專利名稱：清潔環(huán)保型甲醇汽油的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃油技術(shù)，尤其是涉及一種清潔環(huán)保型甲醇汽油。
背景技術(shù)：
眾所周知，地球上的石油資源是地層內(nèi)部的古代生物經(jīng)過幾億年至十幾億年非常復(fù)雜的變化而形成的。而這種寶貴的地下資源由于人類發(fā)展的需求而大量開采正在快速減少。在我國，幾大油田的原油開采量也越來越少，而消耗量則逐年遞增。預(yù)計(jì)到2010年我國原油進(jìn)口量超過總需求量的50％，需每年耗資400億美元以上。大量依賴原油進(jìn)口，不僅在經(jīng)濟(jì)上不堪重負(fù)，而且已嚴(yán)重地危及國家的能源安全。
另一方面，隨著各國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，汽車作為一種交通運(yùn)輸工具其需求量也越來越大，隨之而來的是汽車尾氣對大氣環(huán)境的污染則越來越嚴(yán)重，尤其一些車輛密集的大中城市，對人類健康極為有害的尾氣，一氧化碳(CO)、氮氧化合物(NOx)、碳?xì)浠衔?HC)等在城市大氣中的含量越來越高，對人們居住的生態(tài)環(huán)境造成的危害程度日益加重。
出于對能源緊缺以及環(huán)保的考慮，各國政府包括我國對汽車新型替代能源的研究重視度也越來越高。
而甲醇作為一種清潔環(huán)保能源，是汽車替代能源的重點(diǎn)研究開發(fā)方向之一。在技術(shù)研究上，1975年瑞典首先提出甲醇可以成為汽車燃料，1979年美國卡特總統(tǒng)宣布使用和推廣汽油中加入10％的甲醇，巴西、德國、日本等國也在積極開展研究。而我國自“六五”計(jì)劃期間就把甲醇汽油列入重點(diǎn)科研項(xiàng)目，由中科院工程熱物理所組織研究M15甲醇摻燒汽油技術(shù)。到“七五”，又組織M100甲醇攻關(guān)項(xiàng)目，中德甲醇汽車國際技術(shù)合作以及和美國福特汽車公司合作、協(xié)助山西甲醇汽車項(xiàng)目開展等，至今已有20多年。相應(yīng)的我國各高校、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)研究部門也紛紛加入到研究甲醇汽油課題這個(gè)行列。
事實(shí)上，在我國發(fā)展甲醇作為石油資源的替代品不但是清潔環(huán)保的，也是最經(jīng)濟(jì)的。甲醇是我國來源最廣泛的化工資源，如煤炭、天然氣、焦化氣、油田氣、生物質(zhì)、合成氨生產(chǎn)過程等都可以用最低的成本生產(chǎn)甲醇。目前，它的價(jià)格還不到汽油價(jià)格的一半。生產(chǎn)甲醇汽油不但不需要國家的財(cái)政補(bǔ)貼而且生產(chǎn)企業(yè)有足夠的贏利空間。
但綜合國內(nèi)外甲醇汽油的開發(fā)研究資料后可以知道，雖然甲醇汽油的研究非?；钴S，但甲醇汽油在開發(fā)、生產(chǎn)和發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用中存在著一系列的技術(shù)難關(guān)，尚未全面有效的攻克。如甲醇加入汽油后的混溶和分層問題、甲醇大比例加入的問題、甲醇汽油的動(dòng)力下降和速度沖擊問題、使用中甲醇汽油對油路及氣缸的腐蝕問題、以及對橡塑件的腐蝕和溶脹問題等等。這些都限制了甲醇汽油的應(yīng)用、發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種清潔環(huán)保型甲醇汽油，它甲醇含量大、辛烷值高，長期存放不分層，燃燒完全，尾氣中有害物含量少，發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能好。
