CN1458248A

CN1458248A - 一种液体环保燃料及其制备方法

Info

Publication number: CN1458248A
Application number: CN 03137709
Authority: CN
Inventors: 陈胜军; 陈天德
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-06-20
Filing date: 2003-06-20
Publication date: 2003-11-26
Anticipated expiration: 2023-06-20
Also published as: CN1173016C

Abstract

本发明公开了一种液体环保燃料及其制备方法。它是由重量百分比为7－13％的粘度改性剂，1－3.6％的除烟除味剂，1－11.2％的助溶降凝剂，0.1－0.5％的防氧抗蚀剂、0－2％的助燃清净剂混匀后加入9－40％甲醇乙醇中，轻微搅拌后注入40－77％柴油中，轻微搅拌并静态反应6－12小时制得。本发明所用原料易得，价格低、互溶性好，燃烧充分，燃烧后废物排放量小。

Description

一种液体环保燃料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种液体环保燃料及其制备方法，更具体地说，涉及一种在柴油中添加甲醇、乙醇和由助溶降凝剂、粘度改性剂等组成的添加剂而得到的燃烧后废物排放量少的环保、经济的燃料。

背景技术

由于世界性能源日趋紧张，以及环保意识的不断增强，世界许多国家开始研究石油代用能源特别是甲醇、乙醇等醇类燃料的大规模内燃机应用研究，甲醇在汽油机上直接燃烧或同汽油掺烧的技术已进入实用阶段，通过改造发动机的方法在柴油机上单烧甲醇技术，国外也已掌握，在不改变柴油机的结构，而在柴油中掺烧甲醇、乙醇的方法中，将甲醇、乙醇与柴油互溶的方法一般有乳化法、添加助溶剂法等，乳化法多采用加水的方法，使甲醇/乙醇、柴油、水形成三元乳化燃料，添加助溶剂法主要是将异丁醇、异戊醇、芳香族含氮化合物等以及其组合物复配成助溶剂，使甲醇、乙醇与柴油互溶，配制比例为甲醇、乙醇含量为(重量百分比)15％(以下简称M15)、20％(以下简称M20)、25％(以下简称M25)等。但柴油中加入这些助溶剂后并不能很好地解决柴油与甲醇、乙醇互溶性差的问题，而且还会产生产品价格增高、含N废物排放加重以致加重环境污染等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种含有柴油和甲醇、乙醇以及助溶降凝剂等有机成分的价格低廉、互溶性好、燃烧后废物排放量小的液体环保燃料及其制备方法。

本发明的液体环保燃料，由下述重量配比的原料配制而成：

柴油40-77％；甲醇、乙醇或其混合物9-40％；粘度改性剂7-13％；降烟除味剂1-3.6％；助溶降凝剂1-11.2％；防氧抗蚀剂0.1-0.5％；助燃清净剂0-2％。

本发明所述的柴油可以是0#柴油或其它任何市售国标柴油。

本发明所述的甲醇原料可以是含量为95％的精甲醇或含量大于70％的粗甲醇；乙醇原料为含量大于95％的精乙醇或含量大于70％的粗乙醇，当使用甲醇、乙醇的混合物时，二者的重量比为甲醇∶乙醇等于2∶1，所述的粗甲醇粗乙醇可以是化工厂、化肥厂、药厂、味精厂的下脚料及副产品，也可以从谷物和秸杆中发酵制得。

本发明所述的粘度改性剂可以选用酯化蓖麻油副产品或其副产品中的仲辛醇。

本发明所述的除烟除味剂可以是乙酰丙酮、乙酸丁酯、异丙醇、十二烷基磺酸钡或其混合物，其混合物时的比例为乙酰丙酮∶乙酸丁酯∶异丙醇∶十二烷基磺酸钡等于11∶5∶20∶10，或乙酰丙酮∶乙酸丁酯∶异丙醇等于2-10∶1-4∶1-5；或乙酰丙酮∶乙酸丁酯等于2∶1；或乙酰丙酮∶异丙醇等于10∶17。

本发明所述的助溶降凝剂选用混合C₆醇、2万单位聚乙二醇、2000-5000单位的乙烯-乙酸乙烯共聚物或其混合物，当使用混合C₆醇、2万单位聚乙醇的混合物时，其混合比例为混合C₆醇∶2万单位聚乙二醇等于2-20∶1-3。

