CN1566288A - 醇类燃料 - Google Patents
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Abstract
本发明属于采用醇类物质所制成的醇类燃料。醇类燃料的含量为甲醇83-92%;乙醇5- 10%;丙醇2-6%;助燃剂0.1-1‰。所述的助燃剂为碳酸二甲酯或者磷酸三,甲醇、乙醇、丙醇为市售的工业通用品,该三种醇类的含水量小于1%。本发明与烃类燃料相比,排放的烟气中NOX、SOX大幅下降,NOX的排放量可降低35-52%,能耗率可提高5-10%,节油率提高1-1.5%。
Description
所属领域
本发明属于内燃机所使用的燃料,尤其是一种采用醇类物质所制成的醇类燃料。
背景技术
醇类燃料是指由甲醇、乙醇为主要组分所构成的燃料。自上世纪七十年代的石油危机后,人们更加清楚地认识到,地球上的石油资源是十分有限的,如果不加限制地使用,石油燃料资源迟早要枯竭的。因此,许多国家纷纷研究能够代用石油燃料的原料,并迅速成为世界各主要工业国家的重大课题。
甲醇、乙醇等醇类燃料是以CH3OH、CH2H5OH和多元醇为主要原料,辅以表面活性剂混溶的一种再生燃料。从物理化学方面分析,以上原料经过HLB值的调配和严格的混溶工艺技术,完全可以而且能够作为内燃机的代用燃料,并可达到与石油燃料同样的燃烧效果。醇类燃料是一种再生的原料,它可以从粮食、木材、煤炭、植物秸杆、天然气、马铃薯等原料中提炼或合成。用工业方法生产醇类原料,在国内外有成熟的技术基础。醇类燃料是烃与羟基—OH组成的混合物,从分子构成上可以明显地看出,醇类具备与烃类相同的分子构成,而且无论从原料来源和成本上来看,醇类燃料与石油(烃类)燃料相比,具有极大的竞争优势。我国内燃机用的烃类燃料,如柴油、汽油等,是烃类燃料,从分子构成上讲,其缺点是含碳量比较大,而且成分比较复杂,容易产生污染环境的毒素气体,而且烃类燃料是从石油中提取而成,而石油是不可再生的资源。
目前对醇类燃料的研究和实施仅停留在“掺醇类”燃料的阶段,如国外的某些国家所研制成功的醇类燃料,只是在烃类燃料内掺加15-20%的醇类物质,其实就是一种“掺醇类”烃类燃料,如美国研制的E10(含醇类10%)、巴西研制的E20(含醇类20%)和德国研制的M15(含醇类15%)。其成本虽然有所降低,但依然是一种以烃类燃料为主体的燃料,也会产生一些影响环境的气体,不是一种纯醇类燃料。我国在醇类燃料方面也进行了研究,但还只停留在学术研究阶段。从我国目前石油产量和资源相比较我国人口和我国的建设速度,是不能满足要求的。因此,研究和开发一种绿色环保再生的能源燃料是十分必要的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种醇类燃料,它具有无污染的绿色环保特性,成本低,可以再生。
本发明的发明内容是:
醇类燃料的含量为(重量配比):
甲醇83-92%;乙醇5-10%;丙醇2-6%;助燃剂0.1-1‰。
助燃剂为碳酸二甲酯或者磷酸三,本发明的甲醇、乙醇、丙醇为市售的工业通用品,该三种醇类的含水量小于1%。
本发明的优点和积极效果是:
1.醇类燃料的原料来源广阔,它可以从粮食、木材、煤炭、植物秸杆、天然气、马铃薯等原料中提炼或合成。用工业方法生产醇类原料,在国内有非常成熟的技术基础。
2.与烃类燃料不同的是,醇类燃料为高氧、低碳性燃料,燃烧清洁,燃烧室积碳较少,在燃烧后的产生物为水,而且是一种绿色环保且可再生的原料,对环境不会造成污染。
3.醇类是一个含氧燃料,着火温度远高于汽油和柴油,而着火界限却宽得多,并且理论空燃比要小得多,性能优于烃类燃料,这对于内燃机非常有利。
4.醇类比烃类的汽化热大两倍甚至更高,可以提高能位,降低汽缸、燃烧室和汽缸盖的温度,从而减少了外传热量,节约了散热,提高了热效率。从另一方面讲,醇类汽油更容易稀燃,有利于提高热效率。
5.作为燃料的醇类,不要求纯度很高,但对水分要求含量比较严格,允许有含有少量的其他高碳醇或者杂醇,含有少量的烃类、氧、氮也无紧要,这样可以降低成本。
本发明与烃类燃料相比,排放的烟气中NOX、SOX大幅下降,NOX的排放量可降低35-52%,能耗率可提高5-10%,节油率提高1-1.5%。
附图说明
本发明所提供的附图为工艺流程图,参见图1。
具体实施方式
实施例1:
原料的重量配比为:甲醇85%、乙醇9%、丙醇6%、碳酸二甲酯0.5‰。
生产工艺步骤为:
1.在生产温度为50℃左右时,将上述配比的甲醇、乙醇、丙醇(含水量为0.5%)投放入原料混合罐,混合后将混合原料加入助燃剂碳酸二甲酯。
2.将加入碳酸二甲酯的原料经管路输入静态混合器,使混合原料形成10μ左右直径的颗粒。
3.再经管路进入反应釜进行充分混溶,使混合原料形成1~5μ左右直径的颗粒。
4.该混合后的产品即可成为成品。
本实施例所形成的成品醇类燃料与汽油、柴油的各种性能指标对比见下表:
名称 | 密度(20℃)/kg·L-1 | 沸点/℃ | 汽化热/MJ·kg-1 | 粘度(20℃)Mpa·S | 闪点(闭)℃ | 辛烷值RON | 十六辛烷值CN | Raid蒸汽压(38℃)/Kpa |
醇类燃料 | 0.782 | 71-45 | 0.97 | 0.78 | 11-12 | 108-110 | 5.5 | 12.5 |
汽油 | 0.72-0.78 | 40-210 | 0.37-0.34 | 0.28-0.59 | -38-45 | 80-98 | 5-25 | 夏季不大于37 |
柴油 | 0.82-0.86 | 180-370 | 0.25-0.30 | 3.0-8.0 | 65-88 | -20 | 45-65 | 冬季不大于86-0.27 |
实施例2:
原料的重量配比为:甲醇89%、乙醇7%、丙醇4%、磷酸三(甲苯酯)1‰。
生产工艺步骤为:
1.在生产温度为50℃左右时,将上述配比的甲醇、乙醇、丙醇(含水量0.8)投放入原料混合罐,混合后将混合原料加入助燃剂磷酸三。
2.将加入磷酸三的原料经管路输入静态混合器,使混合原料形成10μ左右直径的颗粒。
3.再经管路进入反应釜进行充分混溶,使混合原料形成5μ左右直径的颗粒。
4.该混合后的产品即可成为成品。
形成的成品醇类燃料的各种性能指标与实施例1所列表基本相同,不再列表示意。
Claims (3)
1.一种醇类燃料,其特征在于:
组分及重量配比为:
甲醇83-92%;
乙醇5-10%;
丙醇2-6%;
助燃剂0.1-1‰。
将上述配比的各种物质混溶后即可得到成品的醇类燃料。
2.根据权利要求1所述的醇类燃料,其特征在于:所述的助燃剂为碳酸二甲酯或者是磷酸三。
3.根据权利要求1所述的醇类燃料,其特征在于:所述的甲醇、乙醇、丙醇为市售的工业通用品,该三种醇类的含水量小于1%。
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