本發(fā)明的技術(shù)方案是一種清潔環(huán)保型甲醇汽油，它由下述重量配比的原料配制甲醇 41～60份、 基礎(chǔ)油 30～49份、乙烷 0.2～0.3份、 正己烷 0.1～0.3份、甲基叔丁基醚 3～5份、 乙醇 0.5～0.8份、2，2-二甲基丁烷 0.2～0.3份、叔丁醇 0.3～0.5份、正丙醇 0.2～0.3份、 2-乙基(-1-)乙醇 0.1～0.3份、甘醇 0.2～0.5份、 1，3-二羥基丁烷 0.1～0.2份、新戊二醇 0.3～0.5份、 1，6-二羥基己烷 0.1～0.2份、三羥甲基丙烷 0.3～0.8份、 季戊四醇 0.2～0.8份、二異丙醚 0.6～0.8份、 2-乙二氧基乙酸乙酯 0.2～0.3份、硝酸異丙酯 0.2～0.35份、二甲基酮 0.2～0.6份、丙二酸乙酯 0.1～0.2份、 碳酸二苯酯 0.2～0.4份、102TB腐蝕抑制劑0.02～0.03份、107PT防溶脹劑 0.02～0.03份。
所述基礎(chǔ)油可以是石腦油、汽油或溶劑油。
本發(fā)明的技術(shù)方案，以甲醇、基礎(chǔ)油為主要原料，加以少量的添加劑混合而成成品。
上述方案中102TB腐蝕抑制劑是由太倉眾森環(huán)保能源公司出品的腐蝕抑制添加劑，為市售產(chǎn)品。107PT防溶脹劑是由太倉眾森環(huán)保能源公司出品的防溶脹添加劑，為市售產(chǎn)品。
①本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了甲醇與基礎(chǔ)油可在任一比例下混溶在甲醇與汽油混溶的現(xiàn)有技術(shù)中，一種方法是對甲醇先進(jìn)行變性處理，采用的變性助劑有高碳醇、苯類等，其特點(diǎn)是成本較低但變性后的甲醇，對汽油的分子引力小，容易分層。另一種混溶方法是在加溫、加壓條件下，采用多種助劑先對甲醇進(jìn)行變性處理，然后在常溫常壓下循環(huán)靜置反應(yīng)，這種方法缺點(diǎn)是工藝太復(fù)雜，反應(yīng)時(shí)需消耗大量能源，而且連續(xù)化生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)能低，且生產(chǎn)成本很高。
本發(fā)明的技術(shù)方案中，添加劑原料混合后將發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成一種能干擾基礎(chǔ)油的電子云分布的新的物質(zhì)。使碳原子和氫原子之間的化學(xué)鍵鍵角發(fā)生偏移(＜180°)，鍵角偏移越大，氫原子的正電荷對另外的極性分子的引力越大，其極性也越強(qiáng)。在與基礎(chǔ)油混合后，會(huì)對基礎(chǔ)油進(jìn)行變性處理，使它對甲醇具有很強(qiáng)的分子引力，以實(shí)現(xiàn)甲醇與基礎(chǔ)油可在任一比例下混溶。并且，儲(chǔ)存試驗(yàn)表明，混溶后可長期保存到三年以上。
②本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了甲醇在基礎(chǔ)油中的大比例加入，并提高動(dòng)力。
因?yàn)榧状嫉募尤?，使燃料的氣化?即蒸發(fā)潛熱)增高，從而增加了從點(diǎn)火到快速燃燒的滯燃期，使燃燒的最高壓力點(diǎn)滯后，會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的下降。實(shí)驗(yàn)證明，要達(dá)到與汽油相同的功率輸出，甲醇的加入量只能加到33％。
