CN110373239A - 一种甲醇改性液体车用清洁燃料添加剂及燃料生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种甲醇改性液体车用清洁燃料添加剂及其生产工艺，包括如下重量份的组分：甲醇、清净剂、增塑剂、抗腐蚀剂、抗爆剂、活性剂、抗氧化剂、矿物油，使用该添加剂的车用清洁燃料制备方法如下：将甲醇填充进入静态混合器，与从静态混合器前端顶部加入的其他添加剂混合一段时间后，从静态混合器后端顶部加入汽油，混合而成车用清洁燃料。本发明燃料的成本低、安全可靠、适用范围广，无需改装汽车发动机，可直接替代燃料，具有优异性能，且节能效果也较为显著。

Description

一种甲醇改性液体车用清洁燃料添加剂及燃料生产工艺

技术领域

本发明涉及汽车能源技术领域，更具体的说是涉及一种甲醇改性液体车用清洁燃料添加剂及燃料生产工艺。

背景技术

随着全球能源危机越来越突出，传统的汽油发动机面临石油资源短缺的问题；汽车尾气排放污染也成为大气污染的最主要污染源。为了缓解石油资源短缺带来的压力，使用醇类代用燃料替代或部分代替传统汽油，不但燃烧清洁，还可以大幅降低常规有害物质的排放。其中的碳氢化合物、氮氧化合物、一氧化碳、二氧化碳和颗粒物的排放浓度有显著的降低，并且醇类化合物资源丰富，是理想的石油代替品。

甲醇汽油添加剂是一种新型环保燃料助剂产品，是在甲醇中加入一种复合添加剂后对甲醇进行变性处理，再按照规定比例和普通汽油混合后作为车用燃料，使其改性，使其燃烧速度、汽化热值、互溶性、爆发力加速性能等方面接近传统汽油的甲醇燃料，低比例成品油无需对发动机和装置进行改造，可直接使用。

但是使用甲醇燃料作为车用燃料替代资源存在易腐蚀、溶胀性差，动力下降、遇水分层并且汽油燃烧后所排放的污染物较多，严重污染环境和成本高的问题。进一步地，甲醇燃料在高温下，会产生胶质，引起发动机积碳在发动机内部缓慢沉积，降低燃油经济性，恶化排放，以及导致一系列的发动机故障，汽油也会排放大量污染物。

因此，如何提供一种能够减少发动机积碳、污染物的排放并且提高甲醇燃料的互溶性的甲醇改性液体车用清洁燃料添加剂及燃料生产工艺是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种能够减少发动机积碳、污染物的排放并且提高甲醇燃料的互溶性的甲醇改性液体车用清洁燃料添加剂及燃料的生产工艺。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种甲醇改性液体车用清洁燃料添加剂，包括如下重量份的组分：

优选的，在上述一种甲醇改性液体车用清洁燃料添加剂中，所述清净剂包括10-20重量份的异丙醇和0.5-1.2份的聚异丁烯。

所述清净剂的使用可以有效清除喷嘴积碳，减少排烟，确保良好的雾化性能，并保持发动机性能以及降低排放量，延长发动机使用寿命。

具体的，聚异丁烯胺还可以作为一种表面活性物质，具有清净、分散、破乳等多种功能，它可以把汽油中氧化形成的沉积物分散或增溶于汽油中，阻止它们沉积在汽油发动机的关键部位上，如喷嘴、进气阀、燃烧室等；而对于在这些部位己经形成的沉积物，汽油中的清净剂可以将它们从金属表面剥离下来，分散、胶溶于汽油中，使这些部位的作用恢复或达到新车机械参数状态，从而恢复汽车原设计参数，而且油清净剂本身也是一种多功能复合燃料添加剂，燃烧不会产生任何灰分，对汽车零部件无任何腐蚀、溶胀等不良影响。

优选的，在上述一种甲醇改性液体车用清洁燃料添加剂中，所述增塑剂包括10-30重量份的低碳烷烃、0.8-20重量份的邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、1-10重量份的聚乙二醇马来酸酯、3-18重量份的1，2-丙二醇以及3-18重量份的环氧大豆油甲酯。

增塑剂作为燃料的辅助添加剂可以提升单位质量燃料所提供的推进力，即比冲；另外以环氧大豆油作为十六烷值改进剂，既成本低廉，又绿色环保，可以得到得到硫含量低、氮含量低并且十六烷值高的车用油产品。

