WO2014059915A1

WO2014059915A1 - 甲醇汽油核心母液及甲醇汽油

Info

Publication number: WO2014059915A1
Application number: PCT/CN2013/085237
Authority: WO
Inventors: 陈茂高; 李裕生; 严锦明
Original assignee: 中懋华能源投资有限公司
Priority date: 2012-10-15
Filing date: 2013-10-15
Publication date: 2014-04-24
Also published as: CN102925223B; CN102925223A

Abstract

一种甲醇汽油核心母液及用该母液配制的甲醇汽油。甲醇汽油核心母液由下列用质量百分比含量表示的各液体组合物组成：A液：正辛烷30-40%，正庚烷8-12%，甲基叔丁基醚25-35%，异丁醇20-30%；B液：无水乙醇20-30%，六亚甲基四胺10-15%，硝酸铵8-12%，硝基稀释剂22-32%，乙二醇乙醚12-17%，二甲苯8-12%；C液：硝基乙烷20-30%，甲基环己烷23-33%，十氢萘4-6%，甲基萘16-24%，苯甲醇18-26%；D液：硝基甲烷8-12%，正庚醇25-35%，三氟甲苯25-35%，正辛醇25-30%；E液：异丙醇43-53%，金属钝化剂T122 4-6%，防锈剂T702 15-19%，清净剂T106 12-18%，清净剂T102 12-18%；F液：正丁醇50-60%，防锈剂T747 20-30%，防锈剂T706 16-24%；G液：二甲基丁酮12-18%，异丁醇8-12%，抗氧防胶剂T502 30-40%，异戊酸4-6%，吗啉12-18%，异丙苯15-25%；按上述A、B、C、D、E、F、G各液体组合物的组成分别配制各液，然后在常温常压下分别搅拌20-40分钟，再将各液体组合物等质量比例±5%混合在一起，或以各液体组合物等质量比例±5%混合集中搅拌20-40分钟，即得甲醇汽油核心母液。将上述甲醇汽油核心母液4-8质量％与甲醇92-96质量％混合得到变性醇，再将该变性醇以45-65质量％与国标汽油或组分油或石脑油35-55质量％混合得到甲醇汽油。

Description

- - 甲醇汽油核心母液及甲醇汽油

技术领域

本发明涉及一种甲醇汽油核心母液以及用该母液配制的甲醇汽油。背景技术

根据《BP世界能源统计年鉴》的资料，截至 2011年年底，全球石油储量约为 1.653万亿桶，若按照现在全球每天非常保守的 0.8亿桶的消耗速度来看，当前的世界石油储量可供全球消费 54年。

石油作为一种有限资源，面对世界工业化的发展及汽车的大量使用，其资源会越来越紧张；石油价格从上世纪末的 10.58美元上涨到现在的 100美元，上涨速度之快，是石油史上罕见的，在其它大宗资源类产品涨幅中更是少见的。石油价格的飙升迫使世界各国千方百计寻找替代能源燃料。

我国石油储量仅占世界 3%等，而石油消费猛增、家用车增多、经济成本加大，因此，我国的能源专家一致认为，必须实施能源安全战略，千方百计研究发展石油替代燃料。近二十多年来，我国加快了能源战略的实施步伐，大力寻求和发展替代石油的燃料。

中国是贫油、少气、富煤的国家。从我国国情出发，从煤基能源上寻找替代的清洁能源，是解决能源安全和可持续发展问题的重要途径。另一方面，随着汽车工业的飞速发展，带来城乡汽车的迅猛增加，汽车燃料汽油的大量使用，尾气排放给大气环境造成严重污染，严重威胁着人类的生存环境。因此，大剂量大比例替代车用清洁燃料应运而生，以解决过分依赖石油的现状及愈来愈重视的环保问题。其中应用最多、发展最快的是甲醇汽油。由于甲醇来源广泛，且燃料干净，对环境污染小，深受汽车行业的普遍关注。因此发展甲醇替代汽车燃料势在必行。