本發(fā)明技術(shù)方案中，其混合添加劑一方面在甲醇和汽油混溶時(shí)吸收一部份熱量，以降低蒸發(fā)潛熱；另一方面又使燃料的燃燒速度加快，從而使甲醇燃料與汽油在燃燒時(shí)的最高壓力點(diǎn)盡可能的重合，以發(fā)揮燃料的最大轉(zhuǎn)換功率。通過以上措施的改進(jìn)，不但使甲醇的加入量大大提高，而且動(dòng)力輸出還略高于普通汽油的水平。
③本發(fā)明的另一大特點(diǎn)是對動(dòng)力曲線進(jìn)行補(bǔ)償。
因?yàn)槿剂现屑状嫉膯畏悬c(diǎn)特性，在燃料中加入大量的甲醇后，餾程曲線嚴(yán)重偏離了汽油原有的餾程曲線。為了解決這一問題，調(diào)整餾程曲線，本發(fā)明的技術(shù)方案中含有餾程范圍在100～135℃的原料。使燃料基本符合了汽油機(jī)整個(gè)燃燒過程的需求。
④本發(fā)明的技術(shù)方案有效解決了腐蝕問題。
甲醇汽油在燃燒過程中會(huì)產(chǎn)生有機(jī)酸(甲酸等)物質(zhì)，對發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的腐蝕。本發(fā)明的技術(shù)方案中含有有機(jī)堿成份，使其在燃燒中產(chǎn)生與甲酸等物質(zhì)發(fā)生中和反應(yīng)；同時(shí)，本發(fā)明的技術(shù)方案，還能在燃料高溫燃燒中生成耐高溫油膜保護(hù)氣缸壁。此外，也由于本發(fā)明的技術(shù)方案不含苯類物質(zhì)的成份，使燃料對油路中的金屬件、橡膠件、塑料件不存在腐蝕和溶脹問題。
本發(fā)明的制造方法將上述原料以配方計(jì)量，在常溫常壓下進(jìn)行混配，為常規(guī)公用的油品混配方法?？蓞⒄請D1方式，將存儲(chǔ)于各存儲(chǔ)罐中的上述配方原料通過定量泵、流量計(jì)分別定量加入管道混合器中混合，制成成品甲醇汽油。
根據(jù)本發(fā)明清潔環(huán)保型甲醇汽油的質(zhì)量分析和行車試驗(yàn)結(jié)果分析，它具有如下優(yōu)點(diǎn)以及積極效果1.辛烷值高汽油的辛烷值是衡量燃料對發(fā)動(dòng)機(jī)抗爆性的重要指標(biāo)，由于目前提高普通汽油辛烷值的難度較大，致使汽油機(jī)的壓縮比始終不能提得很高。如果辛烷值每增加10個(gè)單位，壓縮比可提高0.6～1個(gè)單位，熱效率可提高7～10％。從檢驗(yàn)結(jié)果可知，本發(fā)明的清潔環(huán)保型甲醇汽油的辛烷值(RON)＞100，證明使用該燃料可以進(jìn)一步提高發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比。
2.燃料有害物的含量少用本發(fā)明的清潔環(huán)保型甲醇汽油樣品對比國標(biāo)97#普通汽油標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試，其數(shù)據(jù)顯示鉛含量(g/L)為＜0.0001(標(biāo)準(zhǔn)為≤0.005)；含硫量(％，m/m)為≤0.03(標(biāo)準(zhǔn)為≤0.10)；苯含量(％)為≤0.24(標(biāo)準(zhǔn)為≤2.5)；芳烴含量(％)為≤24(標(biāo)準(zhǔn)為≤40)；烯烴含量(％)為3.0(標(biāo)準(zhǔn)為≤35)。其中，尤其是苯與多酚芳烴都是致癌有毒物，(在美國甲醇研究所做的致癌物的對比實(shí)驗(yàn)中，汽、柴油的綜合排放致癌物比甲醇高出三到五倍)，從這兩種物質(zhì)的大幅減少以及，鉛含量、硫含量的大幅減少，可以明顯的看出該燃料的環(huán)保效應(yīng)。
