CN101235325A - 一种甲醇柴油燃料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型车用节能环保甲醇柴油及其制造方法，该甲醇柴油燃料各组分按重量份数的配比为：柴油23－50、甲醇35－70、复合型添加剂5－13，其中复合型添加剂组分和含量为硝酸乙酯0－3、环戊二茂铁0－0.008、碳十二醇0－2.5、异丁醇0－3、碳酸二乙酯0－4、乙酸乙酯0－2.5、苯甲醇0－0.5、正丁醇0－3。其制备时，在常温常压的条件下，按配方比取柴油、甲醇、复合型添加剂，首先往甲醇中加入复合型添加剂，经充分溶解，制成变性甲醇；然后往柴油中加入上述变性甲醇，经充分搅拌混匀10－20分钟后既得产品。该产品性能良好并且环保。

Description

一种甲醇柴油燃料及其制备方法

【技术领域】

本发明涉及一种新型车用节能环保甲醇柴油及其制备方法。

【背景技术】

当今世界面临着两大问题，一是石油能源危机，二是环境污染。

特别是在中国，经济持续高速发展，近几年已进入汽车的高速发展期，汽车产业已成为国家的主要支柱产业，它对经济的可持续发展和人民生活水准的提高都具有重要的作用。然而，由于使用汽车伴随而来的一些问题日益严重，例如，由于汽车燃料的需求不断增加，中国近年来石油进口量也不断增长，所以我国石油对外依存度不断扩大，能源安全形势日益严峻。另一方面，汽车尾气排放所造成的污染已经使人居环境空气质量严重恶化。

为了节约石油资源，解决柴油机燃料问题，人们设计了多种甲醇柴油，即在柴油中掺烧甲醇是经济有效的手段之一。现有技术中甲醇柴油的种类虽然很多，但是存在如下问题：

其一、醇油会分层，现有的产品甲醇掺烧比例一般只能控制在5％-10％。

其二、在极端低温和高温下性能不稳定，会产生分离现象，导致见水乳化，天冷启动不良；一般产品在低于-25℃会发生相分离，所以难以在冬天北方地区适用。

其三、不能有效降低柴油凝点，致使柴油燃烧不充分。

其四、甲醇柴油的助溶、防腐和保质等存在问题，一般产品随着温度的升高，会导致发动机输油罐路中“气堵”现象。为解决该问题，甚至要改动调整发动机，造成很多使用不便并使成本提高。

【发明内容】

鉴于此，本发明提出一种甲醇柴油燃料及其制备方法，目的在于提供一种无需改装现有发动机及加油器结构，既能彻底解决甲醇柴油存在的醇油分层和天冷启动不良的难题，又能降低车用柴油成本，并可直接使用的甲醇柴油燃料，该燃料不仅性能良好，而且排放指标符合环保要求。

为达到上述目的，本发明提供的甲醇柴油燃料及其制备方法的技术方案如下：

一种新型车用节能环保甲醇柴油，包括甲醇和柴油，其特征在于，还包括复合型添加剂，该甲醇柴油燃料各组分按重量份数的配比为，柴油的含量为23-50份，甲醇的含量为35-70份，复合型添加剂为5-13份；

上述复合型添加剂各组分按重量份数的配比为：

硝酸乙酯          0-3份

环戊二茂铁        0-0.008份

碳十二醇          0-2.5份

异丁醇            0-3份

碳酸二乙酯        0-4份

乙酸乙酯          0-2.5份

苯甲醇            0-0.5份

正丁醇            0-3份

上述复合型添加剂的各组分含量不能同时为零。

其中，复合型添加剂的重量份数配比的数值，为其在整个该甲醇柴油燃料中的重量份数比重值。该复合型添加剂中各组分的重量份数配比重值，也为各组分在整个该甲醇柴油燃料中的重量份数比重值。复合型添加剂中各组分的总和，在整个甲醇柴油燃料中所占的重量份数比重值不小于5份且不大于13份。

进一步，所述复合型添加剂为5-12份。

进一步，所述复合型添加剂各组分按重量份数的配比为：

硝酸乙酯          0-3份

环戊二茂铁        0.005-0.008份

碳十二醇          0-2.5份

异丁醇            0-3份

碳酸二乙酯        0.5-4份

乙酸乙酯          0-2.5份

苯甲醇            0-0.5份

正丁醇            0-3份

进一步，所述复合型添加剂各组分按重量份数的配比为：

硝酸乙酯          0.8-2.5份

环戊二茂铁        0.001-0.008份

碳十二醇          1.2-2.5份

异丁醇            0.7-1.5份

碳酸二乙酯        0.8-2份

乙酸乙酯          0.8-2.5份

苯甲醇            0.3-0.5份

正丁醇            0.4-1.5份

进一步，前述各种新型车用节能环保甲醇柴油的制备方法为，在常温常压的条件下，按配方比取柴油、甲醇、复合型添加剂，首先往甲醇中加入复合型添加剂，经充分溶解，制成变性甲醇；然后往柴油中加入上述变性甲醇，经充分搅拌混匀10-20分钟后既得产品。

