CN106978221A - 超清洁燃料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超清洁燃料及其制备方法，属于新型燃料技术领域，超清洁燃料按质量份数由以下组分组成：甲醇15‑60份、稳定轻烃10‑30份、链烷烃15‑40份、二甲基甲醇3‑6份、2‑甲基‑1丙醇1‑3份、甲醇燃料改性剂5‑8份。本发明使用安全，解决了现有燃料来源有限，成本高，污染严重的问题。

Description

超清洁燃料及其制备方法

技术领域

本发明属于新型燃料技术领域，涉及一种超清洁燃料及其制备方法。

背景技术

随着我国经济飞速发展，人们的生活水平不断提高，家用汽车产品迅猛增长，燃油量不断提高，然而汽车尾气排放量也非常惊人，大气污染日趋严重。相对石油的开采和进口原油压力越来越大，石油成本价格也越来越高。从而亟需寻求一种比汽油更安全、清洁、廉价、原材料来源广泛的新能源代替石油产品。

由此便应运而生了甲醇汽油和乙醇汽油，我们经过长期的研究与探索，寻找到一种不含汽油的新型燃料。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供一种超清洁燃料，使用安全，解决了现有燃料来源有限，成本高，污染严重的问题。

本发明的另一目的是，提供一种超清洁燃料的制备方法。

本发明所采用的技术方案是，一种超清洁燃料，按质量份数由以下组分组成：甲醇15-60份、稳定轻烃10-30份、链烷烃15-40份、二甲基甲醇3-6份、2-甲基-1丙醇1-3份、甲醇燃料改性剂5-8份。

本发明的特征还在于，进一步的，所述甲醇燃料改性剂按质量份数由以下组分组成：甲基环戊二稀三羰基锰10-20份、聚合磺酸钙1-5份、硫化烷基酚钙1-5份、硼化聚异丁烯基丁二酰亚胺1-5份、2.6一二叔丁基-4-甲基笨酚20-40份、甲醇燃料腐蚀抑制剂20-40份。

进一步的，所述链烷烃是6号、120号或200号溶剂油中的一种。

一种超清洁燃料的制备方法，具体按照以下步骤进行：

步骤1，制取甲醇燃料改性剂：按质量份数甲基环戊二稀三羰基锰10-20份、聚合磺酸钙1-5份、硫化烷基酚钙1-5份、硼化聚异丁烯基丁二酰亚胺1-5份、2.6一二叔丁基-4-甲基笨酚20-40份、甲醇燃料腐蚀抑制剂20-40份，称取各原料，将称取的原料搅拌混均制得甲醇燃料改性剂，放入原材料罐中，待用；

步骤2，按质量份数甲醇15-60份、稳定轻烃10-30份、链烷烃15-40份、二甲基甲醇3-6份、2-甲基-1丙醇1-3份、甲醇燃料改性剂5-8份称取各原料，放入原材料罐中，待用；

步骤3，将步骤2称取的甲醇燃料改性剂加入已称取的甲醇中，在常温常压下利用调配泵搅拌均匀，制得变性甲醇；

步骤4，将步骤2称取的二甲基甲醇、2-甲基-1丙醇在混合，在常温常压下利用调配泵搅拌均匀；

步骤5，利用比例混合器将步骤4得到的混合液加入步骤3制得的变性甲醇中，再放入调配罐中，加入已称取的稳定轻烃、链烷烃，利用调配泵搅拌均匀，即得。

本发明的有益效果是：本发明具有以下优点：

1.本发明超清洁燃料均是液态液体燃料，水白色或淡黄色液体，辛烷值高，抗暴性强，产品性能稳定，两年内不变质不分层，且安全、清洁、环保、可单独使用，也可与国标各型号汽油任意混合。

2.本发明超清洁燃料，含甲醇量大，性能稳定，存放期长，不分层，不变质，氧含量高无气阻；改变了甲醇对金属附件的腐蚀和橡胶、塑料的溶帐性；也解决了因甲醇含量大，汽车的故障灯亮问题。

3.本发明原材料采购面广，方便易购，价格低廉；本发明的生产工艺简便，在常温、常压下根据科学工艺流程进行物理混合即可，安全、清洁、环保，对生产场地无污染物排放。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明工艺流程图。

图2是本发明超清洁燃料与国V92号汽油的外特性功率、扭矩曲线。

图3是本发明超清洁燃料与国V92号汽油的外特性油耗曲线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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。

