CN111315851A

CN111315851A - 内燃机专用甲醇燃料组合物--Mesolean及其制造方法

Info

Publication number: CN111315851A
Application number: CN201880071867.2A
Authority: CN
Inventors: 赵炳三
Original assignee: South Korea Sanheng Energy Co Ltd
Current assignee: South Korea Sanheng Energy Co Ltd
Priority date: 2016-11-10
Filing date: 2018-10-24
Publication date: 2020-06-19
Also published as: WO2019093694A2; WO2019093694A3; KR102012771B1; KR20180052536A

Abstract

本发明涉及内燃机专用酒精燃料组合物‑‑Mesolean及其制造方法。具体而言，是指以包括甲醇、石脑油、碳氢化合物副产物及防相分离剂而具备优秀的防相分离效果为特点的替代燃料组合物。本发明的内燃机专用酒精燃料组合物‑‑Mesolean及其制造方法防止酒精燃料的短处‑‑相分离现象，易于燃料的保存及长期保存，与汽油相比，降低产生空气污染的碳氧化物、氮氧化物、硫氧化物及一氧化碳的排放，减少金属腐蚀性，作为燃料的动力性能比起汽油相同或更优秀，使用时不需要改造现有的汽车发动机，即使燃料中甲醇的重量达50％也能保证稳定性。因此，能减少空气污染，作为经济性环保替代燃料极为有用。

Description

内燃机专用甲醇燃料组合物--Mesolean及其制造方法

技术领域

本发明涉及内燃机专用酒精燃料组合物--Mesolean及其制造方法。具体而言，涉及有关以含有甲醇、石脑油、碳氢化合物副产物以及防相分离剂，具有优秀的防相分离功能为特点的替代燃料组合物。

背景技术

最近全球化石燃料枯竭以及环境污染问题日益严重，随之关于替代燃料的研究也不断增加。目前进行太阳能、地热、风能、潮力方面的研究，但是考虑到投资成本，其研究结果仍然不足。

汽车产业领域正在开发使用酒精而制造的替代燃料，并且，以南美洲为中心，一些国家使用用一种酒精--乙醇(Ethanol)而制造的替代燃料。

乙醇不仅可以通过石油化学工程而生产，也可以从生物质中提取。作为燃料，乙醇的性能与甲醇相似，但乙醇毒性较少，易于使用。目前在美国使用含有10％乙醇的燃料--汽油(Gasoline)；在泰国使用含有5-10％乙醇的燃料--Gasohol。

其中，以汽油含有的乙醇为例，通过石油化学工程制造的乙醇用得比较少，一般使用从植物中提取的“生物乙醇”，因此作为环保燃料备受关注。然而，从植物中提取的生物乙醇导致全球粮食价格上涨，生产成本比甲醇还高，社会成本成为负担。

而且，使用85-100％乙醇时，需要开发相应的汽车发动机和燃料充电设施。此外，同体积下，它的热值是汽油的一半。因此，行驶距离一样时燃料消耗量达汽油的两倍。

甲醇(Methanol)是在酒精燃料中最早使用的，可以从天然气、煤炭、木头等中通过工业方法获得。甲醇的辛烷值高达101.5，在燃烧过程中不会生成烟，也不含硫。因此，它的优点就是，用作燃料时能大幅降低氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SO下)以及一氧化碳(CO)的产生。

最近将温室气体之一--二氧化碳转变为甲醇的化学试验取得成功，将甲醇用为燃料能够降低社会成本。目前，用甲醇而制成的替代燃料有助于实践环保，也可以节省燃料费用，因此全世界就甲醇替代燃料的研究给予很大的关注。

然而，将甲醇单独用为汽油机燃料时，与汽油比其热值明显低，燃料消耗量比较高。不仅如此，甲醇亲水性强，这可造成包括发动机在内的零部件腐蚀，因而目前难以将甲醇单独用于汽油机。进而，工业用甲醇本身毒性很强，使用时应给予高度注意，因为对人体极为有害，很多国家尽量不使用。

以中国与东南亚为中心，一些国家混合10-15％甲醇和85-90％汽油，降低燃料的甲醇比率，由此确保燃料的稳定性，将此用为汽车等运输领域的内燃机燃料。美国、欧洲及日本则使用乙醇而不是甲醇，将乙醇和汽油的混合物用作替代燃料。

但是，一般来说酒精燃料产生相分离现象，燃料的存储以及长期保存很难。相分离现象是指由于酒精系列与石油系列物质的密度差而各个燃料不混合分层的现象，相分离燃料在内燃机中燃烧就会产生水分，导致发动机腐蚀。

一般而言，燃料中甲醇的重量超过15-30％就会出现相分离现象，难以保存，并且，所产生的水分可导致内燃机腐蚀。因此，想要将甲醇用为燃料，燃料中甲醇的重量就得少于30％。

因而，本发明的发明者为了发明生产成本比产生世界粮食价格上涨的乙醇更低、也可以从温室气体--二氧化碳中提取、尾气也清洁的、用甲醇而做的燃料，而进行了研究。其结果显示，本发明的内燃机专用甲醇燃料组合物防止酒精燃料的短处--相分离现象，易于存储和长期保存，与汽油相比，产生空气污染的碳氧化物、氮氧化物、硫氧化物以及一氧化碳的排放量更少、减少金属腐蚀、作为燃料的动力性能与现有的汽油相同或更优秀，使用时不需要改造现有的汽车发动机，即使燃料中甲醇的重量约为50％也能保证稳定性，由此完成了本发明。

