专利名称：一种多功能甲醇-汽油添加剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及甲醇-汽油添加剂技术领域，具体涉及一种多功能甲醇-汽油添加剂的制备方法。
背景技术：
随着节能环保和低碳经济的提出，甲醇汽油作为车用替代燃料受到研究者的广泛关注。甲醇汽油用作车用燃料首先应该解决的是甲醇-汽油体系相稳定性问题，甲醇汽油分层可导致发动机停止工作，而且甲醇会严重腐蚀橡胶和金属，再者分离开的甲醇涉及到
处理、排放和环境污染的问题；其次，甲醇汽油在使用中气阻问题也需要解决，即蒸发性问题，由于甲醇的蒸气压比汽油低，低比例的甲醇-汽油，饱和蒸汽压高，产生气阻的倾向大。要解决甲醇-汽油稳定性及蒸发性问题，需要加入相稳定剂(或称为助溶剂)和降阻剂等添加剂。甲醇-汽油所用的助溶剂有醚类、酮类、酯类、高级脂肪醇类、低碳杂醇类、脂肪烃类、脂肪酸类、芳香族化合物类、非离子表面活性剂类、缩醛(酮)类、天然油脂衍生物类、脒类等。甲醇-汽油所用的降气阻剂有脂肪酮类、吗啉类、脂肪醛类、脂肪醚类、缩醛(酮)类等。往往需要多种试剂进行调配后使用。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种多功能甲醇-汽油添加剂及其制备方法，该方法简便，产品不需要进行纯化即可作为添加剂使用，该添加剂对甲醇-汽油体系具有较好的相稳定作用和降低饱和蒸汽压的作用。为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为
一种多功能甲醇-汽油添加剂的制备方法，包括以下步骤
第一步，在容器中将酒石酸分散于5-50倍质量的醇中，酒石酸为化学纯及其以上工业品，醇为化学纯及其以上纯度的正戊醇、异戊醇、正己醇、正庚醇、正辛醇、正壬醇或正癸醇；
第二步，搅拌下向容器中加入酒石酸质量1-10%的酸催化剂，酸催化剂为化学纯及其以上纯度的硫酸、磷酸、多聚磷酸、氯化铝、氯化铁、强酸性阳离子交换树脂、硫酸氢钠、分子筛负载硫酸、氧化锆负载硫酸、氧化铁负载硫酸或活性炭负载硫酸；
第三步，向容器中加入1-5倍醇体积的带水剂，将容器中的反应物在60-145°C下搅拌加热回流脱水4-8小时，冷却到室温，带水剂为化学纯及其以上纯度的苯、甲苯、二甲苯、环己烷、正己烷、乙酸乙酯或乙酸甲酯；
第四步，过滤除去固体酸催化剂，即得多功能甲醇-汽油添加剂；当采用硫酸、磷酸、多聚磷酸、氯化铝、氯化铁作为酸催化剂时不用过滤，将滤液用1-10%的碳酸钠或者碳酸钾水溶液洗至PH到8-9，再用饱和氯化钠水溶液洗至中性，分出水溶液，将水溶液的有机相加干燥剂干燥2-12小时，过滤除去干燥剂，即得多功能甲醇-汽油添加剂，氯化钠为化学纯及其以上纯度的试剂，干燥剂为化学纯及其以上纯度的无水碳酸钠、无水碳酸钾、无水硫酸镁、无水硫酸钠、无水氯化钙或4A分子筛。应用时，将多功能甲醇-汽油添加剂按照体积百分数10-50%加入汽油中形成溶液，再将甲醇和汽油按照5:95、10:90、15:85、30:70、50:50、65:35、85:15等体积比配制成不同标号含有1-10%本添加剂的甲醇汽油，该添加剂可以使Ml5、M30、M50、M65、M85甲醇汽油在-10°C到40°C稳定不分层，使M15、M30甲醇汽油的饱和蒸汽压保持在40_60kPa。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。实施例I 一种多功能甲醇-汽油添加剂的制备方法，包括以下步骤
第一步，在容器中将酒石酸分散于20倍质量的醇中，酒石酸为化学纯工业品，醇为化学纯正戊醇；
第二步，搅拌下向容器中加入酒石酸质量1%的酸催化剂，酸催化剂为化学纯硫酸；
第三步，向容器中加入I倍醇体积的带水剂，将容器中的反应物在iirc下搅拌加热回流脱水4小时，冷却到室温，带水剂为化学纯甲苯；
第四步，将滤液用10%的碳酸钠水溶液洗至pH到8，再用饱和氯化钠水溶液洗至中性，分出水溶液，将水溶液的有机相加干燥剂干燥4小时，过滤除去干燥剂，即得多功能甲醇-汽油添加剂，氯化钠为化学纯试剂，干燥剂为化学纯无水氯化钙。
