CN114958451A - 一种汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂，包括：甲基叔丁基醚、1,1'‑[乙基茚双氧]二丙烷、1‑(1‑乙氧基乙氧基)‑丁烷、丙醛二乙基乙缩醛、C9‑11的烷烃以及醇。使用本申请提供的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂后，在汽油中添加任意比例的甲醇可在‑35℃情况下实现互溶，解决了在低温环境下的甲醇汽油互溶问题，实现甲醇汽油为主体的车用燃料。本申请提供的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂不会带来燃烧排放限制物(属于清洁互溶剂)，对车用橡胶，金属的腐蚀有抑制作用，可以在互溶的情况下，大幅减少甲醇腐蚀性，可解决甲醇腐蚀问题，并且对机油不产生负面影响。
Description
技术领域
本文涉及但不限于车用燃料领域，涉及但不限于一种添加剂，尤其涉及但不限于一种汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂。
背景技术
中国煤炭资源丰富，煤制甲醇工艺成熟，成本可控。目前，在汽油中加入一定量的甲醇形成甲醇汽油燃料经过了大规模的应用，无需改造汽油发动机即可使用，而且甲醇汽油燃烧情况良好，尾气中污染物更少。但是甲醇汽油没有大规模应用，这主要是由于甲醇存在毒性、对金属具有腐蚀性，并且甲醇能够溶胀橡胶。
甲醇汽油应用在环境温度-10℃以下的环境中会出现分层现象，使得甲醇汽油无法作为燃料车辆所用，但中国出现-10℃温度的省份占65％，这也限制了甲醇汽油燃料的大面积推广。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
为缓解能源危机，实现车用燃料多样化，并改善城市空气质量，助力节能减排。本申请提供的添加剂为一种汽油甲醇互溶剂，主要功能是实现在汽油中任意比例添加甲醇可实现-35的℃环境中互溶。实现汽油甲醇为主体的车用燃料。
本申请提供了一种汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂，包括：甲基叔丁基醚、1,1'-[乙基茚双氧]二丙烷、1-(1-乙氧基乙氧基)-丁烷、丙醛二乙基乙缩醛、C9-11的烷烃以及醇。
在本申请提供的一种实施方式中，所述汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂由甲基叔丁基醚、1,1'-[乙基茚双氧]二丙烷、1-(1-乙氧基乙氧基)-丁烷、丙醛二乙基乙缩醛、C9-11的烷烃以及醇组成。
在本申请提供的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂中，所述汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂中各组分按质量份计可以包括：甲基叔丁基醚15.9份至16.8份、1,1'-[乙基茚双氧]二丙烷0.1份至0.15份、1-(1-乙氧基乙氧基)-丁烷0.2份至0.4份、丙醛二乙基乙缩醛0.4份至0.6份、C9-11烷烃0.2份至0.4份和醇82.6份至88.5份。
在本申请提供的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂中，所述醇可以包括丁醇、戊醇和己醇中的任意一种或更多种；所述醇可以由丁醇、戊醇和己醇中的任意一种或更多种组成；
在本申请提供的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂中，所述丁醇可以选自链丁醇、环丁醇、烷基丁醇、烷基环丁醇中的任意一种或更多种。
在本申请提供的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂中，所述戊醇选自链戊醇、环戊醇、烷基戊醇、烷基环戊醇中的任意一种或更多种。
在本申请提供的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂中，所述己醇选自链己醇、环己醇、烷基己醇、烷基环己醇的任意一种或两种。
在本申请提供的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂中，所述汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂中醇中丁醇、戊醇和己醇的重量比为(13至14):(58至62):(10至11)。
在本申请提供的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂中，所述汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的制备过程包括将各原料混合均匀。
又一方面，本申请提供了一种上述汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂在提高甲醇和汽油互溶的应用。
在本申请提供的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂在提高甲醇和汽油互溶的应用中，所述甲醇与汽油互溶时的温度为-35℃以上。
又一方面，本申请提供了上述的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的甲醇汽油。
本申请的有益效果如下：
使用本申请提供的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂后，在汽油中添加任意比例的甲醇可在-35℃情况下实现互溶，解决了在低温环境下的甲醇汽油互溶问题，实现甲醇汽油为主体的车用燃料。本申请提供的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂不会带来燃烧排放限制物(属于清洁互溶剂)，对车用橡胶，金属的腐蚀有抑制作用，可以在互溶的情况下，大幅减少甲醇腐蚀性，可解决甲醇腐蚀问题，并且对机油不产生负面影响。
本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书中所描述的方案来发明实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为添加了本申请实施例1的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的甲醇汽油在-10℃下的照片，M35至M50的甲醇汽油混合物在-10℃环境下48h不会分层；
图2为添加了本申请实施例1的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的甲醇汽油在-35℃下的照片，M35至M55的甲醇汽油混合物在-35℃环境下48h不会分层；
图3为添加了本申请实施例2的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的甲醇汽油在-35℃下的照片，M35至M55的甲醇汽油混合物在-35℃环境下48h不会分层；
图4为添加了本申请对比例1的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的甲醇汽油在-35℃下的照片，M40至M45的甲醇汽油混合物在-35℃环境下48h以内会分层；
图5为添加了本申请对比例2的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的甲醇汽油在-35℃下的照片，M35至M55的甲醇汽油混合物在-35℃环境下48h以内会分层；
图6为添加了本申请实施例1汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的甲醇汽油与未使用本申请实施例1汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的甲醇汽油的碳氢化合物排放统计图；