发明内容

技术课题

本发明旨在提供以含有对组合物总重量

1)重量比为45-55的甲醇(Methanol)、

2)重量比为25-35的石脑油(Naphtha)、

3)重量比为10-25的芳香烃副产物以及、

4)重量比为0.01-3的防相分离剂为特点的内燃机专用酒精燃料组合物--Mesolean及其制造方法。

本发明的另一个目的是，提供以在上述酒精燃料组合物中添加2-methylbutan(C2H5CH(CH3)2)为特点的内燃机专用酒精燃料组合物--Mesolean及其制造方法。

本说明书中，用为汽油机燃料的同时甲醇(Methanol)、石脑油(Naphtha)、芳香烃副产物以及防相分离剂等组合物以对总重量的重量比混合在一起的组合物被称为Mesolean。

课题解决方法

本发明提供以含有对组合物总重量

1)重量比为45-55的甲醇(Methanol)、

2)重量比为25-35的石脑油(Naphtha)、

3)重量比为10-25的芳香烃副产物以及

本发明也提供以在上述酒精燃料组合物中再添加2-methylbutan(C2H5CH(CH3)2)为特点的内燃机专用酒精燃料组合物--Mesolean及其制造方法。

另外，本说明书中对技术的说明只是在结构上或技术上的实施例，因此将本文中所说明的技术的权利范围不能解释为限于本文中所说明的实施例内。即实施例可以进行各种变化，拥有多种形态，因此本文中说明的技术的权利范围应包括实现技术概念思想的等同物。而且，本文中所说的技术的目的或效果不意味着特定的实施例应包括一切或只包括那些效果，因此本文中说明的技术的权利范围不能限于此。

本发明中使用的词语应理解为如下的意思：“第一”、“第二”等词语是为了将一个构成要素与其他构成要素区分开来的，这些词语不能限制权利范围。例如，第一个构成要素可命名为第二个构成要素，与此相同，第二个构成要素可命名为第一个构成要素。

进而，本文中提及某个构成要素与别的构成要素“相连接”时，这可以理解为它直接连接到别的构成要素，也可以理解为两者之间存在另一个构成要素。与此相反，本文中提及某个构成要素“直接连接到”别的构成要素时，应理解为两者中间不存在其他构成要素。说明构成要素之间的关系的其他表现方式，即“～之间”和“～之间”、或者，“与～相邻”、“与～直接相邻”等也应以同样的方式理解。

除了上下文明确指单数的情况以外，单数表现应理解为包括复数，“包括”、“具有”等词语只指设计上的特征、数字、阶段、动作、构成要素、零件或这些要素组合的存在，应理解为不能排除一个或其以上的其他特征、数字、阶段、动作、构成要素、零件或这些要素组合的存在、或者、附加可能性。

发明的效果

本发明的内燃机专用酒精燃料组合物--Mesolean及其制造方法防止酒精燃料的短处--相分离现象，易于存储和燃料的保存，与汽油相比，产生空气污染的碳氧化物、氮氧化物、硫氧化物以及一氧化碳的排放量更少、减少金属腐蚀、作为燃料的动力性能与现有的汽油同样或更优秀，使用时不需要改造现有的汽车发动机，即使燃料中甲醇的重量约为50％也能保证稳定性，因此能够减少空气污染，成为很有用的经济型环保替代燃料。

附图说明

图1是本发明的甲醇燃料生产工序图。

图2是就本发明的酒精燃料组合物--Mesolean于2009年11月在中国石化抚顺石油化工研究院委托进行的甲醇燃料与石油产品质量指标的比较结果。

图3是针对本发明的酒精燃料组合物--Mesolean1至3，通过GB1835.2-2001(行驶时汽车尾气排放测量法)进行测试后评估和分析HC(碳氢化合物)排放量的图表。

图4是针对本发明的酒精燃料组合物--Mesolean1至3，通过GB1835.2-2001(行驶时汽车尾气排放测量法)进行测试后评估和分析CO(一氧化碳)排放量的图表。

图5是针对本发明的酒精燃料组合物--Mesolean1至3，通过GB1835.2-2001(行驶时汽车尾气排放测量法)进行测试后评估和分析NOx(一氧化氮)排放量的图表。

