CN101935561A - 一种甲醇柴油及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种甲醇柴油及其制备方法，该甲醇柴油由下述组分按重量份组成：甲醇30～80、柴油20～60、添加剂10～50。将各种添加剂依次加入到反应器中，搅拌至形成均一、稳定的透明溶液，得到添加剂混合液；再将甲醇与0#柴油混合，剧烈搅拌条件下加入一定比例上述制备的添加剂混合液，搅拌至溶液澄清透明，得到制备的甲醇柴油。与现有技术相比，本发明改善甲醇柴油的稳定性，提高了甲醇柴油的闪点以及燃烧效率，混合后的甲醇柴油透明稳定，无乳状或分层情况，可长期贮存，使用时无需对现有发动机结构改造，可以直接使用，各项性能指标均能满足商业柴油要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种甲醇柴油，具体涉及甲醇柴油以及添加剂的物料配比以及其制备方法。
背景技术
随着全球经济的飞速发展，世界各国对石油需求量日趋增大，但石油属于不可再生能源，世界石油的储备量正在逐年减少，石油短缺已成为制约世界经济发展的长期压力。目前，石油主要用途是制取汽油柴油等供内燃机使用，但由于内燃机燃烧效率低使其排气中含有大量黑色含碳物质的微尘悬浮在空气中，导致严重的环境污染，燃烧后产生的二氧化硫、多环苯类致癌物质，对人体健康造成了极大的危害。因此，研究与开发替代燃料势在必行。
甲醇作为一种替代能源，资源丰富，价格便宜，可以从煤，木炭中制得，可以直接用二氧化碳加氢制得，也可以从其他化工和制药工业的副产品中获得。工业上制备甲醇的生产技术已经得到广泛成熟的应用，甲醇作为替代燃料的推广可以一定程度上缓解原油的短缺。其次，醇类燃料是国际公认的一种清洁代用燃料，甲醇含氧，碳氢比为1∶4，能够完全燃烧，减少CO、HC等含碳物质的排放。从我国缺油富煤的能源结构特点来看，醇类燃料是车用替代燃料的重要选择。
在柴油中添加甲醇，利用甲醇本身含氧量高的特点，能使柴油中原有不能完全燃烧的部分得以充分燃烧，从而提高了燃油的能量，有效的清除发动机内部积碳，而甲醇燃烧后主要形成水和二氧化碳，无环境污染。美国环保局认为：“采用甲醇燃料是实现清洁环境的最有效方法”。甲醇具有辛烷值高、抗爆震、易降解、污染少等特点，且其常温下为液态，可以方便的储存与运输。国内外越来越多专家学者将目光投入到柴油添加甲醇燃料技术当中。
国内外相继开发出多种甲醇柴油混合燃料，但是或多或少的都存在着一些问题，如早期的甲醇柴油燃料需要对柴油机进行改装，增加附属设施才能够使用，这为甲醇柴油的推广应用带来了一定的难度。德国联邦开发的甲醇柴油燃料，闪点低，易着火，助溶剂的价格高，稳定性差，与少量水接触即发生乳化分层。中国专利CN101033414A很好的解决了现有的甲醇柴油在使用时遇到的腐蚀性、溶胀性、冷启动困难、热气阻、动力下降等难题，但其所配制的添加剂原料价格较昂贵，因此导致甲醇柴油的成本较高。
现有技术的甲醇柴油存在明显不足：稳定性差、易分层，尤其是甲醇大比例添加时，甲醇柴油的稳定性，闪点，燃烧性能等都存在问题，仍需要进一步解决。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种成本低、方法简单、燃烧性能好、保质期长、闪点高的甲醇柴油及其制备方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种甲醇柴油，其特征在于，该甲醇柴油由下述组分按重量份组成：甲醇30～80、柴油20～60、添加剂10～50。
所述的甲醇为工业甲醇，纯度大于99％，所述的柴油为市售柴油。
所述的添加剂由下述组分按重量份组成：甲基叔丁基醚1.0～15、油酸0.5～15、硝酸乙酯0.1～27、碳十二0.1～25、蓖麻油0.1～25、异丁醇0.2～15、正丁醇1.0～19、丙酮0.5～29、环戊二茂铁0.2～10、石油醚0.5～15、乙酸乙酯0.1～21、正辛醇0.2～35、异戊醇0.5～25、吐温(80)0.1～10、司班(80)0.2～10。
所述的添加剂由下述组分按重量份组成：甲基叔丁基醚1～9、油酸1.5～10、硝酸乙酯1.1～15、碳十二1.1～21、蓖麻油1.2～20、异丁醇1.2～5、正丁醇1～10、丙酮1.5～11％、环戊二茂铁1.2～5、石油醚1.5～5、乙酸乙酯1.1～11、正辛醇1.2～25、异戊醇1.5～15、吐温(80)1.1～8、司班(80)1.2～8。
一种甲醇柴油的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)添加剂的配制：
