CN109576011A - 一种复合型车用清洁汽油及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于汽油技术领域，具体涉及一种复合型车用清洁汽油及其制备方法。所述复合型车用清洁汽油，原料由下列组分按重量分数组成，汽油60‑82份，乙醇15‑20份，甲醇3‑5份，表面活性剂3‑15份，复合添加剂2‑3份；所述复合添加剂的组分及重量分数为增溶剂60‑80份、缓蚀剂1‑5份、抗氧化剂1‑5份、增效剂10‑20份、抗磨剂0.5‑1份、催化剂5‑10份，使得甲醇、乙醇与汽油具有较好的相容性，且抗腐蚀性强，车辆在运行过程中降低气阻产生，原料简单易得，生产成本低。与现有技术相比，本发明配制工艺简单、生产成本低廉，是理想的一种替代性环保能源，具有明显、良好的经济效益，能广泛普及应用到机动车领域。

Description

一种复合型车用清洁汽油及其制备方法
技术领域
本发明属于汽油技术领域，具体涉及一种复合型车用清洁汽油及其制备方法。
背景技术
汽油作为一种重要的石油炼制产品，在燃料结构中占有较高的份额，是重要的动力燃料。因此，当今世界面临着两大问题：一是石油能源危机。世界石油储量有限，而且随着经济的发展，石油消费量正逐年增加。二是环境污染。我国拥有汽车增加速度很快，以石油成品油作燃料时，汽车排放尾气中含有的碳氧化合物、碳氢化合物、氮氧化合物、硫氧化合物和石油中含有的多种致癌物质严重威胁着人们的健康。另外汽车排放的二氧化碳导致臭氧层破坏和地球温室效应增加，已造成人居环境空气质量的严重恶化。因此，积极寻求和发展清洁能源已成为各国的头等大事，相对于电能、液氢、液化石油气、天然气、核能等，醇基燃料以其优异的品质被认为是最有前途的汽车代用清洁燃料，复合型车用清洁汽油发展势在必行。
如专利号CN201310721981.4一种甲醇汽油添加剂及含有该添加剂的甲醇汽油，甲醇汽油添加剂，各组分按质量配比为：甲苯4～32％，二甲苯4～42％，C5H12和C7H160.5～10％，异丁醇3～43％，异丙醇4～33％，异戊醇0.8～15％，乙醇1～8％，防冻剂1～6％，抗氧防胶剂0.2～3％，金属钝化剂0.05～0.6％，清净分散剂0.008～0.06％，防腐剂1～6％，乳化剂2～8％。所述甲醇汽油把汽油和石脑油、石油醚、120#溶剂油、轻烃、甲醇燃料、与甲醇汽油添加剂混合均匀，通过改性凹凸棒吸附稳定剂过滤即可。采用本发明的甲醇汽油添加剂配制生产的甲醇汽油，特别适应高原缺氧地区使用。其起车快、怠速稳、燃烧时有害物质排放低，在高原缺氧地区动力性能好，抗腐蚀能力强，低温不分层，不产生气阻，但是其含有甲苯、二甲苯等剧毒物，会影响其芳烃含量值。
专利号CN201010227202.1公开了一种甲醇汽油添加剂及其配制的甲醇汽油以及它们的生产方法，甲醇汽油添加剂按以下质量百分比配比：正丁醇20～40％；乙醇5～25％；丙酮3～13％；叔丁醇2～10％；十二醇4～9％；2-6二叔丁基-4-甲基苯酚2～6％；AH-BSF-217铜腐抑制剂1.5～5％；异丙醚5～15％；环戊二烯三羰基锰2～4％。生产方法为：按顺序加入原料，在反应釜中充分搅拌30～60分钟后，取样观察其颜色变化，当其变为透明黄色或淡红色液体时，即可停止搅拌，然后打入成品罐。甲醇汽油的配制：各组份质量百分比为：甲醇汽油添加剂0.5％～5％；甲醇15～60％；组份油34.7～84％。本发明甲醇汽油添加剂配制的甲醇汽油，具有辛烷值高、抗爆性能好、燃烧充分、降低汽车尾气排放、无气阻、汽车冷启动容易等优点，但是其锰含量、芳香烃含量会超标。