图6是针对本发明的酒精燃料组合物--Mesolean1至3，通过GB1835.2-2001(行驶时汽车尾气排放测量法)进行测试后评估和分析燃料消耗率的图表。

图7是针对本发明的酒精燃料组合物--Mesolean1至3，通过GB/T12543-90(汽车加速性能试验方法)进行测试后评估和分析加速力的图表。

图8是针对本发明的酒精燃料组合物--Mesolean1至3，通过GB1495-2002(汽车加速行驶车外噪音限值及测量方法)进行测试后评估和分析噪音的图表。

图9是混合甲醇和碳氢化合物副产物后引发相分离现象的情况。

图10是在产生相分离现象的混合物中放入防相分离剂之前的情况。

图11是在产生相分离现象的混合物中放入防相分离剂之后的情况。

图12是在产生相分离现象的甲醇及碳氢化合物副产物中放入防相分离剂后在零下20摄氏度的环境下经过24小时后相分析现象不出现的情况。

图13是本发明的酒精燃料组合物(甲醇汽油)--Mesolean与汽油的每一公里燃料消耗量测量结果。

图14是本发明的酒精燃料组合物(甲醇汽油)--Mesolean与汽油的每一rpm产生的能量和扭矩(torque)测量结果。

本发明最佳形态

含有直接影响燃烧的甲醇(Methanol)与石脑油(Naphtha)、直接影响燃料消耗量的芳香烃副产物、直接影响上述甲醇低温启动的2-methylbutan(C2H5CH(CH3)2的内燃机主原料以及含有在上述内燃机主原料中添加的添加剂的内燃机专用酒精燃料组合物--Mesolean。

本发明普通形态

首先，在本发明的说明中所谓“Mesolean”是指，用为汽油机燃料，甲醇(Methanol)、石脑油(Naphtha)、芳香烃副产物以及防相分离剂等组合物按照对总重量的重量比混合在一起的组成物。

本发明提供以含有对组合物总重量的

1)重量比为45-55的甲醇(Methanol)；

2)重量比为25-35的石脑油(Naphtha)；

3)重量比为10-25的芳香烃副产物以及

上述“3)”的芳香烃副产物为在甲苯、二甲苯、heavy aromatic(CH3)3以及heavynaphtha的组成群中被选的一个及其以上物质最理想，但不限于此，按照技术人员的合理判断可适当调整。

上述“4)”的防相分离剂为在Butyl cellosolve、Ethyl cellosolve、松香酸化合物、iso-propanol、iso butanol的组成群中被选的一个及其以上的防相分离剂混合物最理想，但不限于此，按照技术人员的合理判断可适当调整。

上述防相分离剂为在对重量份重量比为1-9的Butyl cellosolve、重量比为0.1-11的Ethyl cellosolve、重量比为0.001-6的松香酸化合物、重量比为0.1-13的iso-propanol以及重量比为0.1-12的iso butanol组成群中被选的一个及其以上的防相分离剂混合物最理想，但不限于此，按照技术人员的合理判断可适当调整。

而且，本发明提供以在上述酒精燃料组合物中再添加2-methylbutan(C2H5CH(CH3)2)为特点的内燃机专用酒精燃料组合物--Mesolean及其制造方法。

关于本发明的具体说明如下。

本发明的甲醇在常温下为液态，因此与LNG、LPG不同，不需要特别的保存设备，易于运输和保存。而且，上述甲醇从埋藏着的燃料中可生产的量多，价格低廉，符合作为能源所需要的潜在使用量及价格条件。上述甲醇与汽油不同，是水溶性物质，即使外部泄漏也容易混合于水，不会引发因油类的环境污染等问题，目前已经在船舶发动机等领域将甲醇用为燃料。

进而，甲醇的发火点为470摄氏度，比汽油(发火点为280摄氏度)还高，因燃料泄漏等的火灾风险较低，比起汽油更为安全。上述甲醇与硫酸、盐酸等化学物质不同，物质本身是没有毒性的，但被人体吸收时会在肝脏变成毒性物质“甲醛”。与此相反，乙醇被人体吸收时则会变成毒性较低的“乙醛”，能当酒喝。

本发明的石脑油(Naphtha)是碳氢化合物系列的脂肪族化合物，低位热值、理论空燃比以及发火温度与汽油类似，分子式为CnHn，与甲醇共同直接影响燃烧。本发明的石脑油为light naphtha(轻石脑油，沸点为30-130℃)最理想，但按照技术人员的合理判断可添加或混用重石脑油。

以本发明的石脑油(以下的“石脑油”应理解为“light naphtha”)为例，考虑燃料的混溶性和成本，使用对酒精燃料组合物总重量的重量比为25-35％范围内的石脑油最理想，如果条件允许的话，使用对甲醇燃料总重量的重量比为29-31％范围内的石脑油最理想，但不限于此，按照技术人员的合理判断可适当调整使用。

此外，本发明的石脑油可分为light naphtha(轻石脑油，沸点为30-130℃)与heavy naphtha(重石脑油，沸点为130-220℃)，按照不同的季节可以调整蒸馏特性温度，因此实用性高。春秋冬季100％使用light naphtha，夏季可以适当混合light naphtha和heavy naphtha而使用。

一般而言，汽油的制造方法按照不同的季节和地区应该调整含量而使用。这是为了调整成品的蒸馏特性温度而降低室外温度给产品安全(爆发性)带来的影响，本发明的酒精燃料组合物也是如此。

本发明的heavy naphtha，应该在室外气温25℃及其以上的环境下在lightnaphtha的30％重量范围内添加，一般得在light naphtha重量的30-50％重量范围内添加并混合使用heavy naphtha，但并不限于此，按照技术人员的合理判断，可适当调整。

本发明的甲苯(toluene)是碳氢化合物(hydrocarbon)系列的芳香族化合物，分子式为CnHn，提高低位热值和理论空燃比，以提高发动机的爆发力，改善行驶能力。

