CN1730624A - 甲醇汽油乳化稳定剂 - Google Patents

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Abstract

一种甲醇汽油乳化稳定剂，由油酸或环烷酸或乳酸30～60％、二乙胺或环己胺1～3％、葡萄糖6～12％、甲苯25～62％、无水硫酸钠1％重量百分比的原料制成。本发明甲醇汽油乳化稳定剂和甲醇添加到直馏汽油、催化汽油、催化汽油与直馏汽油混合的调和汽油、重整汽油与催化汽油与直馏汽油混合的调和汽油、90#汽油中，测试研究法辛烷值和分层情况，经测试在90～150天内不发生分层，可以满足使用要求。本发明具有无环境污染、添加量少、热效率高、原材料易得、产品成本低等优点，可作为燃油的添加剂。

Description

甲醇汽油乳化稳定剂
技术领域
本发明属于液体含碳燃料技术领域，具体涉及到含氧的有机化合物的含添加剂的液体含碳燃料。
背景技术
目前世界原油紧缺，汽车工业的迅速发展，油价不断上涨，尤其近年更为突出，油价出现历史新高，而且据预测未来燃料油短缺的局面还将持续至新能源问世，所以节约用油是世界的主流，关乎国际民生大事。
汽油一直是汽车的传统燃料，但其来源——石油是一种不可再生的资源。据预测，按目前石油产量的增长率估算，全世界的石油储存量大约在2015-2035年就要消耗掉总量的80％。因此，寻找一种新的汽车燃料势在必行。甲醇具有合成原料的多样性，燃烧时污染小、有较高的辛烷值，因此，最有希望成为未来的汽车代用燃料。但目前尚不能一步取代汽油，而是作为一种过渡燃料。开发使用醇醚汽油不仅有利于环境保护，而且有较高的经济收益。研究法辛烷值是燃料的综合性指标，甲醇的辛烷值高达112。甲醇是大宗有机化工原料，资源丰富来源广泛，可通过煤转化合成，天然气制备，还可通过木材甚至垃圾来制取，世界各国为节约石油资源，自上世纪三十年代就开始对甲醇燃料进行深入广泛的研究。随着中国经济的崛起，对甲醇燃料的研究应用已从技术上取得重大突破，如漯河石化集团有限公司开发研究的M15、M30、M50、M65等不同比例的清洁甲醇汽油已在实际中较大范围地应用推广。
上世纪80年代以来，各国为石油危机找出路，对甲醇燃料已有突破性认识。现在甲醇汽油即清洁汽油已在美国、德国、意大利、澳大利亚、巴西等许多国家商品化，其中M15甲醇汽油曾在德国和北欧大规模研究、示范，并配套建设了跨国界的M15加油站，高比例甲醇燃料被认为是较为理想的配比，因为它有显著的经济效益和环保效益。
但是，研究发现，随甲醇汽油混合物中甲醇含量的增加，相溶性变差，相分离温度上升很快。当甲醇含量达到40％时，相分离温度达到最大值；当甲醇量继续增加，相溶性能变好，相分离温度迅速下降。这是因为汽油的水容限极小，当甲醇含量少时，混合物中主要存在着水与汽油间的溶解问题；当可以与水互溶的甲醇含量达到主控地位后，混合物中水容限增大，因而相分离温度下降。
另外，甲醇汽油混合物中混入微量水分，对其相溶性的破坏作用是很大的。相分离温度与混合物中的水分含量基本成正比关系，当混合物中每增加0.1％的水分，相溶点温度就要升高10℃左右。对M15醇醚汽油燃料而言，能保持相溶的最低温度为-5℃，当温度升至20℃时，只要加入0.14％的水分就会产生相分离，可见水分对相溶性的破坏作用是相当大的。因此，在生产使用甲醇汽油燃料时，要严防水份混入。
各种助溶剂的加入均能大幅降低M15醇醚汽油的相分离温度，基本上缓解了甲醇汽油混合燃料的生产、应用中的相溶性矛盾。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种无环境污染、添加量少、热效率高、原材料易得、产品成本低的甲醇汽油乳化稳定剂。
解决上述技术问题所采用的技术方案它是由下述重量百分配比的原料制成：
油酸或环烷酸或乳酸                       30～60％
二乙胺或环己胺                           1～3％
葡萄糖                                   6～11％
甲苯                                     25～62％
无水硫酸钠                               1％
制备本发明的优选重量百分配比的原料为：
油酸或环烷酸或乳酸                       40～55％
二乙胺或环己胺                           1～2％
葡萄糖                                   8～10％
甲苯                                     35～50％
无水硫酸钠                               1％
制备本发明的最佳重量百分配比的原料为：
油酸或环烷酸或乳酸                       45％