图7为添加了本申请实施例1汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的甲醇汽油与未使用本申请实施例1汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的甲醇汽油的CO排放统计图；
图8为添加了本申请实施例1汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的甲醇汽油与未使用本申请实施例1汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的甲醇汽油的甲醛排放统计图；
图9为添加了本申请实施例1汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的甲醇汽油与未使用本申请实施例1汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的甲醇汽油的氮氧化物排放统计图；
图10添加了本申请实施例1汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的甲醇汽油与未使用本申请实施例1汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的甲醇汽油的甲醇排放统计图。
注：附图中原机NPT为未添加实施例1制得的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的甲醇汽油的排放，互溶剂NPT为添加实施例1制得的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的甲醇汽油的排放。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在本申请实施例中，M0至M100的含义为甲醇的质量分数为0至100％的甲醇汽油混合物。
实施例1：汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂配方(按质量份计)为甲基叔丁基醚16份、正丁醇3.2份、2-甲基丁醇10.5份、正戊醇28份、异戊醇7.3份、2-戊醇11份、环戊醇8.7份、4-甲基-2-戊醇2.2份、3-甲基-2-戊醇0.8份、2-甲基-1-戊醇0.2份、2-甲基环戊醇0.6份、2-己醇9.4份、3-己醇1份、丙醛二乙基乙缩醛0.5份、1.1-(乙基茚双氧)-二丙烷0.1份、1-(1-乙氧基乙氧基)-丁烷0.2份、2-甲基壬烷0.2份。
实施例2：汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂配方(按质量份计)为甲基叔丁基醚16份、2-甲基丁醇14份、正戊醇40份、异戊醇15份、环戊醇4份、2-己醇10份、1,1'-[乙基茚双氧]二丙烷0.1份、1-(1-乙氧基乙氧基)-丁烷0.2份、丙醛二乙基乙缩醛0.4份、2-甲基壬烷0.2份。
对比例1：汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂配方(按质量份计)为甲基叔丁基醚34份、正丁醇6份、异戊醇12份、环戊醇6份、2-己醇24份、异辛醇18份。
对比例2：汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂配方(按质量份计)为正丁醇4份、2-甲基丁醇6份、异戊醇15份、2-戊醇13份、环戊醇8份、2-己醇20份、异辛醇34份。
应用例1
如表1所示，现有技术中，标号为M5至M95(间隔M5，即M5、M10、M15、M20、M25、M30、M35、M40、M45、M50、M55、M60、M65、M70、M75、M80、M85、M90、M95)中的M35至M50(间隔M5，即M35、M40、M45、M50)的甲醇汽油混合物在-10℃的环境下出现分层现象，甲醇和汽油不互溶，无法使用。
使用本实施例1的制得的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂与甲醇(包括0.5wt.％的水)和汽油混合，汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的用量为甲醇质量的0.5wt.％。
表1添加或未添加实施例1汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的甲醇汽油在-10℃下的分层统计表
从表1和图1可以看出，添加了本申请实施例1提供的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂后，M35至M50的甲醇汽油混合物在-10℃环境下48h不会分层。
应用例2
如表2所示，现有技术中，标号为M5至M95(间隔M5，即M5、M10、M15、M20、M25、M30、M35、M40、M45、M50、M55、M60、M65、M70、M75、M80、M85、M90、M95)中的M20至M80(间隔M5，即M20、M25、M30、M35、M40、M45、M50、M55、M60、M65、M70、M75、M80)的甲醇汽油混合物在-35℃的环境下出现分层现象，不能互溶，而M5、M10、M15、M85、M90、M95能互溶。
使用实施例1制得的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂与甲醇(0.5wt.％的水)和汽油混合，汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的用量为甲醇质量的3.5wt.％；
表2添加或未添加实施例1汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的甲醇汽油在-35℃下的分层统计表
从表2和图2可以看出，添加了本申请实施例1提供的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂后，M20至M80的甲醇汽油混合物在-35℃环境下48h不会分层。此外，虽然温度越低互溶效果越差，本申请未进行低于-35℃的实验，但申请人认为本申请提供的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂在-35℃以下的温度也可以具备促进汽油和甲醇互溶的效果。
使用实施例2制得的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂与甲醇(0.5wt.％的水)和汽油混合，汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的用量为甲醇质量的3.5wt.％；
表3添加或未添加实施例2汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的甲醇汽油在-35℃下的分层统计表
从表3和图3可以看出，添加了本申请实施例提供的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂后，M20至M80的甲醇汽油混合物在-35℃环境下48h不会分层。实施例1和实施例2种描述的两种汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂在-35℃环境下的效果相当。
使用对比例1制得的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂与甲醇(0.5wt.％的水)和汽油混合，汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的用量为甲醇质量的3.5wt.％；
表4添加或未添加对比例1汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的甲醇汽油在-35℃下的分层统计表
从表4和图4可以看出，添加了本申请对比例1提供的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂后，48h以内M40至M45会出现分层。对比例1的低温效果与实施例1和实施例2相比较差。
使用对比例2制得的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂与甲醇(0.5wt％的水)和汽油混合，汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的用量为甲醇质量的3.5wt.％；
表5添加或未添加对比例2汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的甲醇汽油在-35℃下的分层统计表
从表5和图5可以看出，添加了本申请对比例2提供的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂后，48h以内M35至M50会出现分层。对比例2的低温效果比较差。
应用例3
如表6所示，实施例1制得的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的用量为5W30机油的10wt.％，试验条件为150℃密闭容器中浸泡504h，未对汽油机中的非金属材料造成影响，满足汽油机使用要求。
表6：汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂对非金属材料的性能影响
应用例4
表7中，实验条件为23℃密闭容器的条件下在50wt.％汽油、47.5wt％甲醇、2.5wt％实施例1制得的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的甲醇汽油中浸泡零部件70h。
空白组的实验条件为23℃密闭容器的条件下在50vol.％汽油和50vol.％甲醇的甲醇汽油中浸泡零部件70h。
如表7所示，汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的使用并未对汽油机中的非金属材料造成影响，满足汽油机使用要求。
表7：汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂对非金属材料的性能影响
应用例5
表8中，添加汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂组的实验条件为40℃密闭容器浸泡168h的条件下在50wt％汽油、47.5wt％甲醇(甲醇中包含100ppm甲醇质量的甲酸和0.1％甲醇质量的水)、2.5wt％实施例1制得的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的甲醇汽油中浸泡金属片。
空白组的实验条件为在50wt.％汽油和50wt.％甲醇(甲醇中包含100ppm甲醇质量的甲酸和0.1％甲醇质量的水)的甲醇汽油中浸泡金属片。
如表8所示，汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的使用并未对汽油机中的金属材料造成额外影响，空白组和添加汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂组的金属材料失重相近或失重更低，满足汽油机使用要求。
表8：汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂对金属材料的影响(单位：mg/cm2)
| 项目 | 空白组 | 添加汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂组 |
| 紫铜 | 1.96 | 1.56 |
| 黄铜 | 1.30 | 1.23 |
| 锌片 | 1.11 | 0.72 |
| 铝片 | 2.92 | 0.50 |
| 铸铁 | 0.46 | 0.38 |
| 锡片 | 0.59 | 0.60 |
| 45#不锈钢 | 0.74 | 0.51 |
| 304不锈钢 | 0.12 | 0.05 |
应用例6
试验条件为使用实施例1的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的甲醇汽油(包含76wt.％甲醇、4wt.％汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂、20wt.％汽油)以及不含实施例1汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的甲醇汽油(包含80wt.％甲醇、20wt.％汽油)作为燃料，在吉利车型FE-3配JLC-4M18C发动机进行，验证方法参考GB18352.6-2016轻型汽车污染物排放限值及测量方法和HJ 1137-2020甲醇燃料汽车非常规污染物排放测量方法对比验证。
验证效果如图6至图10所示，增加汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂情况下：NOX、THC、CO等排放基本无偏差。HCHO、CH3OH的排放存在明显降低。
Claims (10)
1.一种汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂，其特征在于，包括：甲基叔丁基醚、1,1'-[乙基茚双氧]二丙烷、1-(1-乙氧基乙氧基)-丁烷、丙醛二乙基乙缩醛、C9-11的烷烃以及醇。
2.根据权利要求1所述的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂，其特征在于，所述汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂中各组分按质量份计包括：甲基叔丁基醚15.9份至16.8份、1,1'-[乙基茚双氧]二丙烷0.1份至0.15份、1-(1-乙氧基乙氧基)-丁烷0.2份至0.4份、丙醛二乙基乙缩醛0.4份至0.6份、C9-11烷烃0.2份至0.4份和醇82.6份至88.5份。
3.根据权利要求1所述的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂，其特征在于，所述醇包括丁醇、戊醇和己醇中的任意一种或更多种。
4.根据权利要求3所述的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂，其特征在于，所述丁醇选自链丁醇、环丁醇、烷基丁醇、烷基环丁醇中的任意一种或更多种。
5.根据权利要求3或4所述的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂，其特征在于，所述戊醇选自链戊醇、环戊醇、烷基戊醇、烷基环戊醇中的任意一种或更多种。
6.根据权利要求3或4所述的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂，其特征在于，所述己醇选自链己醇、环己醇、烷基己醇、烷基环己醇的任意一种或两种。
7.根据权利要求3或4所述的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂，其特征在于，所述汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂中醇中丁醇、戊醇和己醇的重量比为(13至14):(58至62):(10至11)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂在提高甲醇和汽油互溶的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述甲醇与汽油互溶时的温度为-35℃以上。
10.一种包含权利要求1至7中任一项所述的汽油甲醇灵活燃料互溶防腐剂的甲醇汽油。
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