应用时，将多功能甲醇-汽油添加剂按照体积百分数2-10%加入汽油中形成溶液，再将甲醇和汽油按照5:95、10:90、15:85、30:70、50:50、65:35、85:15等体积比配制成不同标号含有1-10%本添加剂的甲醇汽油，该添加剂可以使M15、M30、M50、M65、M85甲醇汽油在-10°C到40°C稳定不分层，使M15、M30甲醇汽油的饱和蒸汽压保持在40_60kPa。实施例2
一种多功能甲醇-汽油添加剂的制备方法，包括以下步骤
第一步，在容器中将酒石酸分散于15倍质量的醇中，酒石酸为化学纯工业品，醇为化学纯正己醇；
第二步，搅拌下向容器中加入酒石酸质量10%的酸催化剂，酸催化剂为化学纯强酸性阳离子交换树脂；
第三步，向容器中加入I倍醇体积的带水剂，将容器中的反应物在145°C下搅拌加热回流脱水4小时，冷却到室温，带水剂为化学纯二甲苯；
第四步，过滤除去固体酸催化剂，即得多功能甲醇-汽油添加剂。应用时，将多功能甲醇-汽油添加剂按照体积百分数2-10%加入汽油中形成溶液，再将甲醇和汽油按照5:95、10:90、15:85、30:70、50:50、65:35、85:15等体积比配制成不同标号含有1-10%本添加剂的甲醇汽油，该添加剂可以使M15、M30、M50、M65、M85甲醇汽油在-10°C到40°C稳定不分层，使M15、M30甲醇汽油的饱和蒸汽压保持在40_60kPa。实施例3
一种多功能甲醇-汽油添加剂的制备方法，包括以下步骤
第一步，在容器中将酒石酸分散于15倍质量的醇中，酒石酸为化学纯工业品，醇为化学纯正戊醇；第二步，搅拌下向容器中加入酒石酸质量10%的酸催化剂，酸催化剂为化学纯硫酸氢
钠；
第三步，向容器中加入2倍醇体积的带水剂，将容器中的反应物在iirc下搅拌加热回流脱水4小时，冷却到室温，带水剂为分析纯甲苯；
第四步，过滤除去固体酸催化剂，即得多功能甲醇-汽油添加剂。应用时，将多功能甲醇-汽油添加剂按照体积百分数2-10%加入汽油中形成溶液，再将甲醇和汽油按照5:95、10:90、15:85、30:70、50:50、65:35、85:15等体积比配制成不同标号含有1-10%本添加剂的甲醇汽油，该添加剂可以使M15、M30、M50、M65、M85甲醇汽油 在-10°C到40°C稳定不分层，使M15、M30甲醇汽油的饱和蒸汽压保持在40_60kPa。实施例4
一种多功能甲醇-汽油添加剂的制备方法，包括以下步骤
第一步，在容器中将酒石酸分散于15倍质量的醇中，酒石酸为化学纯工业品，醇为化学纯正己醇；
第二步，搅拌下向容器中加入酒石酸质量10%的酸催化剂，酸催化剂为化学纯活性炭负载硫酸；
第三步，向容器中加入3倍醇体积的带水剂，将容器中的反应物在85°C下搅拌加热回流脱水6小时，冷却到室温，带水剂为化学纯环己烷；
第四步，过滤除去固体酸催化剂，即得多功能甲醇-汽油添加剂。应用时，将多功能甲醇-汽油添加剂按照体积百分数2-10%加入汽油中形成溶液，再将甲醇和汽油按照5:95、10:90、15:85、30:70、50:50、65:35、85:15等体积比配制成不同标号含有1-10%本添加剂的甲醇汽油，该添加剂可以使M15、M30、M50、M65、M85甲醇汽油在-10°C到40°C稳定不分层，使M15、M30甲醇汽油的饱和蒸汽压保持在40_60kPa。实施例5
一种多功能甲醇-汽油添加剂的制备方法，包括以下步骤
第一步，在容器中将酒石酸分散于20倍质量的醇中，酒石酸为化学纯工业品，醇为化学纯正戊醇；
第二步，搅拌下向容器中加入酒石酸质量6%的酸催化剂，酸催化剂为化学多聚磷酸；第三步，向容器中加入3倍醇体积的带水剂，将容器中的反应物在iirc下搅拌加热回流脱水4小时，冷却到室温，带水剂为分析纯甲苯；
