CN112280601A - 一种多元车用燃料组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于燃料技术领域，公开了一种多元车用燃料组合物及其制备方法，多元车用燃料组合物由碳五20‑50%、甲醇20‑65%、二甲苯15‑40%、芳烃10‑35%、橡胶溶胀抑制剂0.1‑0.4%、金属腐蚀抑制剂0.05‑0.1%、油调品或调合剂8‑15%组成。本发明多元车用燃料组合物的添加剂作用协同效应，与碳五、甲醇、芳烃、二甲苯配伍，彻底解决了低比例甲醇汽油经济性差的问题；同时也克服了高比例甲醇汽油需改动发动机供油系统，适用性差的弊端；对车辆不但没有负面影响，而且比国标车用汽油更加清洁环保，具有重大的经济效益和社会效益，适应大面积推广使用。

Description

一种多元车用燃料组合物及其制备方法

技术领域

本发明属于燃料技术领域，尤其涉及一种多元车用燃料组合物及其制备方法。

背景技术

目前，业内常用的现有技术是这样的：

石油能源危机和环境污染两大问题，已经成为影响中国乃至世界经济和社会发展的重要因素，因此积极寻求和发展清洁能源已成为各国的头等大事，改变石油短缺，污染严重的唯一方法，就是减少对石油依赖，开发绿色高效清洁能源。多元车用燃料是汽车用燃料的替代品。 近些年来国家相继出台了许多鼓励替代汽油的能源政策。现有技术中车用汽油的替代建设主要是甲醇汽油技术，这项技术通过研究人员的不断努力已经取得了可喜的成果。

甲醇汽油技术普遍存在三个方面的问题：一方面低比例替代汽油不需要改动车辆发动机，具有一定的适应性，但甲醇替代汽油的比例不高，经济性太差，另一方面高比例替代汽油的技术需要改动汽车供油系统，或只适和专用汽车，适用性差，至今尚未大面积推广。第三个方面，无论低比例，中比例还是高比例配置的甲醇汽油都存在着或腐蚀发动机金属部件，和腐蚀汽车储油供油系统的橡胶材料；或低温车启动难，高温气阻等现象。

现有燃料组合物制备系统典型的结构是在反应罐外固定安装有搅拌装置， 用搅拌装置来驱动伸入反应罐内的搅拌器对燃料组分进行搅拌，往往会出现反应溶液及固体反应物在搅拌浆的作用下，反应过程会产生热量和气体， 使得反应罐内的温度和压力上升。为降低反应罐内的温度， 目前通常采用的是盘管式降温系统， 通过设置在反应罐内或外壁上的螺旋形水管， 连接冷却水进行降温。为降低反应罐内的压力， 通常采用的是通过定期开启阀门，将反应罐内的气体排放一部分来实现。目前， 这些工作使得反应罐的寿命缩短、效率较低， 安全性较差。

综上所述，现有技术存在的问题是：

（1）现有多元车用燃料在性能上无法满足对现有车用燃料的要求。

（2）现有低比例甲醇替代汽油经济性差。

（3）高比例替代汽油的技术需要改动汽车供油系统，适用性差，至今尚未大面积推广。

（4）现有甲醇汽油都存在着或腐蚀发动机金属部件，和腐蚀汽车储油供油系统的橡胶材料；或低温车启动难，高温气阻等现象。

本发明燃料组合物制备系统，结构设计合理、 搅拌效果好、使用寿命长；其自动控制系统通过控制系统， 自动监控反应罐内的压力和温度，并自动开启相应的冷却水阀门和降压阀进行调节， 同时提供报警信号， 提请操作人员注意。本发明不需要人工操作， 具有自动化程度高， 安全， 高效等优点。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种多元车用燃料组合物及其制备方法。

本发明是这样实现的，一种多元车用燃料组合物按质量比例由碳五20-50%、甲醇20-65%、二甲苯15-40%、芳烃10-35%、橡胶溶胀抑制剂0.1-0.4%、金属腐蚀抑制剂0.05-0.1%、油调品或调合剂8-15%组成。

