专利名称：车用醇类清洁汽油及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种车用清洁汽油及其制备方法，尤其涉及一种车用醇类清洁汽油及 其制备方法，属于车用醇基燃料技术领域。
背景技术：
近年来，随着国际油价的不断飙升，或者跌宕起伏，这意味着潜伏更大危机，因此 各国都把能源问题当作影响经济安全，国计民生的战略问题的高度来应对。我国对能源安 全问题尤为重视，国家领导人和中央政府有关部门多次作出重要批示并研究对策。要求按 照科学发展观，统筹规划，突出重点，加强替代能源的科研开发，努力为经济社会发展提供 更清洁、更安全、更经济的能源保障。醇类产品，如甲醇、乙醇作为替代能源，尤其是作为车用燃料的替代能源，是人们 关注的开发热点。经过多年来的研发和不断的应用实践，已取得了可喜的成果和成熟的经 验。乙醇作为车用替代燃料历史已久，在甘蔗丰富的巴西用制糖的副产乙醇早已应用于车 用燃料，美国的玉米价格低廉，用于生产车用燃料乙醇业已成熟，这两个例子在技术上和经 济上均是可行的。但由于是从粮食作物中提取的，虽然是可再生资源，但全球有许多国家本 身在土地和粮食资源上就十分稀缺，尤其去年以来，粮食发生恐慌，粮价猛涨，中央明令限 制用粮食作原料生产燃料乙醇，只限用秸秆作原料生产燃料乙醇，且乙醇使用时产生的积 炭会影响汽车发动机的寿命，所以用乙醇来替代现有的汽油是不可取的。我国油气资源相对贫乏，煤炭资源相对丰富，发展煤基燃料是当前符合我国国情 的一种选择。国家有关部委目前已确定甲醇燃料、二甲醚为今后20 30年过渡性车用替 代燃料。我国对甲醇燃料已研发了多种解决方案，如专利CN1563287中甲醇汽油的成分按 重量百分比计包括甲醇50% 70%，基础油25% 44%和添加剂4. 5% 7%，成本相对 比较低，稳定性较好，贮存期长，有利于对环境的保护；专利申请CN1827751中高清洁甲醇 汽油主要组成成份为汽油、甲醇和助溶剂，其中，甲醇含量在28. 5% 57%之间，克服了 以往甲醇汽油对发动机的油管道和喷油管堵塞的问题；专利CN1400290其采用高剪切管式 乳化机对混合物乳化的工艺，具有无气阻、抗爆性等优点；专利申请CN1824738、专利申请 CN1827751、专利CN1445341和专利CN1400290等均在环保、尾气排放、抗积炭、方面具有显 著性。总体上产品在甲醇低比例的情况下，由于其相溶性较好，适当加入有关添加剂，在不 对汽车发动机进行改动的情况下，即可使用，其技术是可行的。但由于甲醇比例低，其经济 效益不明显，因此商业运营经济效益优势体现不出来。高比例甲醇汽油，由于其相溶性、稳 定性和防腐蚀等方面都有所欠缺，且还需对发动机进行改造或使用全醇汽车，因而目前推 广难度较大。
发明内容
本发明针对现有技术中当甲醇比例低时，经济效益不明显，当甲醇比例高时，由于 其相溶性、稳定性和防腐蚀等方面都有所欠缺，且还需对发动机进行改造或使用全醇汽车的不足而提供一种车用醇类清洁汽油及其制备方法。本发明解决上述技术问题的技术方案如下一种车用醇类清洁汽油，按重量百分比计包括28 % 30 %的醇类、65 % 68 %的基础油和2. 5 % 3. 5 %的添加剂，所述添加剂 按重量百分比计包括1. 0% 1. 5%的分散剂、1. 5% 2. 0%的抗水剂、1 % 3%的辛烷值 改进剂和2. 0% 5. 0%的动力添加剂。本发明的有益效果是本发明的车用醇类清洁汽油在使用过程中无需对发动机做 任何改动，且可与基础油包括市场上准入的各种标号汽油以任何比例混合使用，分散剂的 加入可以保证醇类清洁汽油储存的稳定性和使用的稳定性，使用的醇类产品占清洁汽油的 28% 30%，且车用醇类清洁汽油的制备方法简单，具有显著的经济效益。