第四步，将滤液用8%的碳酸钾水溶液洗至pH到9，再用饱和氯化钠水溶液洗至中性，分出水溶液，将水溶液的有机相加干燥剂干燥8小时，过滤除去干燥剂，即得多功能甲醇-汽油添加剂，氯化钠为化学纯试剂，干燥剂为化学纯无水硫酸镁。应用时，将多功能甲醇-汽油添加剂按照体积百分数2-10%加入汽油中形成溶液，再将甲醇和汽油按照5:95、10:90、15:85、30:70、50:50、65:35、85:15等体积比配制成不同标号含有1-10%本添加剂的甲醇汽油，该添加剂可以使M15、M30、M50、M65、M85甲醇汽油在-10°C到40°C稳定不分层，使M15、M30甲醇汽油的饱和蒸汽压保持在40_60kPa。实施例6
一种多功能甲醇-汽油添加剂的制备方法，包括以下步骤
第一步，在容器中将酒石酸分散于20倍质量的醇中，酒石酸为化学纯工业品，醇为化学纯正庚醇；
第二步，搅拌下向容器中加入酒石酸质量5%的酸催化剂，酸催化剂为化学纯磷酸；
第三步，向容器中 加入2倍醇体积的带水剂，将容器中的反应物在70°C下搅拌加热回流脱水6小时，冷却到室温，带水剂为化学纯正己烷；
第四步，将滤液用5%的碳酸钾水溶液洗至pH到9，再用饱和氯化钠水溶液洗至中性,分出水溶液，将水溶液的有机相加干燥剂干燥12小时，过滤除去干燥剂，即得多功能甲醇-汽油添加剂，氯化钠为化学纯试剂，干燥剂为化学纯无水硫酸钠。应用时，将多功能甲醇-汽油添加剂按照体积百分数2-10%加入汽油中形成溶液，再将甲醇和汽油按照5:95、10:90、15:85、30:70、50:50、65:35、85:15等体积比配制成不同标号含有1-10%本添加剂的甲醇汽油，该添加剂可以使M15、M30、M50、M65、M85甲醇汽油在-10°C到40°C稳定不分层，使M15、M30甲醇汽油的饱和蒸汽压保持在40_60kPa。
权利要求
1.一种多功能甲醇-汽油添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 第一步，在容器中将酒石酸分散于5-50倍质量的醇中，酒石酸为化学纯及其以上工业品，醇为化学纯及其以上纯度的正戊醇、异戊醇、正己醇、正庚醇、正辛醇、正壬醇或正癸醇； 第二步，搅拌下向容器中加入酒石酸质量1-10%的酸催化剂，酸催化剂为化学纯及其以上纯度的硫酸、磷酸、多聚磷酸、氯化铝、氯化铁、强酸性阳离子交换树脂、硫酸氢钠、分子筛负载硫酸、氧化锆负载硫酸、氧化铁负载硫酸或活性炭负载硫酸； 第三步，向容器中加入1-5倍醇体积的带水剂，将容器中的反应物在60-145°C下搅拌加热回流脱水4-8小时，冷却到室温，带水剂为化学纯及其以上纯度的苯、甲苯、二甲苯、环己烷、正己烷、乙酸乙酯或乙酸甲酯； 第四步，过滤除去固体酸催化剂，即得多功能甲醇-汽油添加剂；当采用硫酸、磷酸、多聚磷酸、氯化铝、氯化铁作为酸催化剂时不用过滤，将滤液用1-10%的碳酸钠或者碳酸钾水 溶液洗至PH到8-9，再用饱和氯化钠水溶液洗至中性，分出水溶液，将水溶液的有机相加干燥剂干燥2-12小时，过滤除去干燥剂，即得多功能甲醇-汽油添加剂，氯化钠为化学纯及其以上纯度的试剂，干燥剂为化学纯及其以上纯度的无水碳酸钠、无水碳酸钾、无水硫酸镁、无水硫酸钠、无水氯化钙或4A分子筛。
2.根据权利要求I所述的一种多功能甲醇-汽油添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 第一步，在容器中将酒石酸分散于20倍质量的醇中，酒石酸为化学纯工业品，醇为化学纯正戊醇； 第二步，搅拌下向容器中加入酒石酸质量1%的酸催化剂，酸催化剂为化学纯硫酸； 第三步，向容器中加入I倍醇体积的带水剂，将容器中的反应物在lire下搅拌加热回流脱水4小时，冷却到室温，带水剂为化学纯甲苯； 第四步，将滤液用10%的碳酸钠水溶液洗至pH到8，再用饱和氯化钠水溶液洗至中性，分出水溶液，将水溶液的有机相加干燥剂干燥4小时，过滤除去干燥剂，即得多功能甲醇-汽油添加剂，氯化钠为化学纯试剂，干燥剂为化学纯无水氯化钙。
