CN110923024A - 一种高清洁车用甲醇柴油 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高清洁车用甲醇柴油，属于甲醇燃料技术领域。所示高清洁车用甲醇柴油由甲醇、柴油、表面活性剂、乳化剂、抗腐蚀剂、助溶剂、抗爆剂混合而成。其中表面活性剂由聚山梨酯和烷基酚聚氧乙烯醚混合而成；乳化剂包括司盘80；抗腐蚀剂由三甲苯和四甲苯混合而成；助溶剂由脂肪酸甲酯、甲醛酯、植物油酸和聚甲醛二甲醚混合而成；抗爆剂为环氧大豆油甲酯。本发明的车具有良好的稳定性、遇水抗相分离性能和低温抗相分离性能，长期放置不分层，也不会出现凝聚物；同时，本发明提供的甲醇柴油具有良好的凝点、闪点和十六烷值，符合车用柴油的要求，可以代替柴油使用，从而提高燃烧效率、降低排放污染，获得良好的经济效益和社会效益。

Description

一种高清洁车用甲醇柴油

技术领域

本发明涉及甲醇燃料技术领域，具体涉及一种高清洁车用甲醇柴油。

背景技术

随着国民经济的快速发展，我国对能源的需要日趋增大，以石油为原料的液体燃料消耗持续增长。由于我国的石油资源匮乏，积极发展替代能源是我国能源安全面临的重要课题。近年来，国内柴油荒愈演愈烈，迫切需要一种替代燃料解决其缺口。由于甲醇具有来源广泛，含氧量高，燃烧性能好，排放污染低等有点，被公认为内燃机的一种有前途、清洁的替代燃料。

甲醇作为石化柴油的替代燃料虽然具有一系类的优势，但是甲醇的特性决定了它参与配制甲醇柴油也有其自身明显的不利因素，例如：1、混溶问题，甲醇含有羟基，是强极性物质，甲醇的羟基可以无限溶于水，具有亲水性，而柴油是复杂烃类的油基混合物，醇烃相悖，两物质混合比较困难；2、十六烷值问题，柴油发动机是压燃式点火，十六烷值是体现柴油燃烧性能的重要指标，柴油为45-55 单位，而甲醇仅为3 个单位，且甲醇燃点比石化柴油高出250～270℃，因此甲醇不易被压燃，过低的十六烷值和过高的着火温度，使许多研究者放弃了甲醇在柴油发动机上的研究；3、分层问题，混合后的燃料稳定性较差，对水分敏感，甲醇分子中含有烃基和羟基，羟基与水能够以氢键形式相互缔合，甲醇的亲水性与亲油性是互相排斥的，甲醇吸水愈多，它与柴油的互溶性愈差，越容易与油分层，甚至与从潮湿空气中吸收的水分接触时，也常常会引起已混溶的甲醇柴油重新分层，甲醇与油箱积水相遇析出，可能出现浑浊现象，在短时间内氧化变色也易分层，当把所制备的甲醇柴油放入油箱后，车行不久便自动熄火，或是隔夜后打不着火；4、腐蚀问题，甲醇具有较强的化学活性，甲醇在燃烧过程中会生成少量甲醛、甲酸等酸性物质。给使用醇类燃料的发动机上接触的各种金属构件造成腐蚀，燃油中硫及硫化物多种金属及合金有直接或间接的腐蚀作用，并且使发动机气缸内积碳增多，甲醇柴油混合燃料的腐蚀性随甲醇含量的增加而增大；5、闪点稳定，由于甲醇的闪点只有12.2℃，随着甲醇添加量的增加，会造成调配出来的成品油闪点过低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高清洁车用甲醇柴油，该甲醇柴油的互溶性好，性能稳定，闪点高，十六烷值高，经济环保。同时，本发明的目的还在于提供一种上述高清洁车用甲醇采用。

为实现上述目的，本发明的高清洁车用甲醇柴油采用的技术方案是：所述高清洁车用甲醇柴油，甲醇20～30份、柴油50～70份、表面活性剂5～10份、乳化剂2～3份、抗腐蚀剂0.02～0.05份、助溶剂20～30份、抗爆剂2～5份；