本发明超清洁燃料，按质量份数由以下组分组成：甲醇15-60份、稳定轻烃10-30份、链烷烃15-40份、二甲基甲醇3-6份、2-甲基-1丙醇1-3份、甲醇燃料改性剂5-8份；甲醇燃料改性剂按质量份数由以下组分组成：甲基环戊二稀三羰基锰10-20份、聚合磺酸钙1-5份、硫化烷基酚钙1-5份、硼化聚异丁烯基丁二酰亚胺1-5份、2.6一二叔丁基-4-甲基笨酚20-40份、甲醇燃料腐蚀抑制剂20-40份。

甲醇：为主要燃料成分，是目前燃料甲醇利用的唯一方式，在添加剂的作用下，具有辛烷值高、燃烧效率高及排放污染小等特点，不需要改动原发动机；根据用户不同，要求甲醇掺烧比例不同，甲醇大于25份，氧含量高、氧传感器识别引起故障灯会亮，油耗相对比汽油高。

稳定轻烃：是烃类产品，也称天燃汽油，作为车用汽油的调和原料，它在常温下，蒸汽压较低，不易气化、安全、燃烧充分，可不限于添加量。

链烷烃：是6号、120号、200号溶剂油，按用途分为动植物油抽提的溶剂油，在车用燃料中提高安全性，除去腐蚀物质、降低毒性，减少对人体的伤害。

二甲基甲醇(异丙醇)：具有清洁、防冻、防腐蚀、抗氧化的作用。

2-甲基-1丙醇(异丁醇)：是甲醇燃料中的一种有机溶剂，也是一种抗暴剂，提高本发明的辛烷值。

甲醇燃料改性剂：通过甲醇燃料改性剂改变了甲醇的性质，解决了以往高比例甲醇燃料的腐蚀性，饱和蒸气压高，易发生发生气阻，对油路、电子泵、喷油嘴堵塞的问题，特别是解决了车辆故障灯亮问题。在试验过程中发现甲醇燃料改性剂含量过少，燃烧温度过分被提高，会使密封件过早地损坏。密封件是内燃机的机械部件。另外一些发动机还会出现震动现象，更进一步使发动机的机械部件过早失灵。

甲基环戊二稀三羰基锰、聚合磺酸钙、硫化烷基酚钙、硼化聚异丁烯基丁二酰亚胺、2.6一二叔丁基-4-甲基笨酚，具有吸附氧化产物，将其分散在油中，由浮游性组分抗氧化、抗腐蚀组合合成。甲醇燃料腐蚀抑制剂：使得甲醇燃料易于储存，能够有效抑制甲醇燃料在使用过程中易对铁、铜、铝等金属造成腐蚀，甲醇燃料腐蚀抑制剂是一种无灰、全有机混合物，不含硫、磷等有害物质，具有突出的抗腐蚀防锈作用，能吸附于金属表面形成防腐蚀的保护膜，从而解决甲醇燃料对金属件的腐蚀问题。

实施例1，

本发明超清洁燃料的制备方法，具体按照以下步骤进行：

步骤1，制取甲醇燃料改性剂：按质量份数甲基环戊二稀三羰基锰10份、聚合磺酸钙5份、硫化烷基酚钙5份、硼化聚异丁烯基丁二酰亚胺5份、2.6一二叔丁基-4-甲基笨酚20份、甲醇燃料腐蚀抑制剂20份，称取各原料，将称取的原料搅拌混均制得甲醇燃料改性剂，放入原材料罐中，待用；

步骤2，按质量份数甲醇60份、稳定轻烃10份、链烷烃15份、二甲基甲醇6份、2-甲基-1丙醇3份、甲醇燃料改性剂8份称取各原料，放入原材料罐中，待用；

步骤3，将步骤2称取的甲醇燃料改性剂加入已称取的甲醇中，在常温常压下利用调配泵搅拌均匀，制得变性甲醇；甲醇要满足车用或与石化汽油调和，只有进行变性处理方可克服燃烧效率低、低温冷启动、油耗大、动力下降、分层、乳化和尾气排放中含有致癌物质甲醛等问题，进而满足实际需要；

步骤4，将步骤2称取的二甲基甲醇与2-甲基-1丙醇混合，在常温常压下利用调配泵搅拌均匀。

步骤5，利用比例混合器将步骤4得到的混合液加入步骤3制得的变性甲醇中，再放入调配罐中，加入已称取的稳定轻烃、链烷烃，利用调配泵搅拌2分钟，即得，将制得的成品放入成品储罐。

实施例2，

本发明超清洁燃料的制备方法，具体按照以下步骤进行：

步骤1，制取甲醇燃料改性剂：按质量份数甲基环戊二稀三羰基锰20份、聚合磺酸钙1份、硫化烷基酚钙1份、硼化聚异丁烯基丁二酰亚胺1份、2.6一二叔丁基-4-甲基笨酚40份、甲醇燃料腐蚀抑制剂40份，称取各原料，将称取的原料搅拌混均制得甲醇燃料改性剂，放入原材料罐中，待用；

步骤2，按质量份数甲醇15份、稳定轻烃30份、链烷烃40份、二甲基甲醇3-6份、2-甲基-1丙醇1份、甲醇燃料改性剂5份称取各原料，放入原材料罐中，待用；

步骤3，将步骤2称取的甲醇燃料改性剂加入已称取的甲醇中，在常温常压下利用调配泵搅拌均匀，制得变性甲醇；甲醇要满足车用或与石化汽油调和，只有进行变性处理方可克服燃烧效率低、低温冷启动、油耗大、动力下降、分层、乳化和尾气排放中含有致癌物质甲醛等问题，进而满足实际需要；

步骤4，将步骤2称取的二甲基甲醇与2-甲基-1丙醇混合，在常温常压下利用调配泵搅拌均匀。

步骤5，利用比例混合器将步骤4得到的混合液加入步骤3制得的变性甲醇中，再放入调配罐中，加入已称取的稳定轻烃、链烷烃，利用调配泵搅拌2分钟，即得，将制得的成品放入成品储罐。

实施例3，

本发明超清洁燃料的制备方法，具体按照以下步骤进行：

步骤1，制取甲醇燃料改性剂：按质量份数甲基环戊二稀三羰基锰15份、聚合磺酸钙3份、硫化烷基酚钙3份、硼化聚异丁烯基丁二酰亚胺3份、2.6一二叔丁基-4-甲基笨酚30份、甲醇燃料腐蚀抑制剂30份，称取各原料，将称取的原料搅拌混均制得甲醇燃料改性剂，放入原材料罐中，待用；

步骤2，按质量份数甲醇40份、稳定轻烃20份、链烷烃30份、二甲基甲醇5份、2-甲基-1丙醇2份、甲醇燃料改性剂7份称取各原料，放入原材料罐中，待用；

步骤3，将步骤2称取的甲醇燃料改性剂加入已称取的甲醇中，在常温常压下利用调配泵搅拌均匀，制得变性甲醇；甲醇要满足车用或与石化汽油调和，只有进行变性处理方可克服燃烧效率低、低温冷启动、油耗大、动力下降、分层、乳化和尾气排放中含有致癌物质甲醛等问题，进而满足实际需要；

步骤4，将步骤2称取的二甲基甲醇与2-甲基-1丙醇混合，在常温常压下利用调配泵搅拌均匀。

步骤5，利用比例混合器将步骤4得到的混合液加入步骤3制得的变性甲醇中，再放入调配罐中，加入已称取的稳定轻烃、链烷烃，利用调配泵搅拌2分钟，即得，将制得的成品放入成品储罐。

实施例1制得的超清洁燃料的发动机台架检验：

一、试验条件：

1、试验地点：西安汽车产品质量监督检验站；

2、环境状况：大气压力98.0kpa，干球温度12.0℃，湿球温度10.0℃；

3、试验燃料：超清洁燃料与国V92号汽油；

4、时间2015年1月16日；

5、试验仪器设备：

机械名称	型号	生产厂	试验场地
				发动机	4G15S	日本三菱公司	--
测功机	GW260	洛阳南峰机械厂	陕西省计量研究所
				油耗计	Fcm2	上海内燃机研究所	陕西省计量研究所
通风干湿温度计	DHM2	天津气象仪器厂	陕西省计量研究所
				动槽水银气压计	DYM1	长春气象仪器厂	陕西省计量研究所
废气分析仪	AVL4000L	AVL公司	陕西省计量研究所

