CN106190346B - 一种醇基燃料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种醇基燃料，由以下重量份的组分制成：甲醇70‑90份、乙醇10‑30份、水10‑30份、聚丙烯醇6‑10份、甲基叔丁基醚2‑6份、冰醋酸1.5‑5.5份，本发明还提供了一种醇基燃料的制备方法。本发明提供的醇基燃料燃烧热值高、安全、稳定、清洁、环保，具有广阔的应用前景，同时，本发明的醇基燃料具有防腐效果，能够减少对锅炉或炉灶燃料供应设备及储运设备的腐蚀溶胀问题。

Description

一种醇基燃料及其制备方法
技术领域
本发明属于新能源技术领域，具体涉及一种醇基燃料及其制备方法。
背景技术
进入20世纪90年代，全球能源消耗急剧增加，有限的石油资源难以满足人们对能源的需求，同时石油资源的使用会向大气中排放出大量的有害物质，从而造成环境污染，为了缓解石油供应紧张和环境污染问题，各国开始推行各种替代燃料，其中，醇基燃料因为其环保的特性被各个领域所重视。
醇基燃料是一种绿色环保的能源，和煤、柴油相比，醇基燃料燃烧最完全，热转换效率最高，排放以水与二氧化碳为主，是未来最清洁、最环保、最有发展潜力的燃料。但是，目前大部分用于锅炉和炉灶的醇基燃料制造成本高，而且热值较低，限制了它的广泛应用，因此，有必要对现有的醇基燃料进行改进。
发明内容
本发明提供一种醇基燃料，解决了现有的醇基燃料热值低、点火难，以及容易对锅炉或炉灶燃料供应设备及储运设备产生腐蚀溶胀的问题。
本发明的第一个目的是提供一种醇基燃料，由以下重量份的组分制成：甲醇70-90份、乙醇10-30份、水10-30份、聚丙烯醇6-10份、甲基叔丁基醚2-6份、冰醋酸1.5-5.5份。
优选的，本发明的醇基燃料，由以下重量份的组分制成：甲醇70份、乙醇10份、水10份、聚丙烯醇6份、甲基叔丁基醚2份、冰醋酸1.5份。
优选的，本发明的醇基燃料，由以下重量份的组分制成：甲醇90份、乙醇30份、水30份、聚丙烯醇10份、甲基叔丁基醚6份、冰醋酸5.5份。
优选的，本发明的醇基燃料，由以下重量份的组分制成：甲醇80份、乙醇20份、水20份、聚丙烯醇8份、甲基叔丁基醚4份、冰醋酸3.5份。
本发明的第二个目的是提供一种醇基燃料的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，按重量份分别称取70-90份的甲醇、10-30份的乙醇、10-30份的水，6-10份的聚丙烯醇、2-6份的甲基叔丁基醚、1.5-5.5份的冰醋酸，备用；
步骤2，将称取的70-90份的甲醇、10-30份的乙醇和10-30份的水混匀，以300r/min搅拌30min，静置10min，得到混合液A；
步骤3，将称取的6-10份的聚丙烯醇、2-6份的甲基叔丁基醚、1.5-5.5份的冰醋酸混匀，以300r/min搅拌30min，静置10min，得到混合液B；
步骤4，将所述混合液B缓慢加入所述混合液A中，以300r/min搅拌60min，静置30min，得到醇基燃料。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1)利用聚丙烯醇作为热值提高剂，一方面提高了醇基燃料的燃烧热值，另一方面使制备出的醇基燃料能够在极端气温的情况下点火使用。
2)利用冰醋酸在一定条件下和金属作用生成保护膜，减少氧化产物的生成量，从而减少对锅炉或炉灶燃料供应设备及储运设备的腐蚀溶胀。
3)利用甲基叔丁基醚作为高辛烷值添加剂和抗爆剂，使制备出的醇基燃料具有优良的抗暴性能，同时还降低了燃料消耗，节约了能源。
