CN1292056C - 醇类燃料 - Google Patents
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Abstract
本发明属于采用醇类物质所制成的醇类燃料。醇类燃料的含量为甲醇83-92%；乙醇5-10%；丙醇2-6%；助燃剂0.1-1‰。所述的助燃剂为碳酸二甲酯或者磷酸三，甲醇、乙醇、丙醇为市售的工业通用品，该三种醇类的含水量小于1%。本发明与烃类燃料相比，排放的烟气中NOX、SOX大幅下降，NOX的排放量可降低35-52%，能耗率可提高5-10%，节油率提高1-1.5%。
Description
所属领域
本发明属于内燃机所使用的燃料，尤其是一种采用醇类物质所制成的醇类燃料。
背景技术
醇类燃料是指由甲醇、乙醇为主要组分所构成的燃料。自上世纪七十年代的石油危机后，人们更加清楚地认识到，地球上的石油资源是十分有限的，如果不加限制地使用，石油燃料资源迟早要枯竭的。因此，许多国家纷纷研究能够代用石油燃料的原料，并迅速成为世界各主要工业国家的重大课题。
甲醇、乙醇等醇类燃料是以CH3OH、CH2H5OH和多元醇为主要原料，辅以表面活性剂混溶的一种再生燃料。从物理化学方面分析，以上原料经过HLB值的调配和严格的混溶工艺技术，完全可以而且能够作为内燃机的代用燃料，并可达到与石油燃料同样的燃烧效果。醇类燃料是一种再生的原料，它可以从粮食、木材、煤炭、植物秸杆、天然气、马铃薯等原料中提炼或合成。用工业方法生产醇类原料，在国内外有成熟的技术基础。醇类燃料是烃与羟基-OH组成的混合物，从分子构成上可以明显地看出，醇类具备与烃类相同的分子构成，而且无论从原料来源和成本上来看，醇类燃料与石油(烃类)燃料相比，具有极大的竞争优势。我国内燃机用的烃类燃料，如柴油、汽油等，是烃类燃料，从分子构成上讲，其缺点是含碳量比较大，而且成分比较复杂，容易产生污染环境的毒素气体，而且烃类燃料是从石油中提取而成，而石油是不可再生的资源。
目前对醇类燃料的研究和实施仅停留在“掺醇类”燃料的阶段，如国外的某些国家所研制成功的醇类燃料，只是在烃类燃料内掺加15-20％的醇类物质，其实就是一种“掺醇类”烃类燃料，如美国研制的E10(含醇类10％)、巴西研制的E20(含醇类20％)和德国研制的M15(含醇类15％)。其成本虽然有所降低，但依然是一种以烃类燃料为主体的燃料，也会产生一些影响环境的气体，不是一种纯醇类燃料。我国在醇类燃料方面也进行了研究，但还只停留在学术研究阶段。从我国目前石油产量和资源相比较我国人口和我国的建设速度，是不能满足要求的。因此，研究和开发一种绿色环保再生的能源燃料是十分必要的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种醇类燃料，它具有无污染的绿色环保特性，成本低，可以再生。
本发明的发明内容是：
醇类燃料的含量为(重量配比)：
甲醇83-92％；乙醇5-10％；丙醇2-6％；助燃剂0.1-1‰。
助燃剂为碳酸二甲酯或者磷酸三，本发明的甲醇、乙醇、丙醇为市售的工业通用品，该三种醇类的含水量小于1％。
本发明的优点和积极效果是：
1.醇类燃料的原料来源广阔，它可以从粮食、木材、煤炭、植物秸杆、天然气、马铃薯等原料中提炼或合成。用工业方法生产醇类原料，在国内有非常成熟的技术基础。
2.与烃类燃料不同的是，醇类燃料为高氧、低碳性燃料，燃烧清洁，燃烧室积碳较少，在燃烧后的产生物为水，而且是一种绿色环保且可再生的原料，对环境不会造成污染。
3.醇类是一个含氧燃料，着火温度远高于汽油和柴油，而着火界限却宽得多，并且理论空燃比要小得多，性能优于烃类燃料，这对于内燃机非常有利。
4.醇类比烃类的汽化热大两倍甚至更高，可以提高能位，降低汽缸、燃烧室和汽缸盖的温度，从而减少了外传热量，节约了散热，提高了热效率。从另一方面讲，醇类汽油更容易稀燃，有利于提高热效率。
5.作为燃料的醇类，不要求纯度很高，但对水分要求含量比较严格，允许有含有少量的其他高碳醇或者杂醇，含有少量的烃类、氧、氮也无紧要，这样可以降低成本。
本发明与烃类燃料相比，排放的烟气中NOX、SOX大幅下降，NOX的排放量可降低35-52％，能耗率可提高5-10％，节油率提高1-1.5％。
附图说明
本发明所提供的附图为工艺流程图，参见图1。
具体实施方式
实施例1：
原料的重量配比为：甲醇85％、乙醇9％、丙醇6％、碳酸二甲酯0.5‰。
生产工艺步骤为：
1.在生产温度为50℃左右时，将上述配比的甲醇、乙醇、丙醇(含水量为0.5％)投放入原料混合罐，混合后将混合原料加入助燃剂碳酸二甲酯。
2.将加入碳酸二甲酯的原料经管路输入静态混合器，使混合原料形成10μ左右直径的颗粒。
3.再经管路进入反应釜进行充分混溶，使混合原料形成1～5μ左右直径的颗粒。
4.该混合后的产品即可成为成品。
本实施例所形成的成品醇类燃料与汽油、柴油的各种性能指标对比见下表：
| 名称 | 密度(20℃)/kg·L-1 | 沸点/℃ | 汽化热/MJ·kg-1 | 粘度(20℃)Mpa·S | 闪点(闭)℃ | 辛烷值RON | 十六辛烷值CN | Raid蒸汽压(38℃)/Kpa |
| 醇类燃料 | 0.782 | 71-45 | 0.97 | 0.78 | 11-12 | 108-110 | 5.5 | 12.5 |
| 汽油 | 0.72-0.78 | 40-210 | 0.37-0.34 | 0.28-0.59 | -38-45 | 80-98 | 5-25 | 夏季不大于 |
| 柴油 | 0.82-0.86 | 180-370 | 0.25-0.30 | 3.0-8.0 | 65-88 | -20 | 45-65 | 冬季不大于86-0.27 |
实施例2：
原料的重量配比为：甲醇89％、乙醇7％、丙醇4％、磷酸三(甲苯酯)1‰。
生产工艺步骤为：
1.在生产温度为50℃左右时，将上述配比的甲醇、乙醇、丙醇(含水量0.8)投放入原料混合罐，混合后将混合原料加入助燃剂磷酸三。
2.将加入磷酸三的原料经管路输入静态混合器，使混合原料形成10μ左右直径的颗粒。
3.再经管路进入反应釜进行充分混溶，使混合原料形成5μ左右直径的颗粒。
4.该混合后的产品即可成为成品。
形成的成品醇类燃料的各种性能指标与实施例1所列表基本相同，不再列表示意。
Claims (3)
1.一种醇类燃料，其特征在于：
组分及重量配比为：
甲醇83-92％
乙醇5-10％
丙醇2-6％
碳酸二甲酯0.1-1‰。
2.根据权利要求1所述的醇类燃料，其特征在于：所述的碳酸二甲酯还采用磷酸三甲苯酯予以替代。
3.根据权利要求1所述的醇类燃料，其特征在于：所述的甲醇、乙醇、丙醇为市售的工业通用品，该三种醇类的含水量小于1％。
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