专利号CN201310064713.X公开一种环保复合型甲醇汽油的制备方法，先将蓖麻油和由蓖麻油制备的生物柴油混合，将上述混合物加入甲醇中，得到第一溶液，然后向第一溶液中加入碳酸二甲酯、二甲醚和丙炔醇，得到第二溶液，将第二溶液与85-97#汽油搅拌混合，即得到环保型甲醇汽油，本发明得到的环保型甲醇汽油在40到-20℃下保持稳定不分层，饱和蒸汽压能保持在50kPa以内，有效地降低气阻倾向。由于本发明主要采用蓖麻油和由蓖麻油制备的生物柴油作为甲醇汽油的增强剂和降气阻剂，同时避免使用非环保性的添加剂，保证燃料的环保性，能够有效地降低生产成本，提高经济效益，但是夏天使用时车辆容易产生气阻。
发明内容
为了解决上述复合型醇类与烃类汽油互溶性差，容易出现分层，车辆运行中容易产生较大的气阻等问题，本发明提供一种复合型车用清洁汽油及其制备方法。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种复合型车用清洁汽油，原料由下列组分按重量分数组成，汽油60-82份，乙醇15-20份，甲醇3-5份，表面活性剂3-15份，复合添加剂2-3份；所述复合添加剂的组分及重量分数为增溶剂60-80份、缓蚀剂1-5份、抗氧化剂1-5份、增效剂10-20份、抗磨剂0.5-1份、催化剂5-10份。
进一步的，汽油为国际92#或95#车用汽油；
甲醇、乙醇为工业乙醇符合国家标准；
表面活性剂包括十二烷基醇醚磺酸盐或十二烷基酚醚磺酸盐；
增溶剂包括异丙醇、正丁醇、戊醇、环己醇、正辛醇；
缓蚀剂包括苯骈三氮唑、N，N′-二亚水杨基-丙二胺；
抗氧化剂包括2,6-二叔丁基对甲基苯酚、N,N′-二仲丁基对苯二胺中的一种或多种；
增效剂包括丙酮、异丙醇胺、二乙醇胺、四氢呋喃中的一种或多种的混合物；
抗磨剂包括有机磷化物。
进一步的，原料由下列组分按重量分数组成，汽油60份，乙醇20份，甲醇3份，表面活性剂14份，复合添加剂3份；所述复合添加剂的组分及重量分数为增溶剂60份、缓蚀剂5份、抗氧化剂5份、增效剂20份、抗磨剂1份、催化剂9份。
进一步的，原料由下列组分按重量分数组成，汽油68份，乙醇17份，甲醇4份，表面活性剂8.5份，复合添加剂2.5份；所述复合添加剂的组分及重量分数为增溶剂70份、缓蚀剂3份、抗氧化剂2.2份、增效剂17份、抗磨剂0.8份、催化剂7份。
进一步的，原料由下列组分按重量分数组成，汽油75份，乙醇15份，甲醇5份，表面活性剂3份，复合添加剂2份；所述复合添加剂的组分及重量分数为增溶剂80份、缓蚀剂1份、抗氧化剂1.3份、增效剂10份、抗磨剂0.7份、催化剂7份。
一种复合型车用清洁汽油的制备方法，制备上述的复合型车用清洁汽油，其方法具体如下：
步骤一，制备复合添加剂
将缓蚀剂、抗氧化剂、增效剂、抗磨剂、催化剂依次加入到含有增溶剂的反应容器，缓慢搅拌并升温至20-50℃，充分混合均匀，得到复合添加剂；
步骤二，制备复合型车用清洁汽油
将表面活性剂加入到含有乙醇的反应容器中，缓慢搅拌并升温至30-50℃，充分混合均匀后，得到溶液A；
将步骤一中的复合添加剂到含有甲醇的反应容器，缓慢搅拌并升温至30-50℃，充分混合均匀后，得到溶液B；
将溶液A、溶液B依次加入到含有汽油的反应容器中，缓慢搅拌并恒温反应至溶液澄清，静置，获得复合型车用清洁汽油。