二、试验项目：

对本发明超清洁燃料与国V92号汽油分别进行以下试验：

1、发动机外特性试验；

2、发动机转速为2000r/min、2400r/min、3000r/min、3400r/min时的负荷特性试验；

3、怠速、高怠速排放污染物试验。

实验结果如图2、图3所示，本发明超清洁燃料与国V92号汽油相比，在外特性上最大功率增大0.2KW(提升0.35％)，有效燃料消耗率平均上升35.33％；本发明超清洁燃料与国V92号汽油相比，2000r/min、2400r/min、3000r/min、3400r/min负荷特性上有效燃料消耗率分别上升3.75％、3.71％、3.58％、3.64％，平均上升3.67％。

表1怠速、高怠速污染物测定

由表1可知，高怠速尾气排放CO由0.35％下降到0.30％，HC排放量由24ppm下降到15ppm；怠速HC排放量由51ppm下降到40ppm；4G15S发动机燃用超清洁燃料高怠速工作稳定性优于怠速。

本发明经过陕西省能源质量监督检验所和陕西省石油检测二站多次检测，以及长安大学汽车学院台架式测试等符合车辆使用标准。超清洁新型燃料与国标汽油m25甲醇汽油各项理化技术，指标对比表，见表2。

表2汽车用油理化技术指标要求

从表2可以看出，汽油的辛烷值92-98，本发明超清洁燃料的辛烷值大于100，汽油的抗暴指数84，超清洁燃料的抗暴指数104，比汽油高8％；超清洁燃料的动力比汽油高33.2％，超清洁燃料的自燃点比汽油高10％左右(汽油自燃温度426℃，超清洁燃料自燃温度468℃)。

本发明超清洁燃料是一种超清洁汽车燃料，可完全替代现代的各标号汽油，无需改变汽车现有的各部件，它的毒性小，安全性比汽油高，与水、土壤能够迅速分解。

超清洁燃料含氧量高，燃烧充分，从而减少了尾气污染物排放量。排放的废气通过检测比汽油的HC、CO、NO低五分之一还多。

本发明超清洁燃料，通过甲醇燃料改性剂改变了甲醇的性质，解决了以往高比例甲醇燃料的腐蚀性，饱和蒸气压高，易发生发生气阻，对油路、电子泵、喷油嘴堵塞的问题，特别是解决了车辆故障灯亮问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种超清洁燃料，其特征在于，按质量份数由以下组分组成：甲醇15-60份、稳定轻烃10-30份、链烷烃15-40份、二甲基甲醇3-6份、2-甲基-1丙醇1-3份、甲醇燃料改性剂5-8份。

2.根据据权利要求1所述的一种超清洁燃料，其特征在于，所述甲醇燃料改性剂按质量份数由以下组分组成：甲基环戊二稀三羰基锰10-20份、聚合磺酸钙1-5份、硫化烷基酚钙1-5份、硼化聚异丁烯基丁二酰亚胺1-5份、2.6一二叔丁基-4-甲基笨酚20-40份、甲醇燃料腐蚀抑制剂20-40份。

3.根据据权利要求1所述的一种超清洁燃料，其特征在于，所述链烷烃是6号、120号或200号溶剂油中的一种。

4.如权利要求1所述的一种超清洁燃料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行：

步骤1，制取甲醇燃料改性剂：按质量份数甲基环戊二稀三羰基锰10-20份、聚合磺酸钙1-5份、硫化烷基酚钙1-5份、硼化聚异丁烯基丁二酰亚胺1-5份、2.6一二叔丁基-4-甲基笨酚20-40份、甲醇燃料腐蚀抑制剂20-40份，称取各原料，将称取的原料搅拌混均制得甲醇燃料改性剂，放入原材料罐中，待用；

步骤2，按质量份数甲醇15-60份、稳定轻烃10-30份、链烷烃15-40份、二甲基甲醇3-6份、2-甲基-1丙醇1-3份、甲醇燃料改性剂5-8份称取各原料，放入原材料罐中，待用；

步骤3，将步骤2称取的甲醇燃料改性剂加入已称取的甲醇中，在常温常压下利用调配泵搅拌均匀，制得变性甲醇；

步骤4，将步骤2称取的二甲基甲醇、2-甲基-1丙醇在混合，在常温常压下利用调配泵搅拌均匀；

步骤5，利用比例混合器将步骤4得到的混合液加入步骤3制得的变性甲醇中，再放入调配罐中，加入已称取的稳定轻烃、链烷烃，利用调配泵搅拌均匀，即得。