我国自行设计、制造和运行大型甲醇装置已积累了足够的技术基础：水煤浆为原料的大型气化炉已运行多年，可实现长周期运转；新型水煤浆气化炉与干煤加压气化炉正在积极开发中；各种低能耗的天然气蒸汽转化技术均已掌握；低成本以空气为气化剂的天然气转化制合成气技术已经开发；多种的脱碳、脱硫工艺已成熟用于工业生 - - 产；变换、精脱硫、甲醇合成催化剂均已国产化；新型甲醇合成反应器已形成专利技术；精馏装备已达到节能和优化水平。目前国内已掌握了建设 10万 -30万 t / a单系列甲醇装置的设计技术。因此，利用煤或天然气生产甲醇，原料来源丰富，生产技术成熟，甲醇价格合理；甲醇汽油是一种高辛垸值燃料。在常温下，甲醇是液体，其储存、输送、使用都和汽油、柴油一样方便。添加甲醇可显著降低有害物的排放量，是一种清洁的车用燃料。甲醇汽油经发动机燃烧比燃烧 90号汽油的排气中有害物少，对环境污染的影响也轻，美国「DOC」研究中心对 10种汽车使用含甲醇 5 %-10 %的汽油行驶实验结果表明，在一般汽油发动机上用甲醇汽油时，燃烧排气中的一氧化碳比汽油减少了 30 %左右，氮氧化物比用汽油时减少 30 %-50 %，未燃烧碳氢化物减少 30 %-60 %。甲醇汽油的开发有利于城市的环境保护。甲醇是 21世纪最有希望的清洁燃料。发明内容

本发明目的在于提供一种高效低碳的甲醇燃料核心母液，其与甲醇混合，可代替汽油，使汽车在不改变结构的情况下正常行驶。

本发明的技术方案如下：

一种甲醇汽油核心母液，由下列用质量百分比含量表示的各液体组合物组成： A液：

正辛垸 30-40%，正庚垸 8-12%，甲基叔丁基醚 25-35%，异丁醇 20-30%。

B液：

无水乙醇 20-30%，六亚甲基四胺 10-15%，硝酸铵 8-12%，硝基稀释剂 22-32%，乙二醇乙醚 12-17%, 二甲苯 8-12%。

C液：

硝基乙垸 20-30%，甲基环己垸 23-33%，十氢萘 4-6%，甲基萘 16-24%，苯甲醇 18-26%。

D液：

硝基甲垸 8-12%，正庚醇 25-35%，三氟甲苯 25-35%，正辛醇 25-30%。

E液：

异丙醇 43-53%, 金属钝化剂 T122 4-6%, 防锈剂 T702 15-19%, 清净剂 T106 12-18%, 清净剂 T102 12-18%。

F液：

正丁醇 50-60%，防锈剂 T747 20-30%，防锈剂 T706 16-24%。

G液：

二甲基丁酮 12-18%，异丁醇 8-12%，抗氧防胶剂 T502 30-40%，异戊醛 4-6%，吗啉 12-18%, 异丙苯 15-25%。按上述 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G各液体组合物的组成分别配制各液，然后在常温常压下分别搅拌 20-40分钟，再将各液体组合物等比例 ±5%混合在一起，或以各液体组合物等比例 ±5%混合集中搅拌 20-40分钟，即得甲醇汽油核心母液。

优选的是：各液体组合物的质量百分比含量如下：

A液：

正辛垸 35%，正庚垸 10%，甲基叔丁基醚 30%，异丁醇 25%。

B液：

无水乙醇 25%，六亚甲基四胺 13%，硝酸铵 10%，硝基稀释剂 27%，乙二醇乙醚 15%, 二甲苯 10%。

C液：

硝基乙垸 25%，甲基环己垸 28%，十氢萘 5%，甲基萘 20%，苯甲醇 22%。 D液：

硝基甲垸 10%，正庚醇 30%，三氟甲苯 30%，正辛醇 30%。

E液：

异丙醇 48%，金属钝化剂 T122 5%，防锈剂 Τ702 17%，清净剂 T106 15%，清净剂 T102 15%。

F液：

正丁醇 55%，防锈剂 Τ747 25%，防锈剂 Τ706 20%。

G液：

二甲基丁酮 15%，异丁醇 10%，抗氧防胶剂 Τ502 35%，异戊醛 5%，吗啉 15%，异丙苯 20%。

本发明还提供了一种甲醇汽油，其由如下方法制备而成： - -

( 1 ) 前述甲醇汽油核心母液 4-8%与甲醇 92-96%混合，搅拌均匀，反应 20-40 分钟得变性醇；

(2) 将所述变性醇以 45-65%的比例与国标汽油或组份油或石脑油 35-55%混合搅拌均匀，反应 20-40分钟，得到所述的甲醇汽油；

所述甲醇为含量 99.5-99.9%以上的精醇。

优选的是，所述变性醇以 45%的比例与国标汽油或组份油或石脑油 55%混合；优选的是，所述变性醇以 50%的比例与国标汽油或组份油或石脑油 50%混合；优选的是，所述变性醇以 55%的比例与国标汽油或组份油或石脑油 45%混合；优选的是，所述变性醇以 65%的比例与国标汽油或组份油或石脑油 35%混合；优选的是，所述国标汽油为 90#-93#国标汽油。本发明的核心母液及用该核心母液配制的甲醇汽油具有以下特点：

1、独特的加快燃烧速度的功能。甲醇不同于汽油，汽油的闪点很低（负 46度）其燃烧速度非常快，甲醇较汽油闪点高（12度），其燃烧速度较汽油慢，不适应汽油发动机的燃烧特性，所以单烧或掺烧甲醇有一定的困难，由于目前绝大部分汽车都是以传统汽油的燃烧特性设置的，而用本发明的高效低碳甲醇汽油核心母液配制成的甲醇汽油供汽车正常使用，解决了甲醇有效替代汽油的难题。

2、独特的抗温功能。可适应的温差大，能在零下四十度的低温下和零上四十六度高温下正常使用，从根本上解决低温不分项、低温易启动、高温不气阻的现象，体现了对南北气候的适应性。

3、独特的抗水功能。不但能够抵御空气中所吸收的水分，而且可抵御储缸中缸底所积蓄的水分，并遇到外来稍大量的水分也能吸附掉，不会使油剂分项，不乳化变质，最大抗水量（吸附能力）在 1.5%-2%之间。无需经过搅拌或打循环就能把这些水分吸收掉。

4、独特的平顺性，加速性能好，动力强劲。本发明的核心母液调配而成的高效低碳甲醇汽油辛垸值达 100以上，抗爆性好、燃烧充分、排气完全，同时使燃料在燃烧时的热值整体提升。

5、无需改动发动机任何部件，无需增加任何设备就能使用本发明的核心母液调配而成的高效低碳甲醇汽油。加油站无需另外增加加油设备，车辆也无需任何改动即可混合加注，与国标汽油、乙醇汽油达到任意互溶，可单独使用或交替互换使用。

6、使用本发明的核心母液调配而成的高效低碳甲醇汽油，其噪音低于使用国标汽油的车辆，各种排放物都远低于使用国标汽油车辆的排放。

本发明的核心母液的特点在于它调配的高效低碳甲醇汽油具有良好的适应性、平顺性、动力性、经济性、环保性和安全性。其贮存期长、制作工艺简单、常温常压、操作方便。核心母液与甲醇反应充分后调配而成的高效低碳甲醇汽油，可适应任何汽车使用，目前在国内外居于技术领先地位。具体实施方式

