CN110616092A - 一种高清洁汽油燃料 - Google Patents

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Abstract

本发明属于清洁燃料技术领域，具体涉及一种高清洁汽油燃料，按重量份数计，主要由以下原料组成：煤基费托合成石脑油10～50份、稳定轻烃15～45份、烷基化油20～70份和复合助剂15～35份。本发明具有产品更加清洁环保，改善了燃料性能、减少排放，解决了油耗高、动力差、润滑性差的具体问题和制备方法简单可行，具有操作性的优点。

Description

一种高清洁汽油燃料
技术领域
本发明属于清洁燃料技术领域，具体涉及一种高清洁汽油燃料。
背景技术
随着汽车保有量的日益增加、石油资源的减少以及环保要求日益严格，降低燃油消耗和改善排放成为当今的主题。
我国能源结构为“富煤、少油、有气”，以煤为主，多元发展，煤炭因其储量大和价格相对稳定，煤制油项目正在全国多地形成，利用高科技冶炼技术，由传统煤化工向煤基清洁能源升级，煤基化工产品已优于石化原料作为组分使用。为打赢污染防治攻坚战，建设美丽中国奠定坚实的产业基础，国家发改委会同有关部门研究制定了《绿色产业指导目录(2019年版)》，其中把“传统能源清洁高效利用，清洁燃油生产”被七部委列入绿色产业。
随着我国燃油质量的不断升级(从普通燃油逐步提升到国六标准)，传统燃油不能满足环保要求，向高清洁、超清洁方向发展，这是一种必然趋势。我国在2020年将停售石化汽油，取而代之的是含氧的乙醇汽油。但经过试点应用发现：汽车油耗增大、动力变差、润滑性降低等不足之处，亟待解决。
申请公布日为2014年12月24日，申请公布号为CN104232174A的中国发明专利申请，其公开了一种合成清洁汽油，包括以下重量百分比的组分：甲醇35～50％、石脑油20～35％、乙醇15～20％、乙醛5～10％、四氢呋喃5～10％、添加剂5～10％；所述添加剂是由下述重量百分比的原料组成：聚乙烯基吡咯烷酮20～40％、聚异丁烯胺15～45％、三乙胺15～25％、二甲苯10～40％、混苯5～10％。该发明虽然减少了CO和HC的排放量，但是并没有减少NO的排放量。
授权公告日为2019年5月14日，授权公告号为CN108929725B的中国发明专利，其公开了一种车用醇醚基清洁汽油，其由以下质量分数的各原料组成：直馏汽油40-60％烷基化汽油20-30％，石油醚8-20％，混合醇5-10％，C4-C5醚类化合物0.5-2.8％，C2-C3二胺类化合物0.1-0.5％。该发明在抗爆性能取得了不错的成效，但在其它方面还存在欠缺。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高清洁汽油燃料，用以提高其诱导期、节油率和降低NO排放量。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种高清洁汽油燃料，按重量份数计，主要由以下原料组成：煤基费托合成石脑油10～50份、稳定轻烃15～45份、烷基化油20～70份和复合助剂15～35份。
在本发有提供的高清洁汽油燃料中，优选地，按重量份数计，主要由以下原料组成：煤基费托合成石脑油10～30份、稳定轻烃20～30份、烷基化油30～60份和复合助剂20～30份。
在本发有提供的高清洁汽油燃料中，进一步优选地，按重量份数计，主要由以下原料组成：煤基费托合成石脑油15份、稳定轻烃20份、烷基化油50份和复合助剂20份。
在本发有提供的高清洁汽油燃料中，优选地，还包括如下重量份数的原料：脂肪酸甲酯1～6份和乙酸乙酯0.5～3份。
所述高清洁汽油燃料的制备方法为按各组分的重量份数称取原料，通过管道调和、搅拌或强制循环或直接将各原料加入混配设备中，加入的同时完成调配。
在本发有提供的高清洁汽油燃料中，优选地，所述复合助剂主要由如下重量份数份数的原料组成：30～70份、聚醚胺5～25份、聚醚5～25份和碳酸二甲酯8～35份。
在本发有提供的高清洁汽油燃料中，进一步优选地，所述复合助剂主要由如下重量份数份数的原料组成：醇类50～70份、聚醚胺10～15份、聚醚10～15份和碳酸二甲酯10～30份。
在本发有提供的高清洁汽油燃料中，更进一步优选地，所述复合助剂主要由如下重量份数份数的原料组成：醇类50份、聚醚胺15份、聚醚10份和碳酸二甲酯30份。
在本发有提供的高清洁汽油燃料中，优选地，所述复合助剂还包括如下重量份数的原料：四氢呋喃2～10份和二甲基亚砜1～5份。
