CN117165338A - 一种车用甲醇汽油微乳液及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车用甲醇汽油微乳液，其组分以及制备方法包括：先制成复合缓蚀剂；然后复配表面活性剂；接着将制得表面活性剂加入到助溶剂中，混合搅拌均匀，制得表面活性助溶剂；最后将甲醇输送到混合反应釜中，然后依次加入复合缓蚀剂、减磨润滑剂、抗氧化剂，混合搅拌后，再加入基础油，搅拌后，最后加入表面活性助溶剂，再搅拌，静置1‑2天。通过上述方法制备车用甲醇汽油微乳液，不仅原料组成及制备工序简单，而且甲醇与汽油的互溶性特别好；此外本车用甲醇汽油微乳液对金属试片有很好的缓烛效果，且对橡胶的溶胀性也存在一定的抑制作用；本车用甲醇汽油微乳液作为燃料使用，具有排放尾气污染少，动力强、替代性好的优点。

Description

一种车用甲醇汽油微乳液及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及车用汽油技术领域，尤其涉及一种车用甲醇汽油微乳液及其制备方法。

背景技术

随着社会的发展，大众对能源的需求越来越大，世界面临着石油能源危机和环境污染两大棘手问题，能源和环境问题已然成为各个国家的经济和社会发展的重要因素，因此积极寻找和探索创造出清洁能源已经成为一种发展趋势。

乳化油作为一种代用燃料，既可以减少石油燃料的消耗，又可以降低环境污染，在节油和改善环境污染中显示出了极大的优越性，近年来，乳化油技术进入了一个快速发展的时期。但随着研究乳化油的不断深入，乳化油的稳定性等弊端制约了其推广和使用，而微乳化是解决乳化油实用性的最好途径。

甲醇汽油作为一种低碳能源，可以用于替代传统的普通汽油，专门用于作为汽油内燃机机车使用的车用燃料。它是利用燃料甲醇和工业甲醇，加添加剂后，与现有国标汽油按照比例调制而成，因此具有动力强、替代性好、污染少的优点。虽然甲醇汽油具有上述众多优点，但在使用过程中，也发现了很多不足之处：甲醇汽油相容性差，在低温下容易分层；低温启动，甲醇喷入发动机后如果不能快速着火燃烧，那么没有燃烧的甲醇将沿气缸壁下流，破坏气缸壁表面的润滑油膜，加大气缸的磨损；甲醇汽油还对金属和橡胶材料有一定的腐蚀溶胀，比如油位传感器，甲醇电化学活性高，油位传感器在通电情况下，会在甲醇中逐渐腐蚀，造成油表失准、损坏等。因此，直接将甲醇汽油作为车用燃料达到要求的极少，而将甲醇汽油制作成微乳液，可以很大程度上解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的是：甲醇汽油直接使用相容性差，会对金属和橡胶有腐蚀溶胀性以及磨损器件的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种车用甲醇汽油微乳液，其组分按重量以份计算包括：

甲醇45-50份、基础油60-70份、复合缓蚀剂3-4份、减磨润滑剂2-3份、表面活性剂2-3份、助溶剂9-10份、抗氧化剂1-2份。

在本发明的一个优选实施方式中，复合缓蚀剂包括1：(1-1.2)：1重量份的缓蚀剂A、缓蚀剂B和添加剂；缓蚀剂A为苯甲酸钠、苯并三氮唑、十二烷基磺酸钠、二丁胺的混合物，缓蚀剂B为含有N元素和S元素的芳香环，所述添加剂为二辛脂、石油磺酸钠、异丁醇的混合物。

本发明中复合缓蚀剂包括三个部分，一个是缓蚀剂A，包括苯甲酸钠、苯并三氮唑、十二烷基磺酸钠、二丁胺，经过多次对金属试片的实验比对，得到最佳的配比方案为：苯甲酸钠、苯并三氮唑、十二烷基磺酸钠、二丁胺的质量比:7：5：8：2；一个是缓蚀剂B，包括含有N元素和S元素的芳香环；还有一个是添加剂，包括二辛脂、石油磺酸钠、异丁醇，经过多次对橡胶试片的实验比对，得到最佳的配比方案为：二辛脂、石油磺酸钠、异丁醇的质量比为1：2：1。

