專利名稱：一種液體環(huán)保燃料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液體環(huán)保燃料及其制備方法，更具體地說，涉及一種在柴油中添加甲醇、乙醇和由助溶降凝劑、粘度改性劑等組成的添加劑而得到的燃燒后廢物排放量少的環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的燃料。
本發(fā)明的液體環(huán)保燃料，由下述重量配比的原料配制而成柴油40-77％；甲醇、乙醇或其混合物9-40％；粘度改性劑7-13％；降煙除味劑1-3.6％；助溶降凝劑1-11.2％；防氧抗蝕劑0.1-0.5％；助燃清凈劑0-2％。
本發(fā)明所述的柴油可以是0#柴油或其它任何市售國標(biāo)柴油。
本發(fā)明所述的甲醇原料可以是含量為95％的精甲醇或含量大于70％的粗甲醇；乙醇原料為含量大于95％的精乙醇或含量大于70％的粗乙醇，當(dāng)使用甲醇、乙醇的混合物時(shí)，二者的重量比為甲醇∶乙醇等于2∶1，所述的粗甲醇粗乙醇可以是化工廠、化肥廠、藥廠、味精廠的下腳料及副產(chǎn)品，也可以從谷物和秸桿中發(fā)酵制得。
本發(fā)明所述的粘度改性劑可以選用酯化蓖麻油副產(chǎn)品或其副產(chǎn)品中的仲辛醇。
本發(fā)明所述的除煙除味劑可以是乙酰丙酮、乙酸丁酯、異丙醇、十二烷基磺酸鋇或其混合物，其混合物時(shí)的比例為乙酰丙酮∶乙酸丁酯∶異丙醇∶十二烷基磺酸鋇等于11∶5∶20∶10，或乙酰丙酮∶乙酸丁酯∶異丙醇等于2-10∶1-4∶1-5；或乙酰丙酮∶乙酸丁酯等于2∶1；或乙酰丙酮∶異丙醇等于10∶17。
本發(fā)明所述的助溶降凝劑選用混合C6醇、2萬單位聚乙二醇、2000-5000單位的乙烯-乙酸乙烯共聚物或其混合物，當(dāng)使用混合C6醇、2萬單位聚乙醇的混合物時(shí)，其混合比例為混合C6醇∶2萬單位聚乙二醇等于2-20∶1-3。
本發(fā)明所述的助燃清凈劑包括正丁醇、甲乙酮或其混合物，其混合重量比為正丁醇∶甲乙酮等于4-5∶2-9。
本發(fā)明所述的防氧抗蝕劑是2，6-二叔丁基對甲酚溶液，濃度為30％。
上述的粘度改性劑、除煙除味劑、助溶降凝劑、助燃清凈劑、防氧抗蝕劑均是市售產(chǎn)品。
本發(fā)明所述的液體環(huán)保燃料的制備方法為將甲醇乙醇或其混合物和按上述比例由助溶降凝劑及其他有機(jī)成分混合后制得的添加劑按比例加入到容器中輕微攪拌，混勻后制得變性醇類，將變性醇類注入柴油中，輕微攪拌，靜態(tài)反應(yīng)6-12個(gè)小時(shí)，即得所述產(chǎn)品。
其中，粘度改性劑的作用是可使醇變性，增加粘度，使其與柴油粘度基本相當(dāng)，其測試粘度為2.8-3.2。除煙除味劑的作用是降低煙排放量，去除殘?zhí)籍愇?。助溶降凝劑的作用是增?qiáng)甲醇CH3OH和柴油的互溶性，同時(shí)降低冷濾點(diǎn)和冷凝點(diǎn)。防氧抗蝕劑的作用是防止油品氧化變質(zhì)增加穩(wěn)定性。助燃清凈劑的作用是分散油泥深積，清洗結(jié)焦，起到促燃作用。
當(dāng)甲醇、乙醇重量含量在9-20％時(shí)，所制得的甲醇、乙醇柴油可供柴油機(jī)車使用。甲醇、乙醇重量含量在20-40％時(shí)可作工業(yè)鍋爐、窯爐、灶爐使用。雖然國內(nèi)外大量試驗(yàn)結(jié)果表明，甲醇、乙醇柴油毒性危害不高于一般柴油，但本產(chǎn)品仍禁止用嘴吸，貯存、運(yùn)輸、使用嚴(yán)格按國家和有關(guān)部門規(guī)定執(zhí)行。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明中由于加入了一定量的助溶降疑劑及粘度改性劑、除煙除味劑、防氧抗蝕劑、助燃清凈劑等組成的添加劑，它們的使用大大降低了甲醇、乙醇及柴油兩相界面上的自由能，從而使甲醇、乙醇和柴油能很好地溶合在一起，不分層，不乳化，存放時(shí)間可達(dá)3個(gè)月以上，較好地解決了二者的互溶和混合后粘度低等問題，也使燃燒更加充分，有效地提高了使用甲醇、乙醇柴油時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率。