[發(fā)明專(zhuān)利]一種合成甲醇柴油的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210534765.8
• 申請(qǐng)日: 2022-05-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114891543A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳興明;羅云軒;劉曉蕾;楊婕
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘭州國(guó)信環(huán)境能源科技有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): C10L1/02
• 分類(lèi)號(hào): C10L1/02;C10L1/14;C10L1/16;C10L1/182;C10L1/185;C10L1/19;C10L1/30
• 代理公司: 蘭州嘉諾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 62202
• 代理人: 吳迪

本發(fā)明公開(kāi)了一種合成甲醇柴油的配方及其方法，由輕質(zhì)煤焦油、甲醇、航空煤油、煤油、乙酸乙酯、二茂鐵、異丁醇、丙二醇、碳酸二甲酯和丙二醇甲醚組成；合成方法為先將異丁醇、丙二醇和丙二醇甲醚加入甲醇中；再將航空煤油與煤油的混合溶液中加入步驟一得到的變性甲醇中，在150?225℃和1?1.5Mpa條件下攪拌均勻；然后將乙酸乙酯和碳酸二甲酯加入輕質(zhì)煤焦油中；最后將步驟二和步驟三得到的產(chǎn)物混合，加入二茂鐵，在50?90℃和1?1.5Mpa條件下攪拌均勻。本發(fā)明原料廉價(jià)易得，成本低，工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，能耗低，無(wú)后處理，綠色環(huán)保，產(chǎn)物的收率高至99.9%，產(chǎn)率高、品質(zhì)好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于燃料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種甲醇柴油及其合成方法。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，石油后備資源不足的問(wèn)題已充分顯現(xiàn)，石油類(lèi)燃料的大量消耗及其造成的大氣污染是急需解決的問(wèn)題，解決辦法是用代用燃料部分代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃料，開(kāi)發(fā)煤制燃料是解決此問(wèn)題的一條重要途徑。在現(xiàn)有替代能源中，與柴油相比，同時(shí)具有資源廣泛性、易獲得性、方便輸運(yùn)性、費(fèi)用可接受性的唯有甲醇，同時(shí)甲醇也是世界公認(rèn)的清潔燃料。從其眾多特點(diǎn)來(lái)看，現(xiàn)階段甲醇柴油作為以后的替代環(huán)保型燃料上具有相當(dāng)大的物性?xún)?yōu)勢(shì)。

目前市面上也有一些醇基燃料，但這些燃料無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間保存，穩(wěn)定性不夠，尤其不能允許有水加入，哪怕極微量的水分侵入，也會(huì)在儲(chǔ)存、運(yùn)輸、使用期間乳化分層，不易被點(diǎn)燃且具有腐蝕性。這些醇基燃料的合成過(guò)程通常要加大量的添加劑，提高了固有成本，而且工藝繁瑣，并對(duì)添加劑的用量要求特別精準(zhǔn)，有偏差即無(wú)法得到目標(biāo)產(chǎn)物。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供合成甲醇柴油的配方和方法，以解決上述問(wèn)題，提供一種工藝簡(jiǎn)單、反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)效率高、能耗低、經(jīng)濟(jì)環(huán)保的甲醇柴油及其合成方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種甲醇柴油，由以下體積百分比原料組成：輕質(zhì)煤焦油40%-70%、甲醇5%-18%，余量為助劑；所述助劑由以下體積百分比原料組成：航空煤油3%-20%、煤油2%-20%、乙酸乙酯5%-35%、二茂鐵0.1%-3%、異丁醇0.2%-9%、丙二醇0.3%-9%、碳酸二甲酯0.5%-10%和丙二醇甲醚1%-5%。

合成上述甲醇柴油的方法，包括如下步驟：

步驟一、將異丁醇、丙二醇和丙二醇甲醚加入甲醇中；

步驟二、將航空煤油與煤油的混合溶液中加入步驟一得到的變性甲醇中，在150-225℃和1-1.5Mpa條件下攪拌均勻；溫度超過(guò)150℃時(shí)，變性甲醇與航空煤油的溶解性大幅度提高，由于醇類(lèi)物質(zhì)閃點(diǎn)通常低于20℃，恰巧柴油閃點(diǎn)較高，二者混合不僅提高了其安全性能，還增強(qiáng)了燃液動(dòng)力不足的問(wèn)題，但在溫度超過(guò)150℃時(shí)，油醇混合物并不具備阻燃成分，極易被點(diǎn)燃；至225℃時(shí)達(dá)到極限，油醇混合溶液有表面成膜阻燃成分，不易被點(diǎn)燃；超過(guò)225℃時(shí)無(wú)明顯變化；壓力超過(guò)1Mpa時(shí)，變性甲醇與航空煤油的溶解性大幅度提高，當(dāng)溫度在150℃、壓力超過(guò)1MP時(shí)，甲醇蒸氣壓在1385KPa，油醇混合溶液中雜質(zhì)逐漸減少，純度緩慢提高且防腐技術(shù)處于半解決狀態(tài)；至1.5Mpa時(shí)達(dá)到極限，當(dāng)溫度在225℃、壓力至1.5MPa時(shí)，甲醇蒸氣壓在4036KPa，油醇混合溶液無(wú)明顯雜質(zhì)，純度已達(dá)該實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)純度，防腐技術(shù)已完全解決。

步驟三、將乙酸乙酯和碳酸二甲酯加入輕質(zhì)煤焦油中；

步驟四、將步驟二和步驟三得到的產(chǎn)物混合，加入二茂鐵，在50-90℃和1-1.5Mpa條件下攪拌均勻。在50-90℃時(shí)，溶解性更好、互溶更快，且溶液冷卻后不會(huì)分成離析、并有效抑制醛酸、解決膠質(zhì)分散的問(wèn)題；在1-1.5Mpa時(shí)，溶解性更好、互溶速度更快，且溶液冷卻后不會(huì)分成離析，并保證油醇混合溶液不再次發(fā)生變性等情況。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，步驟一和步驟三均在常溫常壓下進(jìn)行。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，步驟二和步驟四中攪拌轉(zhuǎn)速均為30-60r/min。轉(zhuǎn)速過(guò)高可能使溶液乳化，產(chǎn)生反效果。