所述复合助剂的制备方法为，按各组分的重量份数称取各原料，并加入到反应罐中，在常温下搅拌40～75分钟，搅拌转速控制在50～110r/min，搅拌结束后，静置90～150分钟，过滤，即得该复合助剂。
在本发有提供的高清洁汽油燃料中，进一步优选地，所述醇类为甲醇、乙醇、丙三醇、异丙醇和正丁醇中的一种或多种。其作为含氧剂、稳定剂，是清洁汽油燃料的优良调和组分。
在本发有提供的高清洁汽油燃料中，优选地，所述醇类为甲醇、乙醇、丙三醇、异丙醇和正丁醇中的一种或多种。
采用上述技术方案，由于使用煤基费托合成石脑油、稳定轻烃、烷基化油和复合助剂的合理配比，并且复合助剂选用醇类、聚醚胺、聚醚和碳酸二甲酯组配，使得本发明的高清洁汽油燃料具有以下优点：1、产品更加清洁环保；2、充分利用现有资源；3、改善了燃料性能、减少排放；4、解决了油耗高、动力差、润滑性差的具体问题；5、制备方法简单可行，具有操作性。
在本发明中脂肪酸甲酯和乙酸乙酯具有提高高清洁汽油燃料的诱导期的作用。聚醚和碳酸二甲酯对提高节油率具有协同增效作用。本发明所得的高清洁汽油燃料节油率达到了5.0％以上。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1
本实施例提供了一种高清洁汽油燃料，按重量份数计，主要由以下原料组成：煤基费托合成石脑油10kg、稳定轻烃45kg、烷基化油70kg和复合助剂15kg。
其制备方法为按各组分的重量称取原料，通过管道调和、搅拌或强制循环或直接将各原料加入混配设备中，加入的同时完成调配。
上述复合助剂主要由如下重量份数份数的原料组成：甲醇4.74kg、聚醚胺3.94kg、聚醚0.79kg和碳酸二甲酯5.53kg。该复合助剂的制备方法为，按各组分的重量称取各原料，并加入到反应罐中，在常温下搅拌40分钟，搅拌转速控制在110r/min，搅拌结束后，静置90分钟，过滤，即得该复合助剂。
实施例2
本实施例提供了一种高清洁汽油燃料，按重量份数计，主要由以下原料组成：煤基费托合成石脑油50kg、稳定轻烃15kg、烷基化油20kg和复合助剂35kg。
其制备方法为按各组分的重量称取原料，通过管道调和、搅拌或强制循环或直接将各原料加入混配设备中，加入的同时完成调配。
上述复合助剂主要由如下重量份数份数的原料组成：乙醇22.69kg、聚醚胺1.62kg、聚醚8.10kg和碳酸二甲酯2.59kg。该复合助剂的制备方法为，按各组分的重量称取各原料，并加入到反应罐中，在常温下搅拌75分钟，搅拌转速控制在50r/min，搅拌结束后，静置150分钟，过滤，即得该复合助剂。
实施例3
本实施例提供了一种高清洁汽油燃料，按重量份数计，主要由以下原料组成：煤基费托合成石脑油15kg、稳定轻烃20kg、烷基化油50kg和复合助剂20kg。
其制备方法为按各组分的重量称取原料，通过管道调和、搅拌或强制循环或直接将各原料加入混配设备中，加入的同时完成调配。
上述复合助剂主要由如下重量份数份数的原料组成：丙三醇9.52kg、聚醚胺2.86kg、聚醚1.90kg和碳酸二甲酯5.72kg。该复合助剂的制备方法为，按各组分的重量称取各原料，并加入到反应罐中，在常温下搅拌60分钟，搅拌转速控制在80r/min，搅拌结束后，静置120分钟，过滤，即得该复合助剂。
实施例4
本实施例提供了一种高清洁汽油燃料，按重量份数计，主要由以下原料组成：煤基费托合成石脑油30kg、稳定轻烃30kg、烷基化油60kg、脂肪酸甲酯1kg和乙酸乙酯3kg和复合助剂30kg。
其制备方法为按各组分的重量称取原料，通过管道调和、搅拌或强制循环或直接将各原料加入混配设备中，加入的同时完成调配。
上述复合助剂主要由如下重量份数份数的原料组成：乙醇4.63kg、丙三醇10.00kg、聚醚胺3.66kg、聚醚7.32kg和碳酸二甲酯4.39kg。该复合助剂的制备方法为，按各组分的重量称取各原料，并加入到反应罐中，在常温下搅拌50分钟，搅拌转速控制在100r/min，搅拌结束后，静置100分钟，过滤，即得该复合助剂。
实施例5
本实施例提供了一种高清洁汽油燃料，按重量份数计，主要由以下原料组成：煤基费托合成石脑油35kg、稳定轻烃24kg、烷基化油33kg和复合助剂26kg。
其制备方法为按各组分的重量称取原料，通过管道调和、搅拌或强制循环或直接将各原料加入混配设备中，加入的同时完成调配。