具体实施方式

为了使本领域技术人员能进一步了解本发明的特征及技术内容，现参阅以下实施方式和实施例来描述本发明，本实施方式和实施例仅用于解释本发明，而不是用来限定本发明的范围。

实施例一：

本实施例一涉及的是M40车用环保甲醇柴油燃料，其各组分重量配比是：柴油60份，甲醇35份，复合型添加剂各组分的总和为5.001份，其中各组分按重量份数的配比为：硝酸乙酯0.8份、环戊二茂铁0.001份、碳十二醇1.2份、异丁醇0.7份、碳酸二乙酯0.8份、乙酸乙酯0.8份、苯甲醇0.3份、正丁醇0.4份。

本新型车用节能环保甲醇柴油的制备方法如下：

在常温常压的条件下，取上述重量份数的柴油、甲醇、复合型添加剂，首先往甲醇中加入硝酸乙酯0.8份、环戊二茂铁0.001份、碳十二醇1.2份、异丁醇0.7份、碳酸二乙酯0.8份、乙酸乙酯0.8份、苯甲醇0.3份、正丁醇0.4份，以上组分经充分溶解后制成变性甲醇产品；然后往柴油中加入上一步骤制得的重量40％的变性甲醇产品，经充分搅拌混匀10-20分钟后后即制成M40车用环保甲醇柴油燃料。

实施例二：

本实施例一涉及的是M50车用环保甲醇柴油燃料，其各组分重量配比是：柴油50份，甲醇44份，复合型添加剂各组分的总和为6.0068份，其中各组分按重量份数的配比为：硝酸乙酯1.2份、环戊二茂铁0.0068份、碳十二醇0.8份、异丁醇0.8份、碳酸二乙酯0.8份、乙酸乙酯1.2份、苯甲醇0.8份、正丁醇0.4份。

本新型车用节能环保甲醇柴油的制备方法如下：

在常温常压的条件下，取上述重量份数的柴油、甲醇、复合型添加剂，首先往甲醇中加入硝酸乙酯1.2份、环戊二茂铁0.0068份、碳十二醇0.8份、异丁醇0.8份、碳酸二乙酯0.8份、乙酸乙酯1.2份、苯甲醇0.8份、正丁醇0.4份，以上组分经充分溶解后制成变性甲醇产品；然后往柴油中加入上一步骤制得的重量50％的变性甲醇产品，经充分搅拌混匀10-20分钟后后即制成M50车用环保甲醇柴油燃料。

实施例三：

本实施例涉及的是M60车用环保甲醇柴油燃料，其各组分重量配比是：柴油40份，甲醇52份，复合型添加剂各组分的总和为8.0078份，其中各组分按重量份数的配比为：硝酸乙酯1.2份、环戊二茂铁0.0078份、碳十二醇1.6份、异丁醇0.8份、碳酸二乙酯1.5份、乙酸乙酯1.2份、苯甲醇0.5份、正丁醇1.2份。

本新型车用节能环保甲醇柴油的制备方法如下：

在常温常压的条件下，取上述重量份数的柴油、甲醇、复合型添加剂，首先往甲醇中加入硝酸乙酯1.2份、环戊二茂铁0.0078份、碳十二醇1.6份、异丁醇0.8份、碳酸二乙酯1.5份、乙酸乙酯1.2份、苯甲醇0.5份、正丁醇1.2份，以上经充分溶解后制成变性甲醇产品；然后往柴油中加入上一步骤制得的重量60％的变性甲醇产品，经充分搅拌混匀10-20分钟后后即制成M60车用环保甲醇柴油燃料。

实施例四：

本实施例涉及的是M70车用环保甲醇柴油燃料，其各组分重量配比是：柴油30份，甲醇60份，复合型添加剂各组分的总和为10.0065份，其中各组分按重量份数的配比为：硝酸乙酯1.9份、环戊二茂铁0.0065份、碳十二醇2.0份、异丁醇1份、碳酸二乙酯1.5份、乙酸乙酯2.5份、苯甲醇0.5份、正丁醇0.6份。