本发明的二甲苯(xylene)提高车辆的加速性。上述二甲苯凡是单独的二甲苯同分异构体或混合的二甲苯成分。

上述甲苯及二甲苯是为了解决甲醇由于热值比汽油低而产生的燃料消耗量问题而添加(汽油热值：42-43MJ/kg，甲醇热值：19.7MJ/kg)，基于酒精燃料组合物总重量使用10-40％重量最理想，更理想的是上述甲苯和二甲苯的使用量分别为15-20％的重量，但不限于此，按照技术人员的合理判断可适当调整使用。上述甲苯和二甲苯的重量小于组合物总重量的10％范围内，难以期待爆发力，其重量大于总重量的25％范围时，NOx、CO、HC等有害性尾气排放可能性则上升。

在中国，从甲苯中提取毒品成分而使用的犯罪较多，严格管理甲苯，因此购买甲苯原料较难，也会产生误解。为了解决该问题，可以100％使用二甲苯，但此时在汽车的燃料消耗方面有所差异。

上述甲苯和二甲苯可以5:5比率混合使用，也可以单独使用规定的重量的二甲苯。

本发明的heavy aromatic(CH3)3或heavy naphtha(中石脑油，沸点为130-220℃)是为了改善甲醇燃料的短处--高油耗问题而添加的，它燃烧时生成烟，溶解性强，因此在芳香烃复合物总重量的35％之内使用最理想，但不限于此，按照技术人员的合理判断可适当调整使用。

上述甲苯、二甲苯等芳香烃复合物重量小于酒精燃料组合物总重量的10％时，难以期待爆发力，其重量大于40％时，由于芳香烃的过度使用而碳氧化合物、氮氧化合物、硫氧化合物以及一氧化碳等有害性尾气的排放可能性则上升。

本发明的防相分离剂是为了提高亲水性的酒精成分和疏水性的碳氢化合物之间的混溶性，防止长期保存甲醇燃料时产生的相分离以及沉淀现象而添加的。在Butylcellosolve、Ethyl cellosolve、松香酸化合物、iso-propanol及iso butanol中选一个及其以上可以作为上述防相分离剂，但不限于此，混合使用两个及其以上成分时防止相分离现象的效果更为优秀，有延长发动机寿命的作用。

而且，本发明的防相分离剂按照不同的季节可以调整投入量，能节省成本。上述防相分离剂在室外温度25℃及其以上或热地带(亚热带气候等)下使用0.5％(此时芳香烃重量上调0.5％而使用比较合理)，在室外温度25℃及其以下的场所使用1％比较合理，但不限于此，按照技术人员的合理判断可调整为合适的数值。一般而言，外部温度影响成品的相分离现象，因此本发明的酒精燃料组合物调整防相分离剂的量，有助于解决相分离现象，进而也影响到原料成本，能够供应更低廉的原料。

本发明的松香酸(Rosin Acid)是蒸馏松脂而获得的松香含有的有机酸，也是蒸馏松脂而提取的天然树脂，主要成分有abietic acid、neoabietic acid、lepopimar acid、hydroabietic acid、pimaric adic、dextonic acid等。

本发明的iso-propanol是为了调节燃料的上部燃点而使用的，降低亲水性的甲醇与疏水性的芳香族化合物之间的界面张力，帮助有效的混合转化。本发明的iso-propanol的重量为酒精燃料组合物总重量的0.1-13％最理想，但不限于此，按照技术人员的合理判断可适当调整。

本发明的iso-butanol与iso-propanol相比，防止相分离现象的效果稍微小，但能改善酒精燃料的短处--低温启动性，减少过多的燃料消耗量，提高燃料消耗率，尾气减排效果优秀。上述iso-butanol重量为酒精燃料组合物总重量的0.1-12％最理想，但不限于此，按照技术人员的合理判断可适当调整。

本发明的防相分离剂使用量过少，就不能得到所期待的效果，使用量过多，则会导致成本的上升。因此，在如上上述的范围内使用各个成分最理想，但不限于此，按照技术人员的合理判断可适当调整。

本发明的2-methylbutan(C2H5CH(CH3)2)是为了改善单独使用甲醇作为燃料时在冬季等低温环境下发生启动困难的问题而使用的，其使用量为酒精燃料组合物总重量的5-10％最理想，但不限于此，按照技术人员的合理判断可适当调整使用。在如上上述的范围内使用2-methylbutan(C2H5CH(CH3)2)的话，在冬季也能得到良好的低温启动性。

一般而言，碳氢化合物溶剂是一种混合物，可分为链式(Paraffin系列)碳氢化合物、Cyclopaffin系列碳氢化合物、芳香(Aromatic)系列碳氢化合物。本发明的碳氢化合物溶剂以碳数为4-15的链式碳氢化合物为主要成分，是在此基础上混合少量的Cyclopaffin系列碳氢化合物而制造的。

本发明的酒精燃料组合物--Mesolean可以添加现有的汽油或柴油等通常添加的抗氧化剂(抗氧化凝固剂)、净化剂、燃烧促进剂、流动性促进剂等添加剂。

本发明的酒精燃料组合物--Mesolean可以添加溶解剂，以便溶解抗氧化凝固剂及防腐蚀剂。该溶解剂的含量小于1.0重量份(Part by weight)时不能得到其效果，其含量大于2.5重量份时其效果则产生饱和，影响到燃料的物性。