所述表面活性剂由以下体积份数的原料混合而成：聚山梨酯3～5份、烷基酚聚氧乙烯醚2～5份；

所述乳化剂包括司盘80；

所述抗腐蚀剂由以下体积份数的原料混合而成：三甲苯0.01～0.02份、四甲苯0.01～0.03份；

所述助溶剂由以下体积份数的原料混合而成：脂肪酸甲酯17～23份、甲醛酯19～32份、植物油酸4～8 份和聚甲醛二甲醚40～60 份；

抗爆剂为环氧大豆油甲酯。

优选的，所述高清洁车用甲醇柴油，由以下体积份数的原料制成：甲醇25份、柴油55份、表面活性剂8份、乳化剂2份、抗腐蚀剂0.03份、助溶剂25份、抗爆剂3份；

所述表面活性剂由以下体积份数的原料混合而成：聚山梨酯4份、烷基酚聚氧乙烯醚4份；

所述乳化剂为司盘80；

所述抗腐蚀剂由以下体积份数的原料混合而成：三甲苯0.01份、四甲苯0.02份；

所述助溶剂由以下体积份数的原料混合而成：脂肪酸甲酯20份、甲醛酯26份、植物油酸6 份和聚甲醛二甲醚50 份；

所述抗爆剂为环氧大豆油甲酯。

上述高清洁车用甲醇柴油的制备方法，包括以下步骤：

（1）常温常压下，按照体积份数依次将聚甲醛二甲醚、脂肪酸甲酯、甲醛酯、植物油酸加入调配罐中，搅拌均匀，得到助溶剂；

（2）按照体积体积份数取步骤（1）所得组溶剂加入调配罐中，再按照比例向调配罐中加入乳化剂、抗腐蚀剂，采用流体输送泵循环搅拌均匀，待液体变清澈胡搜，静置12小时，得到溶液A，备用；

（3）常温常压下，按照体积份数向调配罐中加入柴油、表面活性剂、抗爆剂，搅拌30分钟，得到溶液B；

(4)将溶液A加入溶液B中，循环以总体积的80%的流量，再按照体积份数向其中加入甲醇，采用流体输送泵循环搅拌均匀至液体变清澈，得到甲醇柴油成品。

优选的，所述步骤（3）中的表面活性剂在添加前以由聚山梨酯和烷基酚聚氧乙烯醚混合而成。

聚甲醛二甲醚其闪点在57℃以上，其十六烷值80 以上，和低十六烷值催化柴油混合的表观十六烷值最高可达到130，熔点低于-10℃，同时，聚甲醛二甲醚还能改善柴油在发动机中的燃烧状况，提高热效率，改善柴油发动机的启动性能、减少尾气黑烟排放效果非常明显，使柴油汽车尾气中PM2.5 的排放降低可高达75%。植物油酸可以吸附游离存在的甲醇分子形成共溶体，使甲醇与石化柴油互溶性提高，此外，因甲醇多被吸附而形成共溶体形态，故无单体游离甲醇存在，所以柴油在使用中不会发生气阻现象，安全性也得以提高，脂肪酸甲酯、甲醛酯和聚甲醛二甲醚作为助溶剂，有助于甲醇和柴油更好的混合，且其闪点较高，均在80℃左右，同时有助于提高甲醇柴油的闪点。

聚山梨酯和烷基酚聚氧乙烯醚混合成表面活性剂，由于表面活性剂的存在，产生混合吸附，界面张力进一步下降至超低，以至产生瞬时负界面张力，这种由瞬时负界面张力而导致的体系界面自发扩张的结果就形成了微乳液，如果微乳液发生凝结，则界面面积缩小，又产生负界面张力，从而对抗微乳液的聚结，又因助溶剂，进一步降低界面张力，从而可大大提高表面活性剂的增溶能力，形成的乳化液稳定时间更长，低温下不易出现分层，因而本产品可以稳定贮存。

三甲苯和、四甲苯混合成抗腐蚀剂，可以通过与金属的化学反应，在金属的内表面形成良好 的保护膜，从而避免燃料中的腐蚀性物质与金属内表面接触，以达到抗腐蚀的效果。

本发明的有益效果：本发明通过添加表面活性剂，乳化剂，抗腐蚀剂、助溶剂、抗爆剂对甲醇和柴油进行改性，使其制得的甲醇柴油符合标准，克服了甲醇与配制甲醇柴油也有其自身明显的不利因素。本发明生产方法简单，所制备的成品油闪点高，十六烷值高，性能稳定，燃烧充分，能有效减少一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、可吸入颗粒物等污染物的排放，生产成本低，经济效益好。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