本复合缓蚀剂对金属试片有很好的缓烛效果，缓蚀率可以达到85％左右，与此同时，对橡胶的溶胀性也存在一定的抑制作用。

在本发明的一个优选实施方式中，减磨润滑剂为氯化钠，也可选择其它甲醇汽油的减磨润滑剂类。

在本发明的一个优选实施方式中，表面活性剂为用Tween-80、Span-80和油酸复配的混合物，复配的HLB值为4.1-4.3。

进一步地，助溶剂为醇类助溶剂，且所述醇类助溶剂为正丁醇，助溶剂用于帮助溶解混合甲醇汽油的其余组分。

在本发明的一个优选实施方式中，抗氧化剂为抗氧剂T501。

在本发明的一个优选实施方式中，基础油为93号汽油、工业石油醚以及120号溶剂油的混合物，其质量比为1:1:2。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种基于上述车用甲醇汽油微乳液的制备方法，步骤包括：

按照重量比例为1：(1-1.2)：1的缓蚀剂A、缓蚀剂B和添加剂混合搅拌均匀，制成复合缓蚀剂；

按照Tween-80、Span-80和油酸复配HLB值为4.1-4.3的表面活性剂；

将制得表面活性剂加入到助溶剂中，混合搅拌均匀，制得表面活性助溶剂；

将甲醇输送到混合反应釜中，然后依次加入复合缓蚀剂、减磨润滑剂、抗氧化剂，混合搅拌30min后，再加入基础油，搅拌30min后，最后加入表面活性助溶剂，再搅拌30-60min，静置1-2天，得到车用甲醇汽油微乳液。

上述甲醇汽油的制备方法中，采用先将表面活性剂加入到助溶剂中的方式，经过与直接将所以配料加入到混合反应釜中一起混合的方式，进行对比后发现，采用先制备表面活性助溶剂的方式，要比全部一起混合的方式，形成微乳剂的时间短1-2h。

通过上述方法制备车用甲醇汽油微乳液，不仅原料组成及制备工序简单，而且甲醇与汽油的互溶性特别好，长期存放也基本没有分层现象产生；此外本车用甲醇汽油微乳液对金属试片有很好的缓烛效果，且对橡胶的溶胀性也存在一定的抑制作用；本车用甲醇汽油微乳液作为燃料使用，具有排放尾气污染少，动力强、替代性好的优点。

具体实施方式

下面将对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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

本实施例提供了一种车用甲醇汽油微乳液，其组分按重量以份计算包括：甲醇45份、基础油60份、复合缓蚀剂3份、减磨润滑剂2份、表面活性剂2份、助溶剂9份、抗氧化剂1份。

其中，复合缓蚀剂包括1：1：1重量份的缓蚀剂A、缓蚀剂B和添加剂；缓蚀剂A，包括质量比:7：5：8：2的苯甲酸钠、苯并三氮唑、十二烷基磺酸钠、二丁胺；缓蚀剂B，包括含有N元素和S元素的芳香环；添加剂，包括质量比为1：2：1的二辛脂、石油磺酸钠、异丁醇。

减磨润滑剂为氯化钠。表面活性剂为用Tween-80、Span-80和油酸复配的混合物，复配的HLB值为4.1。助溶剂为正丁醇。抗氧化剂为抗氧剂T501。基础油为93号汽油、工业石油醚以及120号溶剂油的混合物，其质量比为1:1:2。

本实施例还提供了一种基于上述车用甲醇汽油微乳液的制备方法，步骤包括：

按照上述复合缓蚀剂的组分和配比混合搅拌均匀，制成复合缓蚀剂；按照Tween-80、Span-80和油酸复配HLB值为4.1的表面活性剂；将制得表面活性剂加入到助溶剂中，混合搅拌均匀，制得表面活性助溶剂；将甲醇输送到混合反应釜中，然后依次加入复合缓蚀剂、减磨润滑剂、抗氧化剂，混合搅拌30min后，再加入基础油，搅拌30min后，最后加入表面活性助溶剂，再搅拌30min，静置1天，得到车用甲醇汽油微乳液。