下面实施例说明本发明的具体实施方式。

实施例：

( 1 )首先制备甲醇核心剂母液的各液体组合物，各液质量百分比含量组成如下： A液：

正辛垸 35%，正庚垸 10%，甲基叔丁基醚 30%，异丁醇 25%。

B液：

C液：

硝基甲垸 10%，正庚醇 30%，三氟甲苯 30%，正辛醇 30%。

E液：

F液：

正丁醇 55%，防锈剂 Τ747 25%，防锈剂 Τ706 20%。

G液：

二甲基丁酮 15%，异丁醇 10%，抗氧防胶剂 Τ502 35%，异戊醛 5%，吗啉 15%，异丙苯 20%。 - - 本发明中的各种添加剂--金属钝化剂、防锈剂、清净剂、抗氧防胶剂多有市售，如无锡南方石油添加剂有限公司、深圳市鸿庆泰石油添加剂有限公司、锦州新兴石油添加剂责任有限公司都生产这些产品。本实施例选用的是深圳市鸿庆泰石油添加剂有限公司的产品。

按上述 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G各液的组成分别配制各液，然后在常温常压下分别搅拌 30分钟，再将各液等比例混合在一起即得甲醇汽油核心母液。

(2) 将甲醇汽油核心母液 4%与甲醇 96%混合，搅拌均匀，反应 30分钟得变性醇；

( 3 ) 将所述变性醇分别以 45%、 50%、 55%、 65%的比例与 93#国标汽油 55%、 50%、 45%、 35%混合搅拌均匀，反应 30 分钟，得到所述的甲醇汽油，型号分别为 M45、 M50、 M55、 M65 ;

所述甲醇为含量 99.5-99.9%以上的精醇。其中 M45、M55、 M65甲醇汽油的各项指标经深圳市计量质量检验研究院检验，结果如下：

检验依据参照 DB 33/T 756.3-2009 《车用甲醇汽油第 3部分： M50》，

参照 SH/T0663-1998 《汽油中某些醇类和醚类测定法（气相色谱法）》检验环境（25〜30) °C ， ( 50-70) %RH 规格型号： M45

测试项目标准要求（97号）实测结果单项结论研究法辛垸值（RON) 不小于 97 > 100.0 符合苯含量，％ (体积分数）不大于 1.4 0.3 付口芳烃含量，％ (体积分

不大于 22 17.5 付口数）

烯烃含量，％ (体积分

不大于 19 8.4 付口数） - - 馏程：

不高于 70

10%蒸发温度， °c

不高于 120

50%蒸发温度， °C 付口不高于 190

90%蒸发温度， °C

不高于 205

终馏点， V

不大于 2

残留量，％ (体积分数）

诱导期， min 不小于 480 〉480 付口饱禾口蒸汽压， kPa 不大于 72 65.0 付口水溶性酸或碱无无付口硫醇

通过通过付口博士实验

实际胶质， mg/100mL 不大于 5 4.0 付口未洗胶质， mg/100mL 不大于 70 5.0 付口硫含量，％ (质量分数）不大于 0.03 0.0007 付口铅含量， g/L 不大于 0.003 <0.002 付口铁含量， g/L 不大于 0.01 <0.002 付口锰含量， g/L 不大于 0.018 <0.002 付口水分，％ (质量分数）不大于 0.15 0.11 付口室温下清亮透明，不室温下清亮透明，外观分层，不含悬浮物和不分层，不含悬浮付口沉淀物物和沉淀物