據(jù)測定，有關(guān)技術(shù)參數(shù)符合國家輕柴油標(biāo)準(zhǔn)(柴油發(fā)動(dòng)機(jī)用)和《醇基液體燃料》國家標(biāo)準(zhǔn)GB16663-1996的有關(guān)規(guī)定。同時(shí)，華中科技大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院對該液體環(huán)保燃料M15(甲醇重量含量為15％)及M20(甲醇重量含量為20％)的臺(tái)架試驗(yàn)及中航油股份有限公司內(nèi)蒙古分公司的負(fù)載實(shí)驗(yàn)和行車試驗(yàn)表明，使用本發(fā)明M15時(shí)柴油機(jī)冷起動(dòng)及熱起動(dòng)性能良好，動(dòng)力性能良好，當(dāng)量比油耗接近使用0#柴油的水平，二者可互換使用，有害排放物CO下降79.4％，CO2下降8.1％，NO下降85.9％，自由加速煙度下降51.8％等，使用M20時(shí)，機(jī)車起動(dòng)性、動(dòng)力性良好，燃燒后排放的廢物很少，均比使用0#柴油有明顯降低，因而該液體環(huán)保燃料具有良好的環(huán)保效果。同時(shí)，由于甲醇可由煤制得，價(jià)格較低，故本發(fā)明對于解決我國富煤貧油的問題將起到積極的作用，經(jīng)濟(jì)效益前景看好。
仲辛醇、乙酰丙酮、乙酸丁酯、異丙醇、混合C6醇、20000單位聚乙二醇、正丁醇、甲乙酮、2，6-二叔丁基對甲酚溶液混合均勻后，與乙醇混合，輕微攪拌，制得變性醇，再將變性醇注入0#柴油中，輕微攪拌，靜態(tài)反應(yīng)6小時(shí)，即得液體環(huán)保燃料。
在山西省醇汽辦組織山汽康明斯實(shí)驗(yàn)和省檢測，冷熱啟動(dòng)，動(dòng)力、腐蝕粘度和0#柴油對比，各項(xiàng)性能均符合國家標(biāo)準(zhǔn)，并大幅度降低了污染。
實(shí)施例2粗乙醇10kg(含量90％)；仲辛醇7kg；乙酰丙酮1kg；乙酸丁酯0.4kg；異丙醇0.5kg；混合C6醇1kg；2，6-二叔丁基對甲酚溶液1kg；濃度30％；0#柴油79.1kg；按實(shí)施例1的方法配比成100kg液體環(huán)保燃料。
在內(nèi)蒙中航油實(shí)驗(yàn)和區(qū)質(zhì)量監(jiān)督局檢測，均合格。
實(shí)施例3用原平化肥廠生產(chǎn)的甲醇15kg；仲辛醇9kg；乙酰丙酮1.0kg；乙酸丁酯0.5kg；2，6-二叔丁基對甲酚溶液1kg；濃度30％；+10#柴油67.5kg；混合C6醇5kg；正丁醇1.0kg；按實(shí)施例1的方法配制成所述液體環(huán)保燃料100kg。
在北京節(jié)能服務(wù)中心檢測熱值41.23mj/kg。
實(shí)施例4粗甲醇25kg(含量95％)；混合C6醇8.0kg；仲辛醇10kg；乙酰丙酮1.1kg；異丙醇2.0kg；20000單位聚乙二醇1.2kg；2，6-二叔丁基對甲酚溶液1kg；濃度30％；十二烷基磺酸鋇1.0kg；乙酸丁酯0.5kg；0#柴油502kg，按實(shí)施例1的方法配比成品。
在北京測得熱值33.76mj/kg。
實(shí)施例5將乙醇(含量95％)、甲醇(含量95％)，以重量比乙醇∶甲醇等于12混合成為30kg；仲辛醇10kg；混合C6醇8kg；甲乙酮2kg；正丁醇4kg；乙酰丙酮1kg；20000單位聚乙二醇3.2kg；2，6-二叔丁基對甲酚溶液1kg；濃度30％；異丙醇1.7kg；0#柴油39.1kg，按上述實(shí)施例1的方法配成產(chǎn)品。
在河南省燃?xì)饧叭細(xì)庥镁弋a(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站測得熱值為33.54mj/kg。
權(quán)利要求