优选的，在上述一种甲醇改性液体车用清洁燃料添加剂中，所述抗腐蚀剂包括3-15重量份的甲苯、0.3-1.5重量份的苯并三氮唑、0.2-10重量份的甲基苯并三氮唑以及0.1-1.5重量份的丁基辛基二苯胺。

抗腐蚀剂与金属表面强烈作用，产生化学和物理吸附作用，形成良好的保护膜，从一定程度上隔离了腐蚀物质与金属件的接触，达到抑制腐蚀的目的，保护发动机燃料系统，延长试用期，也可防止生成的锈粒阻塞燃料滤网和喷嘴等，影响发动机的正常运转。

优选的，在上述一种甲醇改性液体车用清洁燃料添加剂中，所述抗爆剂为乙二醇单丁醚。

优选的，在上述一种甲醇改性液体车用清洁燃料添加剂中，所述活性剂为10-30重量份丁基起始的聚氧丙烯醚和1-10重量份的壬基酚聚氧乙烯醚。

其中，壬基酚聚氧乙烯醚起到分散、乳化的作用，并能抑制金属腐蚀，同时还能充当助溶剂的作用。

优选的，在上述一种甲醇改性液体车用清洁燃料添加剂中，所述抗氧化剂为2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚。抗氧化剂可以防止润滑油、燃料油的酸值或粘度的上升，延长发动机的使用寿命。

优选的，在上述一种甲醇改性液体车用清洁燃料添加剂中，所述甲苯为三甲苯、四甲苯中的一种或二者的混合物。

优选的，在上述一种甲醇改性液体车用清洁燃料添加剂中，所述低碳烷烃为8-14个碳的烷烃混合物或低分子量的聚合物。

优选的，在上述一种甲醇改性液体车用清洁燃料添加剂中，所述低分子量的聚合物为聚乙烯和/或聚丙烯。

优选的，在上述一种甲醇改性液体车用清洁燃料添加剂中，按体积百分比计算，包括以下组分：甲醇35％、异丙醇12％、三甲苯和/或四甲苯5％、苯并三氮唑0.5％、甲基苯并三氮唑0.5％、丁基辛基二苯胺0.8％、乙二醇单丁醚6％、碳氢溶剂20％、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯15％、丁基起始的聚氧丙烯醚15％、聚乙二醇马来酸酯3％、壬基酚聚氧乙烯醚3％、BHT0.8％、聚异丁烯0.8％、矿物油0.8％、1，2-丙二醇5％以及环氧大豆油甲酯5％。

本发明还提供了一种车用清洁燃料的生产工艺，包括以下步骤：

(1)将甲醇填充进入静态混合器；

(2)分别将清净剂、增塑剂、抗腐蚀剂、抗爆剂、活性剂、抗氧化剂以及矿物油从顶部加入静态混合器，与甲醇充分混合；

(3)以上各组分在静态混合器中混合一段时间后，将汽油从静态混合器顶部加入，进行充分混合；

(4)将充分混合后的物质从混合出口取出，得到车用清洁燃料。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明燃料添加剂稳定性好，具有良好助溶性，可有效解决橡胶溶胀问题，有效防止燃料对汽车供油系统的材料如橡胶、塑料等具有溶胀和龟裂作用，影响材料的使用性能，降低燃料中硫的含量，降低有害物质的排放；并且本发明的燃料的成本低、安全可靠、适用范围广，无需改装汽车发动机，可直接替代燃料，具有优异性能，且节能效果也较为显著。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1附图为本发明静态混合器的示意图；

N₁为甲醇进口，N₂为添加剂进口，N₃为汽油进口，N₄为混合口。

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。本发明实施例公开了一种甲醇改性液体车用清洁燃料添加剂，包括如下重量份的组分：

为了进一步优化上述技术方案，清净剂包括10-20重量份的异丙醇和0.5-1.2份的聚异丁烯。

为了进一步优化上述技术方案，增塑剂包括10-30重量份的低碳烷烃、0.8-20重量份的邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、1-10重量份的聚乙二醇马来酸酯、3-18重量份的1，2-丙二醇以及3-18重量份的环氧大豆油甲酯。

为了进一步优化上述技术方案，抗腐蚀剂包括3-15重量份的甲苯、0.3-1.5重量份的苯并三氮唑、0.2-10重量份的甲基苯并三氮唑以及0.1-1.5重量份的丁基辛基二苯胺。