4)在反应体系中添加一定量的水，提高醇基燃料的闪点温度，从而降低着火的危险性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明，但不应理解为本发明的限制。
本发明的醇基燃料，由以下重量份的组分制成：甲醇70-90份、乙醇10-30份、水10-30份、聚丙烯醇6-10份、甲基叔丁基醚2-6份、冰醋酸1.5-5.5份。
基于同样的发明构思，本发明还提供了一种醇基燃料的制备方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，按重量份分别称取70-90份的甲醇、10-30份的乙醇、10-30份的水，6-10份的聚丙烯醇、2-6份的甲基叔丁基醚、1.5-5.5份的冰醋酸，备用；
步骤2，将称取的70-90份的甲醇、10-30份的乙醇和10-30份的水混匀，以300r/min搅拌30min，静置10min，得到混合液A；
步骤3，将称取的6-10份的聚丙烯醇、2-6份的甲基叔丁基醚、1.5-5.5份的冰醋酸混匀，以300r/min搅拌30min，静置10min，得到混合液B；
步骤4，将所述混合液B缓慢加入所述混合液A中，以300r/min搅拌60min，静置30min，得到醇基燃料。
优选的，本发明的醇基燃料，包括以下实施例：
实施例1
一种醇基燃料，由以下重量份的组分制成：甲醇70份、乙醇10份、水10份、聚丙烯醇6份、甲基叔丁基醚2份、冰醋酸1.5份，具体按照以下步骤实施：
步骤1，按重量份分别称取70份的甲醇、10份的乙醇、10份的水，6份的聚丙烯醇、2份的甲基叔丁基醚、1.5份的冰醋酸，备用；
步骤2，将称取的70份的甲醇、10份的乙醇和10份的水混匀，以300r/min搅拌30min，静置10min，得到混合液A；
步骤3，将称取的6份的聚丙烯醇、2份的甲基叔丁基醚、1.5份的冰醋酸混匀，以300r/min搅拌30min，静置10min，得到混合液B；
步骤4，将所述混合液B缓慢加入所述混合液A中，以300r/min搅拌60min，静置30min，得到醇基燃料。
实施例2
一种醇基燃料，由以下重量份的组分制成：甲醇90份、乙醇30份、水30份、聚丙烯醇10份、甲基叔丁基醚6份、冰醋酸5.5份，具体按照以下步骤实施：
步骤1，按重量份分别称取90份的甲醇、30份的乙醇、30份的水，10份的聚丙烯醇、6份的甲基叔丁基醚、5.5份的冰醋酸，备用；
步骤2，将称取的90份的甲醇、30份的乙醇和30份的水混匀，以300r/min搅拌30min，静置10min，得到混合液A；
步骤3，将称取的10份的聚丙烯醇、6份的甲基叔丁基醚、5.5份的冰醋酸混匀，以300r/min搅拌30min，静置10min，得到混合液B；
步骤4，将所述混合液B缓慢加入所述混合液A中，以300r/min搅拌60min，静置30min，得到醇基燃料。
实施例3
一种醇基燃料，由以下重量份的组分制成：甲醇80份、乙醇20份、水20份、聚丙烯醇8份、甲基叔丁基醚4份、冰醋酸3.5份，具体按照以下步骤实施：
步骤1，按重量份分别称取80份的甲醇、20份的乙醇、20份的水，8份的聚丙烯醇、4份的甲基叔丁基醚、3.5份的冰醋酸，备用；
步骤2，将称取的80份的甲醇、20份的乙醇和20份的水混匀，以300r/min搅拌30min，静置10min，得到混合液A；
步骤3，将称取的8份的聚丙烯醇、4份的甲基叔丁基醚、3.5份的冰醋酸混匀，以300r/min搅拌30min，静置10min，得到混合液B；
步骤4，将所述混合液B缓慢加入所述混合液A中，以300r/min搅拌60min，静置30min，得到醇基燃料。
测定实施例1-3制备出的醇基燃料各项性能参数，由于各实施例测定出的醇基燃料各项性能参数相似，因此仅以实施例1中优选的醇基燃料中产品的性能参数作为说明，具体结果如表1所示。