本新型车用节能环保甲醇柴油的制备方法如下：

在常温常压的条件下，取上述重量份数的柴油、甲醇、复合型添加剂，首先往甲醇中加入硝酸乙酯1.9份、环戊二茂铁0.0065份、碳十二醇2.0份、异丁醇1份、碳酸二乙酯1.5份、乙酸乙酯2.5份、苯甲醇0.5份、正丁醇0.6份，以上经充分溶解后制成变性甲醇产品；然后往柴油中加入上一步骤制得的重量70％的变性甲醇产品，经充分搅拌混匀10-20分钟后后即制成M70车用环保甲醇柴油燃料。

实施例五：

本实施例涉及的是M77车用环保甲醇柴油燃料，其各组分重量配比是：柴油23份，甲醇70份，复合型添加剂各组分的总和为7.0075份，其中各组分按重量份数的配比为：硝酸乙酯1.3份、环戊二茂铁0.0075份、碳十二醇1.1份、异丁醇0.8份、碳酸二乙酯1.4份、乙酸乙酯1.2份、苯甲醇0.5份、正丁醇0.7份。

本新型车用节能环保甲醇柴油的制备方法如下：

在常温常压的条件下，取上述重量份数的柴油、甲醇、复合型添加剂，首先往甲醇中加入硝酸乙酯1.3份、环戊二茂铁0.0075份、碳十二醇1.1份、异丁醇0.8份、碳酸二乙酯1.4份、乙酸乙酯1.2份、苯甲醇0.5份、正丁醇0.7份，以上经充分溶解后制成变性甲醇产品；然后往柴油中加入上一步骤制得的重量77％的变性甲醇产品，经充分搅拌混匀10-20分钟后后即制成M77车用环保甲醇柴油燃料。

其中，上述实施例中，复合型添加剂的重量份数配比为在整个该甲醇柴油燃料中的重量份数比重，该复合型添加剂各组分的重量份数配比也为在整个该甲醇柴油燃料重的重量份数比重。该复合型添加剂的各组分含量总和为5-13份，各组分的含量不能同时为零。

该新型车用节能环保甲醇柴油的制作方法均为在常温常压的条件下，按配方比取柴油、甲醇、复合型添加剂，首先往甲醇中加入复合型添加剂，经充分溶解，制成变性甲醇；然后往柴油中加入上述变性甲醇，经充分搅拌混匀10-20分钟后既得产品。但是，该甲醇柴油燃料的复合型添加剂在配比过程中，可以根据甲醇和柴油的不同特性以及使用条件的变化，调整其中各组分的含量。

在其它条件(包括甲醇和柴油的特性以及使用条件)完全相同的情况下，随着甲醇的所占重量比例在35-70份范围内变换时，其复合型添加剂和柴油的添加比例有一定的区别。

本发明的甲醇柴油燃料，其中，柴油、甲醇为基本原料，其余为复合型添加剂，复合型添加剂中各组分的性能和在本发明中的作用如下：

硝酸乙酯，特点是微溶于水，溶于乙醇、乙醚，主要用作溶剂及有机合成；

环戊二茂铁，是一种具有芳香族性质的有机过渡金属化合物，特点是不溶于水，易溶于苯、乙醚、柴油、柴油等有机溶剂，具有高度热稳定性、化学稳定性和耐辐射性，用作节能消烟助燃添加剂和合成添加剂；

碳十二醇，是一种用于制备表面活性剂的原料，特点是不溶于水，溶于乙醚和乙醇，具有天然脂肪醇的化学通性。

异丁醇，是一种有机合成原料，主要用作溶剂及有机合成。

碳酸二乙酯，作用是提高原料与其他助剂之间的可溶性；

乙酸乙酯，用途很广，主要用作溶剂，其特点是微溶于水，溶于醇、酮、醚、氯仿等多数有机溶剂；

苯甲醇，用作溶剂，特点是溶于水，易溶于醇、醚、芳烃。

正丁醇，是一种有机合成原料，主要用作溶剂及有机合成，可与其他多种有机溶剂混溶。

本发明所述的甲醇为符合GB338-2004的工业用甲醇，柴油为国标0号车用柴油，达到欧3要求。

本发明中之所以选择使用上述复合型添加剂，是基于五个方面的原因：

其一，柴油与甲醇在混合后，相互不能完全融合，处于半融合半分解的状态，长时间放置后会造成两者间的分层，所以选用以上多种复合型添加剂作为配方中的助剂来强化助溶，使混合好的燃料即使长时间久置也不会分层。

其二，在混合甲醇和柴油时，应充分考虑气候及气温的变化，根据不同的气候条件来调整柴油和甲醇在配方中所占的比例，然后再根据柴油和甲醇的比例在上述的复合型添加剂中选用最佳的复合型添加剂配比来与其混合，帮助其溶解。