3.抗氧化和安全性經(jīng)檢測，本發(fā)明的清潔環(huán)保型甲醇汽油的誘導(dǎo)期高達(dá)＞3000min，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于≥480min的標(biāo)準(zhǔn)；誘導(dǎo)期是評定車用燃料抗氧性和安定性的重要指標(biāo)，可以表明該燃料在儲(chǔ)存期間產(chǎn)生氧化和形成膠質(zhì)的指標(biāo)。誘導(dǎo)期越長，表示該燃料的氧化安定性越好。經(jīng)檢測，實(shí)際膠質(zhì)為2mg/100ml(標(biāo)準(zhǔn)為≤5mg/100ml)，說明了本發(fā)明甲醇汽油的抗氧化性和安定性。
4.燃燒充分甲醇的含氧量高達(dá)近50％，它的加入使燃料變成了一種高含氧燃料，燃料在燃燒過程中變成了一種自供氧燃燒與外供氧燃燒的雙重供氧燃燒，而普通汽油的燃燒只能依賴于外供氧燃燒，因此甲醇汽油的燃燒必然更加充分、更加徹底，從一氧化碳排放降低幅度(減少了80％)可以明顯的看出其燃燒的充分性。這樣就大大地降低了尾氣中有害物的排放，同時(shí)由于碳?xì)浠衔锱欧诺慕档褪拱l(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的積碳也會(huì)有明顯的減少，增加了發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。
5.保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)由于本發(fā)明的清潔環(huán)保型甲醇汽油中含有了適量的發(fā)動(dòng)機(jī)保護(hù)成分，在發(fā)動(dòng)機(jī)滿功率滿負(fù)荷200小時(shí)不間斷的試驗(yàn)下，輸出功率的下降數(shù)值明顯小于普通汽油的下降標(biāo)準(zhǔn)(普通汽油下降標(biāo)準(zhǔn)為5～7KW)。因此，該燃料對延長發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命和保護(hù)特色是顯而易見的。
6.生產(chǎn)工藝簡單生產(chǎn)流程工藝簡單，常溫常壓操作，全自動(dòng)電腦控制，24小時(shí)連續(xù)生產(chǎn)，只需4-5人操作，節(jié)省勞動(dòng)力，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。投資設(shè)備低，占地面積小，無污染物產(chǎn)生。
7、原料采購方便本發(fā)明原料中的基礎(chǔ)油不局限于使用國標(biāo)普通汽油，其它如石腦油、溶劑油等都能充分利用。生產(chǎn)添加劑所用的原料，市場上也都能采購到，生產(chǎn)技術(shù)也不復(fù)雜。
8、可以與各型號汽油、乙醇汽油等任意比例混溶使用，并且在添加前后不需要清洗油箱，使用方便。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述圖1為本發(fā)明甲醇汽油生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中1基礎(chǔ)油存儲(chǔ)罐；2甲醇存儲(chǔ)罐；3添加劑存儲(chǔ)罐；4成品甲醇汽油存儲(chǔ)罐；5發(fā)料口；6離心泵；7流量計(jì)；8定量泵；9管道混合器。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例一如圖1所示，一種清潔環(huán)保型甲醇汽油，在常溫常壓下，將存儲(chǔ)于各存儲(chǔ)罐(基礎(chǔ)油存儲(chǔ)罐1、甲醇存儲(chǔ)罐2、添加劑存儲(chǔ)罐3)中的以下配方原料通過定量泵8、流量計(jì)7按其配比分別定量加入管道混合器9中進(jìn)行混合，制成成品甲醇汽油，并將成品儲(chǔ)存于成品甲醇汽油存儲(chǔ)罐4。