按照重量份比例，先后在反应器中加入甲基叔丁基醚1.0～15、油酸0.5～15、硝酸乙酯0.1～27、碳十二0.1～25、蓖麻油0.1～25、异丁醇0.2～15、正丁醇1.0～19、丙酮0.5～29、环戊二茂铁0.2～10、石油醚0.5～15、乙酸乙酯0.1～21、正辛醇0.2～35、异戊醇0.5～25、吐温(80)0.1～10、司班(80)0.2～10，充分搅拌10min～50min后得到混合添加剂；
(2)甲醇柴油的配制：
将甲醇30～80重量份、柴油20～60重量份依次加入反应器中边加入边搅拌，然后加入步骤(1)得到的混合添加剂10～50重量份，搅拌后稳定10～20min后即得甲醇柴油溶液。
与现有技术相比，本发明利用相似相溶原理及微乳液的形成机理，选择出合适的表面活性剂、助溶剂、添加剂等进行复配，制备出一种甲醇柴油，其中采用甲基叔丁基醚、正丁醇等组分的添加很好的改善了甲醇柴油的燃烧性能，提高冷启动性和抗爆震性，硝酸酯类物质的加入，改善甲醇燃料的动力性能和点火性能，提高了甲醇燃料的十六烷值，可作为复合添加剂的助燃剂，脂肪醇，可以提高甲醇的润滑性能；二聚酸类物质，石油环烷酸作为抗蚀剂；高碳醇(C8～C16)可以改善甲醇与柴油的互溶性；油酸可以作为良好的助表面活性剂；石油醚主要用作溶剂。所配制的甲醇柴油具有以下特点：1、成本低；2、方法简单；3、燃烧性能好；4、稳定性好保质期长；5、闪点高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种甲醇柴油的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)甲醇柴油添加剂的制备：
常温常压下依次将甲基叔丁基醚2重量份，油酸5重量份，硝酸乙酯6重量份，碳十二10重量份，蓖麻油20重量份，异丁醇4重量份，正丁醇9重量份，丙酮11重量份，环戊二茂铁3重量份，石油醚5重量份，乙酸乙酯5重量份，正辛醇11重量份，异戊醇5重量份，吐温(80)2重量份，司班(80)2重量份，投入反应器中充分搅拌10min～50min后得到混合添加剂。
(2)甲醇柴油的制备
常温常压下依次将工业甲醇30重量份，柴油40重量份，添加剂30重量份，投入反应器中充分搅拌10min～30min后得到甲醇柴油。
实施例2
一种甲醇柴油的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)甲醇柴油添加剂的制备：
常温常压下依次将甲基叔丁基醚5重量份，油酸9重量份，硝酸乙酯7重量份，碳十二15重量份，蓖麻油19重量份，异丁醇5重量份，正丁醇5重量份，丙酮6重量份，环戊二茂铁4重量份，石油醚4重量份，乙酸乙酯5重量份，正辛醇5重量份，异戊醇5重量份，吐温(80)3重量份，司班(80)3重量份，投入反应器中充分搅拌10min～50min后得到混合添加剂。
(2)甲醇柴油的制备
常温常压下依次将工业甲醇40重量份，柴油35重量份，添加剂25重量份，投入反应器中充分搅拌10min～30min后得到甲醇柴油。
实施例3
(1)甲醇柴油添加剂的制备：
常温常压下依次将甲基叔丁基醚9份，油酸1份，硝酸乙酯9份，碳十二11份，蓖麻油15重量份，异丁醇5重量份，正丁醇10重量份，丙酮6重量份，环戊二茂铁5重量份，石油醚3重量份，乙酸乙酯7重量份，正辛醇9重量份，异戊醇5重量份，吐温(80)2重量份，司班(80)3重量份，投入反应器中充分搅拌10min～50min后得到混合添加剂。
(2)甲醇柴油的制备
常温常压下依次将工业甲醇70重量份，柴油20重量份，添加剂10重量份，投入反应器中充分搅拌10min～30min后得到甲醇柴油。
实施例4
(1)添加剂的配制：
常温常压下，按照重量份比例，先后在反应器中加入甲基叔丁基醚1.0、油酸0.5、硝酸乙酯0.1、碳十二0.1、蓖麻油0.1、异丁醇0.2、正丁醇1.0、丙酮29、环戊二茂铁10、石油醚15、乙酸乙酯21、正辛醇35、异戊醇25、吐温(80)10、司班(80)10，充分搅拌10min～50min后得到混合添加剂；
(2)甲醇柴油的配制：
将甲醇60重量份、柴油20重量份依次加入反应器中边加入边搅拌，然后加入步骤(1)得到的混合添加剂20重量份，搅拌后稳定10～20min后即得甲醇柴油溶液。
实施例5
(1)添加剂的配制：
常温常压下，按照重量份比例，先后在反应器中加入甲基叔丁基醚15、油酸15、硝酸乙酯27、碳十二25、蓖麻油25、异丁醇15、正丁醇19、丙酮0.5、环戊二茂铁0.2、石油醚0.5、乙酸乙酯0.1、正辛醇0.2、异戊醇0.5、吐温(80)0.1、司班(80)0.2，充分搅拌10min～50min后得到混合添加剂；