上述复合助剂主要由如下重量份数份数的原料组成：异丙醇14.50kg、聚醚胺2.00kg、聚醚5.50kg、碳酸二甲酯2.75kg、四氢呋喃0.75kg和二甲基亚砜0.50kg。该复合助剂的制备方法为，按各组分的重量称取各原料，并加入到反应罐中，在常温下搅拌50分钟，搅拌转速控制在70r/min，搅拌结束后，静置105分钟，过滤，即得该复合助剂。
实施例6
本实施例提供了一种高清洁汽油燃料，按重量份数计，主要由以下原料组成：煤基费托合成石脑油46kg、稳定轻烃19kg、烷基化油58kg和复合助剂28kg。
其制备方法为按各组分的重量称取原料，通过管道调和、搅拌或强制循环或直接将各原料加入混配设备中，加入的同时完成调配。
上述复合助剂主要由如下重量份数份数的原料组成：异丙醇6.42kg、正丁醇6.43kg、聚醚胺5.43kg、聚醚2.00kg、碳酸二甲酯4.00kg、四氢呋喃2.29kg和二甲基亚砜1.43kg。该复合助剂的制备方法为，按各组分的重量称取各原料，并加入到反应罐中，在常温下搅拌55分钟，搅拌转速控制在80r/min，搅拌结束后，静置135分钟，过滤，即得该复合助剂。
实施例7
本实施例提供了一种高清洁汽油燃料，按重量份数计，主要由以下原料组成：煤基费托合成石脑油32kg、稳定轻烃36kg、烷基化油29kg、脂肪酸甲酯6kg和乙酸乙酯0.5kg和复合助剂24kg。
其制备方法为按各组分的重量称取原料，通过管道调和、搅拌或强制循环或直接将各原料加入混配设备中，加入的同时完成调配。
上述复合助剂主要由如下重量份数份数的原料组成：正丁醇9.70kg、聚醚胺4.09kg、聚醚5.36kg、碳酸二甲酯3.06kg、四氢呋喃1.02kg和二甲基亚砜0.77kg。该复合助剂的制备方法为，按各组分的重量称取各原料，并加入到反应罐中，在常温下搅拌62分钟，搅拌转速控制在85r/min，搅拌结束后，静置125分钟，过滤，即得该复合助剂。
实施例8
本实施例提供了一种高清洁汽油燃料，按重量份数计，主要由以下原料组成：煤基费托合成石脑油22kg、稳定轻烃34kg、烷基化油51kg、脂肪酸甲酯5kg和乙酸乙酯1kg和复合助剂28kg。
其制备方法为按各组分的重量称取原料，通过管道调和、搅拌或强制循环或直接将各原料加入混配设备中，加入的同时完成调配。
上述复合助剂主要由如下重量份数份数的原料组成：丙三醇13.14kg、聚醚胺4.29kg、聚醚4.86kg、碳酸二甲酯2.57kg、四氢呋喃1.71kg、二甲基亚砜0.57kg和丙酸0.86kg。该复合助剂的制备方法为，按各组分的重量称取各原料，并加入到反应罐中，在常温下搅拌53分钟，搅拌转速控制在98r/min，搅拌结束后，静置105分钟，过滤，即得该复合助剂。
实施例9
本实施例提供了一种高清洁汽油燃料，按重量份数计，主要由以下原料组成：煤基费托合成石脑油35kg、稳定轻烃27kg、烷基化油46kg和复合助剂27kg。
其制备方法为按各组分的重量称取原料，通过管道调和、搅拌或强制循环或直接将各原料加入混配设备中，加入的同时完成调配。
上述复合助剂主要由如下重量份数份数的原料组成：丙三醇14.22kg、聚醚胺4.65kg和碳酸二甲酯8.13kg。该复合助剂的制备方法为，按各组分的重量称取各原料，并加入到反应罐中，在常温下搅拌65分钟，搅拌转速控制在90r/min，搅拌结束后，静置100分钟，过滤，即得该复合助剂。
实施例10
本实施例提供了一种高清洁汽油燃料，按重量份数计，主要由以下原料组成：煤基费托合成石脑油34kg、稳定轻烃28kg、烷基化油45kg和复合助剂25kg。
其制备方法为按各组分的重量称取原料，通过管道调和、搅拌或强制循环或直接将各原料加入混配设备中，加入的同时完成调配。
上述复合助剂主要由如下重量份数份数的原料组成：丙三醇14.61kg、聚醚胺4.21kg和聚醚6.18kg。该复合助剂的制备方法为，按各组分的重量称取各原料，并加入到反应罐中，在常温下搅拌68分钟，搅拌转速控制在86r/min，搅拌结束后，静置100分钟，过滤，即得该复合助剂。
试验例
为了验证本发明的有益技术效果，特对各实施例所得的高清洁汽油燃料作如下项目检测：
1、高清洁汽油燃料的各理化性质的检测
表1
续表1
由表1及续表1可以看出，各实施例所得高清洁汽油的理化性质表现都比较优秀，都满足了国家标准。实施例4、7和8的诱导期显著高于其余实施例，在实施例4、7和8的高清洁汽油燃料的组成原料中增加了脂肪酸甲脂和乙酸乙酯，可见，脂肪酸甲酯和乙酸乙酯具有提高高清洁汽油燃料的诱导期的作用。
2、高清洁汽油在使用中的排放测试和节油效果检测
表2.
续表2.
由表2及续表2可以看出，各实施例所得的高清洁汽油燃料的排放测试也都满足国家标准，且远优于国家标准。实施例5至8的高清洁汽油燃料的NO排放量显著低于其余实施例，其中实施例8的高清洁汽油燃料的NO排放量又显著低于实施例5至7。在实施例5至7中，复合助剂的组成成分增加了四氢呋喃和二甲基亚砜，在实施例8中复合助剂的组成成分增加了四氢呋喃、二甲基亚砜和丙酸。可见，四氢呋喃和二甲基亚砜具有降低高清洁汽油燃料的NO排放量的作用；丙酸具有协同四氢呋喃和二甲基亚砜降低高清洁汽油燃料的NO排放量的作用。
按GB/T 14951中附录A的方法对各实施例所得燃料进行燃料消耗量测定，并且按GB/T 14951中附录A的方法对国六标准汽油进行燃料消耗量测定。各实施例的节油率为(国六标准汽油消耗量-各实施例燃料消耗量)/国六标准汽油消耗量×100％。
由表2和续表2也可以看出，各实施例在节油率方面的表现也不错。但实施例9和实施例10的节油率要显著低于其余实施例。在实施例9中，复合助剂的组成成分中减少了聚醚；在实施例10中，复合助剂的组成成分中减少了碳酸二甲酯；可见，聚醚和碳酸二甲酯对提高节油率具有协同增效作用。本发明所得的高清洁汽油燃料节油率达到了5.0％以上。
以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高清洁汽油燃料，其特征在于，按重量份数计，主要由以下原料组成：煤基费托合成石脑油10～50份、稳定轻烃15～45份、烷基化油20～70份和复合助剂15～35份。
2.根据权利要求1所述的高清洁汽油燃料，其特征在于，按重量份数计，主要由以下原料组成：煤基费托合成石脑油10～30份、稳定轻烃20～30份、烷基化油30～60份和复合助剂20～30份。
3.根据权利要求2所述的高清洁汽油燃料，其特征在于，按重量份数计，主要由以下原料组成：煤基费托合成石脑油15份、稳定轻烃20份、烷基化油50份和复合助剂20份。
4.根据权利要求1所述高清洁汽油燃料，其特征在于，还包括如下重量份数的原料：脂肪酸甲酯1～6份和乙酸乙酯0.5～3份。
5.根据权利要求1～4任一项所述的高清洁汽油燃料，其特征在于，所述复合助剂主要由如下重量份数份数的原料组成：30～70份、聚醚胺5～25份、聚醚5～25份和碳酸二甲酯8～35份。
6.根据权利要求5所述的高清洁汽油燃料，其特征在于，所述复合助剂主要由如下重量份数份数的原料组成：醇类50～70份、聚醚胺10～15份、聚醚10～15份和碳酸二甲酯10～30份。
7.根据权利要求6所述的高清洁汽油燃料，其特征在于，所述复合助剂主要由如下重量份数份数的原料组成：醇类50份、聚醚胺15份、聚醚10份和碳酸二甲酯30份。
8.根据权利要求5所述的高清洁汽油燃料，其特征在于，所述复合助剂还包括如下重量份数的原料：四氢呋喃2～10份和二甲基亚砜1～5份。
9.根据权利要求5所述的高清洁汽油燃料，其特征在于，所述醇类为甲醇、乙醇、丙三醇、异丙醇和正丁醇中的一种或多种。
10.根据权利要求6～8任一项所述的高清洁汽油燃料，其特征在于，所述醇类为甲醇、乙醇、丙三醇、异丙醇和正丁醇中的一种或多种。
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