CN112251264A

CN112251264A - 一种车辆通用甲醇燃料及其制备方法

Info

Publication number: CN112251264A
Application number: CN202011077943.6A
Authority: CN
Inventors: 邵金平
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-10-10
Filing date: 2020-10-10
Publication date: 2021-01-22

Abstract

本发明公开了一种车辆通用甲醇燃料及其制备方法，涉及燃料技术领域，所述燃料包括如下重量份数的原料：甲醇40‑60份、碳五20‑30份、MTBE 6‑8份、芳烃9‑14份、石油醚8‑12份、防腐剂0.005‑0.015份、添加剂1‑3份、催化合成剂1‑3份。本发明一种车辆通用甲醇燃料与现有的汽油产品相比，在同一车型、同等燃料比的情况下，其动力性和里程数均优于汽油，尾气排放也远远低于汽油，完全可以替代汽油使用，能解决石化能源紧缺和环境污染等问题。

Description

一种车辆通用甲醇燃料及其制备方法

技术领域

本发明涉及燃料技术领域，具体涉及一种车辆通用甲醇燃料及其制备方法。

背景技术

随着世界经济的发展，对于燃料的需求与日俱增，传统的柴油、汽油、天然气等资源越加匮乏。据世界石油峰会统计数据，世界石油可商业用途开采32年，所以开发新型高清洁替代能源成为未来能源领域发展的主要方向。

甲醇生产过程比较简单，原料来源多样，煤、石油和天然气均可制甲醇。甲醇具有良好的燃烧性能，且排放低、生产工艺成熟、成本低、运输存储方便，被人们视为是一种最有希望的车用替代燃料。而当前的技术问题在于如何制备动力足、环保、能清洁发动机的甲醇燃料。

发明内容

为此，本发明提供一种车辆通用甲醇燃料及其制备方法，以解决现有技术中如何制备动力足、环保、能清洁发动机的甲醇燃料的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

根据本发明的第一方面，一种车辆通用甲醇燃料，所述燃料包括如下重量份数的原料：甲醇40-60份、碳五20-30份、MTBE 6-8份、芳烃9-14份、石油醚8-12份、防腐剂0.005-0.015份、添加剂1-3份。

碳五，主要指石油裂解制乙烯过程中副产的含有五个碳原子的烃类混合物。

MTBE，是一种有机化合物，化学式为C₅H₁₂O，分子量为88.15，外观为无色液体，相对密度为0.7405、沸点为55.2℃，溶于乙醇、乙醚，微溶于水。由异丁烯和甲醇在离子交换树脂催化下反应而得，是一种高辛烷值汽油添加剂。常被用作汽油添加剂，以改善汽油的冷起动特性、加速性能及辛烷值分布。当燃料中的MTBE过低，会导致燃料的冷起动特性、加速性能及辛烷值分布不理想，当燃料中的MTBE过高，会使燃料在使用过程造成环境污染。

芳烃，通常指分子中含有苯环、芳香环结构的碳氢化合物，是闭链类的一种，其不溶于水，但溶于有机溶剂，如乙醚、四氯化碳、石油醚等非极性溶剂。其应用到本发明的燃料中能提高燃料的辛烷值，增加发动机的动力性能。当燃料中的芳烃过低，会导致发动机的动力性能降低，当燃料中的芳烃过高，使燃料在燃烧过程中容易产生积碳，附着在金属表面上，如果长时间使用，也会影响发动机动力。

石油醚，是一种轻质石油产品，是低相对分子质量烃(主要是戊烷及己烷)的混合物，为无色透明液体，有煤油气味。不溶于水，溶于无水乙醇、苯、氯仿、油类等多数有机溶剂。通常用铂重整抽余油或直馏汽油经分馏、加氢或其他精制方法制得。将其应用到本发明的燃料中能提高燃料的冷起动特性和爆发力，能增加燃料的动力性能。当燃料中的石油醚过低，会导致燃料的动力性能降低，因为石油醚在燃烧过程会产生一氧化碳和二氧化碳，当燃料中的石油醚过高，会对环境造成污染，影响本发明燃料的环保性能。

本发明的燃料以甲醇为主要原料，搭配碳五、MTBE、芳烃、石油醚、防腐剂、添加剂和催化合成剂，通过这几种原料的协同作用，使得燃料具有优异的动力性能，完全可以替代汽油使用；本发明的燃料所采用的原料都是可再生资源，来源丰富，具有清洁环保的优势，且价格实惠。

进一步地，所述燃料包括如下重量份数的原料：甲醇45-55份、碳五22-27份、MTBE6.5-7.5份、芳烃10-12份、石油醚8.5-10份、防腐剂0.007-0.01份、添加剂1.5-2.5份。