在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。进一步，所述分散剂按重量百分比计包括90% 95%的丙酮、0. 3% 0. 5%的邻 苯二甲酸正辛酯、0. 3% 0. 5%的对苯二甲酸二异壬酯、0. 2% 0. 5%的乙烯基三乙氧基 硅、0. 5% 的三乙醇胺和0. 2% 0. 5%的氯化钾。进一步，所述抗水剂按重量百分比计包括90% 94%的乙酸乙酯、0. 2% 0. 4% 的丁二酰亚胺、0. 1 % 0. 4 %的磷酸三甲苯酯、0. 1 % 0. 2 %的邻苯二甲酸二烯壬酯、
0.2% 0. 5%的己二酸二乙酯、0. 3% 0. 5%的异丙醚、1. 0% 1. 5%的2_6_二叔丁基对 甲酚和1. 5% 2. 5%的甲基丙烯酸十二烷基酯。进一步，所述醇类为甲醇或者乙醇。进一步，所述基础油包括90#汽油、93#汽油、轻烃、C5或者120#溶剂油。进一步，所述辛烷值改进剂包括甲基叔丁基醚、磷酸三甲酯、硝基苯或者过氧化甲苯酰。进一步，所述动力添加剂为二茂铁。本发明还提供一种解决上述技术问题的技术方案如下一种车用醇类清洁汽油的 制备方法，包括以下步骤步骤一、制备分散剂和抗水剂；步骤二、按重量百分比取28% 30%的醇类，并取1.0% 1.5%的分散剂和
1.5% 2. 0%的抗水剂加入醇类中进行调配；步骤三、按质量百分比取65% 68%的基础油加入调配均勻的醇类中进行调配；步骤四、按重量百分比取 3%的辛烷值改进剂和2. 0% 5. 0%的动力添加 剂加入调配均勻的基础油和醇类后，再泵入储槽即可制得车用醇类清洁汽油。进一步，所述步骤一包括将按重量百分比计包括90% 95%的丙酮、0.3% 0. 5%的邻苯二甲酸正辛酯、0. 3% 0. 5%的对苯二甲酸二异壬酯、0. 2% 0. 5%的乙烯 基三乙氧基硅、0. 5% 的三乙醇胺和0. 2% 0. 5%的氯化钾依次加入搅拌装置中，经 过10分钟 20分钟的搅拌即可制得分散剂。进一步，所述步骤一包括将按重量百分比计包括90% 94%的乙酸乙酯、 0. 2% 0.4%的丁二酰亚胺、0. 0.4%的磷酸三甲苯酯、0. 0. 2%的邻苯二甲 酸二烯壬酯、0. 2% 0. 5%的己二酸二乙酯、0. 3% 0. 5%的异丙醚、1.0% 1. 5%的 2-6- 二叔丁基对甲酚和1. 5% 2. 5%的甲基丙烯酸十二烷基酯依次加入搅拌装置中，经 过10分钟 20分钟的搅拌即可制得抗水剂。
图1为本发明车用醇类清洁汽油制备方法的流程示意图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并 非用于限定本发明的范围。本实施例中车用醇类清洁汽油为M30车用甲醇清洁汽油，该甲醇清洁汽油按重量 百分比计包括30%的甲醇、68%的93#汽油和2%的添加剂。所述甲醇为工业甲醇，其含量为99. 5%。所述添加剂按重量百分比计包括的 分散剂、2%的抗水剂、0.2%的辛烷值改进剂和的动力添加剂。这里按重量百分比计取 各个成分均是指按车用醇类清洁汽油总重量的百分比计取各个成分。所述分散剂按重量百分比计包括90% 95%的丙酮、0.3% 0.5%的邻苯二 甲酸正辛酯、0. 3% 0. 5%的对苯二甲酸二异壬酯、0. 2% 0. 5%的乙烯基三乙氧基硅、 0. 5% 的三乙醇胺和0. 2% 0. 5%的氯化钾。本实施例优选的分散剂包括95%的丙 酮、0. 5%的邻苯二甲酸正辛酯、0. 5%的对苯二甲酸二异壬酯、0. 5%的乙烯基三乙氧基硅、