3.根据权利要求I所述的一种多功能甲醇-汽油添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 第一步，在容器中将酒石酸分散于15倍质量的醇中，酒石酸为化学纯工业品，醇为化学纯正己醇； 第二步，搅拌下向容器中加入酒石酸质量10%的酸催化剂，酸催化剂为化学纯强酸性阳离子交换树脂； 第三步，向容器中加入I倍醇体积的带水剂，将容器中的反应物在145°C下搅拌加热回流脱水4小时，冷却到室温，带水剂为化学纯二甲苯； 第四步，过滤除去固体酸催化剂，即得多功能甲醇-汽油添加剂。
4.根据权利要求I所述的一种多功能甲醇-汽油添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 第一步，在容器中将酒石酸分散于15倍质量的醇中，酒石酸为化学纯工业品，醇为化学纯正戊醇；第二步，搅拌下向容器中加入酒石酸质量10%的酸催化剂，酸催化剂为化学纯硫酸氢钠； 第三步，向容器中加入2倍醇体积的带水剂，将容器中的反应物在lire下搅拌加热回流脱水4小时，冷却到室温，带水剂为分析纯甲苯； 第四步，过滤除去固体酸催化剂，即得多功能甲醇-汽油添加剂。
5.根据权利要求I所述的一种多功能甲醇-汽油添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 第一步，在容器中将酒石酸分散于15倍质量的醇中，酒石酸为化学纯工业品，醇为化学纯正己醇； 第二步，搅拌下向容器中加入酒石酸质量10%的酸催化剂，酸催化剂为化学纯活性炭负载硫酸； 第三步，向容器中加入3倍醇体积的带水剂，将容器中的反应物在85°C下搅拌加热回流脱水6小时，冷却到室温，带水剂为化学纯环己烷； 第四步，过滤除去固体酸催化剂，即得多功能甲醇-汽油添加剂。
6.根据权利要求I所述的一种多功能甲醇-汽油添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 第一步，在容器中将酒石酸分散于20倍质量的醇中，酒石酸为化学纯工业品，醇为化学纯正戊醇； 第二步，搅拌下向容器中加入酒石酸质量6%的酸催化剂，酸催化剂为化学多聚磷酸； 第三步，向容器中加入3倍醇体积的带水剂，将容器中的反应物在IirC下搅拌加热回流脱水4小时，冷却到室温，带水剂为分析纯甲苯； 第四步，将滤液用8%的碳酸钾水溶液洗至pH到9，再用饱和氯化钠水溶液洗至中性，分出水溶液，将水溶液的有机相加干燥剂干燥8小时，过滤除去干燥剂，即得多功能甲醇-汽油添加剂，氯化钠为化学纯试剂，干燥剂为化学纯无水硫酸镁。
7.根据权利要求I所述的一种多功能甲醇-汽油添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 第一步，在容器中将酒石酸分散于20倍质量的醇中，酒石酸为化学纯工业品，醇为化学纯正庚醇； 第二步，搅拌下向容器中加入酒石酸质量5%的酸催化剂，酸催化剂为化学纯磷酸； 第三步，向容器中加入2倍醇体积的带水剂，将容器中的反应物在70°C下搅拌加热回流脱水6小时，冷却到室温，带水剂为化学纯正己烷； 第四步，将滤液用5%的碳酸钾水溶液洗至pH到9，再用饱和氯化钠水溶液洗至中性,分出水溶液，将水溶液的有机相加干燥剂干燥12小时，过滤除去干燥剂，即得多功能甲醇-汽油添加剂，氯化钠为化学纯试剂，干燥剂为化学纯无水硫酸钠。
全文摘要
一种多功能甲醇-汽油添加剂的制备方法，先在容器中将酒石酸分散于醇中，搅拌下向容器中加入酸催化剂，然后向容器中加入带水剂，将容器中的反应物搅拌加热回流脱水，冷却到室温，最后过滤除去固体酸催化剂，即得多功能甲醇-汽油添加剂；当采用硫酸、磷酸、多聚磷酸、氯化铝、氯化铁作为酸催化剂时不用过滤，将滤液碳酸钠或者碳酸钾水溶液洗至pH到8-9，再用饱和氯化钠水溶液洗至中性，分出水溶液，将水溶液的有机相加干燥剂干燥，过滤除去干燥剂，即得多功能甲醇-汽油添加剂，该方法简便，产品不需要进行纯化即可作为添加剂使用，该添加剂对甲醇-汽油体系具有较好的相稳定作用和降低饱和蒸汽压的作用。
文档编号C10L1/14GK102732337SQ20121018423
公开日2012年10月17日 申请日期2012年6月6日 优先权日2012年6月6日
发明者张洁, 汤颖, 陈刚 申请人:西安石油大学