二乙胺或环己胺                           2％
葡萄糖                                   9％
甲苯                                     43％
无水硫酸钠                               1％
本发明的制备方法如下：
在设置有分水器和冷凝器的反应釜中，加入甲苯溶剂，开启搅拌机，依次加入油酸或环烷酸或乳酸和葡萄糖以及二乙胺或环己胺，开始加热，在2小时内升温到110℃，恒温反应3小时，自然冷却，分出催化剂，得到本发明产品，产品物理性质：外观呈黄色透明液体，比重0.85～0.88g/cm3，无水溶性酸碱。按本发明的质量检验标准进行检验，检验合格后包装，储藏。
本发明甲醇汽油乳化稳定剂和甲醇添加到直馏汽油、催化汽油、催化汽油与直馏汽油混合的调和汽油、重整汽油与催化汽油与直馏汽油混合的调和汽油、90#汽油中，测试研究法辛烷值和分层情况，经测试在90～150天内不发生分层，可以满足使用要求。本发明具有无环境污染、添加量少、热效率高、原材料易得、产品成本低等优点，可作为燃油的添加剂。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。
实施例1
以生产本发明产品100kg为例所用的原料及其重量配比为：
油酸                                  45kg
二乙胺                                2kg
葡萄糖                                9kg
甲苯                                  43kg
无水硫酸钠                            1kg
其制备方法如下：
在配有分水器和冷凝器的反应釜中，加入甲苯溶剂，开启搅拌，依次加入油酸或环烷酸或乳酸和葡萄糖以及二乙胺或环己胺，开始加热，在2小时内升温到110℃，并恒温反应3小时，然后冷却，分出催化剂，得到黄色液体产品，检验，包装，储藏。
实施例2
以生产本发明产品100kg为例所用的原料及其重量配比为：
油酸                                30kg
二乙胺                              1kg
葡萄糖                              6kg
甲苯                                62kg
无水硫酸钠                          1kg
其制备方法与实施例1相同。
实施例3
以生产本发明产品100kg为例所用的原料及其重量配比为：
油酸                                60kg
二乙胺                              3kg
葡萄糖                              11kg
甲苯                                25kg
无水硫酸钠                          1kg
其制备方法与实施例1相同。
实施例4
在以上实施例1～3中的油酸用环烷酸替换，其用量与油酸相同。其它组分及其用量与实施例1相同。
其制备方法与实施例1相同。
实施例5
在以上实施例1～3中的油酸用乳酸替换，其用量与油酸相同。其它组分及其用量与实施例1相同。
其制备方法与实施例1相同。
实施例6
在以上实施例1～5中的二乙胺用环己胺替换，其用量与二乙胺相同。其它组分及其用量与实施例1相同。
其制备方法与实施例1相同。
为了验证本发明的有益效果，发明人采用本发明实施例1制备的甲醇汽油乳化稳定剂(以下简称本发明乳化稳定剂，测试时名称为甲醇汽油多效乳化稳定剂)和甲醇添加到直馏汽油、催化汽油、催化汽油与直馏汽油混合的调和汽油、重整汽油与催化汽油与直馏汽油混合的调和汽油、90#汽油中，测试研究法辛烷值和分层情况，各种试验情况如下：
1、在直馏汽油中添加甲醇和本发明乳化稳定剂的研究法辛烷值和分层情况
(1)测试方法
取一定量直馏汽油，加入甲醇和本发明乳化稳定剂，搅拌均匀，在SYP2102-1辛烷值机上测定所制备的甲醇汽油的研究法辛烷值(RON)，并在室温(5～30℃)下观察和记录敞口甲醇汽油发生分层现象的时间。
(2)测试结果
测试结果见表1。
表1  在直馏汽油中添加甲醇和本发明乳化稳定剂的RON和分层结果表
  编号   直馏汽油ml   甲醇ml   本发明乳化稳定剂ml   RON   甲醇汽油敞口稳定时间d
  012345   1009085755030   01015255070   00.51.2222   546470859198 1009090120300
结论：在直馏汽油中添加甲醇和本发明乳化稳定剂的甲醇汽油，在90天内不发生分层，可以满足使用要求。