上述抗氧化凝固剂防止因空气中氧气而产生的燃料氧化，保持一定的黏度。上述抗氧化凝固剂的含量小于0.2重量份时防氧化效果以及保持黏度效果微小，其含量超过0.8重量份则会影响到物性。燃料的黏度在很大程度上给燃料喷射阀的状态带来影响，因此保持适当的黏度极为重要。上述抗氧化凝固剂为二叔丁基过氧化物(di-tert-butylperoxide)最理想，但不限于此，按照技术人员的合理判断可购买使用在市面上销售的抗氧化凝固剂。

本发明的甲醇燃料可以添加普通的液状燃料油添加的防腐蚀剂。上述防腐蚀膨胀剂防止在燃料中含有的甲醇导致发动机零部件生锈或腐蚀的现象。一般使用胺类化合物、酸胺或酯类衍生物等防腐蚀剂最理想，但不限于此，按照技术人员的合理判断可适当选择使用。上述防腐蚀剂通常有氨基苯酚、三烷基胺(Alkyl Amine)、山梨酸钾(PotassiumSorbate)、Etylene Glycol Acetate等，其中可以选择单独使用或并用。上述防腐蚀膨胀剂含量小于0.2重量份不能得到效果，其含量超过1.0重量份，其效果则会出现饱和，防腐蚀膨胀剂所含有的硫、磷等有害物质会引发环境污染问题。

而且，上述抗氧化凝固剂以及防腐蚀膨胀剂防止将甲醇用于车辆时橡胶被溶化、在燃料箱、燃料通道、发动机等部件使用的金属腐蚀的现象。

另外，本发明的酒精燃料组合物--Mesolean也可以用作汽油的替代燃料以及添加剂。如作为添加剂使用，比起单独使用汽油时，尾气排放量少，燃料消耗率高，动力性能相同或更优秀，噪音也减少。

下面通过本发明的实施例以及试验例详细说明本发明的酒精燃料组合物--Mesolean，但本发明的范围并不限于下面的实施例以及试验例。

实施例1.酒精燃料组合物--Mesolean1的制造

通过下面的制造方法制成本发明的酒精燃料组合物--Mesolean1。

将下面的1)至5)的各个原料放入提前准备的保管罐后经过6小时，以原料所含有的不纯物自然沉淀在原料的下面。

1)甲醇50kg

2)石脑油30kg

3)甲苯8kg

4)二甲苯8kg

5)2-methylbutan(C2H5CH(CH3)2)4kg

在常温常压下按照图1的甲醇燃料生产工序图通过定量泵将甲醇与石脑油放入混合组里后经过1小时，确认因两个原料而产生的相分离现象。之后通过工厂工序图的定量泵将甲苯(或二甲苯)放入上述混合组里，并放入2-methylbutan(C2H5CH(CH3)2)后使用在混合组罐下部安装的混合旋转盘混合1小时，由此制造本发明的酒精燃料组合物--Mesolean1。

实施例2.酒精燃料组合物--Mesolean2的制造

通过下面的制造方法制成本发明的酒精燃料组合物--Mesolean2。

1)甲醇50kg

2)石脑油30kg

3)甲苯8kg

4)二甲苯8kg

5)防相分离剂3kg

在常温常压下按照图1的甲醇燃料生产工序图通过定量泵将甲醇与石脑油放入混合组里后经过1小时，确认因两个原料而产生的相分离现象。之后通过工厂工序图的定量泵将甲苯(或二甲苯)放入上述混合组里，并使用在混合组罐下部安装的混合旋转盘混合1小时。然后放入防相分离剂混合1小时，由此制造本发明的酒精燃料组合物--Mesolean2。所制造的酒精燃料组合物--Mesolean2最少经过3小时，以确认防相分离剂起到化学反应而解决相分离现象，保证产品的稳定性。

上述防相分离剂可以在Butyl cellosolve、Ethyl cellosolve、松香酸化合物、iso-propanol及iso butanol中选一个及其以上，基于总重量3kg添加适量。本发明的实施例2的酒精燃料组合物2选择使用了1kg Butyl cellosolve、1kg松香酸化合物及1kg iso-propanol的混合物。

实施例3.酒精燃料组合物--Mesolean3的制造

通过下面的制造方法制成本发明的酒精燃料组合物--Mesolean3。

将下面的1)至6)的各个原料放入提前准备的保管罐后经过6小时，以原料所含有的不纯物自然沉淀在原料的下面。

1)甲醇50kg

2)石脑油30kg

3)甲苯7kg

4)二甲苯7kg

5)防相分离剂3kg

6)2-methylbutan(C2H5CH(CH3)2)3kg

在常温常压下按照图1的甲醇燃料生产工序图通过定量泵将甲醇与石脑油放入混合组里后经过1小时，确认因两个原料而产生的相分离现象。之后通过工厂工序图的定量泵将甲苯(或二甲苯)放入上述混合组里，并放入2-methylbutan(C2H5CH(CH3)2)，使用在混合组罐下部安装的混合旋转盘混合1小时。然后放入防相分离剂混合1小时，由此制造本发明的酒精燃料组合物--Mesolean3。所制造的酒精燃料组合物--Mesolean3最少经过3小时，以确认防相分离剂起到化学反应而解决相分离现象，保证产品的稳定性。