进一步地，所述燃料包括如下重量份数的原料：甲醇50份、碳五23份、MTBE 7份、芳烃11份、石油醚9份、防腐剂0.008份、添加剂2份。

进一步地，所述添加剂包括如下重量份数的原料：苯并三氮唑30-50份、甘油10-20份、司盘80 10-20份、BHT501 20-30份、二茂铁2-3份、氢氧化钠2-3份。

添加剂中各成分的作用如下：

苯并三氮唑，主要作为水处理剂、金属防锈剂和缓蚀剂，广泛用于循环水处理、防锈油、脂类产品中，也应用铜及铜合金的气相缓蚀剂、润滑油添加剂，其与铜原子形成共价键和配位键，相互交替成链状聚合物，在铜表面形成多层保护膜，使铜的表面不起氧化还原作用，不产生氢气，起到防蚀作用，对铅、铸铁、镍、锌等金属材料也有同样效果。苯并三氮唑可与多种缓蚀剂配合提高缓蚀效果，也可以与多种阻垢剂、杀菌剂配合使用，尤其对封闭循环冷却水系统的缓蚀效果甚佳。本申请在燃料中添加苯并三氮唑能够对盛装容器起到缓蚀作用。

甘油，无色、无臭、味甜，外观呈澄明黏稠液态，是一种有机物。其能从空气中吸收潮气，也能吸收硫化氢、氰化氢和二氧化硫。难溶于苯、氯仿、四氯化碳、二硫化碳、石油醚和油类。丙三醇是甘油三酯分子的骨架成分。相对密度1.26362。熔点17.8℃。沸点290.0℃(分解)。折光率1.4746。闪点(开杯)176℃。急性毒性：LD50：31500mg/kg(大鼠经口)。是许多无机盐类和气体的良好溶剂。对金属无腐蚀性，作溶剂使用时可被氧化成丙烯醛。

司盘80，为黄色油状液体，能分散于温水和乙醇中，溶于丙二醇、液体石蜡、乙醇、甲醇或醋酸乙酯等有机溶剂中，HLB＝4.3，常用作油包水型乳剂的乳化剂。

BHT501，是采用对甲酚和异丁烯为原料制得的油品添加剂，在油中起抗氧化及防胶溶胀作用。该产品油溶性好，不溶于水和苛性钠，是一种广谱抗氧剂。

二茂铁，是一种具有芳香族性质的有机过渡金属化合物。常温下为橙黄色粉末，有樟脑气味。熔点172度-174度，沸点249度，100℃以上能升华；不溶于水，易溶于苯、乙醚、汽油、柴油等有机溶剂。与酸、碱、紫外线不发生作用，化学性质稳定，400度以内不分解。其分子呈现极性，具有高度热稳定性、化学稳定性和耐辐射性。二茂铁及其衍生物在燃料中作为抗震剂，比四乙基铅更加安全环保，使得制备的燃料更适用于先前专以四乙基铅作为抗震剂的车辆。二茂铁分解出的铁沉积在火花塞表面，增强了其导热性，添加二茂铁同样也可以减少柴油车冒出的煤烟。

进一步地，所述添加剂包括如下重量份数的原料：苯并三氮唑40份、甘油15份、司盘80 15份、BHT501 25份、二茂铁2.5份、氢氧化钠2.5份。

根据本发明的第二方面，上述的燃料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：按重量份数称取各原料混合均匀即可。

进一步地，所述混合的时间为20-40分钟。

进一步地，所述混合的速度大于等于3000r/min。

本发明具有如下优点：

本发明一种车辆通用甲醇燃料与现有的汽油产品相比，在同一车型、同等燃料比的情况下，其动力性和里程数均优于汽油，尾气排放也远远低于汽油，完全可以替代汽油使用，能解决石化能源紧缺和环境污染等问题。

本发明一种车辆通用甲醇燃料还可以清除发动机内原有的积碳，延长发动机的使用寿命，原车无需任何结构改动，直接加入到油箱内即可使用，也可以和汽油交替混合使用。

本发明一种车辆通用甲醇燃料的主要制备原料是均为可再生资源，资源极其丰富，真正具有低碳、低排放、低污染、清洁环保、经济实惠的优点。

本发明一种车辆通用甲醇燃料的制备方法简单易行，适合广泛推广使用。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。