机械杂质无无付口低温抗相分离性能清亮透明，无相分

清亮透明，无相分离付口 ( -20 V , 4h) 离

遇水抗相分离性能清亮透明，无相分

清亮透明，无相分离付口 (加水 0.15%， 4h) 离

铜片腐蚀（50°C， 3h)，

不大于 1 la 付口级

甲醇含量，％ (质量分 45.66 - -

规格型号 M55

不大于 22 14.3 付口数）

烯烃含量，％ (体积分

不大于 19 7.6 付口数）

馏程：

10%蒸发温度， °C 不高于 70 51.5

50%蒸发温度， °C 不高于 120 63.0 付口

90%蒸发温度， °C 不高于 190 153.0

终馏点， V 不高于 205 184.5

残留量，％ (体积分数）不大于 2 0.8

诱导期， min 不小于 480 〉480 付口饱禾口蒸汽压， kPa 不大于 72 63.5 付口水溶性酸或碱无无付口实际胶质， mg/100mL 不大于 5 4.5 付口未洗胶质， mg/100mL 不大于 70 5.0 付口硫含量，％ (质量分数）不大于 0.03 0.0006 付口铅含量， g/L 不大于 0.003 <0.002 付口铁含量， g/L 不大于 0.01 <0.002 付口锰含量， g/L 不大于 0.018 <0.002 付口水分，％ (质量分数）不大于 0.15 0.11 付口室温下清亮透明，不室温下清亮透明，

外观分层，不含悬浮物和不分层，不含悬浮付口沉淀物物和沉淀物 - - 机械杂质无无 IT口低温抗相分离性能清亮透明，无相分

清亮透明，无相分离 IT口

( -20V , 4h) 离

遇水抗相分离性能清亮透明，无相分

清亮透明，无相分离 IT口 (加水 0.15%， 4h) 离

铜片腐蚀（50°C， 3h)，

不大于 1 la IT η 级

甲醇含量，％ (质量分

55.86

数）规格型号 M65

测试项目标准要求（97号）实测结果单项结论研究法辛垸值（RON) 不小于 97 > 100.0 符合苯含量，％ (体积分数）不大于 1.4 0.2 付口芳烃含量，％ (体积分

不大于 22 11.4 付口数）

烯烃含量，％ (体积分

不大于 19 6.1 付口数）

馏程：

10%蒸发温度， °C 不高于 70 53.5

50%蒸发温度， °C 不高于 120 63.5 付口

90%蒸发温度， °C 不高于 190 108.0

终馏点， V 不高于 205 181.5

残留量，％ (体积分数）不大于 2 0.7

诱导期， min 不小于 480 〉480 付口饱禾口蒸汽压， kPa 不大于 72 61.0 付口水溶性酸或碱无无付口实际胶质， mg/100mL 不大于 5 3.0 付口未洗胶质， mg/100mL 不大于 70 3.5 付口 - -

燃烧排放物情况，经北京理工大学汽车动力性与排放测试国家专业实验室测试，结果如下：

试验用车桑塔纳 Vsita

规格型号 M50

1、非常规污染物排放

测试内容 93#标准汽油 M50低碳汽油

甲醛 2.569 2.946

乙醛 1.390 0.645

丙烯醛 +丙酮 0.980 0.223

丙醛 0.4370 0.208

丁烯醛 0 0 - -

从上表中可以看出， M50甲醇汽油的非常规污染物除甲醛外均低于 93#标准汽油的非常规污染物。

2、常规污染物排放

从表中可以看出，本发明甲醇汽油的各常规污物排量均低于标准汽油。

3、百公里平均等速油耗（单位：升)

口口 93#标准汽油 Μ50低碳汽油

油耗 9.759 11.806

甲醇汽油百公多耗 2.047

里与 93#对比

油耗 - - 油耗略高于 93#标准汽油。

另外，将上述实施例的甲醇汽油用于替代汽油，加注在汽车上，经数千人试驾体验，均反映驾车感觉与使用汽油无异。

结果表明，本发明提供了一种高效低碳的甲醇汽油核心母液，其与甲醇和汽油混合，在常温常压下反应，调整改变了甲醇汽油的性质，使其在发动机中的燃烧速度、气化潜热、抗爆性、加速性及抗水、抗冻、抗腐蚀、抗溶胀、抗气阻和冷、热车启动等方面的性能均达到或超过国标汽油，并解决了传统高比例甲醇掺烧出现的腐蚀、溶胀、动力下降、油耗增高、吸湿分层变质、低温启动困难、高温出现气阻等技术难题，达到节能降耗、减少排放、提高热值、提高燃油经济性等都接近、达到或优于传统汽油。