进一步的，步骤一增溶剂：缓蚀剂：增效剂：抗氧化剂：抗磨剂：催化剂的体积比为100：1.2-5.5：15-40：1.2-5.5：0.55-1.2：5.5-13。
进一步的，步骤二中表面活性剂与乙醇的体积比为1：1-10。
进一步的，步骤二中复合添加剂：甲醇的体积比为1：1-5。
进一步的，步骤二中汽油：溶液A：溶液B的体积比为100：10-40：2-10。
本发明提供一种复合型车用清洁汽油，原料由下列组分按重量分数组成，汽油60-82份，乙醇15-20份，甲醇3-5份，表面活性剂3-15份，复合添加剂2-3份；所述复合添加剂的组分及重量分数为增溶剂60-80份、缓蚀剂1-5份、抗氧化剂1-5份、增效剂10-20份、抗磨剂0.5-1份、催化剂5-10份，使得甲醇、乙醇与汽油具有较好的相容性，且抗腐蚀性强，车辆在运行过程中降低气阻产生，原料简单易得，生产成本低。与现有技术相比，本发明配制工艺简单、生产成本低廉，是理想的一种替代性环保能源，具有明显、良好的经济效益，能广泛普及应用到机动车领域。
附图说明
图1为复合型车用清洁汽油的制备方法流程图。
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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
一种复合型车用清洁汽油，原料由下列组分按重量分数组成，汽油60-82份，乙醇15-20份，甲醇3-5份，表面活性剂3-15份，复合添加剂2-3份；所述复合添加剂的组分及重量分数为增溶剂60-80份、缓蚀剂1-5份、抗氧化剂1-5份、增效剂10-20份、抗磨剂0.5-1份、催化剂5-10份。
汽油为国际92#或95#车用汽油；
甲醇、乙醇为工业乙醇符合国家标准；
表面活性剂包括十二烷基醇醚磺酸盐或十二烷基酚醚磺酸盐；
增溶剂包括异丙醇、正丁醇、戊醇、环己醇、正辛醇；
缓蚀剂包括苯骈三氮唑、N，N′-二亚水杨基-丙二胺；
抗氧化剂包括2,6-二叔丁基对甲基苯酚、N,N′-二仲丁基对苯二胺中的一种或多种；
增效剂包括丙酮、异丙醇胺、二乙醇胺、四氢呋喃中的一种或多种的混合物；
抗磨剂包括有机磷化物。
实施例一
一种复合型车用清洁汽油，其原料由下列组分按重量分数组成，汽油60份，乙醇20份，甲醇3份，表面活性剂14份，复合添加剂3份；所述复合添加剂的组分及重量分数为增溶剂60份、缓蚀剂5份、抗氧化剂5份、增效剂20份、抗磨剂1份、催化剂9份。
如图1所示，一种复合型车用清洁汽油的制备方法，其方法具体如下：
S1：制备复合添加剂
将缓蚀剂N，N′-二亚水杨基-丙二胺、抗氧化剂2,6-二叔丁基对甲基苯酚、增效剂四氢呋喃、抗磨剂有机磷化物、催化剂依次加入到含有增溶剂戊醇的反应容器，其中增溶剂：缓蚀剂：增效剂：抗氧化剂：抗磨剂：催化剂的体积比为100：1.2：15：1.2：0.55：5.5，缓慢搅拌并升温至50℃，充分混合均匀，得到复合添加剂；
S2：制备复合型车用清洁汽油
将表面活性剂十二烷基醇醚磺酸盐加入到含有乙醇的反应容器中，表面活性剂与乙醇的体积比为1：1.2，缓慢搅拌并升温至45℃，充分混合均匀后，得到溶液A；
将步骤一中的复合添加剂到含有甲醇的反应容器，其中复合添加剂：甲醇的体积比为1：1.2，缓慢搅拌并升温至30℃，充分混合均匀后，得到溶液B；
将溶液A、溶液B依次加入到含有汽油的反应容器中，其中汽油：溶液A：溶液B的体积比为100：10：3，缓慢搅拌并恒温反应至溶液澄清，静置，获得复合型车用清洁汽油。
S3：复合型车用清洁汽油的性能测试