进一步，芳烃包括单环芳烃、多环芳烃及稠环芳烃。单环芳烃只含一个苯环，如苯、甲苯、乙苯、二甲苯、异丙苯、十二烷基苯等。芳烃中最重要的产品是苯、二甲苯，其次是甲苯、乙苯、苯乙烯、异丙苯。苯及其分子量较小的同系物是易燃液体，不溶于水，密度比水小。

进一步，金属腐蚀抑制剂按质量比由15%苯并唑、15%吡唑酮、15%烯基琥珀酸、10%聚酸及50%溶剂组成。

进一步，油调品按质量比由90-95%的基础油和5-10%的添加剂组成。

进一步，添加剂为清净剂、抗氧抗腐剂、极压剂、抗氧剂、降凝剂的一种。

进一步，所述调合剂为轻油高辛烷值油品。

本发明的另一目的在于提供一种所述多元车用燃料组合物的制备方法，所述多元车用燃料组合物的制备方法包括：

称取碳五、甲醇、二甲苯、芳烃、橡胶溶胀抑制剂、金属腐蚀抑制剂、油调品或调合剂。

进行混合搅拌，得到多元车用燃料组合物。

本发明的另一目的在于提供一种实施所述多元车用燃料组合物的制备方法的多元车用燃料组合物的制备系统，所述多元车用燃料组合物的制备系统包括：

包括本体、冷却水系统、控制模块；所述本体包括进料口、 出料口、 变频电机和底座，所述本体顶部设置有多个进料口 ； 所述本体上方设置有变频电机 ； 所述变频电机的输出部分连接有减速器 ； 所述减速器的输出部分连接有搅拌轴 ； 所述搅拌轴表面设置有多个横向搅拌轴 ； 所述横向搅拌轴表面设置有螺旋搅拌轴 ； 所述搅拌轴底部通过万向节与扇形搅拌轮相连接 ；所述本体内设置有温度传感器和压力传感器；所述本体上设置有连通外界的降压阀；所述本体下方设置有底座 ； 所述本体和底座之间设置有缓冲装置 ；所述出料口设置于本体底部；所述冷却水系统包括设置在所述本体内腔或外壁上的冷却水盘管和设置在所述冷却水盘管上的电动阀门；所述控制模块数据连接所述温度传感器， 并电路连接所述电动阀门，所述控制模块数据连接所述压力传感器， 并电路连接所述降压阀，所述控制模块还包括报警单元。

进一步，所述进料口数量为两个， 且所述进料口为漏斗状结构。

所述本体和底座之间设置的缓冲装置为弹性垫圈。

本发明另一目的在于提供一种利用所述多元车用燃料组合物调制的甲醇汽油。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：

本发明提供的多元车用燃料组合物适用于民用燃料，工业燃料及车用燃料，特别是替代汽油做车用燃料。

本发明提供了一种由碳五、甲醇等多种原料组成的多元车用燃料组合物，能够克服现有的甲醇汽油技术的不足，不但替代汽油的比例高，经济性好，而且实用性强，使用性能优良，无需改动发动机供油系统，特别适合各种以汽油为燃料的汽车使用。

本发明的多元车用燃料组合物，不但对汽车发动机金属部件和储油供油系统的橡胶材料无任何腐蚀，而且油耗比国标汽油低，性能良好。

本发明多元车用燃料组合物的添加剂作用协同效应，与碳五、甲醇、芳烃、二甲苯配伍，彻底解决了低比例甲醇汽油经济性差的问题；同时也克服了高比例甲醇汽油需改动发动机供油系统，适用性差的弊端；对车辆不但没有负面影响，而且比国标车用汽油更加清洁环保，具有重大的经济效益和社会效益，适应大面积推广使用。