本发明所述的助燃清净剂包括正丁醇、甲乙酮或其混合物，其混合重量比为正丁醇∶甲乙酮等于4-5∶2-9。

本发明所述的防氧抗蚀剂是2，6-二叔丁基对甲酚溶液，浓度为30％。

上述的粘度改性剂、除烟除味剂、助溶降凝剂、助燃清净剂、防氧抗蚀剂均是市售产品。

本发明所述的液体环保燃料的制备方法为：将甲醇乙醇或其混合物和按上述比例由助溶降凝剂及其他有机成分混合后制得的添加剂按比例加入到容器中轻微搅拌，混匀后制得变性醇类，将变性醇类注入柴油中，轻微搅拌，静态反应6-12个小时，即得所述产品。

其中，粘度改性剂的作用是可使醇变性，增加粘度，使其与柴油粘度基本相当，其测试粘度为2.8-3.2。除烟除味剂的作用是降低烟排放量，去除残碳异味。助溶降凝剂的作用是增强甲醇CH₃OH和柴油的互溶性，同时降低冷滤点和冷凝点。防氧抗蚀剂的作用是防止油品氧化变质增加稳定性。助燃清净剂的作用是分散油泥深积，清洗结焦，起到促燃作用。

当甲醇、乙醇重量含量在9-20％时，所制得的甲醇、乙醇柴油可供柴油机车使用。甲醇、乙醇重量含量在20-40％时可作工业锅炉、窑炉、灶炉使用。虽然国内外大量试验结果表明，甲醇、乙醇柴油毒性危害不高于一般柴油，但本产品仍禁止用嘴吸，贮存、运输、使用严格按国家和有关部门规定执行。

本发明的优点：

本发明中由于加入了一定量的助溶降疑剂及粘度改性剂、除烟除味剂、防氧抗蚀剂、助燃清净剂等组成的添加剂，它们的使用大大降低了甲醇、乙醇及柴油两相界面上的自由能，从而使甲醇、乙醇和柴油能很好地溶合在一起，不分层，不乳化，存放时间可达3个月以上，较好地解决了二者的互溶和混合后粘度低等问题，也使燃烧更加充分，有效地提高了使用甲醇、乙醇柴油时发动机的热效率。据测定，有关技术参数符合国家轻柴油标准(柴油发动机用)和《醇基液体燃料》国家标准GB16663-1996的有关规定。同时，华中科技大学能源与动力工程学院对该液体环保燃料M15(甲醇重量含量为15％)及M20(甲醇重量含量为20％)的台架试验及中航油股份有限公司内蒙古分公司的负载实验和行车试验表明，使用本发明M15时柴油机冷起动及热起动性能良好，动力性能良好，当量比油耗接近使用0#柴油的水平，二者可互换使用，有害排放物CO下降79.4％，CO₂下降8.1％，NO下降85.9％，自由加速烟度下降51.8％等，使用M20时，机车起动性、动力性良好，燃烧后排放的废物很少，均比使用0#柴油有明显降低，因而该液体环保燃料具有良好的环保效果。同时，由于甲醇可由煤制得，价格较低，故本发明对于解决我国富煤贫油的问题将起到积极的作用，经济效益前景看好。

具体实施方式

下面用具体的实施例进一步说明本发明的特点：

实施例1：

乙醇15kg；仲辛醇10kg；乙酰丙酮1.0kg；乙酸丁酯0.5kg；异丙醇0.5kg；混合C₆醇1.0kg；20000单位聚乙二醇0.5kg；正丁醇0.5kg；甲乙酮0.9kg；2，6-二叔丁基对甲酚溶液1kg，浓度30％；0#柴油69.1kg。

仲辛醇、乙酰丙酮、乙酸丁酯、异丙醇、混合C₆醇、20000单位聚乙二醇、正丁醇、甲乙酮、2，6-二叔丁基对甲酚溶液混合均匀后，与乙醇混合，轻微搅拌，制得变性醇，再将变性醇注入0#柴油中，轻微搅拌，静态反应6小时，即得液体环保燃料。

在山西省醇汽办组织山汽康明斯实验和省检测，冷热启动，动力、腐蚀粘度和0#柴油对比，各项性能均符合国家标准，并大幅度降低了污染。

实施例2

粗乙醇10kg(含量90％)；仲辛醇7kg；乙酰丙酮1kg；乙酸丁酯0.4kg；异丙醇0.5kg；混合C₆醇1kg；2，6-二叔丁基对甲酚溶液1kg；浓度30％；0#柴油79.1kg；按实施例1的方法配比成100kg液体环保燃料。

