[發明專利]一種甲醇微乳液柴油的制備方法

無效

• 申請號: 201310029160.4
• 申請日: 2013-01-25
• 公開（公告）號: CN103074129A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 査飛;金凱
• 申請（專利權）人: 西北師范大學
• 主分類號: C10L1/32
• 分類號: C10L1/32;C10L1/30;C10L1/19;C10L1/188;C10L1/182;C10L1/222
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 張英荷

技術領域

本發明涉及一種微乳化柴油的制備方法，尤其涉及一種甲醇微乳液柴油的制備方法。

背景技術

醇類燃料是公認的清潔燃料。其中，甲醇的來源十分豐富，可以從固體原料煤、液體原料石腦油和渣油、氣體原料天然氣和油田氣及煤層氣等制取；也可直接用二氧化碳加氫制得；也可從其它化工和制藥工業的副產品中獲得。工業上制備甲醇的生產技術已經得到廣泛成熟的應用。我國是富煤缺油少氣的國家，預測我國煤炭資源總量達6000億噸，是世界上煤炭儲存量最豐富的國家之一，這樣的國情也決定了以煤為原料生產甲醇燃料是緩解我國石油供求矛盾的有效措施之一。

與汽油機相比，柴油機具有熱效率高、排放性能好、低速扭矩大、耐久性好、可靠性高等優點，因此應用領域廣泛，但柴油機的發展卻始終受到氮氧化合物的炭煙排放的制約。柴油機在其排放氣中含有大量的由黑色含碳物質組成的微粒，其質量濃度是汽油機的30~80倍。這些微粒沉降速率很低，可長期懸浮在大氣中，可對人體的健康造成極大的危害。要克服柴油機這些缺點，使用含氧燃料作為含氧添加劑與柴油混合被認為是降低柴油機污染物排放的有效措施。在柴油機中添加甲醇，利用甲醇本身含氧量高的特點，能使柴油中原本不能完全燃燒的部分得以充分燃燒，從而提高了燃油的利用率，有效地清除發動機內部積炭，而甲醇完全燃燒后主要生成水和二氧化碳，無環境污染。甲醇具有含氧量高、低溫性能好、燃燒速度快、放熱快、熱效率高、辛烷值高、抗爆震、易降解、污染少等優點，而且常溫下為液態，方便儲存和運輸。因此，國內外越來越多的專家學者將目光投入到柴油添加甲醇燃料的技術當中。

國內外研究成果和運行實踐表明：在成品油中添加20%以下改性甲醇（即M20甲醇汽、柴油）可以在不改變發動機結構及參數的情況下，分別替代成品汽油、柴油應用于各種發動機，并且能與成品油互換使用，基本不影響發動機的動力性，且可以明顯降低汽車尾氣排放中的有害物質。美國DOC研究中心對10種汽車使用含有甲醇5%~10%的柴油進行測試，行駛結果表明：在一般柴油發動機上使用甲醇柴油時，燃燒排氣中的一氧化碳比純柴油減少了30%左右，碳氫化合物比純柴油減少了30%~60%。由此可見，甲醇柴油是國內外公認的清潔能源。

世界各國相繼開發出多種燃燒甲醇柴油混合燃料的方法，但共同的缺點是：（1）甲醇柴油的助劑價格高、閃點低、易著火、不安全；（2）易分層，合成柴油在油箱中存放時間不長，易吸水，見水即渾濁，不宜在潮濕環境中儲藏，且在極端低溫和高溫下性能不穩定；（3）不能有效地降低柴油的凝點；（4）隨著溫度升高，會導致發動機輸油罐路中“氣堵”現象，而為了解決該問題，甚至要改動和調整發動機；（5）甲醇的十六烷值太低，氣化潛熱約為柴油的3.7倍，由此導致柴油機著火性能差，在低溫條件下很難啟動；且甲醇蒸發汽化時會降低氣缸的壓縮溫度，導致滯燃期延長。這也是配制甲醇柴油所遇到的一個難點。正是由于以上諸多原因，再加上甲醇柴油的生產工藝還不過關、生產成本過高，因此目前市場上銷售的甲醇柴油還很少。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中存在的問題，提供一種添加劑用量較少、保質期較長、制備方法簡單的甲醇微乳液柴油的制備方法。

本發明甲醇微乳液柴油的制備方法，是由以下原料和工藝步驟完成：

原料配比：以質量份計

柴油7~9份，甲醇1~5份，油酸0.4~0.8份，硬脂酸0.1~0.3份，異辛醇0.05~0.2份，異丁醇0.05~0.2份，乙酸乙酯0.05~0.3份，三乙醇胺0.05~0.2份，助燃劑0.001~0.2份；

其中，助燃劑為質量百分數0.001%~2%的二茂鐵。

工藝步驟：

（1）將油酸加入到柴油中，攪拌使其溶解后，再加入硬脂酸，快速攪拌直至硬脂酸完全溶解形成溶液A；

（2）按異辛醇、異丁醇、乙酸乙酯、三乙醇胺依次溶解到甲醇中，得到溶液B；該步驟中，異辛醇、異丁醇、乙酸乙酯、三乙醇胺的加入順序不容顛倒，且每加入下一種助劑前必須保證前一種助劑已經完全溶解。

（3）在快速攪拌下將溶液B加入到上述溶液A中，快速攪拌60min~80min，得到清澈透明的微乳液C；

（4）將助燃劑加到微乳液C中，快速攪拌使其完全溶解，得到目標產品。

上述反應過程中，攪拌速度均為240~360轉/min。而且制備過程對攪拌時間要求很高，攪拌時間不得任意縮短或延長，否則得不到產品。