1.一種液體環(huán)保燃料，其特征在于它由下述重量配比的原料配制而成柴油40-77％，甲醇、乙醇或其混合物9-40％，粘度改性劑7-13％，除煙除味劑1-3.6％，助溶降凝劑1-11.2％，防氧抗蝕劑0.1-0.5％，助燃清凈劑0-2％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體環(huán)保燃料，其特征在于所述的柴油為國標(biāo)柴油。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體環(huán)保燃料，其特征在于所述的甲醇原料選用含量大于95％的精甲醇或含量大于70％的粗甲醇，乙醇原料為含量大于95％的精乙醇或含量大于70％的粗乙醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體環(huán)保燃料，其特征在于所述的粘度改性劑選用酯化蓖麻油副產(chǎn)品或該副產(chǎn)品中的仲辛醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體環(huán)保燃料，其特征在于所述的除煙除味劑選用乙酰丙酮、乙酸丁酯、異丙醇、十二烷基磺酸鋇或其混合物，其混合物的重量比例為乙酰丙酮∶乙酸丁酯∶異丙醇∶十二烷基磺酸鋇是11∶5∶20∶10，或乙酰丙酮∶乙酸丁酯∶異丙醇等于2-10∶1-4∶1-5，或乙酰丙酮∶乙酸丁酯等于2∶1或乙酰丙酮∶異丙醇等于10∶17。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體環(huán)保燃料，其特征在于所述的助溶降凝劑選用混合C6醇、2萬單位聚乙二醇或2000-5000單位的乙烯-乙酸乙烯共聚物，或它們的混合物，混合物的重量比為混合C6醇∶2萬單位聚乙二醇是2-20∶1-3。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體環(huán)保燃料，其特征在于所述的防氧抗蝕劑是2，6-二叔丁基對甲酚溶液，其濃度為30％。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體環(huán)保燃料，其特征在于所述的助燃清凈劑選用正丁醇、甲乙酮或其混合物，其混合物的重量比為正丁醇∶甲乙酮是4-5∶2-9。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體環(huán)保燃料，其特征在于所述甲醇、乙醇混合物中甲醇、乙醇的重量比為甲醇∶乙醇是2∶1。
10.一種液體環(huán)保燃料，其特征在于它由下述重量配比的原料配制而成柴油40-77％，甲醇、乙醇或其混合物9-40％；粘度改性劑7-13％；除煙除味劑1-3.6％；助溶降凝劑1-11.2％；防氧抗蝕劑0.1-0.5％；助燃清凈劑0-2％，其制備方法如下將甲醇、乙醇或其混合物和由粘度改性劑、除煙除味劑、助溶降凝劑、助燃清凈劑、防氧抗蝕劑混合制得的添加劑按所述比例加入到容器中輕微攪拌，混合后注入柴油中，輕微攪拌，靜態(tài)反應(yīng)6-12個(gè)小時(shí)，即得所述的液體環(huán)保燃料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種液體環(huán)保燃料及其制備方法。它是由重量百分比為7－13％的粘度改性劑，1－3.6％的除煙除味劑，1－11.2％的助溶降凝劑，0.1－0.5％的防氧抗蝕劑、0－2％的助燃清凈劑混勻后加入9－40％甲醇乙醇中，輕微攪拌后注入40－77％柴油中，輕微攪拌并靜態(tài)反應(yīng)6－12小時(shí)制得。本發(fā)明所用原料易得，價(jià)格低、互溶性好，燃燒充分，燃燒后廢物排放量小。
文檔編號(hào)C10L1/00GK1458248SQ03137709
公開日2003年11月26日 申請日期2003年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月20日
發(fā)明者陳勝軍, 陳天德 申請人:陳勝軍