为了进一步优化上述技术方案，抗爆剂为乙二醇单丁醚。

为了进一步优化上述技术方案，活性剂为10-30重量份丁基起始的聚氧丙烯醚和1-10重量份的壬基酚聚氧乙烯醚。

为了进一步优化上述技术方案，抗氧化剂为2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚。

为了进一步优化上述技术方案，甲苯为三甲苯、四甲苯中的一种或二者的混合物。

为了进一步优化上述技术方案，低碳烷烃为8-14个碳的烷烃混合物或低分子量的聚合物。

为了进一步优化上述技术方案，按体积百分比计算，包括以下组分：甲醇35％、异丙醇12％、三甲苯和/或四甲苯5％、苯并三氮唑0.5％、甲基苯并三氮唑0.5％、丁基辛基二苯胺0.8％、乙二醇单丁醚6％、碳氢溶剂20％、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯15％、丁基起始的聚氧丙烯醚15％、聚乙二醇马来酸酯3％、壬基酚聚氧乙烯醚3％、BHT0.8％、聚异丁烯0.8％、矿物油0.8％、1，2-丙二醇5％以及环氧大豆油甲酯5％。

本发明还公开了一种甲醇改性液体车用清洁燃料添加剂生产燃料的工艺，包括以下步骤：

(1)将甲醇填充进入静态混合器；

(2)分别将清净剂、增塑剂、抗腐蚀剂、抗爆剂、活性剂、抗氧化剂以及矿物油从顶部加入静态混合器，与甲醇充分混合；

(3)以上各组分在静态混合器中混合一段时间后，将汽油从静态混合器顶部加入，进行充分混合；

(4)将充分混合后的物质从混合出口取出，得到车用清洁燃料。

实施例1

将35重量份的甲醇从N₁填充进入静态混合器，然后分别取12重量份的异丙醇、5重量份的三甲苯、0.5重量份的苯并三氮唑、0.5重量份的甲基苯并三氮唑、0.8重量份的丁基辛基二苯胺、6重量份的乙二醇单丁醚、20重量份的低碳烷烃、15重量份的邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、15重量份的丁基起始的聚氧丙烯醚、3重量份的聚乙二醇马来酸酯、3重量份的壬基酚聚氧乙烯醚、0.8重量份的BHT、0.8重量份的聚异丁烯、0.8重量份的矿物油、5重量份的1，2-丙二醇以及5重量份的环氧大豆油甲酯，将其从静态混合器前端顶部N₂加入，与甲醇充分反应一段时间，将一定重量的汽油从静态混合器后端顶部N₃加入，进行充分混合后从静态混合器的出口N₄取出，得到车用清洁燃料。

实施例2

将45重量份的甲醇从N₁填充进入静态混合器，然后分别取10重量份的异丙醇、3重量份的三甲苯、0.3重量份的苯并三氮唑、0.2重量份的甲基苯并三氮唑、0.1重量份的丁基辛基二苯胺、0.5重量份的乙二醇单丁醚、10重量份的低碳烷烃、0.8重量份的邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、10重量份的丁基起始的聚氧丙烯醚、1重量份的聚乙二醇马来酸酯、1重量份的壬基酚聚氧乙烯醚、0.5重量份的BHT、0.5重量份的聚异丁烯、0.5重量份的矿物油、3重量份的1，2-丙二醇以及3重量份的环氧大豆油甲酯，将其从静态混合器前端顶部N₂加入，与甲醇充分反应一段时间，将一定重量的汽油从静态混合器后端顶部N₃加入，进行充分混合后从静态混合器的出口N₄取出，得到车用清洁燃料。

实施例3

将13重量份的甲醇从N₁填充进入静态混合器，然后分别取20重量份的异丙醇、15重量份的四甲苯、1.5重量份的苯并三氮唑、10重量份的甲基苯并三氮唑、1.5重量份的丁基辛基二苯胺、10重量份的乙二醇单丁醚、30重量份的低碳烷烃、20重量份的邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、30重量份的丁基起始的聚氧丙烯醚、10重量份的聚乙二醇马来酸酯、10重量份的壬基酚聚氧乙烯醚、1.2重量份的BHT、1.2重量份的聚异丁烯、1.2重量份的矿物油、18重量份的1，2-丙二醇以及18重量份的环氧大豆油甲酯，将其从静态混合器前端顶部N₂加入，与甲醇充分反应一段时间，将一定重量的汽油从静态混合器后端顶部N₃加入，进行充分混合后从静态混合器的出口N₄取出，得到车用清洁燃料。