的三乙醇胺和0.5%的氯化钾。采用所述分散剂的甲醇清洁汽油可以存放半年以上不发 生相分离现象，无富醇层和富烃层产生，从而保证了甲醇清洁汽油储存的稳定性和使用的 稳定性。这里按重量百分比计取各个成分均是指按分散剂总重量的百分比计取各个成分。所述抗水剂按重量百分比计包括90% 94%的乙酸乙酯、0. 2% 0. 4%的丁二 酰亚胺、0. 0.4%的磷酸三甲苯酯、0. 0. 2%的邻苯二甲酸二烯壬酯、0. 2% 0. 5%的己二酸二乙酯、0. 3% 0. 5%的异丙醚、1. 0% 1. 5%的2_6_ 二叔丁基对甲酚和 1.5% 2. 5%的甲基丙烯酸十二烷基酯。本实施例优选的抗水剂包括94%的乙酸乙酯、 0. 4%的丁二酰亚胺、0. 4%的磷酸三甲苯酯、0. 2%的邻苯二甲酸二烯壬酯、0. 5%的己二酸 二乙酯、0. 5%的异丙醚、1. 5%的2-6-二叔丁基对甲酚和2. 5%的甲基丙烯酸十二烷基酯。 由于水和甲醇均属于极性物质，可以以任意比例互溶，而水和甲醇的密度均大于汽油的密 度，故水和甲醇互溶后会立即产生下沉分层现象。而任何燃料均会在存储和使用的过程中， 由于吸收大气或其它渠道的水份，发生相分离而分层。本发明的甲醇清洁汽油采用所述抗 水剂，可使其中的水份含量由通常的不超过0. 15%而提高到0.5%。这里按重量百分比计 取各个成分均是指按抗水剂总重量的百分比计取各个成分。可以理解，本实施例还可以采用所述分散剂和抗水剂添加至甲醇和其他基础油 中，也可将所述分散剂和抗水剂添加至乙醇和基础油中，或者添加至其他醇类和基础油中。 所述基础油包括90#汽油、93#汽油、轻烃、C5或者120#溶剂油。所述辛烷值改进剂包括甲基叔丁基醚、磷酸三甲酯、硝基苯或者过氧化甲苯酰。 在本实施例中，所述辛烷值改进剂为甲基叔丁基醚。甲基叔丁基醚是一种辛烷值很高 (M0N10LR0N117)的含氧化合物，具有良好的抗暴性能。由于甲醇的辛烷值高，用它调入汽 油，既能限制芳烃(特别是苯)，烯烃含量，又能削减汽车尾气中挥发烃类和其他污染物的 排放，还可促进清洁燃烧。所述动力添加剂为二茂铁。在本实施例中，所述动力添加剂即为 二茂铁。
图1为本发明车用醇类清洁汽油制备方法的流程示意图。如图1所示，该方法包 括以下步骤步骤10、制备分散剂和抗水剂。在本实施例中，将950克的丙酮、5克的邻苯二甲酸正辛酯、5克的对苯二甲酸二异 壬酯、5克的乙烯基三乙氧基硅、20克的甲基叔丁基醚、10克的三乙醇胺和5克的氯化钾依 次加入搅拌装置中，经过10分钟的搅拌，即可制得1000克的分散剂。在本实施例中，将1880克的乙酸乙酯、8克的丁二酰亚胺、8克的磷酸三甲苯酯、4 克的邻苯二甲酸二烯壬酯、10克的己二酸二乙酯、10克的异丙醚、30克的2-6- 二叔丁基对 甲酚和50克的甲基丙烯酸十二烷基酯依次加入搅拌装置中，经过10分钟的搅拌，即可制得 2000克的抗水剂。步骤20、按重量百分比取28% 30%的醇类，并取1.0% 1.5%的分散剂和 1. 5% 2. 0%的抗水剂加入醇类中进行调配。本实施优选的醇类为甲醇。在本实施例中，用油泵将1000克的分散剂和2000克 的抗水剂泵入30千克的甲醇中，循环若干次，制得33千克的改性甲醇，并在调配罐内进行 调配。原料储槽分别储存甲醇和基础油，在调配成品油时，物料从原料储槽中抽出来使用。步骤30、按质量百分比取65% 68%的基础油加入调配均勻的醇类中进行调配。本实施优选的基础油为93#汽油。在本实施例中，用油泵将67千克的93#汽油和 加入了各种添加剂并调配均勻的33千克的改性甲醇泵入调配罐中，循环若干次，使之混合 均勻。步骤40、按重量百分比取 3%的辛烷值改进剂和2. 0% 5. 0%的动力添加 剂加入调配均勻的基础油和醇类后，再泵入储槽即可制得车用醇类清洁汽油。在本实施例中，将1. 