CN106753605A - 一种醇基液体燃料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种醇基液体燃料，所述燃料的有效成分是由以下重量份数的原料制成的：甲醇80～85份、水5～10份、汽油1～2份、氢氧化钠1～3份、蓖麻油1～3份、麻风树果油3～8份、食用油2～5份、香精1～3份、工业盐1～5份、乙醇1～5份。本发明具有燃烧不产生有毒气体、无异味；能完全燃烧，燃烧产生的热值高，能降低燃料的闪点，能轻易点燃，能够完全燃烧、无有毒气体产生，成本低、经济实惠，绿色环保等特点。

Description

一种醇基液体燃料
技术领域
本发明涉及一种醇基液体燃料领域，特别涉及一种民用的醇基液体燃料。
背景技术
甲醇（醇基）燃料是指一类含有甲醇的液体燃料。甲醇是一种稳定性极低的非常容易挥发的可燃性液体，温度64℃时甲醇就能由液相变为气相，也就是甲醇蒸汽，甲醇蒸汽人体吸入过量，就会出现眼睛失明，视力模糊，头痛胸闷的中毒症状，对人体非常有害。甲醇的闪点很低，仅为12℃，甲醇蒸汽如果在一个密闭的空间在量积聚，微弱的火星都能引燃，存在极大的安全隐患。同时大量甲醇蒸发也会降低油品质量，造成浪费。因此，甲醇燃料在生产使用过程中必须改变甲醇的性质制成醇基燃料，使其在生产，贮存，运输，使用时更稳定，更安全。
在甲醇燃料中通过添加稳定的化学组分能有效地解决甲醇（醇基）燃料在燃烧过程中存在的上述缺陷。在甲醇燃料中添加独特的化学性质制成高性能的醇基燃料，能最大限度地改善甲醇的稳定性，提高燃烧效率，本案由此产生。
检索到有关醇基液体燃料的公开的中国专利文献有一些，现摘录如下：
1、中国专利<申请号>201110426735.7 <发明名称>一种醇基燃料<申请人>厦门鑫烨盛能源科技有限公司<地址>福建省厦门市火炬高新区创业园创业大厦310B室<发明人>周思安<摘要>本发明提供一种醇基燃料，其包括：石蜡油；以及一成分，其按重量百分比计由以下组分混合组成：甲醇70-98%、水0.1-28%、甘油1.5-4. 5%、氨一氯化铵缓冲液0. 2-1%、羟基亚乙基二膦酸0. 05-2%；醇基燃料在静置条件下分为两层，石蜡油位于表层。本发明的醇基燃料中的石蜡油位于醇基燃料的表层，形成液膜隔断甲醇与空气的接触，抑制甲醇挥发，从而达到提高闪点的目的。此外，该醇基燃料分中的羟基亚乙基二膦酸能够起到减缓醇基燃料腐蚀接触设备的作用。
2、中国专利<申请号>201410142400.6<发明名称>一种醇基燃料<申请人>桂林市淦隆环保科技有限公司<地址>广西壮族自治区桂林市高新区穿山东路11号<发明人>陶积勇；卢昌锐；徐庆富<摘要>本发明公开了一种醇基燃料，其特征在于：由下述重量份的成分制成：甲醇85-96份、乙醇2-6份、丁酮1-5份、石蜡油1-2份、水0.5-2份、氯化铁0.1-0.2份。该醇基燃料可用于外燃式燃烧领域，可替代柴油和传统燃料油。
3、中国专利<申请号>201310560476.6<发明名称>民用醇基液体燃料<申请人>南宁市星晶化工有限公司<地址>广西壮族自治区南宁市良庆区良庆镇那平村十三队<发明人>陈红武<摘要>本发明涉及一种可再生能源的低成本、高热值、环保型的民用醇基液体燃料。它包括主燃料、辅助燃料、助溶剂、氧化剂混合而成，各组份物按重量百分比是主燃料甲醇70%- 75%，辅助燃料烃化物8%-15%，丙酮5%-10%，助溶剂石油醚0.5%-1%，水杨酸钠1.5%-4%，氧化剂聚氧乙烯酯0.5%-1%，双氧水3%-8%。其中还可加去味剂樟脑精，重量百分比为1%-3%。还可加适量的碳酸钠或氢氧化钠，调节醇基液体燃料pH值在6-8范围。本发明制造工艺简单，不需大型设备，生产过程安全且无环境污染，原料来源广泛，产品储存和运输安全，燃烧充分，有效热值高，可减少空气污染，有效缓解能源紧缺，有着重要的社会经济效益。