本实施例的高清洁车用甲醇柴油，由以下体积份数的原料制成：

甲醇25份、柴油55份、表面活性剂8份、乳化剂2份、抗腐蚀剂0.03份、助溶剂25份、抗爆剂3份。

本实施例中，表面活性剂由以下体积份数的原料混合而成：聚山梨酯4份、烷基酚聚氧乙烯醚4份。

本实施例中，乳化剂为司盘80；

本实施例中，抗腐蚀剂由以下体积份数的原料混合而成：三甲苯0.01份、四甲苯0.02份；

本实施例中，助溶剂由以下体积份数的原料混合而成：脂肪酸甲酯20份、甲醛酯26份、植物油酸6 份和聚甲醛二甲醚50 份。

本实施例中，抗爆剂为环氧大豆油甲酯。

本实施例的高清洁车用甲醇柴油的制备方法，包括以下步骤：

（1）常温常压下，按照体积份数依次将聚甲醛二甲醚、脂肪酸甲酯、甲醛酯、植物油酸加入调配罐中，搅拌均匀，得到助溶剂；

（2）按照体积体积份数取步骤（1）所得组溶剂加入调配罐中，再按照比例向调配罐中加入乳化剂、抗腐蚀剂，采用流体输送泵循环搅拌均匀，待液体变清澈胡搜，静置12小时，得到溶液A，备用；

（3）常温常压下，按照体积份数向调配罐中加入柴油、表面活性剂、抗爆剂，搅拌30分钟，得到溶液B；

(4)将溶液A加入溶液B中，循环以总体积的80%的流量，再按照体积份数向其中加入甲醇，采用流体输送泵循环搅拌均匀至液体变清澈，得到甲醇柴油成品。

其中，步骤（3）中的表面活性剂在添加前以由聚山梨酯和烷基酚聚氧乙烯醚混合而成。

对上述制备的搞清洁车用甲醇柴油进行观察，其外观清亮透明。

实施例2

本实施例的高清洁车用甲醇柴油，由以下体积份数的原料制成：甲醇20份、柴油70份、表面活性剂5份、乳化剂3份、抗腐蚀剂0.02份、助溶剂30份、抗爆剂2份。

本实施例中，表面活性剂由以下体积份数的原料混合而成：聚山梨酯3份、烷基酚聚氧乙烯醚2份。

本实施例中，乳化剂为司盘80；

本实施例中，抗腐蚀剂由以下体积份数的原料混合而成：三甲苯0.01份、四甲苯0.01份；

本实施例中，助溶剂由以下体积份数的原料混合而成：脂肪酸甲酯17份、甲醛酯32份、植物油酸4份和聚甲醛二甲醚60 份。

本实施例中，抗爆剂为环氧大豆油甲酯。

本实施例的高清洁车用甲醇柴油的制备方法，同实施例1。

对上述制备的搞清洁车用甲醇柴油进行观察，其外观清亮透明。

实施例3

本实施例的高清洁车用甲醇柴油，由以下体积份数的原料制成：甲醇30份、柴油50份、表面活性剂10份、乳化剂2份、抗腐蚀剂0.05份、助溶剂20份、抗爆剂5份。

本实施例中，表面活性剂由以下体积份数的原料混合而成：聚山梨酯5份、烷基酚聚氧乙烯醚5份。

本实施例中，乳化剂为司盘80；

本实施例中，抗腐蚀剂由以下体积份数的原料混合而成：三甲苯0.02份、四甲苯0.03份；

本实施例中，助溶剂由以下体积份数的原料混合而成：脂肪酸甲酯23份、甲醛酯19份、植物油酸8份和聚甲醛二甲醚40份。

本实施例中，抗爆剂为环氧大豆油甲酯。

本实施例的高清洁车用甲醇柴油的制备方法，同实施例1。

对上述制备的搞清洁车用甲醇柴油进行观察，其外观清亮透明。

将实施例1～3所制备的高清洁车用甲醇柴油在常温下分别放置1个月、3个月和六个月，观察，结果如表1所示。

表1 观察结果

项目	一个月	3个月	6个月
				实施例1	清亮透明；不分层；无凝聚物	清亮透明；不分层；无凝聚物	清亮透明；不分层；无凝聚物
实施例2	清亮透明；不分层；无凝聚物	清亮透明；不分层；无凝聚物	清亮透明；不分层；无凝聚物
				实施例3	清亮透明；不分层；无凝聚物	清亮透明；不分层；无凝聚物	清亮透明；不分层；无凝聚物

由表1可知，本发明的高清洁车用甲醇柴油的性质稳定，长期保存外观依然清亮透明，且不会发生分层和出现凝聚物现象。

对实施例1～3所制备的高清洁车用甲醇柴油进行性能测试，性能测试结果如表2所示。

标2 性能测试结果

项目	实施例1	实施例2	实施例3	测试方法
					凝点（℃）	-12	-10	-11	GB/T510
闪点（℃）	81	79	80	GB/T261
					十六烷值	130	127	128	GB/T261

由表2可知，本发明的高清洁车用甲醇柴油的凝点低，闪点和十六烷值较高，具有良好的性能。

由表1和表2可得出：本发明的车具有良好的稳定性、遇水抗相分离性能和低温抗相分离性能，长期放置不分层，也不会出现凝聚物；同时，本发明提供的甲醇柴油具有良好的凝点、闪点和十六烷值，符合车用柴油的要求，可以代替柴油使用，从而提高燃烧效率、降低排放污染，获得良好的经济效益和社会效益。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (3)

1.一种高清洁车用甲醇柴油，其特征在于：由以下体积份数的原料制成：甲醇20～30份、柴油50～70份、表面活性剂5～10份、乳化剂2～3份、抗腐蚀剂0.02～0.05份、助溶剂20～30份、抗爆剂2～5份；

所述表面活性剂由以下体积份数的原料混合而成：聚山梨酯3～5份、烷基酚聚氧乙烯醚2～5份；

所述乳化剂包括司盘80；

所述抗腐蚀剂由以下体积份数的原料混合而成：三甲苯0.01～0.02份、四甲苯0.01～0.03份；

所述助溶剂由以下体积份数的原料混合而成：脂肪酸甲酯17～23份、甲醛酯19～32份、植物油酸4～8 份和聚甲醛二甲醚40～60 份；

抗爆剂为环氧大豆油甲酯。

2.根据权利要求1所述的高清洁车用甲醇柴油，其特征在于：由以下体积份数的原料制成：甲醇25份、柴油55份、表面活性剂8份、乳化剂2份、抗腐蚀剂0.03份、助溶剂25份、抗爆剂3份；

所述表面活性剂由以下体积份数的原料混合而成：聚山梨酯4份、烷基酚聚氧乙烯醚4份；

所述乳化剂为司盘80；

所述抗腐蚀剂由以下体积份数的原料混合而成：三甲苯0.01份、四甲苯0.02份；

所述助溶剂由以下体积份数的原料混合而成：脂肪酸甲酯20份、甲醛酯26份、植物油酸6 份和聚甲醛二甲醚50 份；

所述抗爆剂为环氧大豆油甲酯。

3.一种如权利要求1或2所述的高清洁车用甲醇柴油的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）常温常压下，按照体积份数依次将聚甲醛二甲醚、脂肪酸甲酯、甲醛酯、植物油酸加入调配罐中，搅拌均匀，得到助溶剂；

（2）按照体积体积份数取步骤（1）所得组溶剂加入调配罐中，再按照比例向调配罐中加入乳化剂、抗腐蚀剂，采用流体输送泵循环搅拌均匀，待液体变清澈胡搜，静置12小时，得到溶液A，备用；

（3）常温常压下，按照体积份数向调配罐中加入柴油、表面活性剂、抗爆剂，搅拌30分钟，得到溶液B；

(4)将溶液A加入溶液B中，循环以总体积的80%的流量，再按照体积份数向其中加入甲醇，采用流体输送泵循环搅拌均匀至液体变清澈，得到甲醇柴油成品。