CN108441270A

CN108441270A - 一种调和乙醇汽油的方法

Info

Publication number: CN108441270A
Application number: CN201810283136.6A
Authority: CN
Inventors: 易素中; 张文杰
Original assignee: Hunan Southern China Formosa Petrochemical Co
Current assignee: Hunan Southern China Formosa Petrochemical Co
Priority date: 2018-04-02
Filing date: 2018-04-02
Publication date: 2018-08-24

Abstract

一种调和乙醇汽油的方法，将生物质汽油与复合添加剂混合，调制成燃料乙醇改性剂，将燃料乙醇改性剂加入到燃料乙醇中，制成改性燃料乙醇，改性燃料乙醇再与烃类汽油混合，调和成乙醇汽油。用本发明调和成的乙醇汽油燃烧性能好，不易吸水分层，对发动机等部件的腐蚀性小。作为燃料乙醇改性剂原料的生物质汽油，来源于生物质，不但环保无污染，而且属于可再生能源。

Description

一种调和乙醇汽油的方法

技术领域

本发明涉及一种调和乙醇汽油的方法。

背景技术

随着石油资源的日益消耗与环境污染的不断加剧，寻找可替代的清洁能源已成为当今全世界面临的重点课题。近年来快速发展的乙醇汽油等新型能源为解决石油资源紧张与环境污染严重提供了崭新的思路。使用乙醇汽油，机动车尾气中CO和烃类化合物平均减少30%，而且无需对机动车做任何改造。2017年国家发改委提出，到2020年，在全国范围内推广使用车用乙醇汽油，到2025年实现全覆盖。但目前乙醇汽油的使用还存在一些问题，例如与烃类汽油互溶性差，容易出现分层，腐蚀机动车的金属元器件，溶解橡胶部件等。同时，如果燃料乙醇添加过量，会在车辆运行过程中产生较大的气阻。这些都成为乙醇汽油大规模推广使用的制约因素。

CN102925228A公开了一种调配乙醇汽油的方法，尝试使用无机盐作为乙醇汽油添加剂，利用无机盐与乙醇竞争结合水，从而降低乙醇汽油的吸水性。CN102031163A公开了一种复合添加剂，包括助溶剂、增燃剂、腐蚀抑制剂、蒸气压抑制剂、清洁分散剂、表面活性剂，可以改善乙醇汽油的稳定性，延长发动机寿命。还有一些发明使用含氧有机物作为乙醇汽油的添加剂，例如CN101358151A使用C3～4的醇类、醛类和醚类，CN101792683A则是使用醚类与酯类，CN106398787A使用醚类、醇类和酯类。这些添加剂的使用目的都是增强乙醇汽油的燃烧性与稳定性，使其能够正常使用，但还不够理想。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对目前乙醇汽油的缺点，提供一种使乙醇汽油的燃烧性能增强且不易吸水分层的调和乙醇汽油的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种调和乙醇汽油的方法，是：将生物质汽油与复合添加剂混合，调制成燃料乙醇改性剂，将燃料乙醇改性剂加入到燃料乙醇中，制成改性燃料乙醇，改性燃料乙醇再与烃类汽油混合，调和成乙醇汽油。

进一步，以重量计，所述生物质汽油占改性燃料乙醇的比例为5～50%，优选5～10%，所述燃料乙醇占改性燃料乙醇的比例为45～90%，优选85～90%，所述复合添加剂占改性燃料乙醇的比例为5～50%，优选5～10%。

进一步，所述生物质汽油是由热解生物质油在高压加氢条件下生成的；所述热解生物质油是由玉米秸秆、果壳果核、树皮树根等生物质被研磨成颗粒后，在隔绝空气的条件下，迅速被加热到一定温度（600～1000℃），后又迅速冷凝，生成的一种棕黑色液体；所述热解生物质油一般包括酚类、酮类、酸类、醇类、醚类、呋喃类等含氧有机物；所述热解生物质油经过高压加氢后，其中的含氧有机物脱氧转化为烃类；所述高压加氢的条件，一般选用280～380℃，2～25MPa氢气压力，优选350～400℃，10～15MPa，以过渡金属化合物为催化剂；加氢后的热解生物质油经过过滤除去杂质，静置分层除去水相，再将油相蒸馏，收集馏程在70～205℃之间的有机物，即为生物质汽油。研究实践表明，由热解生物质油加氢得到的生物质汽油与燃料乙醇有更好的互溶性，并且可以对燃料乙醇的吸水效应有一定的抑制作用。这是由于燃料乙醇是由农作物，即富含糖类，富含含氧有机物的物质酿制产生，与来自于含氧有机物加氢的生物质汽油中的化合物在化学结构上有很多相似之处，所以两者的互溶性更好。同时生物质汽油中的烃类的加入，也抑制了燃料乙醇的吸水。