4、中国专利<申请号>200810079903.8<发明名称>醇基液体燃料<申请人>山西东方深蓝醇醚燃料科技有限公司<地址>山西省太原市高新区长治路249号522室<发明人>李裕民<摘要>本发明公开了一种醇基液体燃料，属于醇基液体燃料技术领域，要解决的问题是：提供一种醇基液体燃料，为相关工业领域提供石油基燃料的替代燃料，采用的方案为：醇基液体燃料，由以下原料按重量份数配制而成：甲醇70-95份；杂戊醇0.5-4份；叔丁醇0.1-0.2份；水3-20份；甘油1-8份；助燃剂0.2-1.5份；丁二醇5- 30份；香精0.1 -0.3份；沸石0.1-0.3份；邻苯二甲酸二丁酯0.2-0.5份；腐蚀抑制剂0.5-0.7份；本发明可广泛应用到炉、窑、灶及相关工业领域中。
5、中国专利<申请号>201510104490.4<发明名称>醇基液体燃料<申请人>国澔（北京）新能源科技发展有限公司<地址>北京市昌平区科技园区火炬街10号2幢105室<发明人>王珍龙<摘要>本发明公开了一种醇基清洁燃料，其组成包括甲醇65-75%，石油醚或石脑油卜3%，汽油15-30%，ETBEO. 1-0.2%，吐温-80或苯并三氮唑0. 5-1.5%，喹啉0.5-2%，油酸、吐温-20或三乙醇胺1-3%，叔丁醇或异丁醇0.3-1.5%，二乙二醇丁醚0.1-1%，环己酮0.1-2%，硫酸亚铈0.1-1%。本发明的燃料甲醇参与量大，使用中不分层，可避免出现气阻，动力足，对金属的腐蚀性小，对发动机密封圈的溶胀性低，无需要改动车辆发动机，使用中在低温状态下发动机易启动。
从检索到的专利文献我们可以了解到，组成醇基液体燃料的成分，各有差异；上述的对比文件与本技术方案均不相似或相近，且燃烧产生的热值相对低，燃烧得不到完全，有烟产生。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，而提供一种燃烧不产生有毒气体、无异味；能完全燃烧，燃烧产生的热值高，能降低燃料的闪点，能轻易点燃，又绿色环保的民用的醇基液体燃料。
为了实现上述发明的目的，所采取的技术方案为：
一种醇基液体燃料,所述燃料的有效成分是由以下重量份数的原料制成的：
甲醇80～85份 水5～10份 汽油1～2份 氢氧化钠1～3份
蓖麻油1～3份 麻风树果油3～8份 食用油2～5份
香精1～3份 工业盐1～5份 乙醇1～5份。
以上所述的燃料配制工艺步骤为：
（1）将麻风树果油、食用油倒入配制器中，混合均匀；首先往配制器中加入重量含量5～10%的90%浓硫酸和重量含量5%甲醇进行混合，在60～90℃酸酯化处理，反应时间3～5小时，然后蒸馏，得到脂肪酸甲酯，备用；
（2）将甲醇、水、汽油、蓖麻油、脂肪酸甲酯、氢氧化钠、工业盐和乙醇倒入配制器中，进行搅拌均匀，加入适量香精，混合均匀，制得醇基液体燃料。
以上所述的食用油为花生油、大豆油、菜籽油、橄榄油、鲸油、猪油、牛油、鸡油或鸭油中的任一种，也可以使用地沟油。
所述甲醇，外文名称：methyl alcohol，系结构最为简单的饱和一元醇，CAS号有67-56-1、170082-17-4，分子量32.04，沸点64.7℃；又称“木醇”或“木精”；是无色有酒精气味易挥发的液体。
所述汽油，外文名称：Gasoline，是种从石油里分馏或裂化、裂解出来的具有挥发性、可燃性的烃类混合物液体，可用作燃料；现加油站均有销售。
所述氢氧化钠，外文名称：Sodium hydroxide，纯品是无色透明的晶体。密度2.130g/cm³；熔点318.4℃；沸点1390℃；氢氧化钠在水处理中可作为碱性清洗剂，溶于乙醇和甘油；不溶于丙醇、乙醚。
所述的食用油为花生油、大豆油、菜籽油、橄榄油、鲸油、猪油、牛油、鸡油或鸭油中的任一种，也可以使用地沟油，将地沟油变废为宝。
所述蓖麻油凝固点低，既耐严寒又耐高温，在-8～-10℃不冰冻，在500～600℃不凝固和变性，保证了燃料的物理化学性能，而且蓖麻油能够通过所具有的OH基、双键以及酯键进行很多化学反应，如减轻甲醇的危害；产生的一氧化碳有毒气体大大减少。
在燃料中加入氢氧化钠、食用油、工业盐和蓖麻油可以降低甲醇的挥发度，使得燃烧的时候火焰稳定，不漂移。
所述香精为工业香精，其特点在于香味粗犷，耐高温及留香持久；能够增加香气，消除燃烧产生的异味，能在市场上买到。
所述工业盐，英文名称：Industrial salt，是化学工业的最基本原料之一，被称为“化学工业之母”，成分包括氯化钠、少量的亚硝酸钠。
所述乙醇，英文名称：Ethanol，是一种有机物，俗称酒精，是带有一个羟基的饱和一元醇，在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体，它的水溶液具有酒香的气味，并略带刺激；有酒的气味和刺激的辛辣滋味，微甘；液体密度是0.789g/cm(20C°) ，乙醇气体密度为1.59kg/m，沸点是78.3℃，熔点是-114.1℃，易燃，其蒸气能与空气形成爆炸性混合物，能与水以任意比互溶。能与氯仿、乙醚、甲醇、丙酮和其他多数有机溶剂混溶，相对密度(d15.56)0.816。
所述蓖麻，拉丁学名：Ricinus communis L.，大戟科、蓖麻属一年生或多年生草本植物、热带或南方地区常成多年生灌木或小乔木。单叶互生，叶片盾状圆形。掌状分裂至叶片的一半以下，圆锥花序与叶对生及顶生，下部生雄花，上部生雌花；花瓣性同株，无花瓣；雄蕊多数，花丝多分枝；花柱，深红色。蒴果球形，有软刺，成熟时开裂；蓖麻种子可榨油，油粘度高，凝固点低，既耐严寒又耐高温，在-8～-10℃不冰冻，在500～600℃不凝固和变性，具有其他油脂所不及的特性。为化工、轻工、冶金、机电、纺织、印刷、染料等工业和医药的重要原料；蓖麻种子含油量50%左右。蓖麻油为重要工业用油，可制表面活性剂 、脂肪酸甘油脂 、脂二醇、干性油 、癸二酸、聚合用的稳定剂和增塑剂、泡沫塑料及弹性橡胶等。并是高级润滑油原料；还可作药剂，有缓泻作用；饼粉中富含氮、磷、钾，为良好的有机肥，经高温脱毒后可作饲料；茎皮富含纤维，为造纸和人造棉原料。
所述蓖麻油的作用为蓖麻油对硝酸纤维素、乙基纤维素、乙酸丁酸纤维素、聚酰胺、丁化三聚氰胺(或者尿素) 甲醛树脂、松香、虫胶等具有良好的相溶性，并且可作为增塑剂使用；另外，对聚乙烯醇缩丁醛、聚氯乙烯·聚乙酸乙烯酯·乙烯醇的共聚物、氯化橡胶也有较好的相溶性；蓖麻油还具有良好稳定性、保色性、可挠性、颜料分散性、湿润性、润滑性、低温特性、电气特性以及生物特性, 因此，可以就此配合应用于清漆涂料、人造皮革、油墨、密封剂、润滑剂、文具、化妆品、电气绝缘材料、医药等；蓖麻油能够通过所具有的OH基、双键以及酯键进行很多化学反应，由此得到的形成物广泛应用于涂料工业、塑料工业、橡胶工业、建材工业、金属工业以及机械工业等。
