CN111334349A - 一种高清洁甲醇汽油车用燃料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高清洁甲醇汽油车用燃料，产品包含甲醇、汽油、助溶剂、硬脂酸单乙醇酰胺三聚氧乙烯醚。硬脂酸单乙醇酰胺三聚氧乙烯醚和助溶剂复配到甲醇汽油中，能够形成微乳状态的甲醇汽油，除了能够让甲醇与汽油均匀混合，而且能够使体系的容水量增加，增强甲醇汽油的稳定性，对低温环境下甲醇汽油的相分离稳定性改善尤为明显，有效提高甲醇汽油的抗低温相分离性能。并且硬脂酸单乙醇酰胺三聚氧乙烯醚加入到甲醇汽油中能够有效隔离金属与腐蚀性介质的接触，阻碍腐蚀性介质在金属表面的扩散，少量添加即可以提高甲醇汽油的相分离稳定性同时减轻甲醇汽油对于金属的腐蚀，是一种优质高效的甲醇汽油改性添加剂。

Description

一种高清洁甲醇汽油车用燃料
技术领域
本发明涉及燃料领域，具体为一种高清洁甲醇汽油车用燃料。
背景技术
我国富煤贫油，煤炭是我国产量最大的主导能源，占能源探明总储量的90％以上，因此煤是取代是有作为基础原料的重要途径，而甲醇作为最简单的醇类，可由煤、天然气及其它生物质制取，其物理和化学性质与汽油相近，可作为汽油的代用燃料，因而甲醇汽油是一种很有发展前景的替代燃料。甲醇燃烧后尾气中常规排放的一氧化碳、碳氢化合物均比汽油、柴油低30％以上，同时由于甲醇不含苯、烯烃和硫，非常规排放物也比汽油燃料好。另外甲醇还具有成本低、辛烷值高抗爆性能好的优点，在汽油中掺入甲醇可以提高汽油抗爆性并且降低成本从而提高使用的安全性和经济性。一定浓度的甲醇汽油相较于普通汽油的燃烧效率增高、污染排放降低、发动机功率增高等方面要优于汽油燃烧。由于甲醇是极性很强的物质，与水完全互溶，相对于无铅汽油，甲醇汽油的吸水性显著增强，含醇汽油从潮湿的空气中吸收水分，水会将混合在汽油中的醇萃取出来，在容器底部聚集甲醇与水的混合液导致相分离，进而严重影响甲醇汽油的使用性能，甲醇汽油的相分离问题在低温环境下更为严重。同时甲醇汽油对发动机燃油系统的金属造成的腐蚀问题，也是制约甲醇燃料发展的关键问题之一。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高清洁甲醇汽油车用燃料。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种高清洁甲醇汽油燃料的制备方法，其特征在于：
步骤S1、将硬脂酸单乙醇酰胺和KOH加入高压反应釜中充分搅拌，通入氮气置换，加热至120℃后通入环氧乙烷，在120℃下搅拌反应至反应压力不再下降，冷却至室温，对反应液进行分离、洗涤和纯化，制得硬脂酸单乙醇酰胺三聚氧乙烯醚；
步骤S2、将甲醇、汽油、助溶剂、硬脂酸单乙醇酰胺三聚氧乙烯醚加入容器中混合均匀，充分搅拌至溶液澄清透明，制得产品高清洁甲醇汽油。
进一步的，所述步骤S1中硬脂酸单乙醇酰胺：环氧乙烷：KOH的质量比为100:43.06：3。
进一步的，所述步骤S1中通入氮气置换3-5次。
进一步的，所述步骤S1中在3h内通完环氧乙烷。
进一步的，所述步骤S1中将反应液冷却至室温后，将反应液加入正丁醇中溶解，用饱和食盐水洗涤4次，每次静置30min使其分层明显，保留上层正丁醇层，减压浓缩制得硬脂酸单乙醇酰胺三聚氧乙烯醚。
进一步的，所述步骤S2中的助溶剂为癸酸甲酯和叔丁醇。
进一步的，所述步骤S2中甲醇用量为10-30重量份、汽油用量为50-70重量份，助溶剂用量为6-11重量份，硬脂酸单乙醇酰胺三聚氧乙烯醚用量为1-2重量份。
进一步的，所述步骤S2中甲醇用量为10-30重量份、汽油用量为50-70重量份，癸酸甲酯用量为5-8重量份，叔丁醇用量为1-3重量份，硬脂酸单乙醇酰胺三聚氧乙烯醚用量为1-2重量份。
一种高清洁甲醇汽油燃料，其特征在于：产品包含甲醇、汽油、助溶剂、硬脂酸单乙醇酰胺三聚氧乙烯醚。
进一步的，所述助溶剂为癸酸甲酯和叔丁醇。
本发明的有益效果是：
硬脂酸单乙醇酰胺三聚氧乙烯醚是一种良好的非离子型表面活性剂，硬脂酸单乙醇酰胺三聚氧乙烯醚和助溶剂复配到甲醇汽油中，能够形成微乳状态的甲醇汽油，除了能够让甲醇与汽油均匀混合，而且能够使体系的容水量增加，增强甲醇汽油的稳定性，对低温环境下甲醇汽油的相分离稳定性改善尤为明显，有效提高甲醇汽油的抗低温相分离性能。
由于硬脂酸单乙醇酰胺三聚氧乙烯醚具有极性基团与非极性基团，极性基团的电负性很大，硬脂酸单乙醇酰胺三聚氧乙烯醚通过极性基团牢固吸附在金属表面，而非极性长链可在金属表面形成疏水性保护膜，有效隔离金属与腐蚀性介质的接触，阻碍腐蚀性介质在金属表面的扩散，对与腐蚀反应有关的电荷传递或物质物质转移起到障碍的作用，并且疏水性保护膜也能够减弱甲醇汽油中活性硫的腐蚀。
硬脂酸单乙醇酰胺三聚氧乙烯醚作为一种具有复合了表面活性剂和金属缓蚀剂功能的添加剂，少量添加即可以提高甲醇汽油的相分离稳定性同时减轻甲醇汽油对于金属的腐蚀，是一种优质高效的甲醇汽油改性添加剂。
附图说明
图1为本发明步骤S1反应过程示意图。
具体实施方式
下面进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
将500g硬脂酸单乙醇酰胺和15g粉末状氢氧化钾加入高压反应釜中充分搅拌，使用氮气置换3-5次，加热至120℃，通入215.3g环氧乙烷进行醚化，3小时通完环氧乙烷。保持120℃下搅拌反应，至反应压力不再下降为止，冷却至室温，将反应液加入正丁醇8L溶解，饱和食盐水3L×4洗涤，每次静置30min，使其分层明显，保留上层正丁醇层，减压浓缩得产品648g。
实施例1
将10份甲醇、50份92#汽油、5份癸酸甲酯、1份叔丁醇、1份硬脂酸单乙醇酰胺三聚氧乙烯醚加入容器中混合均匀，充分搅拌至溶液澄清透明，制得产品高清洁甲醇汽油。
实施例2
将20份甲醇、60份92#汽油、6.5份癸酸甲酯、2份叔丁醇、1.5份硬脂酸单乙醇酰胺三聚氧乙烯醚加入容器中混合均匀，充分搅拌至溶液澄清透明，制得产品高清洁甲醇汽油。
实施例3
将30份甲醇、70份92#汽油、8份癸酸甲酯、3份叔丁醇、2份硬脂酸单乙醇酰胺三聚氧乙烯醚加入容器中混合均匀，充分搅拌至溶液澄清透明，制得产品高清洁甲醇汽油。
对比例1
将20份甲醇、60份92#汽油、6.5份癸酸甲酯、2份叔丁醇加入容器中混合均匀，充分搅拌至溶液澄清透明，制得产品。
1、静置观察法
将产品加0.3％的水放入烧杯中，常温常压下静置观察。
Figure BDA0002418145010000031
2、相分离温度检测法
监测样品的相分离温度，每种样品做三次平行测试，取结果的平均值。
Figure BDA0002418145010000032
3、金属腐蚀度测试
对金属片进行称重，并将金属片暴露在腐蚀环境中30d后称重，通过以下公式计算金属片腐蚀情况：ε＝(m0-m1)/S。ε为金属片的腐蚀度(g/m2)，m0为金属片腐蚀前的质量(g)，m1为金属片经腐蚀并除去腐蚀产物后时间的质量(g)，S为金属片暴露在腐蚀环境中的表面积(m2)。每个检测平行测试三组，结果取平均值。