将复合型车用清洁汽油放置于温度28-33℃，相对湿度75-85％，大气压95-96Kpa的环境条件进行排放性能、经济性能、动力性能及其物理性能的测试；
排放性能测试：样机分别燃用商品汽油和复合型车用清洁汽油，采用自由加速烟度试验方法，利用AVLDITCOM4000型排放测试仪测试样车的不透光烟度值，通过测试可知商品汽油的自由加速烟度值为3.05m-1，复合型车用清洁汽油的自由加速烟度值为2.12m-1。
经济性能测试：样机分别燃烧商品汽油和复合型车用清洁汽油，测试样机在2500r/min时的负荷特性试验，通过测试可知商品汽油的最低燃料消耗率265g/kW·h，复合型车用清洁汽油最低燃料消耗率241/kW·h；商品汽油的平均燃料消耗率327g/kW·h，复合型车用清洁汽油平均燃料消耗率288/kW·h。
动力性能测试：样机在100％油门开度下，分别燃用商品汽油和复合型车用清洁汽油，转速从2500r/min至4500r/min的外特性试验，通过测试可知在转速4500r/min时，商品汽油的最大功率为64.1kW，复合型车用清洁汽油的最大功率为75.5kW；在转速为2500r/min时，商品汽油的最大转矩为223N·m，复合型车用清洁汽油的最大转矩为252N·m。
实施例二
一种复合型车用清洁汽油，其原料由下列组分按重量分数组成，汽油68份，乙醇17份，甲醇4份，表面活性剂8.5份，复合添加剂2.5份；所述复合添加剂的组分及重量分数为增溶剂70份、缓蚀剂3份、抗氧化剂2.2份、增效剂17份、抗磨剂0.8份、催化剂7份。
如图1所示，一种复合型车用清洁汽油的制备方法，其方法具体如下：
S1：制备复合添加剂
将缓蚀剂N，N′-二亚水杨基-丙二胺、抗氧化剂2,6-二叔丁基对甲基苯酚、增效剂四氢呋喃、抗磨剂有机磷化物、催化剂依次加入到含有增溶剂戊醇的反应容器，其中增溶剂：缓蚀剂：增效剂：抗氧化剂：抗磨剂：催化剂的体积比为100：2.7：28：2.5：0.8：9.5，缓慢搅拌并升温至50℃，充分混合均匀，得到复合添加剂；
S2：制备复合型车用清洁汽油
将表面活性剂十二烷基醇醚磺酸盐加入到含有乙醇的反应容器中，其中表面活性剂与乙醇的体积比为1：5.2，缓慢搅拌并升温至45℃，充分混合均匀后，得到溶液A；
将步骤一中的复合添加剂到含有甲醇的反应容器，其中复合添加剂：甲醇的体积比为1：2.5，缓慢搅拌并升温至30℃，充分混合均匀后，得到溶液B；
将溶液A、溶液B依次加入到含有汽油的反应容器中，其中汽油：溶液A：溶液B的体积比为100：30：6，缓慢搅拌并恒温反应至溶液澄清，静置，获得复合型车用清洁汽油。
S3：复合型车用清洁汽油的性能测试
将复合型车用清洁汽油放置于温度28-33℃，相对湿度75-85％，大气压95-96Kpa的环境条件进行排放性能、经济性能、动力性能及其物理性能的测试；
排放性能测试：样机分别燃用商品汽油和复合型车用清洁汽油，采用自由加速烟度试验方法，利用AVLDITCOM4000型排放测试仪测试样车的不透光烟度值，通过测试可知商品汽油的自由加速烟度值为3.05m-1，复合型车用清洁汽油的自由加速烟度值为2.02m-1。
经济性能测试：样机分别燃烧商品汽油和复合型车用清洁汽油，测试样机在2500r/min时的负荷特性试验，通过测试可知商品汽油的最低燃料消耗率265g/kW·h，复合型车用清洁汽油最低燃料消耗率231/kW·h；商品汽油的平均燃料消耗率327g/kW·h，复合型车用清洁汽油平均燃料消耗率280/kW·h。