实施例2

本实施例提供了一种车用甲醇汽油微乳液，其组分按重量以份计算包括：

甲醇50份、基础油70份、复合缓蚀剂4份、减磨润滑剂3份、表面活性剂3份、助溶剂10份、抗氧化剂2份。

其中，复合缓蚀剂包括1：1.2：1重量份的缓蚀剂A、缓蚀剂B和添加剂；缓蚀剂A，包括质量比:7：5：8：2的苯甲酸钠、苯并三氮唑、十二烷基磺酸钠、二丁胺；缓蚀剂B，包括含有N元素和S元素的芳香环；添加剂，包括质量比为1：2：1的二辛脂、石油磺酸钠、异丁醇。

减磨润滑剂为氯化钠。表面活性剂为用Tween-80、Span-80和油酸复配的混合物，复配的HLB值为4.3。醇类助溶剂为正丁醇。抗氧化剂为抗氧剂T501。基础油为93号汽油、工业石油醚以及120号溶剂油的混合物，其质量比为1:1:2。

本实施例还提供了一种基于上述车用甲醇汽油微乳液的制备方法，步骤包括：

按照上述复合缓蚀剂的组分和配比混合搅拌均匀，制成复合缓蚀剂；按照Tween-80、Span-80和油酸复配HLB值为4.3的表面活性剂；将制得表面活性剂加入到助溶剂中，混合搅拌均匀，制得表面活性助溶剂；将甲醇输送到混合反应釜中，然后依次加入复合缓蚀剂、减磨润滑剂、抗氧化剂，混合搅拌30min后，再加入基础油，搅拌30min后，最后加入表面活性助溶剂，再搅拌60min，静置2天，得到车用甲醇汽油微乳液。

实施例3

本实施例提供了一种车用甲醇汽油微乳液，其组分按重量以份计算包括：

甲醇48份、基础油65份、复合缓蚀剂3份、减磨润滑剂3份、表面活性剂2份、助溶剂9份、抗氧化剂2份。

其中，复合缓蚀剂包括1：1.2：1重量份的缓蚀剂A、缓蚀剂B和添加剂；缓蚀剂A，包括质量比:7：5：8：2的苯甲酸钠、苯并三氮唑、十二烷基磺酸钠、二丁胺；缓蚀剂B，包括含有N元素和S元素的芳香环；添加剂，包括质量比为1：2：1的二辛脂、石油磺酸钠、异丁醇。

减磨润滑剂为氯化钠。表面活性剂为用Tween-80、Span-80和油酸复配的混合物，复配的HLB值为4.2。助溶剂为正丁醇。抗氧化剂为抗氧剂T501。基础油为93号汽油、工业石油醚以及120号溶剂油的混合物，其质量比为1:1:2。

本实施例还提供了一种基于上述车用甲醇汽油微乳液的制备方法，步骤包括：

按照重量比例为1：1：1的缓蚀剂A、缓蚀剂B和添加剂混合搅拌均匀，制成复合缓蚀剂；按照Tween-80、Span-80和油酸复配HLB值为4.2的表面活性剂；将制得表面活性剂加入到助溶剂中，混合搅拌均匀，制得表面活性助溶剂；将甲醇输送到混合反应釜中，然后依次加入复合缓蚀剂、减磨润滑剂、抗氧化剂，混合搅拌30min后，再加入基础油，搅拌30min后，最后加入表面活性助溶剂，再搅拌60min，静置2天，得到车用甲醇汽油微乳液。

对比例4

本对比例提供了一种车用甲醇汽油微乳液，其组分按重量以份计算包括：

甲醇60份、基础油65份、复合缓蚀剂3份、减磨润滑剂3份、表面活性剂2份、助溶剂9份、抗氧化剂2份。

其中，复合缓蚀剂包括1：1.2：1重量份的缓蚀剂A、缓蚀剂B和添加剂；缓蚀剂A，包括质量比:7：5：8：2的苯甲酸钠、苯并三氮唑、十二烷基磺酸钠、二丁胺；缓蚀剂B，包括含有N元素和S元素的芳香环；添加剂，包括质量比为1：2：1的二辛脂、石油磺酸钠、异丁醇。