Claims

权利要求书

1. 一种甲醇汽油核心母液，其特征在于：由下列用质量百分比含量表示的各液体组合物组成：

A液：

正辛垸 30-40%，正庚垸 8-12%，甲基叔丁基醚 25-35%，异丁醇 20-30%;

B液：

无水乙醇 20-30%，六亚甲基四胺 10-15%，硝酸铵 8-12%，硝基稀释剂 22-32%，乙二醇乙醚 12-17%, 二甲苯 8-12%；

C液：

硝基乙垸 20-30%，甲基环己垸 23-33%，十氢萘 4-6%，甲基萘 16-24%，苯甲醇 18-26%； D液：

硝基甲垸 8-12%，正庚醇 25-35%，三氟甲苯 25-35%，正辛醇 25-30%;

E液：

异丙醇 43-53%,金属钝化剂 T122 4-6%, 防锈剂 T702 15-19%,清净剂 T106 12-18%, 清净剂 T102 12-18%；

F液：

正丁醇 50-60%，防锈剂 T747 20-30%，防锈剂 T706 16-24%;

G液：

二甲基丁酮 12-18%，异丁醇 8-12%，抗氧防胶剂 T502 30-40%，异戊醛 4-6%，吗啉 12-18%, 异丙苯 15-25%；按上述 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G各液体组合物的组成分别配制各液，然后在常温常压下分别搅拌 20-40 分钟，再将各液体组合物等质量比例 ± 5%混合在一起，或以各液体组合物等质量比例 ± 5%混合集中搅拌 20-40分钟，即得甲醇汽油核心母液。

2. 权利要求 1 所述的甲醇汽油核心母液，其特征在于：各液体组合物的质量百分比含量如下-

A液：正辛垸 35%，正庚垸 10%，甲基叔丁基醚 30%，异丁醇 25%;

B液：

无水乙醇 25%，六亚甲基四胺 13%，硝酸铵 10%，硝基稀释剂 27%，乙二醇乙醚 15%，二甲苯 10%；

C液：

硝基乙垸 25%，甲基环己垸 28%，十氢萘 5%，甲基萘 20%，苯甲醇 22%;

D液：

硝基甲垸 10%，正庚醇 30%，三氟甲苯 30%，正辛醇 30%;

E液：

异丙醇 48%，金属钝化剂 T122 5%, 防锈剂 T702 17%, 清净剂 T106 15%, 清净剂 T102 15%；

F液：

正丁醇 55%，防锈剂 T747 25%，防锈剂 Τ706 20%;

G液：

二甲基丁酮 15%，异丁醇 10%，抗氧防胶剂 Τ502 35%, 异戊醛 5%，吗啉 15%，异丙苯 20%。

3. —种甲醇汽油，其特征在于由如下方法制备而成：

( 1 ) 将权利要求 1或 2所述的甲醇汽油核心母液 4-8%与甲醇 92-96%混合，搅拌均匀，反应 20-40分钟得变性醇；

(2) 将所述变性醇以 45-65%的质量比例与国标汽油或组份油或石脑油 35-55%混合搅拌均匀，反应 20-40分钟，得到所述的甲醇汽油；

所述甲醇为含量 99.9%以上的精醇。

4. 如权利要求 3所述的甲醇汽油，其特征在于：

所述变性醇以 45%的质量比例与国标汽油或组份油或石脑油 55%混合。

5. 如权利要求 3所述的甲醇汽油，其特征在于：

所述变性醇以 50%的质量比例与国标汽油或组份油或石脑油 50%混合。

6. 如权利要求 3所述的甲醇汽油，其特征在于：

所述变性醇以 55%的质量比例与国标汽油或组份油或石脑油 45%混合。

7. 如权利要求 3所述的甲醇汽油，其特征在于：

所述变性醇以 65%的质量比例与国标汽油或组份油或石脑油 35%混合。