在内蒙中航油实验和区质量监督局检测，均合格。

实施例3

用原平化肥厂生产的甲醇15kg；仲辛醇9kg；乙酰丙酮1.0kg；乙酸丁酯0.5kg；2，6-二叔丁基对甲酚溶液1kg；浓度30％；+10#柴油67.5kg；混合C₆醇5kg；正丁醇1.0kg；按实施例1的方法配制成所述液体环保燃料100kg。

在北京节能服务中心检测热值41.23mj/kg。

实施例4

粗甲醇25kg(含量95％)；混合C₆醇8.0kg；仲辛醇10kg；乙酰丙酮1.1kg；异丙醇2.0kg；20000单位聚乙二醇1.2kg；2，6-二叔丁基对甲酚溶液1kg；浓度30％；十二烷基磺酸钡1.0kg；乙酸丁酯0.5kg；0#柴油502kg，按实施例1的方法配比成品。

在北京测得热值33.76mj/kg。

实施例5

将乙醇(含量95％)、甲醇(含量95％)，以重量比乙醇∶甲醇等于1：2混合成为30kg；仲辛醇10kg；混合C₆醇8kg；甲乙酮2kg；正丁醇4kg；乙酰丙酮1kg；20000单位聚乙二醇3.2kg；2，6-二叔丁基对甲酚溶液1kg；浓度30％；异丙醇1.7kg；0#柴油39.1kg，按上述实施例1的方法配成产品。

在河南省燃气及燃气用具产品质量监督检验站测得热值为33.54mj/kg。

Claims

1.一种液体环保燃料，其特征在于：它由下述重量配比的原料配制而成：柴油40-77％，甲醇、乙醇或其混合物9-40％，粘度改性剂7-13％，除烟除味剂1-3.6％，助溶降凝剂1-11.2％，防氧抗蚀剂0.1-0.5％，助燃清净剂0-2％。

2.根据权利要求1所述的液体环保燃料，其特征在于：所述的柴油为国标柴油。

3.根据权利要求1所述的液体环保燃料，其特征在于：所述的甲醇原料选用含量大于95％的精甲醇或含量大于70％的粗甲醇，乙醇原料为含量大于95％的精乙醇或含量大于70％的粗乙醇。

4.根据权利要求1所述的液体环保燃料，其特征在于：所述的粘度改性剂选用酯化蓖麻油副产品或该副产品中的仲辛醇。

5.根据权利要求1所述的液体环保燃料，其特征在于：所述的除烟除味剂选用乙酰丙酮、乙酸丁酯、异丙醇、十二烷基磺酸钡或其混合物，其混合物的重量比例为乙酰丙酮∶乙酸丁酯∶异丙醇∶十二烷基磺酸钡是11∶5∶20∶10，或乙酰丙酮∶乙酸丁酯∶异丙醇等于2-10∶1-4∶1-5，或乙酰丙酮∶乙酸丁酯等于2∶1或乙酰丙酮∶异丙醇等于10∶17。

6.根据权利要求1所述的液体环保燃料，其特征在于：所述的助溶降凝剂选用混合C₆醇、2万单位聚乙二醇或2000-5000单位的乙烯-乙酸乙烯共聚物，或它们的混合物，混合物的重量比为混合C₆醇∶2万单位聚乙二醇是2-20∶1-3。

7.根据权利要求1所述的液体环保燃料，其特征在于：所述的防氧抗蚀剂是2，6-二叔丁基对甲酚溶液，其浓度为30％。

8.根据权利要求1所述的液体环保燃料，其特征在于：所述的助燃清净剂选用正丁醇、甲乙酮或其混合物，其混合物的重量比为正丁醇∶甲乙酮是4-5∶2-9。

9.根据权利要求1所述的液体环保燃料，其特征在于：所述甲醇、乙醇混合物中甲醇、乙醇的重量比为甲醇∶乙醇是2∶1。

10.一种液体环保燃料，其特征在于：它由下述重量配比的原料配制而成：柴油40-77％，甲醇、乙醇或其混合物9-40％；粘度改性剂7-13％；除烟除味剂1-3.6％；助溶降凝剂1-11.2％；防氧抗蚀剂0.1-0.5％；助燃清净剂0-2％，其制备方法如下：

将甲醇、乙醇或其混合物和由粘度改性剂、除烟除味剂、助溶降凝剂、助燃清净剂、防氧抗蚀剂混合制得的添加剂按所述比例加入到容器中轻微搅拌，混合后注入柴油中，轻微搅拌，静态反应6-12个小时，即得所述的液体环保燃料。