(需要总时间：12小时)

上述防相分离剂可以在Butyl cellosolve、Ethyl cellosolve、松香酸化合物、iso-propanol及iso butanol中选一个及其以上，基于总重量3kg添加适量。本发明的实施例3的酒精燃料组合物--Mesolean3选择使用了1kg Butyl cellosolve、1kg松香酸化合物及1kg iso-propanol的混合物。

试验例1.酒精燃料组合物--Mesolean1至3的性状及成分分析

在中国抚顺石化抚顺石油化工研究院委托进行了上述实施例1至3的酒精燃料组合物--Mesolean1至3的性状及成分分析，图2为其结果，表1是就图2的主要内容进行翻译的版本。而且，表1记载中国93汽油基准标准(IV)、欧洲5基准、浙江省M15基准、浙江省M30基准、浙江省M50基准的内容，进行相互比较。

表1

表1的内容显示，本发明的酒精燃料组合物--Mesolean1至3比起现有的汽油燃料，铜板腐蚀性和氧化稳定性更为优秀，符合内燃机专用燃料的质量要求。

试验例2.酒精燃料组合物--Mesolean1至3的ECE15+EUDC评估

本发明的内燃机专用酒精燃料组合物--Mesolean的评估采用了在韩国专利号10-0525362中记载的方法--欧洲式评估方法(ECE15+EUDC)。比较对象的燃料(对照组)为辛烷值#93的无烟汽油燃料。该评估使用了本发明的实施例1至3的酒精组合物--Mesolean1至3的燃料组合物。此时车辆为现代汽车2008款EF SONATA，通过一)GB1835.2-2001(行驶时汽车尾气排放测量法)、二)GB/Tl2543-90(汽车加速性能试验方法)、三)GB1495-2002(汽车加速行驶车外噪音限值及测量方法)进行了分析和评估。给汽车注入燃料，行驶200km后，对空转时尾气量、燃料经济性、动力性能、空转时噪音分别进行第一次测量。下面试验结果的实施例1至3分别是指酒精燃料组合物--Mesolean1至3。

下面的表2是试验用车辆规格。

表2

下面的表3是试验用测试机器与设备。

表3

区分	试验机器与设备	款式	生产国
				1	直流电流底盘测功机	CTDY-1211	日本
2	定容采样系统	CVS 9100	日本
				3	汽车排气分析系统	MEXA 9400	日本
4	携带型汽车排放分析仪	MEXA 554GE	日本
				5	点火定时器	NO 4165	美国
6	非接触式测速仪	LC 5100	日本
				7	声级计	HS-5670	韩国
8	声级校准器	HS-6080	韩国
				9	回转速度表	SE-1520	日本
10	温度计	SY通风式	日本
				11	磁感风向风速表	DEM5-1	中国

一)GB1835.2-2001(行驶时汽车尾气排放测量法)

下面的表4是按照一)GB1835.2-2001(行驶时汽车尾气排放测量法)EF SONATA汽车的污染物质排放及燃料消耗率测试结果。

表4

上面的表4内容显示，本发明的实施例1至3(甲醇燃料组合物1至3)比起#93汽油(对照组)，HC最多减少36％，CO最多减少30％，Nox减少67％，燃料消耗率也最多增加12.8％。图3至6更简单而明确地表现了图4的结果。

二)GB/Tl2543-90(汽车加速性能试验方法)

汽车行驶200km后，将排挡放在4档和5档分别测量加速时所需时间。下面的表5是EF SONATA汽车的加速性能试验结果。

表5

区分	5档加速时间	4档加速时间
			#93汽油(对照组)	25.97	22.97
实施例1	24.79	21.44
			实施例2	24.93	21.74
实施例3	23.14	20.76

就如上面的表5内容，与#93汽油(对照组)相比，实施例1至3的4档和5档加速时间更短，加速力强。尤其是，实施例3的加速力最强。图7更简单而明确地表现了表5的结果。

三)GB1495-2002(汽车加速行驶车外噪音限值及测量方法)

根据GB1495-2002(汽车加速行驶车外噪音限值及测量方法)，在汽车行驶状态下将排挡放在2档和3档，在车辆的左右侧测量噪音值(Decibel)，左右侧分别进行4次测量后标注最大值，并计算最大值的平均值。

下面的表6是注入#93汽油的EF SONATA汽车的噪音测量结果。

表6

下面的表7是注入实施例1的酒精燃料组合物--Mesolean1的EF SONATA汽车的噪音测量结果。

表7

下面的表8是注入实施例2的酒精燃料组合物--Mesolean2的EF SONATA汽车的噪音测量结果。

表8

下面的表9是注入实施例3的酒精燃料组合物--Mesolean3的EF SONATA汽车的噪音测量结果。

本发明的实施例1至3与对照组的噪音测量结果显示，就像上面的表6至9内容一样，比起注入#93汽油的汽车噪音，实施例1至3的减少噪音效果更为优秀，在燃料的性能上并没有很大的差异。图8更简单而明确地表现了表6至9的结果。

