，来源便宜易得，能够有效地降低成本。

本发明的另一个方面涉及所述复合燃料的制备方法，所述方法包括以下步骤：

1)将混合芳烃和焦化苯混合并搅拌，得到助溶剂；

2)将甲醇和石脑油混合并搅拌，后将所述步骤1)中得到的助溶剂加入反应体系，得到成品。

本发明中用于制备燃料的方法，工序步骤简单，对反应条件要求较低，无需通过复杂危险的操作制备。

本发明的方法特别需要注意反应的次序，需要先将混合芳烃和焦化甲苯混合并搅拌反应生成助剂，再将该助剂添加到甲醇与石脑油的混合物中进行反应，并最终得到成品。如果不注意反应次序的话，各原料之间可能会发生各种副反应，降低目标产物的收率。

优选地，所述步骤1)中，在常温常压下进行搅拌。

优选地，所述步骤2)中，在常温常压下进行搅拌。

本发明的反应可以在常温常压条件下进行，反应条件温和，因而对反应仪器的要求也相对较低，安全性和重现性均较好，本发明的方法简便易行。

优选地，所述步骤1)中搅拌持续20-60分钟，优选30分钟，且搅拌后静置1小时以上。

优选地，所述步骤1)中搅拌完成后静置1小时以上。

优选地，所述步骤2)中，搅拌持续持续20-60分钟，优选30分钟。

优选地，所述步骤2)中，搅拌完成后静置24小时以上。

按照本发明的方法制备燃料，可以使用大型调和釜作为反应容器，并使用防爆泵进行循环搅拌，反应的规模可大可小，从小于10吨的小型反应至200吨左右的大型反应均可以通过同样的工序流程进行制备。

本发明的另一方面涉及所述复合燃料作为车用汽油的应用。

本燃料可以单独使用,独立替代汽油,不用改变汽车的任何装置,其性能指标符合国家现行的汽油标准。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明的燃料，通过特定的配比和助剂，混合效果好，抗水性和冷启动性能良好；

(2)本发明的燃料，其制备方法可以在常温常压下进行，操作流程简单高效；

(3)本发明的燃料可以独立地作为汽车燃料使用，代替汽油，并且在使用中无需改变汽车的原有装置；

(4)本发明的燃料，其各项性能指标符合国家现行的汽油标准，清洁环保。

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

按照以下步骤制备燃料：

1.将混合芳烃10吨和焦化苯15吨混合加入调和釜1中，后于常温常压条件下，使用防爆泵进行循环搅拌20分钟，静置1小时，作为助剂待用；

2.将甲醇10吨和石脑油30吨混合并置于调和釜2中，将调和釜1中制备好的助剂加入调和釜2，用防爆泵进行搅拌循环20分钟，静置24小时后得到成品。

实施例2

按照以下步骤制备燃料：

1.将混合芳烃10吨和焦化苯20吨混合加入调和釜1中，后于常温常压条件下，使用防爆泵进行循环搅拌30分钟，静置1小时，作为助剂待用；

2.将甲醇40吨和石脑油90吨混合并置于调和釜2中，将调和釜1中制备好的助剂加入调和釜2，用防爆泵进行搅拌循环60分钟，静置24小时后得到成品。

实施例3

按照以下步骤制备燃料：

1.将混合芳烃2吨和焦化苯1吨混合加入调和釜1中，后于常温常压条件下，使用防爆泵进行循环搅拌10分钟，静置1小时，作为助剂待用；

2.将甲醇2吨和石脑油5吨混合并置于调和釜2中，将调和釜1中制备好的助剂加入调和釜2，用防爆泵进行搅拌循环30分钟，静置24小时后得到成品。

实施例4

按照以下步骤制备燃料：

1.将硫含量小于2mg/kg的C₅-C₈混合芳烃10吨和焦化苯20吨混合加入调和釜1中，后于常温常压条件下，使用防爆泵进行循环搅拌30分钟，静置1小时，作为助剂待用；

2.将甲醇30吨和石脑油40吨混合并置于调和釜2中，将调和釜1中制备好的助剂加入调和釜2，用防爆泵进行搅拌循环60分钟，静置24小时后得到成品。

对比例1

将甲醇30吨和石脑油40吨混合并置于调和釜中，在25℃下用防爆泵进行搅拌循环30分钟，静置24小时后得到成品。

质检报告

对实施例1-4中制备的燃料按照国家标准进行质量检测，检测结果如下表所示

以上表格是本发明的燃料按照国家第五次标准进行质检得到的结果，从表格中可以看出，实施例1-4中制备的燃料，其各项指标均符合国家制定的技术要求，因此，本发明的燃料可以作为汽车燃料。

抗水性试验

取实施例1-4中以及对比例1中制备的燃料1kg置于容器中，于正常环境下加入3g清水，搅拌30分钟，放置24小时。观察其性状可见，实施例1-4中的燃料样品仍旧保持均一，不分层。而对比例1中的燃料分层明显。

应用试验

1.使用本发明实施例4中制备的燃料作为汽车燃料加入大众帕萨特型号汽车中，进行试驾实验，使用前不对汽车的构造做任何适应性改进，汽车正常行驶500km后结束实验，行驶过程中未发生任何异常及不良反应，行驶顺畅。

2.使用本发明实施例4中制备的燃料作为汽车燃料加入广本雅阁型号汽车中，进行试驾实验，使用前不对汽车的构造做任何适应性改进，汽车正常行驶500km后结束实验，行驶过程中未发生任何异常及不良反应，行驶顺畅。

本发明的燃料在汽车应用试验中表现良好，本发明的燃料可以代替汽油用于各种常见类型的汽车中，在实际应用中，使用本发明的燃料的汽车，总行驶路程已达到数百万公里。

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

1.一种复合燃料，其特征在于，所述复合燃料是通过按重量百分比计的以下配方经化学反应生成的：甲醇20-40％、石脑油30-50％、混合芳烃5-20％、焦化甲苯10-30％。

2.根据权利要求1所述的复合燃料，其特征在于，所述混合芳烃是硫含量小于2mg/kg的C₅-C₈混合芳烃；优选的，所述复合燃料是通过按重量百分比计的以下配方经化学反应生成的：甲醇30％、石脑油40％、混合芳烃10％、焦化甲苯20％。

3.根据权利要求1所述的复合燃料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1)将混合芳烃和焦化甲苯混合并搅拌，得到助溶剂；

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中，在常温常压下进行搅拌。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中，在常温常压进行搅拌。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中搅拌持续20-60分钟，优选30分钟。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤1)中搅拌完成后静置1小时以上。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中，搅拌持续20-60分钟，优选30分钟，搅拌完成后静置1-2小时。

9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤2)中，搅拌完成后静置24-36小时。

10.根据权利要求1所述的复合燃料作为车用汽油的应用。