实施例1

一种车辆通用甲醇燃料包括如下重量份数的原料：甲醇40份、碳五20份、MTBE 6份、芳烃9份、石油醚8份、防腐剂0.005份、添加剂1份。

其中，添加剂包括如下重量份数的原料：苯并三氮唑30份、甘油10份、司盘80 10份、BHT501 20份、二茂铁2份、氢氧化钠2份。

所述燃料制备方法包括如下步骤：按重量份数称取各原料在3000r/min下混合搅拌40分钟即可。

实施例2

一种车辆通用甲醇燃料包括如下重量份数的原料：甲醇60份、碳五30份、MTBE 8份、芳烃14份、石油醚12份、防腐剂0.015份、添加剂3份。

其中，添加剂包括如下重量份数的原料：苯并三氮唑50份、甘油20份、司盘80 20份、BHT501 30份、二茂铁3份、氢氧化钠3份。

所述燃料制备方法包括如下步骤：按重量份数称取各原料在8000r/min下混合搅拌20分钟即可。

实施例3

一种车辆通用甲醇燃料包括如下重量份数的原料：甲醇45份、碳五22份、MTBE 6.5份、芳烃10份、石油醚8.5份、防腐剂0.007份、添加剂1.5份。

其中，添加剂包括如下重量份数的原料：苯并三氮唑35份、甘油12份、司盘80 12份、BHT501 23份、二茂铁2.5份、氢氧化钠2.5份。

所述燃料制备方法同实施例2。

实施例4

一种车辆通用甲醇燃料包括如下重量份数的原料：甲醇55份、碳五27份、MTBE 7.5份、芳烃12份、石油醚10份、防腐剂0.01份、添加剂2.5份。

其中，添加剂包括如下重量份数的原料：苯并三氮唑45份、甘油18份、司盘80 18份、BHT501 28份、二茂铁2.5份、氢氧化钠2.5份。

所述燃料制备方法同实施例2。

实施例5

一种车辆通用甲醇燃料包括如下重量份数的原料：甲醇50份、碳五23份、MTBE 7份、芳烃11份、石油醚9份、防腐剂0.008份、添加剂2份。

其中，添加剂包括如下重量份数的原料：苯并三氮唑40份、甘油15份、司盘80 15份、BHT501 25份、二茂铁2.5份、氢氧化钠2.5份。

所述燃料制备方法包括如下步骤：按重量份数称取各原料在7000r/min下混合搅拌30分钟即可。

本发明的燃料对汽油发动机汽车无需做任何改动，直接加入油箱使用，经过多年的多种车辆上千次的反复测试，在同一车型、同等量燃料比的情况下，本发明的燃料的动力性和里程数均优于汽油，尾气排放为汽油的2％-5％，远远低于汽油的尾气排放，以下通过实验来对本发明的燃料的性能进行说明。

选用一款吉利手动挡轿车来对本发明的燃料和汽油分别进行测试，同样8升的汽油和同样8升的本发明燃料在满负荷的情况下，汽油能行驶100公里，而本发明的燃料能行驶103-105公里；分别对汽油和本发明的燃料进行爬坡实验，其中坡度为40度，均采用65公里/小时的速度爬坡，汽油需选用三挡才能爬上坡，本发明的燃料选用三挡也能轻松爬上坡。

对本发明的燃料进行排气污染物检测，检测所采用车辆型号为YQZ7145ACDE6，发动机排量为1.368L，行驶里程为43092km，其检测结果如下表1所示。

表1本发明的燃料的排气污染物检测结果表

由表1的结果可以看出，本发明的燃料的尾气排放极少，是一款优质的环保型燃料。

对本发明的燃料使用过程进行观察发现，本发明的燃料还具有清除发动机内原有积碳和油箱、油管内油污的效果，这样有利于延长发动机的使用寿命。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims

1.一种车辆通用甲醇燃料，其特征在于，所述燃料包括如下重量份数的原料：甲醇40-60份、碳五20-30份、MTBE 6-8份、芳烃9-14份、石油醚8-12份、防腐剂0.005-0.015份、添加剂1-3份。

2.如权利要求1所述的一种车辆通用甲醇燃料，其特征在于，所述燃料包括如下重量份数的原料：甲醇45-55份、碳五22-27份、MTBE 6.5-7.5份、芳烃10-12份、石油醚8.5-10份、防腐剂0.007-0.01份、添加剂1.5-2.5份。

3.如权利要求2所述的一种车辆通用甲醇燃料，其特征在于，所述燃料包括如下重量份数的原料：甲醇50份、碳五23份、MTBE 7份、芳烃11份、石油醚9份、防腐剂0.008份、添加剂2份。

4.如权利要求1所述的一种车辆通用甲醇燃料，其特征在于，所述添加剂包括如下重量份数的原料：苯并三氮唑30-50份、甘油10-20份、司盘80 10-20份、BHT501 20-30份、二茂铁2-3份、氢氧化钠2-3份。

5.如权利要求4所述的一种车辆通用甲醇燃料，其特征在于，所述添加剂包括如下重量份数的原料：苯并三氮唑40份、甘油15份、司盘80 15份、BHT501 25份、二茂铁2.5份、氢氧化钠2.5份。

6.如权利要求1-5任一项所述的燃料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：按重量份数称取各原料混合均匀即可。

7.如权利要求6所述的燃料的制备方法，其特征在于，所述混合的时间为20-40分钟。

8.如权利要求6所述的燃料的制备方法，其特征在于，所述混合的速度大于等于3000r/min。