试验例3.相分离现象及其解决方法

本发明的试验例3旨在更详细说明相分离现象的产生与解决过程，图9至11是其试验结果。

试验例4.添加防相分离剂后甲醇与碳氢化合物副产物的混合物的长期保存性评估

为了确认放入防相分离剂的混合物长期保存性，混合甲醇和碳氢化合物副产物而引发相分离现象后，在其混合物中放入防相分离剂，在零下20摄氏度下经过24小时后，进行拍照(试验日期：2009年11月16日-2009年11月17日)。图12是试验结果照片。照片显示，在零下20℃下经过24小时后也并未发生相分离现象。

试验例5.本发明的酒精燃料组合物--Mesolean的每一公里燃料消耗量及每一rpm产生的能量和扭矩测量

于2015年在上海化工研究院委托进行了就本发明的酒精燃料组合物--Mesolean每一公里燃料消耗量及每一rpm产生的能量和扭矩测量。

一)测量每一公里燃料消耗量

测量条件如下：

试验主体：上海化工研究院甲醇燃料研究室

试验日期：2015年1月15日-16日

试验方法：在维持2000rpm的情况下，就汽油和甲醇汽油(是指本发明的酒精燃料组合物)的每一公里燃料消耗量进行比较。

试验上使用的发动力款式：JW-491Q-ME

试验上使用的机械款式：DW160

试验时外部温度：10～15℃

试验时外部湿度：30～60％

试验压力：101kpa

图13是其测量结果，表10是对此进行翻译和分析的内容。

表10

上面的表10显示，汽油与本发明的甲醇汽油的燃料消耗量并没有显著性差异。由此可判断为，汽油和本发明的甲醇汽油的燃料消耗量相同。

二)每一rpm产生的能量和扭矩测量

试验条件如下：

试验主体：上海化工研究院甲醇燃料实验室

试验日期：2015年1月22日-23日

试验方法：在油门踏板维持踩下20％的情况下，就汽油和甲醇汽油(是指本发明的酒精燃料组合物)比较其能量和扭矩。

试验上使用的发动力款式：JW-491Q-ME

试验上使用的机械款式：DW160

试验时外部温度：10-15℃

试验时外部湿度：30-60％

试验压力：101kpa

图14是其测量结果，表11是对此进行翻译和分析的内容。

表11

上面的表11显示，汽油与本发明的甲醇汽油的输出功率和输出扭矩并没有显著性差异。由此可判断为，汽油和本发明的甲醇汽油每一rpm产生的能量和扭矩相同。

另外，在本发明的内燃机专用酒精燃料组合物--Mesolean及其制造方法中，将在上述内燃机主燃料中直接影响燃烧的物质为甲醇(Methanol)和石脑油(Naphtha)，但不限于此，在本发明的其他实施例中在上述内燃机主燃料中直接影响燃烧的物质为甲醇(Methanol)和石脑油(Naphtha)，其中甲醇可替代为乙醇。

#93汽油是指辛烷值为93的无烟汽油，作为本发明的对照组。

图纸中的实施例1是指在实施例1中制造的酒精燃料组合物--Mesolean1。

图纸中的实施例2是指在实施例2中制造的酒精燃料组合物--Mesolean2。

图纸中的实施例3是指在实施例3中制造的酒精燃料组合物--Mesolean3。

表1是在中国抚顺石化抚顺石油化工研究院委托进行的实施例1至3的酒精燃料组合物--Mesolean1至3的性状及成分分析试验结果。

表2是为了进行欧洲式评估方法(ECE15+EUDC)而使用的试验用汽车规格说明，表3是关于试验用试验机器及设备的说明。

表4是针对注入实施例1至3的酒精燃料组合物--Mesolean1至3的EF SONATA汽车通过GB1835.2-2001(行驶时汽车尾气排放测量法)进行污染物质排放及燃料消耗率测量的结果。

表5是针对注入实施例1至3的酒精燃料组合物--Mesolean1至3的EF SONATA汽车通过GB/Tl2543-90(汽车加速性能试验方法)进行测量评估的结果。

表6是针对注入#93汽油的EF SONATA汽车通过GB1495-2002(汽车加速行驶车外噪音限值及测量方法)进行噪音测量的结果。

表7是针对注入实施例1的酒精燃料组合物--Mesolean1的EF SONATA汽车通过GB1495-2002(汽车加速行驶车外噪音限值及测量方法)进行噪音测量的结果。

表8是针对注入实施例2的酒精燃料组合物--Mesolean2的EF SONATA汽车通过GB1495-2002(汽车加速行驶车外噪音限值及测量方法)进行噪音测量的结果。

表9是针对注入实施例3的酒精燃料组合物--Mesolean3的EF SONATA汽车通过GB1495-2002(汽车加速行驶车外噪音限值及测量方法)进行噪音测量的结果。