动力性能测试：样机在100％油门开度下，分别燃用商品汽油和复合型车用清洁汽油，转速从2500r/min至4500r/min的外特性试验，通过测试可知在转速4500r/min时，商品汽油的最大功率为64.1kW，复合型车用清洁汽油的最大功率为78.5kW；在转速为2500r/min时，商品汽油的最大转矩为223N·m，复合型车用清洁汽油的最大转矩为263N·m。
通过排放性能、经济性能、动力性能测试可知复合型车用清洁汽油的动力性能和经济性能均有所提高，烟度等排放量有明显降低。
实施例三
一种复合型车用清洁汽油，其原料由下列组分按重量分数组成，汽油75份，乙醇15份，甲醇5份，表面活性剂3份，复合添加剂2份；所述复合添加剂的组分及重量分数为增溶剂80份、缓蚀剂1份、抗氧化剂1.3份、增效剂10份、抗磨剂0.7份、催化剂7份。
如图1所示，一种复合型车用清洁汽油的制备方法，其方法具体如下：
S1：制备复合添加剂
将缓蚀剂N，N′-二亚水杨基-丙二胺、抗氧化剂2,6-二叔丁基对甲基苯酚、增效剂四氢呋喃、抗磨剂有机磷化物、催化剂依次加入到含有增溶剂戊醇的反应容器，其中增溶剂：缓蚀剂：增效剂：抗氧化剂：抗磨剂：催化剂的体积比为100：5.2：40：5.5：1.2：12，缓慢搅拌并升温至50℃，充分混合均匀，得到复合添加剂；
S2：制备复合型车用清洁汽油
将表面活性剂十二烷基醇醚磺酸盐加入到含有乙醇的反应容器中，表面活性剂与乙醇的体积比为1：10，缓慢搅拌并升温至45℃，充分混合均匀后，得到溶液A；
将步骤一中的复合添加剂到含有甲醇的反应容器，其中复合添加剂：甲醇的体积比为1：1-5，缓慢搅拌并升温至30℃，充分混合均匀后，得到溶液B；
将溶液A、溶液B依次加入到含有汽油的反应容器中，其中汽油：溶液A：溶液B的体积比为100：40：10，缓慢搅拌并恒温反应至溶液澄清，静置，获得复合型车用清洁汽油。
S3：复合型车用清洁汽油的性能测试
将复合型车用清洁汽油放置于温度28-33℃，相对湿度75-85％，大气压95-96Kpa的环境条件进行排放性能、经济性能、动力性能及其物理性能的测试；
排放性能测试：样机分别燃用商品汽油和复合型车用清洁汽油，采用自由加速烟度试验方法，利用AVLDITCOM4000型排放测试仪测试样车的不透光烟度值，通过测试可知商品汽油的自由加速烟度值为3.05m-1，复合型车用清洁汽油的自由加速烟度值为1.98m-1。
经济性能测试：样机分别燃烧商品汽油和复合型车用清洁汽油，测试样机在2500r/min时的负荷特性试验，通过测试可知商品汽油的最低燃料消耗率265g/kW·h，复合型车用清洁汽油最低燃料消耗率237/kW·h；商品汽油的平均燃料消耗率327g/kW·h，复合型车用清洁汽油平均燃料消耗率285/kW·h。
动力性能测试：样机在100％油门开度下，分别燃用商品汽油和复合型车用清洁汽油，转速从2500r/min至4500r/min的外特性试验，通过测试可知在转速4500r/min时，商品汽油的最大功率为64.1kW，复合型车用清洁汽油的最大功率为76.5kW；在转速为2500r/min时，商品汽油的最大转矩为223N·m，复合型车用清洁汽油的最大转矩为256N·m。
通过排放性能、经济性能、动力性能测试可知复合型车用清洁汽油的动力性能和经济性能均有所提高，烟度等排放量有明显降低。
上述仅为本发明的优选具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (10)