钢片 铝片 铜片 铸铁片
实施例1 0.21 0.51 0.28 0.33
实施例2 0.21 0.52 0.27 0.31
实施例3 0.23 0.54 0.30 0.35
对比例1 0.55 0.86 0.63 0.62
向甲醇汽油中添加硬脂酸单乙醇酰胺三聚氧乙烯醚能够很好的降低甲醇汽油的相分离温度，使甲醇汽油常温和较低的温度下都能够保证各个组分稳定互溶不分层，同时还能够提高甲醇汽油的金属缓蚀性能，降低甲醇汽油对于金属的腐蚀，是一种具有良好复合功能的甲醇汽油添加剂。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高清洁甲醇汽油燃料的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
步骤S1、将硬脂酸单乙醇酰胺和KOH加入高压反应釜中充分搅拌，通入氮气置换，加热至120℃后通入环氧乙烷，在120℃下搅拌反应至反应压力不再下降，冷却至室温，对反应液进行分离、洗涤和纯化，制得硬脂酸单乙醇酰胺三聚氧乙烯醚；
步骤S2、将甲醇、汽油、助溶剂、硬脂酸单乙醇酰胺三聚氧乙烯醚加入容器中混合均匀，充分搅拌至溶液澄清透明，制得产品高清洁甲醇汽油。
2.根据权利要求1所述的一种高清洁甲醇汽油燃料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中硬脂酸单乙醇酰胺：环氧乙烷：KOH的质量比为100:43.06：3。
3.根据权利要求1所述的一种高清洁甲醇汽油燃料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中通入氮气置换3-5次。
4.根据权利要求1所述的一种高清洁甲醇汽油燃料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中在3h内通完环氧乙烷。
5.根据权利要求1所述的一种高清洁甲醇汽油燃料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中将反应液冷却至室温后，将反应液加入正丁醇中溶解，用饱和食盐水洗涤4次，每次静置30min使其分层明显，保留上层正丁醇层，减压浓缩制得硬脂酸单乙醇酰胺三聚氧乙烯醚。
6.根据权利要求1之一所述的一种高清洁甲醇汽油燃料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中的助溶剂为癸酸甲酯和叔丁醇。
7.根据权利要求1之一所述的一种高清洁甲醇汽油燃料的制备方法，所述步骤S2中甲醇用量为10-30重量份、汽油用量为50-70重量份，助溶剂用量为6-11重量份，硬脂酸单乙醇酰胺三聚氧乙烯醚用量为1-2重量份。
8.根据权利要求7所述的一种高清洁甲醇汽油燃料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中甲醇用量为10-30重量份、汽油用量为50-70重量份，癸酸甲酯用量为5-8重量份，叔丁醇用量为1-3重量份，硬脂酸单乙醇酰胺三聚氧乙烯醚用量为1-2重量份。
9.一种根据权利要求1-8之一所述方法制备的高清洁甲醇汽油燃料，其特征在于，产品包含甲醇、汽油、助溶剂、硬脂酸单乙醇酰胺三聚氧乙烯醚。
10.一种根据权利要求9所述的高清洁甲醇汽油燃料，其特征在于，所述助溶剂为癸酸甲酯和叔丁醇。
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