表1表征醇基燃料性能的各项参数
由表1的结果可知，实施例1的醇基燃料的各项参数中，表征燃烧热值的醇含量能达到87％以上，而一般的醇基燃料的醇含量在70％以上，因此本发明的醇基燃料具有较高的燃烧热值；表征点火性能的凝点为-70℃，而一般的醇基燃料的凝点为-30℃以下，因此本发明的醇基燃料能在更低的温度下点火使用，适用于各地区一年四季使用；表征环保性能的总硫含量为0.0037％，而一般的醇基燃料的总硫含量为0.01％以下，因此本发明的醇基燃料燃烧后排放的SO2量更少，更环保；表征防腐蚀性能的pH值为7.5，因此本发明的醇基燃料为中性，对金属材料的锅炉、炉灶腐蚀性小。
需要说明的是，表1中醇基燃料的各项性能指标均满足标准的要求，并且使用醇基燃料与使用柴油、液化气的费用比较，每吨至少能节省300-1000元不等，对用于锅炉、工业窑炉的用户来讲，具有更好的经济效益。
本发明的醇基燃料，首次以甲醇、乙醇、水这三种原料为基材，冰醋酸为防腐剂，聚丙烯醇为热值提高剂，甲基叔丁基醚为辛烷值提高剂，采用混合搅拌的工艺制备出性能良好的醇基燃料，该醇基燃料热值高，并且具有一定的防腐效果，是一种高效、节能、廉价、低排放的清洁燃料。
冰醋酸是一种有机羧酸，在本发明的反应体系中能够在一定条件下和金属作用生成保护膜，减少氧化产物的生成量，从而减少对锅炉或炉灶燃料供应设备及储运设备的腐蚀溶胀；聚丙烯醇作为热值提高剂，一方面能够提高醇基燃料的燃烧热值，另一方面能使制备出的醇基燃料在极端气温的情况下点火使用；甲基叔丁基醚是一种优良的高辛烷值添加剂和抗爆剂，并且其极易溶于甲醇和乙醇，在本发明体系中应用不仅能够使得到的醇基燃料具有优良的抗暴性能，还能降低燃料消耗，节约能源；在反应体系中添加一定量的水能够提高醇基燃料的闪点温度，从而降低着火的危险性。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种醇基燃料，其特征在于，由以下重量份的组分制成：甲醇70-90份、乙醇10-30份、水10-30份、聚丙烯醇6-10份、甲基叔丁基醚2-6份、冰醋酸1.5-5.5份。
2.根据权利要求1所述的醇基燃料，其特征在于，由以下重量份的组分制成：甲醇70份、乙醇10份、水10份、聚丙烯醇6份、甲基叔丁基醚2份、冰醋酸1.5份。
3.根据权利要求1所述的醇基燃料，其特征在于，由以下重量份的组分制成：甲醇90份、乙醇30份、水30份、聚丙烯醇10份、甲基叔丁基醚6份、冰醋酸5.5份。
4.根据权利要求1所述的醇基燃料，其特征在于，由以下重量份的组分制成：甲醇80份、乙醇20份、水20份、聚丙烯醇8份、甲基叔丁基醚4份、冰醋酸3.5份。
5.根据权利要求1所述的醇基燃料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1，按重量份分别称取70-90份的甲醇、10-30份的乙醇、10-30份的水，6-10份的聚丙烯醇、2-6份的甲基叔丁基醚、1.5-5.5份的冰醋酸，备用；
步骤2，将称取的70-90份的甲醇、10-30份的乙醇和10-30份的水混匀，以300r/min搅拌30min，静置10min，得到混合液A；
步骤3，将称取的6-10份的聚丙烯醇、2-6份的甲基叔丁基醚、1.5-5.5份的冰醋酸混匀，以300r/min搅拌30min，静置10min，得到混合液B；
步骤4，将所述混合液B缓慢加入所述混合液A中，以300r/min搅拌60min，静置30min，得到醇基燃料。
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