进一步，所述复合添加剂的配制方法如下：以重量计，防腐剂3～5份，助稳剂11～20份，优选11～13份，增燃剂5～20份，优选15～20份。

其中，所述防腐剂由防腐剂A和防腐剂B混合制成的，所述防腐剂A是苯丙三唑、巯基苯丙三唑、甲基苯丙三唑中的一种或几种，所述防腐剂B是乙二醇、丙三醇、丁四醇、季戊四醇中的一种或几种，所述防腐剂A和防腐剂B按以下的重量份数进行配制：防腐剂A 5～10份，防腐剂B 1～3份。

所述助稳剂由助稳剂A和助稳剂B混合制成，所述助稳剂A是六偏磷酸钠、六偏磷酸钾中的一种或两种，所述助稳剂B是硫代乙酰胺、巯基乙酸、巯基丙酸、硫代甘油、巯基丁二酸中的一种或几种，所述助稳剂A和助稳剂B按以下的重量份数进行配制：助稳剂A 1～7份，助稳剂B 3～8份。

所述增燃剂由增燃剂A和增燃剂B混合制成，所述增燃剂A是碳6到碳10芳烃中的一种或几种，所述增燃剂B是碳6到碳11烷烃中的一种或几种，所述增燃剂A和增燃剂B按以下的重量份数进行配制：增燃剂A 1～5份，增燃剂B 4～7份。

进一步，以体积分数计，改性燃料乙醇/（烃类汽油+改性燃料乙醇）为0～99.99%，优选5～20%。

进一步，烃类汽油是指由链烷烃、环烷烃、烯烃、芳烃中的一种或几种组成而成的混合或单一烃类物质，其馏程在70～205℃之间。

改性燃料乙醇比普通燃料乙醇在抗腐蚀性和燃烧性能上都略胜一筹。研究实践表明，如果仅将燃料乙醇与生物质汽油混合，或是仅将燃料乙醇与复合添加剂混合，再与烃类汽油调制而成的乙醇汽油，在抗腐蚀性、稳定性以及燃烧性能上均不如上述将改性燃料乙醇与烃类汽油调制而成的乙醇汽油。这是由于生物质汽油来源于含氧化合物加氢，由含氧有机物加氢脱水得到的烃类本身在燃烧性能、稳定性以及抗吸水性上就强于燃料乙醇，并且与燃料乙醇的互溶性好。复合添加剂可以提升燃料乙醇的防蚀性、稳定性、助燃性。当生物质汽油与复合添加剂配合使用，即按一定比例制成燃料乙醇改性剂后，再加入到燃料乙醇中，防蚀、助稳、増燃的作用大于两者的单独使用。

利用本发明调和的乙醇汽油，不易吸水分层，燃烧性能好，对橡胶元件的溶解性以及对金属部件的腐蚀性都显著下降。同时，本发明的生物质汽油，来源于废弃的生物质，属于再生能源。所以本发明也为玉米秸秆、果壳果核、树皮树根等废弃生物质的加工再利用提供了新思路，更加突出了使用乙醇汽油的环保意义。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