(2)甲醇柴油的配制：
将甲醇30重量份、柴油60重量份依次加入反应器中边加入边搅拌，然后加入步骤(1)得到的混合添加剂10重量份，搅拌后稳定10～20min后即得甲醇柴油溶液。
实施例6
(1)添加剂的配制：
常温常压下，按照重量份比例，先后在反应器中加入甲基叔丁基醚5、油酸5、硝酸乙酯2、碳十二2、蓖麻油3、异丁醇3、正丁醇4、丙酮29、环戊二茂铁10、石油醚15、乙酸乙酯21、正辛醇35、异戊醇25、吐温(80)10、司班(80)10，充分搅拌10min～50min后得到混合添加剂；
(2)甲醇柴油的配制：
将甲醇70重量份、柴油20重量份依次加入反应器中边加入边搅拌，然后加入步骤(1)得到的混合添加剂10重量份，搅拌后稳定10～20min后即得甲醇柴油溶液。
实施例7
(1)添加剂的配制：
常温常压下，按照重量份比例，先后在反应器中加入甲基叔丁基醚15、油酸15、硝酸乙酯27、碳十二25、蓖麻油25、异丁醇15、正丁醇19、丙酮29、环戊二茂铁10、石油醚15、乙酸乙酯21、正辛醇35、异戊醇25、吐温(80)10、司班(80)10，充分搅拌10min～50min后得到混合添加剂；
(2)甲醇柴油的配制：
将甲醇80重量份、柴油20重量份依次加入反应器中边加入边搅拌，然后加入步骤(1)得到的混合添加剂10重量份，搅拌后稳定10min～20min后即得甲醇柴油溶液。
实施例8
(1)添加剂的配制：
常温常压下，按照重量份比例，先后在反应器中加入甲基叔丁基醚9、油酸10、硝酸乙酯15、碳十二21、蓖麻油20、异丁醇5、正丁醇10、丙酮11、环戊二茂铁5、石油醚5、乙酸乙酯11、正辛醇25、异戊醇15、吐温(80)8、司班(80)8，充分搅拌10min～50min后得到混合添加剂；
(2)甲醇柴油的配制：
将甲醇30重量份、柴油20重量份依次加入反应器中边加入边搅拌，然后加入步骤(1)得到的混合添加剂50重量份，搅拌后稳定10min～20min后即得甲醇柴油溶液。
依照本方法所配制的甲醇柴油配制方便；费用低，增加燃烧性能，透明度好，保质期长，稳定性能强，适用范围广，燃烧后的污染物少，具有很好的环保性等优点。
Claims (5)
1.一种甲醇柴油，其特征在于，该甲醇柴油由下述组分按重量份组成：甲醇30～80、柴油20～60、添加剂10～50。
2.根据权利要求1所述的一种甲醇柴油，其特征在于，所述的甲醇为工业甲醇，纯度大于99％，所述的柴油为市售柴油。
3.根据权利要求1所述的一种甲醇柴油，其特征在于，所述的添加剂由下述组分按重量份组成：甲基叔丁基醚1.0～15、油酸0.5～15、硝酸乙酯0.1～27、碳十二0.1～25、蓖麻油0.1～25、异丁醇0.2～15、正丁醇1.0～19、丙酮0.5～29、环戊二茂铁0.2～10、石油醚0.5～15、乙酸乙酯0.1～21、正辛醇0.2～35、异戊醇0.5～25、吐温(80)0.1～10、司班(80)0.2～10。
4.根据权利要求3所述的一种甲醇柴油，其特征在于，所述的添加剂由下述组分按重量份组成：甲基叔丁基醚1.0～9、油酸1.5～10、硝酸乙酯1.1～15、碳十二1.1～21、蓖麻油1.2～20、异丁醇1.2～5、正丁醇1.0～10、丙酮1.5～11％、环戊二茂铁1.2～5、石油醚1.5～5、乙酸乙酯1.1～11、正辛醇1.2～25、异戊醇1.5～15、吐温(80)1.1～8、司班(80)1.2～8。
5.一种如权利要求1所述的甲醇柴油的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
(1)添加剂的配制：
按照重量份比例，先后在反应器中加入甲基叔丁基醚甲基叔丁基醚1.0～15、油酸0.5～15、硝酸乙酯0.1～27、碳十二0.1～25、蓖麻油0.1～25、异丁醇0.2～15、正丁醇1.0～19、丙酮0.5～29、环戊二茂铁0.2～10、石油醚0.5～15、乙酸乙酯0.1～21、正辛醇0.2～35、异戊醇0.5～25、吐温(80)0.1～10、司班(80)0.2～10，充分搅拌10min～50min后得到混合添加剂；
(2)甲醇柴油的配制：
将甲醇30～80重量份、柴油20～60重量份依次加入反应器中边加入边搅拌，然后加入步骤(1)得到的混合添加剂10～50重量份，搅拌后稳定10～20min后即得甲醇柴油溶液。
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