所述麻风树，拉丁学名：Jatropha carcas L.，别名有羔桐、臭油桐、黄肿树、小桐子、假白榄等，树皮平滑；叶叶互生，卵状圆形或近圆形，雌雄同株；聚伞花序；蒴果近球形，熟时黄色；分布于广东、广西、四川、贵州、云南等省区；原产热带美洲；麻风树多为栽培，生于平地、路旁和灌丛中；麻风树果实含油率高达60%以上，可以提练出不含硫、无污染、符合欧四排放标准的生物柴油，是中国重点开发的绿色能源树种，利用荒山荒地种植麻风树。
麻风树的果实的含油率为60～70%，经改性后的麻风树油可适用于各种柴油发动机，并在闪点、凝固点、硫含量、一氧化碳排放量、颗粒值等关键技术上均优于国内零号柴油，达到欧洲二号排放标准，被称为生物柴油树，是最有种植潜力的油料作物品种。
麻疯树油是一种绿色柴油，它对环境友好（麻疯树油硫含量低，SO2和硫化物排放量比0#柴油低10倍），低温启动性能好（无添加剂冷凝点达-20℃），润滑功能强（喷油泵、发动机缸体和连杆的磨损率低，使用寿命长），安全性能高（闪点高，不属于危险品，运输、储存方便），燃料性能佳（十六烷值高，燃烧性能好于柴油，燃烧残留物呈微酸性，使催化剂和发动机机油的使用寿命加长），而且具有可再生性。
本发明与已有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步是：
1、本发明燃烧不产生有毒气体、无异味；能完全燃烧，燃烧产生的热值较高，能降低燃料的闪点，能轻易点燃，燃烧产生的火焰稳定，适合民用；液体稳定性好，不产生分层，能满足日常生活所需的煮饭、煮菜或烧水；绿色环保，无污染。
2、本发明在燃料配制前，先对麻风树果油、食用油进行处理，具体处理为：麻风树果油、食用油首先加入重量含量5～10%的90%浓硫酸和重量含量5%甲醇进行混合，在60～90℃酸酯化处理，反应时间3～5小时，然后蒸馏，得到脂肪酸甲酯；再以脂肪酸甲酯为原料参与下一工序的燃料配制工艺，脂肪酸甲酯和蓖麻油共同作用能大大降低燃料燃烧产生的烟雾，还能促进燃料燃烧完全，较大提高燃料燃烧产生的热能。
3、本发明能够很好抑制甲醇挥发，大大降低了材料耗损，为燃料的闪点提供有利条件，使得燃料能较快被点燃，省去多次打火的麻烦；使用方便。
具体实施方式
以下是结合本发明的实施例，对本发明进行详细说明：
实施例1：
一种醇基液体燃料,该燃料的有效成分是由以下重量份数的中药原料制成的：
甲醇80份、水5份、汽油1份、氢氧化钠1份、蓖麻油1份、麻风树果油3份、食用油2份、香精1份、工业盐1份、乙醇1份；
所述的燃料配制工艺步骤为：
（1）将麻风树果油、食用油倒入配制器中，混合均匀；首先往配制器中加入重量含量5%的90%浓硫酸和重量含量5%甲醇进行混合，在60℃酸酯化处理，反应时间3小时，然后蒸馏，得到脂肪酸甲酯，备用；
（2）将甲醇、水、汽油、蓖麻油、脂肪酸甲酯、氢氧化钠、工业盐和乙醇倒入配制器中，进行搅拌均匀，加入适量香精，混合均匀，制得醇基液体燃料。
实施例2：
一种醇基液体燃料,该燃料的有效成分是由以下重量份数的中药原料制成的：
甲醇82份、水6份、汽油1份、氢氧化钠2份、蓖麻油2份、麻风树果油5份、食用油3份、香精2份、工业盐2份、乙醇2份；
所述的燃料配制工艺步骤为：
（1）将麻风树果油、食用油倒入配制器中，混合均匀；首先往配制器中加入重量含量7%的90%浓硫酸和重量含量5%甲醇进行混合，在75℃酸酯化处理，反应时间4小时，然后蒸馏，得到脂肪酸甲酯，备用；