实施例4

将29重量份的甲醇从N₁填充进入静态混合器，然后分别取15重量份的异丙醇、9重量份的四甲苯、0.9重量份的苯并三氮唑、5重量份的甲基苯并三氮唑、0.8重量份的丁基辛基二苯胺、5重量份的乙二醇单丁醚、20重量份的低碳烷烃、10重量份的邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、20重量份的丁基起始的聚氧丙烯醚、6重量份的聚乙二醇马来酸酯、6重量份的壬基酚聚氧乙烯醚、0.8重量份的BHT、0.8重量份的聚异丁烯、0.8重量份的矿物油、10重量份的1，2-丙二醇以及10重量份的环氧大豆油甲酯，将其从静态混合器前端顶部N₂加入，与甲醇充分反应一段时间，将一定重量的汽油从静态混合器后端顶部N₃加入，进行充分混合后从静态混合器的出口N₄取出，得到车用清洁燃料。

将实施例1-4中所制备的甲醇改性液体车用清洁燃料添加剂按照实施例中的添加量与汽油进行混合，得到清洁燃料，检测结果见表1：

表1本发明添加剂制备而成的清洁燃料的性能结果

将实施例1-4中所制备的甲醇改性液体车用清洁燃料添加剂按照实施例中的添加量与汽油进行混合，得到清洁燃料，使用本发明添加剂发动机排放与欧III标准的比较结果，见表2：

表2使用本发明添加剂发动机排放与欧III标准的比较结果g/(kW·h)

将实施例1-4中所制备的甲醇改性液体车用清洁燃料添加剂按照实施例中的添加量与汽油进行混合，得到清洁燃料，与普通汽车用的市售汽油进行比较，结果见表3：

表3使用本发明添加剂与市售汽油油耗对比

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种甲醇改性液体车用清洁燃料添加剂，其特征在于，包括如下重量份的组分：

2.根据权利要求1所述的一种甲醇改性液体车用清洁燃料添加剂，其特征在于，所述清净剂包括10-20重量份的异丙醇和0.5-1.2份的聚异丁烯。

3.根据权利要求1所述的一种甲醇改性液体车用清洁燃料添加剂，其特征在于，所述增塑剂包括10-30重量份的低碳烷烃、0.8-20重量份的邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、1-10重量份的聚乙二醇马来酸酯、3-18重量份的1，2-丙二醇以及3-18重量份的环氧大豆油甲酯。

4.根据权利要求1所述的一种甲醇改性液体车用清洁燃料添加剂，其特征在于，所述抗腐蚀剂包括3-15重量份的甲苯、0.3-1.5重量份的苯并三氮唑、0.2-10重量份的甲基苯并三氮唑以及0.1-1.5重量份的丁基辛基二苯胺。

5.根据权利要求1所述的一种甲醇改性液体车用清洁燃料添加剂，其特征在于，所述抗爆剂为乙二醇单丁醚。

6.根据权利要求1所述的一种甲醇改性液体车用清洁燃料添加剂，其特征在于，所述活性剂为10-30重量份丁基起始的聚氧丙烯醚和1-10重量份的壬基酚聚氧乙烯醚。

7.根据权利要求1所述的一种甲醇改性液体车用清洁燃料添加剂，其特征在于，所述抗氧化剂为2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚。

8.根据权利要求4所述的一种甲醇改性液体车用清洁燃料添加剂，其特征在于，所述甲苯为三甲苯、四甲苯中的一种或二者的混合物。

9.根据权利要求4所述的一种甲醇改性液体车用清洁燃料添加剂，其特征在于，所述低碳烷烃为8-14个碳的烷烃混合物或低分子量的聚合物。

10.一种根据权利要求1-9任一项所述的甲醇改性液体车用清洁燃料添加剂生产燃料的工艺，包括以下步骤：

(1)将甲醇填充进入静态混合器；

(2)分别将清净剂、增塑剂、抗腐蚀剂、抗爆剂、活性剂、抗氧化剂以及矿物油从顶部加入静态混合器，与甲醇充分混合；

(3)以上各组分在静态混合器中混合一段时间后，将汽油从静态混合器顶部加入，进行充分混合；

(4)将充分混合后的物质从混合出口取出，得到车用清洁燃料。