KR20030006529A - 내연기관용 연료 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 합성알코올 제조방법에 관한 것으로, 기존의 자동차의 엔진 구조변경 없이 사용할 수 있고 특히 비금속(동파이프,알루미늄,플라스틱,고무호스)류의 손상없이 연료의 흡입,폭발, 배기 등을 장기간 지속할 수 있고, 기존연료(가솔린)보다 저가로 제조할 수 있으며, 배기가스 중의 공해물질을 감소시켜 공해방지에 적합하도록 제조된 연료이다.

본 발명에 따른 합성 알코올 연료 혼합율은, 메탄올 35∼60중량% 또는 에탄올 35∼60중량% 를 주성분으로 하고, 계면활성제 역할하는 이소프로필알콜 10∼25중량% ,저온 시동성을 높이기 위한 부탄올 3∼7중량%,폭발력을 향상시키기 위한 톨루엔 10∼20중량%, 벤젠 6∼15중량%,개질가솔린 11∼20중량%을 상온 및 대기압하에서 순차적으로 일정량 혼합한 저공해 연료임을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 저공해 합성 알코올 연료로써 저온에서도 층 분리되지 않고 장기 보존할 수 있으며, 기존 자동차의 개조없이 사용할 수 있으며, 가솔린과 동일한 발열량, 출력, 성능을 가지기 때문에 무공해 연료로써 사용이 가능하다.

Description

내연기관용 연료 조성물{fuel synthetic product for internal combustion engine}

본 발명은 기존 가솔린 차량의 엔진구조를 변경시키지 않고 저렴한 가격으로 가솔린 연료을 대체 사용할 수 있는 것에 관한 것으로, 특히 메탄올,또는 에탄올,이소프로필알코올,부탄올,톨루엔,벤젠,개질가솔린을 일정량 혼합하여 배기가스중의 매연을 줄어 공해방지에 유용한 내연기관용 연료 조성물을 제공하는 것이다.

일반적으로 산업용,자동차용 연료는 대부분 석유가 사용되고 있다.그러나 이러한 석유는 매장량의 한계로 유가의 변동이 심하고 또한,질소화합물,유황화합물,아황산가스가 심하게 발생하므로 청정연료로 적합하지 못해 소비추세가 변화하고 있으며 석유를 대체할 차세대 연료로서 천연가스,석탄,메탄가스에서 원료를 값싸게 얻을 수 있는 메탄올 또는 에탄올이 적합하다.

그러나 메탄올 연료는 기존 자동차의 구조변경 없이 사용할 시는 공연비가 맞지않아 흡기 메니홀드 흡입구 및 스로틀밸브를 축소시켜 공기 비율을 맞추어야 하고,가솔린 연료와 혼용할 수 없는 문제점이 있었으며 동파이프,알루미늄판,플라스틱,고무호스등 비금속류의 부식이 심해 장기간 사용할 수 없었다.

그리고, 종래의 혼합물은 가솔린을 전체적으로 대체하는 것이 아니고 가솔린에 첨가제, 보조제등의 다양한 성분들을 혼합한 것이 었으나 이들의 제조시에는 크롬,아연,알카리금속등의 금속촉매 반응을 통하여 수소와 일산화탄소,이산화탄소,불활성기체를 400 ∼500℃의 고온 및 10,000∼16,000Kpa의 압력하에서 주입하는 복잡한 공정 조건을 구비해야하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 개선시키기 위하여 안출된 것으로, 가솔린 보다 연소범위가 넓고 발열량이 낮아 자동차 연료로서 출력이 낮은 메탄올 또는 에탄올에 연료특성에 알맞은 특정물질을 일정량 혼합함으로서 가솔린과 동등한 성능을 발휘할 수 있는 내연기관용 연료 조성물을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 메탄올 또는 에탄올은 가솔린 보다 응고점이 낮고 비중이 크므로 상부 인화점을 낮추어야 하므로 부탄올,톨루엔,벤젠을 특정비율로 조정하여 가솔린과 동등한 성능을 발휘 하도록 하며,옥탄가는 128이상으로 하고,저온 시동성을 높이기 위하여 부탄올을 첨가하여 저온시동성을 용이하게 하고,수용성원료와 비수용성 연료의 분리현상을 막고 장기간 보관을 위해 IPA(이소프로필알코올)를 첨가하여 변질과 비철금속인 동파이프, 알루미늄판, 프라스틱,고무류등의 부식을 방지하고, 완전연소로 배기가스에 의한 오염물질을 60%이상 줄였다. 기존 가솔린 차량 엔진 구조를 변경시키지 않고,가솔린 연료를 대체 사용할수 있고 특정한 온도,압력조건 없이 간단한 조작으로 순차적으로 원료성분을 혼합하여 용이하게생산할 수 있으며 또한,높은 알콜 혼합비율로 가솔린 보다 저렴한 가격으로 제조할 수 있으며, 배기가스 오염을 줄여 고농도 청정 내연기관용 연료 조성물을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로써 본 발명은 메탄올 또는 에탄올,이소프로필알콜,부탄올,톨루엔,벤젠,개질가솔린을 상온 및 대기압하에서 순차적으로 일정량 혼합하여 이루어진 내연기관용 연료 조성물에 관한 것이다.특히 메탄올 35∼60중량% 또는 에탄올 35∼60중량% 를 주성분으로 하고, 계면활성제 역할하는 이소프로필알콜 10∼25중량% ,저온 시동성을 높이기 위한 부탄올 3∼7중량%,폭발력을 향상시키기 위한 톨루엔 10∼20중량%, 벤젠 6∼15중량%,개질가솔린 11∼20중량%을 상온 및 대기압하에서 순차적으로 일정량 혼합하여 옥탄가 128이상의 고효율 연료로 출력할 수 있으며, 배기가스를 60%이상 줄일 수 있는 연료 조성물에 관한 것이다.