将来源于热解树皮的生物质油加氢，加氢条件为12MPa氢气压力，反应温度280℃，以MoS₂为催化剂，加氢后经过过滤除去杂质，静置分层除去水相，并收集馏程在70～205℃之间的有机物为生物质汽油。复合添加剂的配制方法如下：以重量计，防腐剂5份，助稳剂12份，增燃剂7份。其中，防腐剂的配制方法为，以重量计，防腐剂A 5份，防腐剂B 2份，防腐剂A为苯丙三唑，防腐剂B由丙三醇和季戊四醇组成，两者比例（以重量计）为1/1。助稳剂的配制方法为，以重量计，助稳剂A 3份，助稳剂B 8份，助稳剂A为六偏磷酸钾，助稳剂B为硫代乙酰胺。增燃剂的配制方法为，以重量计，增燃剂A 4份，增燃剂B 7份，增燃剂A为二甲苯，增燃剂B为异辛烷。

将生物质汽油与复合添加剂在常温常压下混合，制成燃料乙醇改性剂，再将燃料乙醇改性剂加入到燃料乙醇中，调制成改性燃料乙醇，以重量计，生物质汽油占改性燃料乙醇的比例为20%，燃料乙醇占改性燃料乙醇的比例为75 %，复合添加剂占改性燃料乙醇的比例为5%。烃类汽油为燕山直馏汽油，与改性燃料乙醇在常温常压下混合，以体积计，改性燃料乙醇/（烃类汽油+改性燃料乙醇）为10%，作为乙醇汽油1。

实施例2

生物质汽油同实施例1，烃类汽油同实施例1，复合添加剂同实施例1。将生物质汽油与复合添加剂在常温常压下混合，制成燃料乙醇改性剂，再将燃料乙醇改性剂加入到燃料乙醇中，调制成改性燃料乙醇，以重量计，生物质汽油占改性燃料乙醇的比例为40 %，燃料乙醇占改性燃料乙醇的比例为55 %，复合添加剂占改性燃料乙醇的比例为5 %。烃类汽油与改性燃料乙醇在常温常压下混合，以体积计，改性燃料乙醇/（烃类汽油+改性燃料乙醇）为10%，作为乙醇汽油2。

实施例3

生物质汽油同实施例1，烃类汽油同实施例1，复合添加剂同实施例1。将生物质汽油与复合添加剂在常温常压下混合，制成燃料乙醇改性剂，再将燃料乙醇改性剂加入到燃料乙醇中，调制成改性燃料乙醇，以重量计，生物质汽油占改性燃料乙醇的比例为20%，燃料乙醇占改性燃料乙醇的比例为72%，复合添加剂占改性燃料乙醇的比例为8%。烃类汽油与改性燃料乙醇在常温常压下混合，以体积计，改性燃料乙醇/（烃类汽油+改性燃料乙醇）为10%，作为乙醇汽油3。

实施例4

生物质汽油同实施例1，烃类汽油同实施例1。复合添加剂的配制方法如下：以重量计，防腐剂5份，助稳剂14份，增燃剂9份。其中，防腐剂的配制方法为，以重量计，防腐剂A 7份，防腐剂B 1份，防腐剂A为甲基苯丙三唑，防腐剂B由丙三醇和季戊四醇组成，两者比例（以重量计）为3/1。助稳剂的配制方法为，以重量计，助稳剂A 2份，助稳剂B 5份，助稳剂A为六偏磷酸钠，助稳剂B为硫代乙酰胺。增燃剂的配制方法为，以重量计，增燃剂A 3份，增燃剂B 4份，增燃剂A为甲苯，增燃剂B为环己烷。

将生物质汽油与复合添加剂在常温常压下混合，制成燃料乙醇改性剂，再将燃料乙醇改性剂加入到燃料乙醇中，调制成改性燃料乙醇，以重量计，生物质汽油占改性燃料乙醇的比例为20%，燃料乙醇占改性燃料乙醇的比例为75%，复合添加剂占改性燃料乙醇的比例为5%。烃类汽油与改性燃料乙醇在常温常压下混合，以体积计，改性燃料乙醇/（烃类汽油+改性燃料乙醇）为10%，作为乙醇汽油4。

对比例1，烃类汽油同实施例1，将烃类汽油直接与燃料乙醇混合，以体积计，燃料乙醇/（烃类汽油+燃料乙醇）为10%，配制成乙醇汽油5。

对比例2，生物质汽油同实施例1，烃类汽油同实施例1，将生物质汽油与燃料乙醇在常温常压下混合，配制成改性燃料乙醇，以重量计，生物质汽油/改性燃料乙醇为20%，再将改性燃料乙醇与烃类汽油混合，以体积剂，改性燃料乙醇/（烃类汽油+改性燃料乙醇）为10%，作为乙醇汽油6。