該清潔環(huán)保型甲醇汽油的原料及其重量配比為甲醇60份、汽油30份、乙烷0.2份、正己烷0.1份、甲基叔丁基醚5份、乙醇0.5份、2，2-二甲基丁烷0.2份、叔丁醇0.5份、正丙醇0.2份、2-乙基(-1-)乙醇0.1份、甘醇0.2份、1，3-二羥基丁烷0.1份、新戊二醇0.35份、1，6-二羥基己烷0.1份、三羥甲基丙烷0.3份、季戊四醇0.2份、二異丙醚0.6份、2-乙二氧基乙酸乙酯0.2份、硝酸異丙酯0.2份、二甲基酮0.6份、丙二酸乙酯0.1份、碳酸二苯酯0.2份、102TB腐蝕抑制劑0.02份、107PT防溶脹劑0.03份。
實(shí)施例二如圖1所示，一種清潔環(huán)保型甲醇汽油，在常溫常壓下，將存儲(chǔ)于各存儲(chǔ)罐(基礎(chǔ)油存儲(chǔ)罐1、甲醇存儲(chǔ)罐2、添加劑存儲(chǔ)罐3)中的以下配方原料通過定量泵8、流量計(jì)7按其配比分別定量加入管道混合器9中進(jìn)行混合，制成成品甲醇汽油，并將成品儲(chǔ)存于成品甲醇汽油存儲(chǔ)罐4。
該清潔環(huán)保型甲醇汽油的原料及其重量配比為
甲醇60份、石腦油30份、乙烷0.3份、正己烷0.3份、甲基叔丁基醚3份、乙醇0.8份、2，2-二甲基丁烷0.3份、叔丁醇0.3份、正丙醇0.2份、2-乙基(-1-)乙醇0.2份、甘醇0.5份、1，3-二羥基丁烷0.2份、新戊二醇0.3份、1，6-二羥基己烷0.1份、三羥甲基丙烷0.4份、季戊四醇0.8份、二異丙醚0.7份、2-乙二氧基乙酸乙酯0.3份、硝酸異丙酯0.35份、二甲基酮0.3份、丙二酸乙酯0.2份、碳酸二苯酯0.4份、102TB腐蝕抑制劑0.03份、107PT防溶脹劑0.02份。
實(shí)施例三如圖1所示，一種清潔環(huán)保型甲醇汽油，在常溫常壓下，將存儲(chǔ)于各存儲(chǔ)罐(基礎(chǔ)油存儲(chǔ)罐1、甲醇存儲(chǔ)罐2、添加劑存儲(chǔ)罐3)中的以下配方原料通過定量泵8、流量計(jì)7按其配比分別定量加入管道混合器9中進(jìn)行混合，制成成品甲醇汽油，并將成品儲(chǔ)存于成品甲醇汽油存儲(chǔ)罐4。
該清潔環(huán)保型甲醇汽油的原料及其重量配比為甲醇50份、溶劑油40份、乙烷0.3份、正己烷0.3份、甲基叔丁基醚4份、乙醇0.6份、2，2-二甲基丁烷0.2份、叔丁醇0.3份、正丙醇0.2份、2-乙基(-1-)乙醇0.3份、甘醇0.3份、1，3-二羥基丁烷0.1份、新戊二醇0.3份、1，6-二羥基己烷0.1份、三羥甲基丙烷0.3份、季戊四醇0.6份、二異丙醚0.6份、2-乙二氧基乙酸乙酯0.3份、硝酸異丙酯0.35份、二甲基酮0.3份、丙二酸乙酯0.2份、碳酸二苯酯0.3份、102TB腐蝕抑制劑0.03份、107PT防溶脹劑0.02份。
實(shí)施例四如圖1所示，一種清潔環(huán)保型甲醇汽油，在常溫常壓下，將存儲(chǔ)于各存儲(chǔ)罐(基礎(chǔ)油存儲(chǔ)罐1、甲醇存儲(chǔ)罐2、添加劑存儲(chǔ)罐3)中的以下配方原料通過定量泵8、流量計(jì)7按其配比分別定量加入管道混合器9中進(jìn)行混合，制成成品甲醇汽油，并將成品儲(chǔ)存于成品甲醇汽油存儲(chǔ)罐4。