表10是对图13(就本发明的酒精燃料组合物(甲醇汽油)--Mesolean和汽油的每一公里燃料消耗率进行测量的结果)的内容进行翻译和分析的内容。

表11是对图14(就本发明的酒精燃料组合物(甲醇汽油)--Mesolean和汽油的每一rpm产生的能量和扭矩进行测量的结果)的内容进行翻译和分析的内容。

图1至14是指图纸1至14。

本文参考本发明的最理想的实施例进行说明，但在相关技术领域的熟练的技术人员在权利要求范围内记载的本发明的概念思想及领域内可以灵活地修改并变更本发明而实践。

产业方面使用可能性

本发明不限于如上上述的特定的实施例，在权利要求范围内符合本发明所要求的要旨的情况下，具备本发明所属的技术领域基本知识的人都能进行各种变形实践，关于这些变形实践的技术概念思想属于权利要求书记载的范围内。

Claims

1.一种内燃机专用酒精燃料组合物—Mesolean，其中包括含有直接影响燃烧的甲醇(Methanol)和石脑油(Naphtha)、直接影响燃烧消耗量的芳香烃副产物、直接影响所述甲醇低温启动的2-methylbutan(C2H5CH(CH3)2的内燃机主原料；以及

在所述内燃机主原料中添加的添加剂。

2.根据权利要求1所述的内燃机专用酒精燃料组合物--Mesolean，其中作为所述芳香烃副产物，含有在甲苯(Toluene)、二甲苯(Xylene)、heavy aromatic(CH3)3及heavynaphtha中被选的一个及其以上。

3.根据权利要求1所述的内燃机专用酒精燃料组合物--Mesolean，其中所述甲醇在所述燃料组合物中重量比为50％。

4.根据权利要求1所述的内燃机专用酒精燃料组合物--Mesolean，其中所述石脑油、所述芳香烃副产物与所述2-methylbutan在所述燃料组合物中重量比分别为30％、15％及4％。

5.根据权利要求1所述的内燃机专用酒精燃料组合物--Mesolean，其中所述添加剂包括在抗氧化凝固剂、净化剂、燃烧促进剂、流动性促进剂中被选的一个及其以上，在所述燃料组合物中其重量比为1％。

6.根据权利要求5所述的内燃机专用酒精燃料组合物--Mesolean，其中所述添加剂还包括为了防止汽车零部件腐蚀而在所述主原料中添加的防腐蚀剂，所述防腐蚀剂包括在胺类化合物、酸胺及酯类衍生物中被选的一个及其以上。

7.根据权利要求6所述的内燃机专用酒精燃料组合物--Mesolean，其中还包括溶解所述抗氧化凝固剂及防腐蚀剂的溶解剂。

8.根据权利要求1所述的内燃机专用酒精燃料组合物--Mesolean，其中所述内燃机主原料还包括防止因长期保存而产生的相分离与沉淀的防相分离剂。

9.根据权利要求8所述的内燃机专用酒精燃料组合物--Mesolean，其中所述防相分离剂包括在Butyl cellosolve、Ethyl cellosolve、松香酸化合物(Rosin Acid)、iso-propanol及iso butanol中被选的一个及其以上。

10.根据权利要求1所述的内燃机专用酒精燃料组合物--Mesolean，其中以所述内燃机主原料中直接影响燃烧的物质为甲醇(Methanol)与石脑油(Naphtha)或乙醇(Ethanol)与石脑油(Naphtha)为特点。

11.一种内燃机专用酒精燃料组合物—Mesolean的制造方法，其中包括直接影响燃烧的甲醇与石脑油、直接影响燃烧消耗量的芳香烃副产物及直接影响所述甲醇低温启动的2-methylbutan(C2H5CH(CH3)2并使内燃机主原料的不纯物沉淀的阶段；

就沉淀好所述不纯物的主原料进行混合的阶段；以及

在如上混合的主原料中添加添加剂的阶段。

12.根据权利要求11所述的内燃机专用酒精燃料组合物—Mesolean的制造方法，其中所述芳香烃副产物包括在甲苯、二甲苯、heavy aromatic(CH3)3以及heavy naphtha中被选的一个及其以上。

13.根据权利要求11所述的内燃机专用酒精燃料组合物—Mesolean的制造方法，

其中所述内燃机主原料还包括防止因所述甲醇长期保存而产生的相分离及沉淀的防相分离剂，所述防相分离剂包括在Butyl cellosolve、Ethyl cellosolve、松香酸化合物、iso-propanol及iso butanol中被选的一个及其以上。

14.根据权利要求11所述的内燃机专用酒精燃料组合物—Mesolean的制造方法，其中所述甲醇在所述燃料组合物中重量比为50％。

15.根据权利要求11所述的内燃机专用酒精燃料组合物—Mesolean的制造方法，其中所述石脑油、所述芳香烃副产物及所述2-methylbutan在所述燃料组合物中重量比分别为30％、15％及4％。

16.根据权利要求11所述的内燃机专用酒精燃料组合物—Mesolean的制造方法，其中所述添加剂包括在抗氧化凝固剂、净化剂、燃烧促进剂、流动性促进剂中被选的一个及其以上，还包括为了防止汽车零部件的腐蚀而添加的防腐蚀剂，在所述燃料组合物中其重量比为1％。

17.根据权利要求11所述的内燃机专用酒精燃料组合物—Mesolean的制造方法，其中以所述内燃机主原料中直接影响燃烧的物质为甲醇(Methanol)与石脑油(Naphtha)或乙醇(Ethanol)与石脑油(Naphtha)为特点。