（2）将甲醇、水、汽油、蓖麻油、脂肪酸甲酯、氢氧化钠、工业盐和乙醇倒入配制器中，进行搅拌均匀，加入适量香精，混合均匀，制得醇基液体燃料。
实施例3：
一种醇基液体燃料,该燃料的有效成分是由以下重量份数的中药原料制成的：
甲醇84份、水7份、汽油2份、氢氧化钠3份、蓖麻油3份、麻风树果油6份食、用油4份、香精3份、工业盐4份、乙醇4份。
所述的燃料配制工艺步骤为：
（1）将麻风树果油、食用油倒入配制器中，混合均匀；首先往配制器中加入重量含量10%的90%浓硫酸和重量含量5%甲醇进行混合，在90℃酸酯化处理，反应时间5小时，然后蒸馏，得到脂肪酸甲酯，备用；
（2）将甲醇、水、汽油、蓖麻油、脂肪酸甲酯、氢氧化钠、工业盐和乙醇倒入配制器中，进行搅拌均匀，加入适量香精，混合均匀，制得醇基液体燃料。
实施例4：
一种醇基液体燃料,该燃料的有效成分是由以下重量份数的中药原料制成的：
甲醇85份、水10份、汽油2份、氢氧化钠2份、蓖麻油2份、麻风树果油8份、食用油5份、香精3份、工业盐5份、乙醇5份。
所述的燃料配制工艺步骤为：
（1）将麻风树果油、食用油倒入配制器中，混合均匀；首先往配制器中加入重量含量8%的90%浓硫酸和重量含量5%甲醇进行混合，在70℃酸酯化处理，反应时间4小时，然后蒸馏，得到脂肪酸甲酯，备用；
（2）将甲醇、水、汽油、蓖麻油、脂肪酸甲酯、氢氧化钠、工业盐和乙醇倒入配制器中，进行搅拌均匀，加入适量香精，混合均匀，制得醇基液体燃料。
应用实施例：
分两组进行对比试验，一组为本发明的实施例3，另一组为本发明的实施例3中未添加蓖麻油与麻风树果油；进行燃烧对比试验，测试将常温0.5Kg的自来水加热到40℃、60℃、80℃、100℃时分别所耗燃料量、所需时间和一氧化碳排放量，如下表：
表1本发明实施例3的醇基液体燃料燃烧试验数据
表2本发明实施例3中未添加蓖麻油与麻风树果油的醇基液体燃料燃烧试验数据
从表1、2中，可知，本发明燃烧产生的热值高，能较大节省燃料，整个燃烧过程能够完全燃烧，无黑烟或烟雾；不产生一氧化碳有毒气体，绿色环保、安全，适合民用推广使用，若缺少蓖麻油与未对麻风树果油、食用油进行酸化处理，燃烧热值低，产生黑烟，烟雾大，且会产生有毒气体一氧化碳。

Claims (4)

1.一种醇基液体燃料,其特征在于：所述燃料的有效成分是由以下重量份数的原料制成的：
甲醇80～85份 水5～10份 汽油1～2份 氢氧化钠1～3份
蓖麻油1～3份 麻风树果油3～8份 食用油2～5份
香精1～3份 工业盐1～5份 乙醇1～5份。
2.根据权利要求1所述的醇基液体燃料,其特征在于，所述的燃料配制工艺步骤为：
（1）将麻风树果油、食用油倒入配制器中，混合均匀；首先往配制器中加入重量含量5～10%的90%浓硫酸和重量含量5%甲醇进行混合，在60～90℃酸酯化处理，反应时间3～5小时，然后蒸馏，得到脂肪酸甲酯，备用；
（2）将甲醇、水、汽油、蓖麻油、脂肪酸甲酯、氢氧化钠、工业盐和乙醇倒入配制器中，进行搅拌均匀，加入适量香精，混合均匀，制得醇基液体燃料。
3.根据权利要求1所述的醇基液体燃料,其特征在于：所述的食用油为花生油、大豆油、菜籽油、橄榄油、鲸油、猪油、牛油、鸡油或鸭油中的任一种，也可以使用地沟油。
4.根据权利要求1所述的醇基液体燃料,其特征在于，所述的香精为工业香精。
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