5千克的甲基叔丁基醚和2%的二茂铁，加入调配均勻的93# 汽油和甲醇后，再泵入成品储槽以供使用即可制得M30车用甲醇清洁汽油。通过上述方法制得的M30车用甲醇清洁汽油在使用前景方面是相当可观的。据统 计，2002年耗油量为2. 4亿吨，如果其油耗的20%用甲醇汽油替用，其消耗已达4800万吨， 如果现有的汽车燃料有20%采用M30车用甲醇清洁汽油，每年也将近使用1000万吨。从市 场竞争优势来看，本产品更具竞争力，其比例高于现行市场比例，目前市场试用的多数不超 过15%，由于汽油价格和甲醇价格的差异，比例高成本就会更低，因而市场销售就更有竞争 力。另有资料显示，高比例的甲醇汽油多需改动车辆，这样推广应用会遇到很大阻力，本产 品无需对车辆作任何改动即可应用。从成本对比分析来看，如表1所示，本产品具有显著的 经济效益，以平均1吨汽油价格为6658元，甲醇平均价为3000元/吨计算。表1M30车用甲醇清洁汽油吨成本示意表M30车用甲醇汽油吨成本
组份名称单价(元/吨)含量(% )金额(元/吨)汽油6658674461甲醇300030900
6
5741从上表看出，M30车用甲醇清洁汽油每吨毛利润为917元，以年产10万吨计，年销 售产值5. 7亿，可获年毛利润9170万元。从国家乃至世界能源结构和能源安全上分析，本 发明具有很大的社会效益。另外，温室效应的增加和臭氧层的破坏，给人类造成极其严重的 灾难，而导致这些现象发生的元凶就是大气中大量C02，除主要来自工厂生产中排出以外， 汽车的使用是另一个主要因素。和汽油相比，甲醇是相对纯净的化合物，不含硫及其他复杂 的有机化合物，含氧量高，燃料充分，尾气排放中C0、HC、S02、N0x和固体悬浮颗粒都会下降， 有毒有害的碳氢化合物为苯，芳香烃等低得更多。因此甲醇燃料用作车用燃料，其排放污染 物要比用汽油价燃料少得多。采用甲醇燃料对环境将会有明显改善，因此甲醇燃料是一种 环境友好型燃料，其环保效益更为突出。如表2所示，为使用本发明M30车用甲醇清洁汽油行车试验记录表。表2M30车用甲醇清洁汽油行车试验记录表M30车用甲醇清洁汽油行车试验记录 如表3所示，为使用本发明M30车用甲醇清洁汽油试车百公里耗油统计表。试车 用汽油为93#汽油，M30车用甲醇清洁汽油也是由93#汽油调配而成。表3M30车用甲醇清洁汽油试车百公里耗油统计表M30车用甲醇清洁汽油试车百公里耗油统计表 从表2及表3可以看出，本发明的M30车用甲醇清洁汽油的百公里耗油与普通汽 油基本相当，虽然甲醇热值低，但由于甲醇有自供氧效应，燃烧均勻，使局部富氧区和缺氧 区几率减少，燃烧完善，因而其综合热效应与汽油基本相当。如表4所示，为本发明的M30车用甲醇清洁汽油经过多次检测，与GB17930-2006 标准和Q/LHSH001-2001标准各方面性能对照表。从表4可以看出，本发明的M30车用甲醇 清洁汽油的性能指标达到且有的指标超过国标和有关企业标准。从河南省环境监督检测中 心站的尾气检测也表明，该M30甲醇汽油的尾气排放达到了国III标准。这表明，该产品是 一种性能好、质量高、尾气更加洁净、使用效果好的环保友好型清洁车用燃料。表4M30车用甲醇清洁汽油与有关标准对照表M30甲醇汽油与有关标准对照表 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种车用醇类清洁汽油，按重量百分比计包括28％～30％的醇类，其特征在于，还包括65％～68％的基础油和2.5％～3.5％的添加剂，所述添加剂按重量百分比计包括1.0％～1.5％的分散剂、1.5％～2.0％的抗水剂、1％～3％的辛烷值改进剂和2.0％～5.0％的动力添加剂。