其三，柴油中碳原子的含量要高于甲醇中的碳原子的含量，故两者混合之后会稀释柴油中的有效成分，在使用时会产生热值降低，动力不足，油耗加大等不良情况，本发明选用了含碳量高的复合型添加剂来解决这个问题。

其四，甲醇具有辛烷值高，燃烧平稳，碳原子含量低等特点，其与柴油混合后，车辆在寒冷的季节使用会造成冷启动困难等问题，上述醚类复合型添加剂的选用则成功的解决了这些问题。

其五，由于甲醇中本身的含氧量较高，与柴油混合后必然会稀释柴油中原有的抗腐蚀性元素，使用时会加速汽车零部件的老化并产生不良情况。因此，本发明选择使用了上述的复合型添加剂来加以补充。

本发明优点和效果如下：

本发明甲醇柴油燃料的主要原料都是普通的极易取得的化工原料，在使用过程中也彻底解决了易分层和低温冷启动不良的技术难题。

本发明由于提高了甲醇的含量，且使用了上述配比科学的复合型添加剂，能够产生如下有益效果：

其一，节约了柴油的用量。

本发明的甲醇柴油燃料由于提高了甲醇的含量，减少对天然石油资源的消耗，减少石油进口，具有重要的社会效益和经济效益。

其二，解决了温度的影响。

本发明的甲醇柴油燃料在炎热和寒冷地区都可自如使用。

其三，性能优良。

本发明的甲醇柴油燃料贮存稳定性好，复合型添加剂复合后能更好的发挥各自组分以及各组分间的协同功效，能降低柴油凝点和油品的抗爆性、稳定性好。

其四，使用方便。

本发明的甲醇柴油燃料能够在以柴油为燃料的汽车上使用，无需改装发动机，可直接替代使用；并且其可以按任意比例与国标0#柴油互溶，且不影响汽车发动机正常工作。

其五，解决了遇水分层乳化的问题。

本发明的甲醇柴油燃料在含有2％的水的情况下，不发生相分离。

其六，更节能。

本发明的甲醇柴油燃料燃烧完全，动力性强，节能效果明显，降低燃油费用。

其七，更环保。

本发明的甲醇柴油燃料配置过程无污染，使用过程无毒、无烟、无刺激味，使用后无废水、无废气、无废渣，适用于燃用柴油的车辆，或作为燃料使用。该产品能显著改善燃烧性能，大幅地降低汽车尾气中的有害物质，环保效果明显，利国利民，是一种绿色环保燃料。

最后，本发明所需添加剂的添加量少，成本低，效果好。

以上所述仅为本发明的实施方式和实施例，并非因此即限制本发明的专利范围，凡是运用本发明说明书及附图内容所作的等效变换，直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利范围内。

Claims (5)

1.一种新型车用节能环保甲醇柴油，包括甲醇和柴油，其特征在于，还包括复合型添加剂，该甲醇柴油燃料各组分按重量份数的配比为：柴油的含量为23-50份，甲醇的含量为35-70份，复合型添加剂为5-13份；

所述复合型添加剂各组分按重量份数的配比为：

硝酸乙酯          0-3份

环戊二茂铁        0-0.008份

碳十二醇          0-2.5份

异丁醇            0-3份

碳酸二乙酯        0-4份

乙酸乙酯          0-2.5份

苯甲醇            0-0.5份

正丁醇            0-3份；

上述复合型添加剂的各组分含量不同时为零。

2.如权利要求1所述的一种新型车用节能环保甲醇柴油，其特征在于，所述复合型添加剂为5-12份。

3.如权利要求1或2所述的一种新型车用节能环保甲醇柴油，其特征在于，各组分按重量份数的配比为：

硝酸乙酯          0-3份

环戊二茂铁        0.005-0.008份

碳十二醇          0-2.5份

异丁醇            0-3份

碳酸二乙酯        0.5-4份

乙酸乙酯          0-2.5份

苯甲醇            0-0.5份

正丁醇            0-3份

4.如权利要求1或2所述的一种新型车用节能环保甲醇柴油，其特征在于，各组分按重量份数的配比为：

硝酸乙酯          0.8-2.5份

环戊二茂铁        0.001-0.008份

碳十二醇          1.2-2.5份

异丁醇            0.7-1.5份

碳酸二乙酯        0.8-2份

乙酸乙酯          0.8-2.5份

苯甲醇            0.3-0.5份

正丁醇            0.4-1.5份

5.一种如权利要求1至4中任一种新型车用节能环保甲醇柴油的制备方法，其特征在于，在常温常压的条件下，按配方比取柴油、甲醇、复合型添加剂，首先往甲醇中加入复合型添加剂，经充分溶解，制成变性甲醇；然后往柴油中加入上述变性甲醇，经充分搅拌混匀10-20分钟后既得产品。