1.一种复合型车用清洁汽油，其特征在于：原料由下列组分按重量分数组成，汽油60-82份，乙醇15-20份，甲醇3-5份，表面活性剂3-15份，复合添加剂2-3份；所述复合添加剂的组分及重量分数为增溶剂60-80份、缓蚀剂1-5份、抗氧化剂1-5份、增效剂10-20份、抗磨剂0.5-1份、催化剂5-10份。
2.根据权利要求1所述的复合型车用清洁汽油，其特征在于：所述
汽油为国际92#或95#车用汽油；
甲醇、乙醇为工业乙醇符合国家标准；
表面活性剂包括十二烷基醇醚磺酸盐或十二烷基酚醚磺酸盐；
增溶剂包括异丙醇、正丁醇、戊醇、环己醇、正辛醇；
缓蚀剂包括苯骈三氮唑、N，N′-二亚水杨基-丙二胺；
抗氧化剂包括2,6-二叔丁基对甲基苯酚、N,N′-二仲丁基对苯二胺中的一种或多种；
增效剂包括丙酮、异丙醇胺、二乙醇胺、四氢呋喃中的一种或多种的混合物；
抗磨剂包括有机磷化物。
3.根据权利要求1所述的复合型车用清洁汽油，其特征在于：所述所述原料由下列组分按重量分数组成，汽油60份，乙醇20份，甲醇3份，表面活性剂14份，复合添加剂3份；所述复合添加剂的组分及重量分数为增溶剂60份、缓蚀剂5份、抗氧化剂5份、增效剂20份、抗磨剂1份、催化剂9份。
4.根据权利要求1所述的复合型车用清洁汽油，其特征在于：所述原料由下列组分按重量分数组成，汽油68份，乙醇17份，甲醇4份，表面活性剂8.5份，复合添加剂2.5份；所述复合添加剂的组分及重量分数为增溶剂70份、缓蚀剂3份、抗氧化剂2.2份、增效剂17份、抗磨剂0.8份、催化剂7份。
5.根据权利要求1所述的复合型车用清洁汽油，其特征在于：所述原料由下列组分按重量分数组成，汽油75份，乙醇15份，甲醇5份，表面活性剂3份，复合添加剂2份；所述复合添加剂的组分及重量分数为增溶剂80份、缓蚀剂1份、抗氧化剂1.3份、增效剂10份、抗磨剂0.7份、催化剂7份。
6.一种复合型车用清洁汽油的制备方法，其特征在于：制备权利要求1-5任一所述的复合型车用清洁汽油，其方法具体如下：
步骤一，制备复合添加剂
将缓蚀剂、抗氧化剂、增效剂、抗磨剂、催化剂依次加入到含有增溶剂的反应容器，缓慢搅拌并升温至20-50℃，充分混合均匀，得到复合添加剂；
步骤二，制备复合型车用清洁汽油
将表面活性剂加入到含有乙醇的反应容器中，缓慢搅拌并升温至30-50℃，充分混合均匀后，得到溶液A；
将步骤一中的复合添加剂到含有甲醇的反应容器，缓慢搅拌并升温至30-50℃，充分混合均匀后，得到溶液B；
将溶液A、溶液B依次加入到含有汽油的反应容器中，缓慢搅拌并恒温反应至溶液澄清，静置，获得复合型车用清洁汽油。
7.根据权利要求6所述的复合型车用清洁汽油的制备方法，其特征在于：所述步骤一增溶剂：缓蚀剂：增效剂：抗氧化剂：抗磨剂：催化剂的体积比为100：1.2-5.5：15-40：1.2-5.5：0.55-1.2：5.5-13。
8.根据权利要求6所述的复合型车用清洁汽油的制备方法，其特征在于：所述步骤二中表面活性剂与乙醇的体积比为1：1-10。
9.根据权利要求6所述的复合型车用清洁汽油的制备方法，其特征在于：所述步骤二中复合添加剂：甲醇的体积比为1：1-5。
10.根据权利要求6所述的复合型车用清洁汽油的制备方法，其特征在于：所述步骤二中汽油：溶液A：溶液B的体积比为100：10-40：2-10。
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