2.根据权利要求1所述的车用醇类清洁汽油，其特征在于，所述分散剂按重量百分比 计包括90% 95%的丙酮、0. 3% 0. 5%的邻苯二甲酸正辛酯、0. 3% 0. 5%的对苯二甲 酸二异壬酯、0. 2% 0. 5%的乙烯基三乙氧基硅、0. 5% 的三乙醇胺和0. 2% 0. 5% 的氯化钾。
3.根据权利要求1所述的车用醇类清洁汽油，其特征在于，所述抗水剂按重量百分比 计包括90% 94%的乙酸乙酯、0. 2% 0.4%的丁二酰亚胺、0. 1 % 0. 4%的磷酸三甲苯 酯、0. 0. 2%的邻苯二甲酸二烯壬酯、0. 2% 0. 5%的己二酸二乙酯、0. 3% 0. 5% 的异丙醚、1. 0% 1. 5%的2-6-二叔丁基对甲酚和1. 5% 2. 5%的甲基丙烯酸十二烷基酯。
4.根据权利要求1所述的车用醇类清洁汽油，其特征在于，所述醇类为甲醇或者乙醇。
5.根据权利要求1所述的车用醇类清洁汽油，其特征在于，所述基础油包括90#汽油、 93#汽油、轻烃、C5或者120#溶剂油。
6.根据权利要求1所述的车用醇类清洁汽油，其特征在于，所述辛烷值改进剂包括甲 基叔丁基醚、磷酸三甲酯、硝基苯或者过氧化甲苯酰。
7.根据权利要求1所述的车用醇类清洁汽油，其特征在于，所述动力添加剂为二茂铁。
8.一种车用醇类清洁汽油的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤步骤一、制备分散剂和抗水剂；步骤二、按重量百分比取28% 30%的醇类，并取1. 0% 1. 5%的分散剂和1. 5% 2. 0%的抗水剂加入醇类中进行调配；步骤三、按质量百分比取65% 68%的基础油加入调配均勻的醇类中进行调配；步骤四、按重量百分比取 3%的辛烷值改进剂和2.0% 5.0%的动力添加剂加 入调配均勻的基础油和醇类后，再泵入储槽即可制得车用醇类清洁汽油。
9.根据权利要求8所述的车用醇类清洁汽油的制备方法，其特征在于，所述步骤一 包括将按重量百分比计包括90% 95%的丙酮、0. 3% 0. 5%的邻苯二甲酸正辛酯、 0. 3% 0. 5%的对苯二甲酸二异壬酯、0. 2% 0. 5%的乙烯基三乙氧基硅、0. 5% 的 三乙醇胺和0. 2% 0. 5%的氯化钾依次加入搅拌装置中，经过10分钟 20分钟的搅拌即 可制得分散剂。
10.根据权利要求8所述的车用醇类清洁汽油的制备方法，其特征在于，所述步骤一包 括将按重量百分比计包括90% 94%的乙酸乙酯、0.2% 0.4%的丁二酰亚胺、0. 0.4%的磷酸三甲苯酯、0. 0. 2%的邻苯二甲酸二烯壬酯、0. 2% 0. 5%的己二酸二 乙酯、0. 3% 0. 5%的异丙醚、1. 0% 1. 5%的2-6-二叔丁基对甲酚和1. 5% 2. 5%的 甲基丙烯酸十二烷基酯依次加入搅拌装置中，经过10分钟 20分钟的搅拌即可制得抗水 剂。
全文摘要
本发明涉及一种车用醇类清洁汽油，包括醇类、基础油和添加剂，该添加剂包括分散剂、抗水剂、辛烷值改进剂和动力添加剂，还涉及一种车用醇类清洁汽油的制备方法制备分散剂和抗水剂；取醇类、分散剂和抗水剂加入醇类中进行调配；取基础油加入调配均匀的醇类中进行调配；取辛烷值改进剂和动力添加剂加入调配均匀的基础油和醇类后，再泵入储槽即可制得车用醇类清洁汽油。本发明在使用过程中无需对发动机做任何改动，且可与基础油以任何比例混合使用，分散剂的加入可以保证其储存的稳定性和使用的稳定性，使用的醇类产品比例较高，且该醇类清洁汽油的制备方法简单，具有显著的经济效益。
文档编号C10L1/04GK101845335SQ200910119089
公开日2010年9月29日 申请日期2009年3月23日 优先权日2009年3月23日
发明者周仁超, 许文绍, 郑雪明 申请人:北京中飞原遥感科技有限公司