專利名稱:內(nèi)燃機通用燃料的制作方法
本發(fā)明涉及一種液體，即用于汽油機和柴油機燃料，簡稱為通用燃料。
本發(fā)明的主要原料粗制雜醇油，是發(fā)酵法生產(chǎn)酒精時的副產(chǎn)品，含水高達20%以下，目前直接利用不多，當廢料排掉，既浪費又污染環(huán)境。把它直接用于內(nèi)燃機燃料，并使使用范圍擴展到煤油燈、煤油爐燃料，此技術(shù)在國內(nèi)外尚未能實用。
國際專利WP8100721中著意選用醇/醚為主的萬能內(nèi)燃機燃料，運用于汽油機和柴油機，是十分有效的，燃燒性也很好，并且產(chǎn)生的功率比用石油燃料更大。但當混合后并貯存一段時間，因為醚揮發(fā)掉了，燃料不能很好地燃燒。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)醇/醚為主的燃料另一個方面，即醚和醇的火焰燃燒速度不同，在燃料貧乏區(qū)，就是燃料比理論上與燃燒內(nèi)存在的空氣所需的燃料相比不足，這時醚比醇更易燃燒，就形成了不連續(xù)的焰鋒，這就導(dǎo)致內(nèi)燃機功率損失和車輛振動。另外，醚的高價格劣勢和貯存中的極危險性，難以作民用。
本發(fā)明的目的在于尋求一種能克服以上弱點，結(jié)合我國國情，可實用的高含水量雜醇油為主的通用燃料。
本發(fā)明采用了如下的成份及基本配比雜醇油 10-90%水 0.5-30%重質(zhì)烴 1-85%過氧化物 0.1-3%磺酸鹽 0.05-0.1%雜醇油，還包括丙酮油在內(nèi)的含水20%以下的甲醇和異丁醇，任選一種或其混合物。
重質(zhì)烴，實質(zhì)上是一種含C23以下來源于礦物油副產(chǎn)品中的碳氫化合物。其中選用初餾點180°以上，干餾點380°以下的可燃液體物質(zhì)?？蓮拿航褂椭械闹行苑佑汀簽V后的萘油、洗油，過濾后的蒽油任選一種或其混合物;也可從石化副產(chǎn)品中的抽余油、氣油、太陽油、石油英、松香水中任選一種或其混合物。
過氧化物，要求分子量在30以上100以下，是從叔丁基過氧化氫異丙基過氧化氫及過氧化氫和丙酮過氧化物中任選一種。它作為燃料的引爆劑，以解決醇類燃料在內(nèi)燃機中發(fā)熱量低、爆發(fā)力低的缺點，因為過氧化物熱分解會發(fā)生膨脹爆發(fā)，提高了爆發(fā)力，并能促進內(nèi)燃機排出氣體而降低振動和噪音。
磺酸鹽，也可用硫酸鹽代替，二者都選用含鐵、鈣、銅的金屬鹽類，任選一種。這些鹽類是一種有效的緩蝕劑，防止燃料中存在的水對金屬的銹蝕，又是助燃劑、消煙劑，能減少內(nèi)燃機排出的黑煙，主要對燃料起催化氧化作用，使其燃燒完全，防止因燃料不完全燃燒生成的積炭所造成的損害。并可作清凈分散劑，使燃料的氧化產(chǎn)物以及燃料的不完全燃料產(chǎn)物得到穩(wěn)定地分散，中和燃料中因氧化而生成的有機酸，防止不溶性固體顆粒的生長。
水，適當摻入到燃料中，可起到散熱片的作用，降低燃燒溫度，并減少了NOx和排煙。另外由于醇類高氧含量，促進燃料中的碳含量能在燃燒過程中更完全氧化，從而排氣中出現(xiàn)較多的二氧化碳，減少了一氧化碳的排出。燃料中可允許水的存在，對于醇類物質(zhì)的選擇可大幅度放寬，含水醇類可直接使用，有利降低成本，甚至可用廢液回收甲醇，有利二次能源利用。
本發(fā)明主要是通過雜醇油燃料中加入過氧化物，以增加醇類的低爆發(fā)力，內(nèi)燃機運行時的熱量降低，能延長內(nèi)燃機的壽命。因此解決了長期以來醇類用于內(nèi)燃機的熱量不足的缺點，它可以通過使用過氧化物給予彌補了。
用于柴油機燃料，過氧化物之所以有效，就是因為燃料中烷氧基的迅速生成，而烷氧基是非常容易進行其后的反應(yīng)，生成氧化物和游離基促進燃料氧化，縮短發(fā)火延遲期，減輕柴油機爆震，并在低溫下極易起動。
用于汽油機燃料時，在汽油機汽缸中，醇類邊爆發(fā)邊發(fā)生燃燒，過氧化物在醇類熱爆發(fā)燃燒的刺激下，發(fā)生劇烈的分解而發(fā)生爆發(fā)膨脹，并產(chǎn)生氧氣，以助燃燒。同時，在醇類燃燒之下增加了水蒸氣蒸汽壓，在這種爆發(fā)力的作用下，推動了汽缸中的活塞運動，產(chǎn)生了與天然汽油相同的功率。
用于煤油燈、煤油爐燃料時，直接使用重質(zhì)烴，會出現(xiàn)碳未燃燒完全現(xiàn)象，游離的煤煙會損壞燈、爐的燃燒系統(tǒng)。燃燒不完全還會降低熱效率，是因為重質(zhì)烴含碳量比天然煤油大。而雜醇油是一種碳的結(jié)合率少的醇類，主要含異戊醇、丁醇，與重質(zhì)烴的相容性很好，加上它的高含氧量，可促進重質(zhì)烴中碳燃燒完全和改善煤煙游離的狀況。燃料中加入微量的水和過氧化物，能促進重質(zhì)烴的氣化，提高其著火性，使其容易完全燃燒，解決了長期以來重質(zhì)烴不能代用于煤油的技術(shù)難點。