附图说明

图1是本发明实施例提供的多元车用燃料组合物的制备方法流程图。

图 2 为本发明实施例提供的多元车用燃料组合物的制备系统的结构示意图；

图中 ： 1、 进料口， 2、冷却水盘管， 3、电动阀门， 4、横向搅拌轴， 5、 温度传感器，6、缓冲装置， 7、底座， 8出料口， 9、压力传感器，10、扇形搅拌轮 ，11、万向节，12螺旋搅拌轴，13、搅拌轴、14、15、减速器，16、变频电机

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

现有多元车用燃料在性能上无法满足对现有车用燃料的要求。现有低比例甲醇替代汽油经济性差。高比例替代汽油的技术需要改动汽车供油系统，适用性差，至今尚未大面积推广。现有甲醇汽油都存在着或腐蚀发动机金属部件，和腐蚀汽车储油供油系统的橡胶材料；或低温车启动难，高温气阻等现象。

为解决上述问题，下面结合附图对本发明作详细说明。

本发明实施例提供的多元车用燃料组合物由碳五20-50%、甲醇20-65%、二甲苯15-40%、芳烃10-35%、橡胶溶胀抑制剂0.1-0.4%、金属腐蚀抑制剂0.05-0.1%、油调品或调合剂8-15%组成。

在本发明实施例中，芳烃包括单环芳烃、多环芳烃及稠环芳烃。单环芳烃只含一个苯环，如苯、甲苯、乙苯、二甲苯、异丙苯、十二烷基苯等。多环芳烃是由两个或两个以上苯环(苯环上没有两环共用的碳原子)组成的，它们之间是以单键或通过碳原子相联，如联苯、三苯甲烷等。稠环芳烃是由两个或两个以上的苯环通过稠合(使两个苯环共用一对碳原子)而成的稠环烃，其中至少一个是苯环，如萘、蒽等。芳烃中最重要的产品是苯、二甲苯，其次是甲苯、乙苯、苯乙烯、异丙苯。苯及其分子量较小的同系物是易燃液体，不溶于水，密度比水小;多环芳烃及稠环芳烃多是晶状固体。

芳烃来源于煤和石油，煤干馏过程中能生成多种芳烃。19世纪初叶至中叶，从煤干馏所得煤焦油中陆续分离出苯、甲苯、萘、蒽等芳烃。此后，工业用芳烃主要来自煤炼焦副产焦炉煤气及煤焦油。石油中含多种芳烃,但含量不多,且其组分与含量也因产地而异。20世纪40年代后实现石脑油的催化重整，将石脑油中的非芳烃转化为芳烃。从烃类裂解所得的裂解汽油中也可分离出芳烃。芳烃主要来源已从煤转化为石油。现在，世界总产量中90%以上来自石油。不同来源含芳烃馏分的组成不同。

生产方法：

重整汽油中芳烃可用萃取法分出。裂解汽油中的芳烃，也常用萃取法分出，但在萃取前需用催化加氢法除去不稳定的双烯烃、单烯烃和含硫化合物等(见芳烃抽提)。由于裂解汽油中芳烃含量较高，因此也可用萃取精馏分离出芳烃。常用的萃取剂有N，N-二甲基甲酰胺、N-甲酰吗啉、Ν-甲基吡咯烷酮、环丁砜等。在萃取精馏塔中，非芳烃从塔顶蒸出，芳烃与溶剂留在塔底。此法与萃取法相比，设备简单、操作费用低，但芳烃收率略低。煤炼焦副产的焦炉煤气，经吸收得吸收液，分离出其中粗苯馏分,内含C8、C9芳烃，可再精馏分离。煤炼焦副产煤焦油，经分馏可得轻油、酚油、萘油、洗油、蒽油、沥青等馏分，再用精馏、结晶等方法分离得到苯系、萘系、蒽系芳烃。

芳烃中，苯、对二甲苯用途广,需求量大;甲苯、间二甲苯、C9芳烃等用途较少。工业上可通过各种转化过程将甲苯、间二甲苯、C9芳烃等转化为苯、对二甲苯等。转化过程中主要进行烷基化、脱烷基、异构化、歧化以及烷基转移反应。

用途 ：

芳烃是有机化工重要基础原料，其中单环芳烃更为突出。苯、二甲苯是制造多种合成树脂、合成橡胶、合成纤维的原料。甲苯可转化为二甲苯和苯。高级烷基苯是制造表面活性剂的重要原料。某些芳烃或其混合物如苯、二甲苯、甲苯等可作溶剂，芳烃(如异丙苯等)辛烷值较高，用重整等方法增加轻质馏分油中的芳烃含量，对提高汽油质量有重要意义。

本发明的橡胶溶胀抑制剂：为淡黄色透明液体，密度0.9，可与烃类物质任意比例互溶。

芳香烃、醇醚类物质对橡胶有较强的溶胀作用，时间久了会使各种接触到含该类（芳烃、醇醚）油品的橡胶制品（密封圈、垫、容器）溶胀，严重时会出现漏油、堵塞现象。

根据以上情况，适量加入油品后，与油充分混合均匀，该产品溶入油品后可缓慢吸附在橡胶件的表面，使之形成一种保护膜，从而达到抗溶胀作用。

对比试验：

取相同的两片橡胶片，分别放入A、B两瓶油品中。

其中：A瓶为不加溶胀抑制剂的含芳烃油品。

B瓶为加入溶胀抑制剂的含芳烃油品。

7天后，A瓶有黑色物质出现在橡胶片周围，同时，橡胶片变形。B瓶无任何变化。

15天后，A瓶橡胶片底部有部分出现粘连现象。

B瓶无任何变化。

本发明的橡胶溶胀抑制剂添加量：0.08%——0.1%。优选0.1-0.4%。

在本发明实施例中，金属腐蚀抑制剂按质量比由15%苯并唑、15%吡唑酮、15%烯基琥珀酸、10%聚酸及50%溶剂组成。

在本发明实施例中，油调品按质量比由90-95%的基础油和5-10%的添加剂组成。

在本发明实施例中，添加剂为清净剂、抗氧抗腐剂、极压剂、抗氧剂、降凝剂的一种。

在本发明实施例中，所述调合剂为轻油高辛烷值油品。

如图1所示，本发明实施例提供的多元车用燃料组合物的制备方法，包括：

S101，称取碳五、甲醇、二甲苯、芳烃、橡胶溶胀抑制剂、金属腐蚀抑制剂、油调品或调合剂。

S102，进行混合搅拌，得到多元车用燃料组合物。

如图2所示，当需要搅拌燃料组分时， 将燃料组分由本体上方设置的进料口1加入， 所述进料口1数量为两个， 且所述进料口1为漏斗状结构， 既提高了工作效率， 也方便工作人员的操作 ； 启动本体上方设置的变频电机16， 所述变频电机16 输出部分连接有减速器15， 所述减速器 15带动其输出部分连接的搅拌轴13高速旋转， 所述搅拌轴 13表面设置的横向搅拌轴 4 以及横向搅拌轴 4表面设置的螺旋搅拌轴12 采用不锈钢材料制成， 有效的提高了搅拌轴13 的使用寿命， 且搅拌轴 13 和横向搅拌轴 4 共同配合，使燃料组分的搅拌更加充分， 有效的提高了工作效率 ；所述搅拌轴 13 下方通过万向节11 与扇形搅拌轮10相连接， 所述扇形搅拌轮 10 的搅拌范围更加广泛， 使燃料组分的搅拌更加充分 ；

所述冷却水系统包括常用的设置在反应罐内腔或外壁上的冷却水盘管2， 冷却水盘管2 两端连接循环冷却水 ，冷却水盘管2上设置有控制循环冷却水流量的电动阀门3。 由单片机组成的控制模块数据连接温度传感器5 和压力传感器9， 并电路连接电动阀门 3和本体内腔的降压阀14， 这样就可以根据温度传感器5和压力传感器9 传过来的实时数据启停电动阀门3和降压阀14， 从而调节反应罐内的温度和压力。控制模块还可以包括报警单元，一旦反应罐内的温度和压力超过预设的报警值， 则通过声光报警装置进行报警。

所述本体和底座7之间设置的缓冲装置6为弹性垫圈， 可有效的吸附本体受到的冲击力， 使本体的工作更加稳定 ； 最终反应完成后的燃料组分由出料口 8排出。

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。

实施例1

本发明实施例提供的多元车用燃料组合物由碳五20%、甲醇46.85%、二甲苯15%、芳烃10%、橡胶溶胀抑制剂0.1%、金属腐蚀抑制剂0.05%及油调品8%组成。

实施例2

本发明实施例提供的多元车用燃料组合物由碳五20%、甲醇20%、二甲苯40%、芳烃10%、橡胶溶胀抑制剂0.4%、金属腐蚀抑制剂0.1%、油调品9.5%组成。

实施例3

本发明实施例提供的多元车用燃料组合物由碳五20%、甲醇20%、二甲苯15%、芳烃35%、橡胶溶胀抑制剂0.1%、金属腐蚀抑制剂0.05%、调合剂9.85%组成。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多元车用燃料组合物，其特征在于，所述多元车用燃料组合物按质量比例由碳五20-50%、甲醇20-65%、二甲苯15-40%、芳烃10-35%、橡胶溶胀抑制剂0.1-0.4%、金属腐蚀抑制剂0.05-0.1%、油调品或调合剂8-15%组成。

2.如权利要求1所述多元车用燃料组合物，其特征在于，芳烃包括单环芳烃；单环芳烃为苯、甲苯、乙苯、二甲苯、异丙苯、十二烷基苯。

3.如权利要求1所述多元车用燃料组合物，其特征在于，金属腐蚀抑制剂

按质量比由15%苯并唑、15%吡唑酮、15%烯基琥珀酸、10%聚酸及50%溶剂组成。

4.如权利要求1所述多元车用燃料组合物，其特征在于，油调品按质量比由90-95%的基础油和5-10%的添加剂组成。

5.如权利要求4所述多元车用燃料组合物，其特征在于，添加剂为清净剂、抗氧抗腐剂、极压剂、抗氧剂、降凝剂的一种。

6.如权利要求1所述多元车用燃料组合物，其特征在于，所述调合剂为轻油高辛烷值油品。

7.一种如权利要求1所述多元车用燃料组合物的制备方法，其特征在于，所述多元车用燃料组合物的制备方法包括：

称取碳五、甲醇、二甲苯、芳烃、橡胶溶胀抑制剂、金属腐蚀抑制剂、油调品或调合剂；

进行混合搅拌，得到多元车用燃料组合物。

8.一种实施权利要求7所述多元车用燃料组合物的制备方法的多元车用燃料组合物的制备系统，其特征在于，所述多元车用燃料组合物的制备系统包括：

包括本体、冷却水系统、控制模块；所述本体包括进料口、出料口、变频电机和底座，所述本体顶部设置有多个进料口；所述本体上方设置有变频电机；所述变频电机的输出部分连接有减速器；所述减速器的输出部分连接有搅拌轴；所述搅拌轴表面设置有多个横向搅拌轴；所述横向搅拌轴表面设置有螺旋搅拌轴；所述搅拌轴底部通过万向节与扇形搅拌轮相连接；所述本体内设置有温度传感器和压力传感器；所述本体上设置有连通外界的降压阀；所述本体下方设置有底座；所述本体和底座之间设置有缓冲装置；所述出料口设置于本体底部；所述冷却水系统包括设置在所述本体内腔或外壁上的冷却水盘管和设置在所述冷却水盘管上的电动阀门；所述控制模块数据连接所述温度传感器，并电路连接所述电动阀门，所述控制模块数据连接所述压力传感器，并电路连接所述降压阀，所述控制模块还包括报警单元。

9.如权利要求8所述的多元车用燃料组合物的制备方法，其特征在于，

所述进料口数量为两个，且所述进料口为漏斗状结构；

所述本体和底座之间设置的缓冲装置为弹性垫圈。

10.一种利用权利要求1所述多元车用燃料组合物调制的甲醇汽油。

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