該清潔環(huán)保型甲醇汽油的原料及其重量配比為甲醇41份、汽油49份、乙烷0.3份、正己烷0.25份、甲基叔丁基醚3.6份、乙醇0.6份、2，2-二甲基丁烷0.2份、叔丁醇0.35份、正丙醇0.3份、2-乙基(-1-)乙醇0.1份、甘醇0.3份、1，3-二羥基丁烷0.1份、新戊二醇0.5份、1，6-二羥基己烷0.2份、三羥甲基丙烷0.8份、季戊四醇0.6份、二異丙醚0.8份、2-乙二氧基乙酸乙酯0.25份、硝酸異丙酯0.2份、二甲基酮0.2份、丙二酸乙酯0.1份、碳酸二苯酯0.2份、102TB腐蝕抑制劑0.02份、107PT防溶脹劑0.03份。
本發(fā)明可用其他的不違背本發(fā)明的精神或主要特征的具體形式來概述。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，本發(fā)明的上述實(shí)施方案都只能認(rèn)為是對本發(fā)明的說明而不能限制本發(fā)明。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)包括那些對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說顯而易見的變換或替代以及改型。
權(quán)利要求
1.一種清潔環(huán)保型甲醇汽油，其特征在于它由下述重量配比的原料配制甲醇 41～60份、 基礎(chǔ)油 30～49份、乙烷 0.2～0.3份、 正己烷 0.1～0.3份、甲基叔丁基醚 3～5份、 乙醇 0.5～0.8份、2，2-二甲基丁烷 0.2～0.3份、 叔丁醇 0.3～0.5份、正丙醇 0.2～0.3份、 2-乙基(-1-)乙醇 0.1～0.3份、甘醇 0.2～0.5份、 1，3-二羥基丁烷 0.1～0.2份、新戊二醇 0.3～0.5份、 1，6-二羥基己烷 0.1～0.2份、三羥甲基丙烷 0.3～0.8份、 季戊四醇 0.2～0.8份、二異丙醚 0.6～0.8份、 2-乙二氧基乙酸乙酯 0.2～0.3份、硝酸異丙酯 0.2～0.35份、 二甲基酮 0.2～0.6份、丙二酸乙酯 0.1～0.2份、 碳酸二苯酯 0.2～0.4份、102TB腐蝕抑制劑 0.02～0.03份、107PT防溶脹劑 0.02～0.03份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清潔環(huán)保型甲醇汽油，其特征在于所述基礎(chǔ)油選自石腦油、汽油或溶劑油。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種清潔環(huán)保型甲醇汽油，它由下述重量配比的原料配制甲醇 41～60份、基礎(chǔ)油 30～49份、乙烷0.2～0.3份、正己烷0.1～0.3份、甲基叔丁基醚 3～5份、乙醇 0.5～0.8份、2，2－二甲基丁烷0.2～0.3份、叔丁醇 0.3～0.5份、正丙醇 0.2～0.3份、2－乙基(－1－)乙醇 0.1～0.3份、甘醇 0.2～0.5份、1，3－二羥基丁烷 0.1～0.2份、新戊二醇 0.3～0.5份、1，6－二羥基己烷 0.1～0.2份、三羥甲基丙烷 0.3～0.8份、季戊四醇 0.2～0.8份、二異丙醚 0.6～0.8份、2－乙二氧基乙酸乙酯 0.2～0.3份、硝酸異丙酯 0.2～0.35份、二甲基酮 0.2～0.6份、丙二酸乙酯 0.1～0.2份、碳酸二苯酯 0.2～0.4份、102TB 腐蝕抑制劑0.02～0.03份、107PT防溶脹劑 0.02～0.03份。本發(fā)明的甲醇汽油，甲醇含量高、清潔環(huán)保、燃燒充分、抗震性好、動(dòng)力性強(qiáng)。
文檔編號C10L1/19GK1884449SQ200610086370
公開日2006年12月27日 申請日期2006年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月9日
發(fā)明者顧杏泉 申請人:顧杏泉