减磨润滑剂为氯化钠。表面活性剂为用Tween-80、Span-80和油酸复配的混合物，复配的HLB值为3.8。助溶剂为正丁醇。抗氧化剂为抗氧剂T501。基础油为93号汽油、工业石油醚以及120号溶剂油的混合物，其质量比为1:1:2。

本对比例还提供了一种基于上述车用甲醇汽油微乳液的制备方法，步骤包括：将上述配方按照比例一起全部加入混合反应釜中，混合搅拌30min后，再加入基础油，搅拌30min后，最后加入表面活性助溶剂，再搅拌60min，静置2天，得到车用甲醇汽油微乳液。

实施例1-3和对比例1的车用甲醇汽油微乳液的性能测试：

将实施例1-3的车用甲醇汽油微乳液分别放在透明的玻璃箱内在不同的温度下观测其是否有分层现象，用于测试稳定状态的时间，结果请参见表1：

表1性能测试结果数据表

从表1中可以看出，通过本申请中的技术方案，制得的三种车用甲醇汽油微乳液，在180天内均没有出现分层现象，表示通过本申请的配方和方法制备出的车用甲醇汽油微乳液具备很好的稳定性。而对比例1中改变了甲醇的占比，超出了本申请的组分比例范围，制备得到的车用甲醇汽油稳定性明显比实施例1-3的车用甲醇汽油的稳定性差，在-25℃的环境下，在105天时出现了分层现象。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车用甲醇汽油微乳液，其特征在于，其组分按重量以份计算包括：

甲醇45-50份、基础油60-70份、复合缓蚀剂3-4份、减磨润滑剂2-3份、表面活性剂2-3份、助溶剂9-10份、抗氧化剂1-2份。

2.根据权利要求1所述的车用甲醇汽油微乳液，其特征在于，所述复合缓蚀剂包括1：(1-1.2)：1重量份的缓蚀剂A、缓蚀剂B和添加剂，缓蚀剂A为苯甲酸钠、苯并三氮唑、十二烷基磺酸钠、二丁胺中的混合物，缓蚀剂B为含有N元素和S元素的芳香环，所述添加剂为二辛脂、石油磺酸钠、异丁醇的混合物。

3.根据权利要求2所述的车用甲醇汽油微乳液，其特征在于，所述缓蚀剂A的配比方案为：苯甲酸钠、苯并三氮唑、十二烷基磺酸钠、二丁胺的质量比:7：5：8：2。

4.根据权利要求2所述的车用甲醇汽油微乳液，其特征在于，所述添加剂的配比方案为：二辛脂、石油磺酸钠、异丁醇的质量比为1：2：1。

5.根据权利要求1所述的车用甲醇汽油微乳液，其特征在于，所述减磨润滑剂为氯化钠。

6.根据权利要求1所述的车用甲醇汽油微乳液，其特征在于，所述表面活性剂为用Tween-80、Span-80和油酸复配的混合物，复配的HLB值为4.1-4.3。

7.根据权利要求6所述的车用甲醇汽油微乳液，其特征在于，所述助溶剂为醇类助溶剂，且所述醇类助溶剂为正丁醇。

8.根据权利要求1所述的车用甲醇汽油微乳液，其特征在于，所述抗氧化剂为抗氧剂T501。

9.根据权利要求1所述的车用甲醇汽油微乳液，其特征在于，所述基础油为93号汽油、工业石油醚以及120号溶剂油的混合物，其质量比为1:1:2。

10.根据权利要求1所述的车用甲醇汽油微乳液，其特征在于，所述车用甲醇汽油微乳液的制备方法为：

按照重量比例为1：(1-1.2)：1的缓蚀剂A、缓蚀剂B和添加剂混合搅拌均匀，制成复合缓蚀剂；

按照Tween-80、Span-80和油酸复配HLB值为4.1-4.3的表面活性剂；

将制得表面活性剂加入到助溶剂中，混合搅拌均匀，制得表面活性助溶剂；

将甲醇输送到混合反应釜中，然后依次加入复合缓蚀剂、减磨润滑剂、抗氧化剂，混合搅拌30min后，再加入基础油，搅拌30min后，最后加入表面活性助溶剂，再搅拌30-60min，静置1-2天，得到车用甲醇汽油微乳液。