상기 메탄올 또는 에탄올은 발화점이 낮아 출력이 낮아 지는 문제점이 있으므로 35∼60%범위를 첨가하는 좋으나 바람직하게는 40중량%이다.

이소프로필알콜은 수용성원료와 비수용성 연료의 분리 현상을 막고 장기간 보관과 함께 부식을 방지하기 위해 10∼25중량%의 첨가하는 데 바람직하게는 15중량%이다.

부탄올 3∼7중량%범위를 첨가하는 경우에 저온시동성을 높여 저온시동성을 용이하게 할 수 있으며,톨루엔 10∼20중량%, 벤젠 6∼15중량%,개질가솔린 11∼20중량%를 더욱 더 첨가하므로서 상부 인화점을 낮출수 있으며,상기 범위를 벗어나면 상부 인화점을 낮출 수 없는 문제점이 있다.

메탄올 또는 에탄올을 이소프로필알콜에 혼합한 다음 부탄올,톨루엔,벤젠,개질가솔린을 상온 및 대기압하에서 순차적으로 혼합하여 연료조성물을 구성함으로써 메탄올이나 에탄올 연소 폭발시 조연작용을 유도하므로서 가솔린의 연소폭발과 동등한 폭발력을 갖게된다.

이하, 실시예를 들어 상세히 설명한다.

[실시예 1]

메탄올,이소프로필알코올(I.P.A),부탄올,톨루엔,벤젠,개질가솔린을 상온에서 교반기에 순차적으로 투입, 혼합하여 충분한 교반을 한 후 제조한다.

상기 조성물의 조성비는 다음과 같다.

조 성 물	조 성 비
메탄올(또는 에탄올)	40중량%
I.P.A(이소프로필알코올)	15중량%
부탄올	5중량%
톨루엔	15중량%
벤젠	10중량%
개질가솔린	15중량%

상기 조성물의 온도는 10% 유출 온도시 60℃ 이하, 50% 유출 온도시 50℃ 이하, 90% 유출 온도시 70℃ 이하, 최고 온도는 150℃ 이하에서 조성된다.

상기 조건하에서 비철금속(동편)을 60℃로 5시간 경과하여도 부식이 없으며, 외기를 차단한 상태에서 100일을 보존하여도 층 분리는 발생하지 않는다.

[실시예 2]

차량시험결과 배기가스 발생량
항 목	가솔린	알코올 연료
연 비(km/l)	11.07	11.2
Co(일산화탄소)치(%)	0.02	0.01
Hc(탄화수소)치(ppm)	8.5	7.5

상기 실험에 의해 알코올 연료는 가솔린에 비해 연비가 높음을 알 수 있고, 제조원가는 저렴함으로 상대적으로 소비자의 선호도가 지대할 것이며, 가솔린 배기오염 물질을 60%이상 줄일수 있으므로 도심의 연료로 적합하고 발열량이 낮아 엔진의 수명이 연장되며, 소음과 진동도 현저히 감소함을 알 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 저공해 합성 알코올 연료로써 저온에서도 층 분리되지 않고 장기 보존할 수 있으며, 기존 자동차의 개조없이 사용할 수 있으며, 가솔린과 동일한 발열량, 출력, 성능을 가지기 때문에 무공해 연료로써 사용이 가능하다.

Claims (3)

1. 메탄올 35∼60중량%, 이소프로필알콜 10∼25중량%,부탄올 3∼7중량%, 톨루엔 10∼20중량%, 벤젠 6∼15중량%, 개질가솔린 11∼20중량%을 상온, 대기압하에서 순차적으로 투입,혼합하여 교반함을 특징으로 하는 내연기관용 연료 조성물
2. 에탄올 35∼60중량%, 이소프로필알콜 10∼25중량%, 부탄올 3∼7중량%, 톨루엔 10∼20중량%, 벤젠 6∼15중량%, 개질가솔린 11∼20중량%을 상온, 대기압하에서 순차적으로 투입,혼합하여 교반함을 특징으로 하는 내연기관용 연료 조성물
3. 제 1 항 또는 제 2 항 있어서, 상기 조성물의 연료는 상부 발화점 -20(±5)℃에서 옥탄가 128 이상의 고효율을 가짐을 특징으로 하는 내연기관용 연료 조성물.