对比例3，烃类汽油同实施例1，复合添加剂同实施例1，在燃料乙醇中加入复合添加剂，配制成改性燃料乙醇，以重量计，复合添加剂占改性燃料乙醇的比例为5%，将改性燃料乙醇与烃类汽油在常温常压下进行混合，以体积计，改性燃料乙醇/（烃类汽油+改性燃料乙醇）为10%，作为乙醇汽油7。

测试乙醇汽油1～7的性质，如表1所示。

表1 乙醇汽油1～7的性质

Claims

1.一种调和乙醇汽油的方法，其特征在于：将生物质汽油与复合添加剂混合，调制成燃料乙醇改性剂，将燃料乙醇改性剂加入到燃料乙醇中，制成改性燃料乙醇，改性燃料乙醇再与烃类汽油混合，调和成乙醇汽油。

2.根据权利要求1所述的调和乙醇汽油的方法，其特征在于：以重量计，所述生物质汽油占改性燃料乙醇的比例为5～50%，所述燃料乙醇占改性燃料乙醇的比例为45～90%，所述复合添加剂占改性燃料乙醇的比例为5～50%。

3.根据权利要求1或2所述的调和乙醇汽油的方法，其特征在于：所述生物质汽油是由热解生物质油在高压加氢条件下生成的；所述热解生物质油是由生物质被研磨成颗粒后，在隔绝空气的条件下，迅速被加热到一定温度，后又迅速冷凝，生成的一种棕黑色液体；所述高压加氢的条件，选用280～380℃，2～25MPa氢气压力，以过渡金属化合物为催化剂；加氢后的热解生物质油经过过滤除去杂质，静置分层除去水相，再将油相蒸馏，收集馏程在70～205℃之间的有机物，即为生物质汽油。

4.根据权利要求3所述的调和乙醇汽油的方法，其特征在于：所述生物质为玉米秸秆、果壳果核或树皮树根。

5.根据权利要求1或2所述的调和乙醇汽油的方法，其特征在于：所述复合添加剂的配制方法如下：以重量计，防腐剂3～5份，助稳剂11～20份，增燃剂5～20份。

6.根据权利要求5所述的调和乙醇汽油的方法，其特征在于：所述防腐剂由防腐剂A和防腐剂B混合制成的，所述防腐剂A是苯丙三唑、巯基苯丙三唑、甲基苯丙三唑中的一种或几种，所述防腐剂B是乙二醇、丙三醇、丁四醇、季戊四醇中的一种或几种，所述防腐剂A和防腐剂B按以下的重量份数进行配制：防腐剂A 5～10份，防腐剂B 1～3份。

7.根据权利要求5所述的调和乙醇汽油的方法，其特征在于：所述助稳剂由助稳剂A和助稳剂B混合制成，所述助稳剂A是六偏磷酸钠、六偏磷酸钾中的一种或两种，所述助稳剂B是硫代乙酰胺、巯基乙酸、巯基丙酸、硫代甘油、巯基丁二酸中的一种或几种，所述助稳剂A和助稳剂B按以下的重量份数进行配制：助稳剂A 1～7份，助稳剂B 3～8份。

8.根据权利要求5所述的调和乙醇汽油的方法，其特征在于：所述增燃剂由增燃剂A和增燃剂B混合制成，所述增燃剂A是碳6到碳10芳烃中的一种或几种，所述增燃剂B是碳6到碳11烷烃中的一种或几种，所述增燃剂A和增燃剂B按以下的重量份数进行配制：增燃剂A 1～5份，增燃剂B 4～7份。

9.根据权利要求1或2所述的调和乙醇汽油的方法，其特征在于：以体积分数计，改性燃料乙醇/烃类汽油+改性燃料乙醇为0～99.99%。

10.根据权利要求1或2所述的调和乙醇汽油的方法，其特征在于：烃类汽油是指由链烷烃、环烷烃、烯烃、芳烃中的一种或几种组成而成的混合或单一烃类物质，其馏程在70～205℃之间。