[發(fā)明專利]一種調(diào)合燃料油的添加劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210200283.5
• 申請日: 2012-06-14
• 公開（公告）號: CN103509615A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉粵榮;陳方
• 申請（專利權(quán)）人: 劉粵榮;陳方
• 主分類號: C10L1/26
• 分類號: C10L1/26;C10L1/23;C10L1/182;C10L1/19;C10L1/195;C10L1/2383;C10L1/223;C10L1/224;C10L1/192;C10L1/222;C10L1/24;C10L10/00
• 代理公司: 北京法思騰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉;楊青

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃料油領(lǐng)域，特別是涉及一種運(yùn)用于甲醇及其改性復(fù)合體制備生物燃料油和生物燃料復(fù)合柴油的組合添加劑配方及其制備方法。

背景技術(shù)

我國缺油少氣，煤炭資源相對豐富，煤基醇醚燃料來源廣，以優(yōu)勢醇醚資源替代石油資源，或者使用醇醚類燃料和石油混合物來替代石油資源，不僅有利于生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，同時可帶動能源、化工和汽車等相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，有利于調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。

很多國家曾推廣乙醇汽油，其中乙醇在汽油中的添加量一般為10～15%，由于乙醇汽油的燃燒性能并不突出（例如熱值明顯降低），且乙醇的主要來源是農(nóng)作物，其推廣面臨著成本和糧食安全等諸多問題。各國近年均重點(diǎn)轉(zhuǎn)向試點(diǎn)推廣甲醇汽油。甲醇的市場價格遠(yuǎn)低于汽油，主要來源是煤化工或很多化工的副產(chǎn)品，2011年我國甲醇總產(chǎn)能4654萬噸，且使用甲醇作為燃油的添加劑不與糧農(nóng)業(yè)爭奪資源，燃燒時碳排放低，發(fā)展甲醇燃油對于解決我國當(dāng)前的能源緊缺具有重要的意義。

眾所周知市場上最緊缺的是柴油，柴油的用途廣，用量大，我國石油燃料的需求缺口主要體現(xiàn)在柴油上，柴油成為緊缺能源中的緊缺產(chǎn)品，國家每年在進(jìn)口原油的同時還要進(jìn)口大量的成品柴油，能把甲醇與柴油以混合燃料簡便應(yīng)用并與化石柴油互換使用，是行業(yè)眾多專家的技術(shù)夢想，但迄今尚未較好解決。

甲醇（CH₃OH）是低級醇中結(jié)構(gòu)最簡單的化合物，極性羥基（OH）在分子中比例很大，含氧量高達(dá)50%，具有燃燒速度快、放熱快、熱效率高的特點(diǎn)，理論加入到汽油或柴油中可大量節(jié)省石油資源，但現(xiàn)階段甲醇在汽油的添加量尚不理想，一般≤20%。甲醇是典型的親水性化合物，理論上和水可以無限互溶，而柴油是含9到18個碳原子的鏈烷、環(huán)烷或芳烴的混合物，屬于典型的油相碳?xì)涓叻肿踊衔?。常?guī)條件下甲醇和柴油完全不能互溶，一般通過將甲醇改性成親油性溶劑來解決互溶問題，其需要解決如下公知技術(shù)難題：

一、甲醇與柴油的相溶問題

甲醇屬于極性溶劑，柴油屬于非極性溶劑，兩者不能混溶。要使甲醇與柴油以不同比例穩(wěn)定溶合，而且不改變其燃燒特性，必需借助其他添加劑（助溶劑），常用的助溶劑包括高級醇、蓖麻油與酯類化合物及其混合物。

二、甲醇柴油閃點(diǎn)低的問題

甲醇的閃點(diǎn)低（11-12℃），與柴油的閃點(diǎn)（55℃）相差較遠(yuǎn)，甲醇與柴油混配以后，所得到的調(diào)合燃料油仍易在低溫下著火，容易因為燃燒不同步引起壓燃式發(fā)動機(jī)工況不穩(wěn)定，同時也為其運(yùn)輸存儲帶來不安全性。

三、甲醇柴油的十六烷值低的問題

甲醇的十六烷值僅有3-5，柴油的十六烷值要求在45-49，甲醇與柴油混配后會降低十六烷值，減弱爆發(fā)力，影響發(fā)動機(jī)工況。目前主要通過加入添加劑的方式來解決此問題，常見的添加劑包括有機(jī)硝酸酯類化合物，例如硝酸環(huán)己酯、硝酸正乙酯、一縮二乙二醇二硝酸酯、二縮三乙二醇二硝酸酯等，這些化合物不僅可以提高甲醇柴油的十六烷值，而且還可改進(jìn)甲醇燃料的著火性能。

四、甲醇柴油與水的乳化分層問題

由于極性甲醇與非極性柴油互不相溶，甲醇和柴油即使可以形成乳化液也極不穩(wěn)定，極微量的水分侵入也會引起乳化分層，一般是在通過甲醇柴油的助溶劑中加入一定量的乳化劑來解決此問題。甲醇在乳化劑的存在下，可以形成較為穩(wěn)定的甲醇微液滴分散于柴油中的乳化液，提高甲醇/柴油混合燃料的穩(wěn)定性和著火性，目前通常使用的乳化劑為離子型乳化劑。

據(jù)公開資料，德國試驗用的M15甲醇-柴油混合燃料中，助溶劑的體積添加量為15%，著火促進(jìn)劑的體積添加量為1%，燃料的十六烷值可達(dá)45；而使用甲醇作為主要燃料時，著火促進(jìn)劑的體積添加量為5%-10%，由于助溶劑和著火促進(jìn)劑的價格都很高，而且用量很大，限制了其在市場燃料中的推廣使用。