2、在催化汽油中添加甲醇和本发明乳化稳定剂的研究法辛烷值和分层情况
(1)测试方法
取一定量催化汽油，加入甲醇和本发明乳化稳定剂，搅拌均匀，在SYP2102-1辛烷值机上测定所制备的甲醇汽油的研究法辛烷值(RON)，并在室温(5～30℃)下观察和记录敞口甲醇汽油发生分层现象的时间。
(2)测试结果
测试结果见表2。
表2  在催化汽油中添加甲醇和本发明乳化稳定剂的RON和分层结果表
  编号   催化汽油ml   甲醇ml   本发明乳化稳定剂ml   RON   甲醇汽油敞口稳定时间d
  012345   1009085755030   01015255070   00.51.01.522   89939596≥99≥99 120100110150≥200
结论：在催化汽油中添加甲醇和本发明乳化稳定剂的甲醇汽油，在100天内不发生分层，可以满足使用要求。
3、在催化汽油与直馏汽油的混合汽油中添加甲醇和本发明乳化稳定剂测试研究法辛烷值和分层情况
测试方法：取一定量催化汽油和直馏汽油，催化汽油与直馏汽油的体积比为1.2∶1混合成调和汽油，加入甲醇和本发明乳化稳定剂，搅拌均匀，在SYP2102-1辛烷值机上测定所制备的甲醇汽油的研究法辛烷值(RON)，并在室温(5～30℃)下观察和记录敞口甲醇汽油发生分层现象的时间。
测试结果：测试结果见表3。
表3  在催化/直馏汽油中添加甲醇和本发明乳化稳定剂的RON和分层结果表
  编号   催/直汽油ml   甲醇ml   本发明乳化稳定剂ml   RON   甲醇汽油敞口稳定时间d
  012345   1009085755030   01015255070   00.51.01.522   78889193≥99≥99 130110120160≥200
结论：在催化汽油与直馏汽油混合成调和汽油中添加甲醇和本发明乳化稳定剂的甲醇汽油，在120天内不发生分层，可以满足使用要求。
4、在重整汽油、催化汽油、直馏汽油混合成调和汽油中添加甲醇和本发明乳化稳定剂的研究法辛烷值和分层情况
测试方法：取一定量重整汽油、催化汽油、直馏汽油，重整汽油与催化汽油与直馏汽油体积比为2∶2∶l混合成调和汽油，加入甲醇和本发明乳化稳定剂，搅拌均匀，在SYP2102-1辛烷值机上测定所制备的甲醇汽油的研究法辛烷值(RON)，并在室温(5～30℃)下观察和记录敞口甲醇汽油发生分层现象的时间。
测试结果：测试结果见表4。
表4  重整/催化/直馏汽油中添加甲醇和本发明乳化稳定剂的RON和分层结果表
  编号   重/催/直汽油ml   甲醇ml   本发明乳化稳定剂ml   RON   甲醇汽油敞口稳定时间d
  012   1009085   01015   00.51.0   909497 150≥200
结论：在重整汽油与催化汽油与直馏汽油混合成调和汽油中添加甲醇和本发明乳化稳定剂的甲醇汽油在150天内不发生分层，可以满足使用要求。
5、在市售90#汽油中添加甲醇和本发明乳化稳定剂的研究法辛烷值和分层情况
测试方法：取一定量市售90#汽油，加入甲醇和本发明乳化稳定剂，搅拌均匀，在SYP2102-1辛烷值机上测定所制备的甲醇汽油的研究法辛烷值，并在室温(5～30℃)下观察和记录敞口甲醇汽油发生分层现象的时间。
测试结果：测试结果见表5。
表5  在90#汽油中添加甲醇和本发明乳化稳定剂的RON和分层结果表
  编号   90#汽油ml   甲醇ml   本发明乳化稳定剂ml   RON   甲醇汽油敞口稳定时间d
  012   1009085   01015   00.81.0   90.193.595.2 120≥180
结论：90#汽油中添加本发明乳化稳定剂的甲醇汽油，在120天内不发生分层，可以满足使用要求。

Claims (3)

1、一种甲醇汽油乳化稳定剂，其特征在于它是由下述重量百分比的原料制成：
油酸或环烷酸或乳酸  30～60％
二乙胺或环己胺      1～3％
葡萄糖              6～11％
甲苯                25～62％
无水硫酸钠          1％
2、按照权利要求1所述的甲醇汽油乳化稳定剂，其特征在于其中由下述重量百分比的原料制成：
油酸或环烷酸或乳酸  40～55％
二乙胺或环己胺      1～2％
葡萄糖              8～10％
甲苯                35～50％
无水硫酸钠          1％
3、按照权利要求1所述的甲醇汽油乳化稳定剂，其特征在于其中由下述重量百分比的原料制成：
油酸或环烷酸或乳酸   45％
二乙胺或环己胺       2％
葡萄糖               9％
甲苯                 43％
无水硫酸钠           1％
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