[發明專利]一種甲醇汽油復合添加劑及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201110450761.3
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN102585932A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 洪正鵬;商紅巖
• 申請（專利權）人: 北京東方紅升新能源應用技術研究院有限公司;中國石油大學（華東）
• 主分類號: C10L1/10
• 分類號: C10L1/10;C10L1/185;C10L1/19;C10L1/224;C10L1/30;C10L1/24;C10L1/232;C10L1/222;C10L10/00
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 彭秀麗

技術領域

本發明屬于清潔燃料領域，具體涉及一種用于降低甲醇汽油飽和蒸汽壓的復合添加劑及其制備方法，以及其用于制備M15-M25甲醇汽油的應用。

背景技術

隨著我國現代經濟的高速發展，汽車保有量逐年增長。由于汽車燃料主要來自石油產品，其消耗量為石油產量的70?%以上，石油的儲量逐年下降，導致石油資源逐漸枯竭，石油的供需矛盾日益突出。中國目前石油的進口依賴度已經超過50%，能源處于一種不安全狀態。能源與環境問題成為制約社會經濟發展的大問題。所以尋求替代能源將成為未來世界經濟發展的關鍵。

醇類是除石油、天然氣以外，內燃機最可代用的燃料。其中甲醇作為一種良好的替代能源，具有來源廣泛、含氧量高、辛烷值高、環境污染小等優勢，是理想的車用汽油替代品。而我國富煤、少油的能源現狀，也為實施煤制甲醇作為能源產品提供了廣闊的市場空間，因而近年來甲醇汽油作為車用燃料受到人們的廣泛關注。

甲醇汽油是指在國標車用汽油中，按體積或重量比加入一定比例的變性甲醇，經嚴格科學工藝配制而成的一種車用清潔燃料。目前應用的甲醇汽油主要是甲醇含量在10-30%的低比例摻燒甲醇汽油。低比例的甲醇汽油具有辛烷值高、含氧多、燃燒完全、常規排放污染物少等優點，無需對發動機進行任何改動。甲醇汽油可以單獨使用，也可以與成品汽油、與乙醇汽油混合使用或互換使用，靈活方便。臺架試驗和行車試驗表明：使用M15甲醇汽油，尾氣常規排放CO和HC比國標汽油分別降低23%和28%左右。2002年國家《能源節約與資源綜合利用十五規劃》已將“甲醇和乙醇替代汽油技術”列入節能發展重點技術，到2007年，甲醇燃料被國家確定為今后20-30年過渡性車用替代燃料。但是低比例甲醇汽油在推廣過程中還存在一個嚴重的問題--飽和蒸汽壓高，在高溫下容易出現加油機加不出油和汽車“發喘”的問題，這一問題嚴重制約著低比例甲醇汽油在全國特別是南方地區的推廣。

車用汽油GB?17930-2006規定，11月1日至4月30日汽油的飽和蒸汽壓不大于88KPa；5月1日至10月31日汽油的飽和蒸汽壓不大于74KPa。汽油為非極性的烴類混合物，飽和蒸氣壓為50?kPa-74?kPa。甲醇則是極性的含氧有機化合物。甲醇以純物質存在時,?分子間主要以氫鍵相結合,?其飽和蒸氣壓較低(?20°C時約14?kPa)?。但是，當甲醇按一定比例與汽油混合配制甲醇汽油時，由于汽油分子間引力弱，破壞了甲醇分子間的締合，因而溶液中甲醇的揮發能力將比純甲醇大的多,?從而形成明顯的蒸氣壓正偏差，即飽和蒸汽壓升高。另外，甲醇與汽油中的一些組分會形成低沸點共沸物，飽和蒸汽壓會比基礎汽油高。這兩種因素使得甲醇汽油的飽和蒸汽壓比國標汽油高10-30kpa，這就意味著，在夏季高溫炎熱的地區使用這種較高飽和蒸汽壓的低比例的甲醇（M15-M25），就可能產生氣阻、供油不暢，有可能影響發動機正常工作。所以，降低控制和低比例甲醇汽油燃料的飽和蒸汽壓，滿足車用汽油GB?17930-2006對飽和蒸汽壓的規定要求，消除甲醇汽油高溫下可能產生的氣阻、供油不暢的技術難題，是調配生產M15-M25低比例甲醇汽油燃中關鍵技術之一。這對于加速低比例甲醇汽油在國內廣泛應用，對于中國節能減排、低碳經濟、能源替代、能源安全、煤基甲醇產業鏈的延伸、煤化工的發展、煤化工與石油化工的有機結合都具有重要的意義。

中國專利CN101381641A公開了一種降低甲醇汽油飽和蒸汽壓的復合添加劑，該專利通過將乙醇、丙烯醇、甲苯、硝基甲苯、環己酮、乙二胺、二甲苯、1,2-丙二醇、異戊醇、二正丁胺、異辛醇、甲基丙烯酸甲酯、正己醇、醋酸丁酯、正丙醇、異丙醚、二甲基乙酰胺、乙二醇、乙二醇乙醚、甲基異丁基甲酮、N,N-二甲基甲酰胺和環己胺以適當的比例混合配比得到所需的復合添加劑，再將所述復合添加劑與工業乙醇混合調配成變性醇，再由變性醇與基礎油混合制成所需的甲醇汽油，所得的甲醇汽油可以有效降低M5-M50甲醇汽油的飽和蒸汽壓，基本消除了甲醇汽油行車過程中的氣阻現象。但該專利所述的復合添加劑中使用了毒性較大的硝基甲苯，而且其中的環己胺、乙二胺也具有較刺鼻的氨水味，會嚴重影響汽油的品質。另外，其中添加的1,2-丙二醇由于極性太強并不適合于作為甲醇汽油的添加劑。

發明內容

為此，本發明所要解決的技術問題在于現有技術中低比例甲醇汽油的飽和蒸汽壓較高、容易產生氣阻的問題，進而提供一種適用于低比例甲醇汽油的可降低飽和蒸汽壓的復合添加劑。

本發明還提供了一種飽和蒸汽壓較低的用于制備甲醇汽油的變性甲醇。

本發明還提供了一種飽和蒸汽壓較低的低比例甲醇汽油。