雖然過氧化物在化學結(jié)構(gòu)上是處于不很穩(wěn)定的狀態(tài)，在沖擊和熱的作用下會迅速分解，但是，過氧化物和水很容易一起和雜醇油混合，與水混合時就成為穩(wěn)定狀態(tài)，即使在沖擊情況下也不會分解。因此，與天然汽油、煤油、柴油相比沒有危險性，在貯運中，通用燃料也是較為穩(wěn)定的。
本發(fā)明的通用燃料就是通過摻合以上諸成份，變換各主要成份雜醇油、水和重質(zhì)烴的量，來調(diào)整辛烷值和十六烷值的關(guān)系。例如增加重質(zhì)烴對水和雜醇油的比例，十六烷值隨之增大，辛烷值降低。根據(jù)這一規(guī)律來變換比例，可得到所需不同類別的汽油、煤油、柴油通用燃料。
下面舉例對本發(fā)明作進一步說明，并不是全部，更不是在某種程度上加以限制。
實例一汽油機燃料配方雜醇油 50-80%水 20-30%重質(zhì)烴 1-5%過氧化物 1-3%磺酸鹽 0.05-0.1%實例二煤油燈、煤油爐燃料配方雜醇油 30-70%水 0.5-8%重質(zhì)烴 40-60%過氧化物 0.1-2.5%磺酸鹽 0.05-0.1%實例三柴油機燃料配方雜醇油 10-50%水 2-8%重質(zhì)烴 60-80%
過氧化物 0.5-3%磺酸鹽 0.05-0.1%按配方順序投料，常溫下攪拌10分鐘，即為通用燃料。
取配方一和配方三通用燃料兩份，分別作汽油車和柴油車運載試驗行駛1800噸/公里，運行正常。用配方二通用燃料一份，在煤油燈和煤油爐上試用，燃燒正常，熱效率和亮度近于煤油，煤煙少于煤油。
用通用燃料各三份，送石油檢驗部門進行全項目檢測，質(zhì)量分別達到國家汽油、煤油、柴油標準。
通用燃料的實用性表現(xiàn)在原料來源廣、成本低，含水雜醇油和回收甲醇500元/噸，重質(zhì)烴中的煤焦油洗油300元/噸，據(jù)估算，通用燃料每噸成本約600元以下，低于石油同類產(chǎn)品的價格。
權(quán)利要求
1.一種以雜醇油為基礎(chǔ)，加入必要的添加劑組配的內(nèi)燃機通用燃料，其特征在于通過配比中各主要成份量的變化，分別用于汽油機和柴油機燃料，并使使用范圍擴展到煤油燈、煤油爐燃料，其基本組成如下雜 醇油 10-90%水 0.5-30%重 質(zhì)烴 1-85%過氧化物 0.1-3%磺 酸鹽 0.05-0.1%
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所說的通用燃料，其特征是雜醇油為含水20%以下的粗制雜醇油或丙酮油，也可為含水20%以下的粗制甲醇、異丁醇，取以上任意一種或其混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所說的通用燃料，其特征是重質(zhì)烴是一種含C23以下，來源于礦物油副產(chǎn)品中的碳氫化合物。是從煤焦油中的中性酚油和壓濾后的萘油、洗油及過濾后的蒽油，或石化副產(chǎn)品中的抽余油、氣油、太陽油、石油英、松香水中任選一種或其混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所說的通用燃料，其特征是過氧化物是從分子量為30-100以內(nèi)的叔丁基過氧化氫、異丙基過氧化氫和過氧化氫及過氧化丙酮中任選一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所說的通用燃料，其特征是磺酸鹽也可用硫酸鹽代替，都選用含鐵、鈣、銅的金屬鹽類，任意一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所說的通用燃料，其特征在于汽油機燃料的配比如下雜醇油 50-80%水 20-30%重質(zhì)烴 1-5%過氧化物 1-3%磺酸鹽 0.05-0.1%
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所說的通用燃料，其特征在于煤油燈和煤油爐燃料的配比如下雜醇油 30-70%水 0.5-8%重質(zhì)烴 40-60%過氧化物 0.1-2.5%磺酸鹽 0.05-0.1%
8.根據(jù)權(quán)利要求
1所說的通用燃料，其特征在于柴油機燃料的配比如下雜醇油 10-50%水 2-8%重質(zhì)烴 60-80%過氧化物 0.5-3%磺酸鹽 0.05-1%
專利摘要
一種內(nèi)燃機通用燃料，采用含水20％以下的粗制雜醇油，其中還包括丙酮油在內(nèi)的甲醇、異丁醇，任選一種或其混合物10—90％；水0.5—30％；含C
文檔編號C10L1/00GK87108003SQ87108003
公開日1988年5月25日 申請日期1987年11月24日
發(fā)明者占小玲 申請人:占小玲導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan