一种点燃式车用改性甲醇燃料及其制备方法转让专利
申请号 : CN202110384160.0
文献号 : CN113088347B
文献日 : 2023-02-07
发明人 : 田伟 , 汤先耕
申请人 : 重庆邑丰新能源有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种点燃式车用改性甲醇燃料,其特征在于,由如下质量百分比的原料组成:甲醇
85%、改性剂5%、热值剂10%;其中,所述甲醇的纯度不小于99.9%;所述改性剂由如下重量份的原料组成:异丙醇20 %、异丁醇30 %、丙酸甲酯30%、二甲基乙酰胺18.6%、苯甲酰胺0.3%、石油磺酸钠0.3%、辛酚醚0.2%、顺丁烯二酸0.2%、4‑氨基苯酚0.15%、苯骈三氮唑0.15%、吡唑酮0.1%;所述热值剂由如下重量份的原料组成:石油醚25%、1#燃料油35%、辛烷25%、甲胺醇溶液10%、偏二甲肼3%、萘2%。
2.一种点燃式车用改性甲醇燃料,其特征在于,由如下质量百分比的原料组成:甲醇
88%、改性剂4%、热值剂8%,其中,所述甲醇的纯度不小于99.9%;所述改性剂由如下质量百分比的原料组成:异丙醇18 %、异丁醇31%、丙酸甲酯31%、二甲基乙酰胺18.6%、苯甲酰胺
0.35%、石油磺酸钠0.25%、辛酚醚0.18%、顺丁烯二酸0.22%、4‑氨基苯酚0.16%、苯骈三氮唑
0.14%、吡唑酮0.1%;所述热值剂由如下质量百分比的原料组成:石油醚27%、1#燃料油34%、辛烷24%、甲胺醇溶液11%、偏二甲肼2.5%、萘1.5%。
3.一种点燃式车用改性甲醇燃料,其特征在于,由如下质量百分比的原料组成:甲醇
82%、改性剂6%、热值剂12%;其中,所述甲醇的纯度不小于99.9%;所述改性剂由如下质量百分比的原料组成:异丙醇22 %、异丁醇29%、丙酸甲酯30%、二甲基乙酰胺17.6%、苯甲酰胺
0.29%、石油磺酸钠0.31%、辛酚醚0.21%、顺丁烯二酸0.19%、4‑氨基苯酚0.14%、苯骈三氮唑
0.16%、吡唑酮0.1%;所述热值剂由如下质量百分比的原料组成:石油醚24%、1#燃料油
35.8%、辛烷25%、甲胺醇溶液10.6%、偏二甲肼2.8%、萘1.8%。
4.根据权利要求1 3任一所述点燃式车用改性甲醇燃料,其特征在于,所述石油磺酸钠~包括C1418烷基磺酸钠中的一种或多种混合物。
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5.根据权利要求1 3任一所述点燃式车用改性甲醇燃料,其特征在于,所述吡唑酮为5‑~吡唑酮。
6.权利要求1 5任一项所述的一种点燃式车用改性甲醇燃料的制备方法,其特征在于,~按组分进行配料,具体包括如下步骤:
1)制备改性剂:先将异丙醇、异丁醇、丙酸甲酯、二甲基乙酰胺加入反应釜中搅拌均匀后,再加入苯甲酰胺、石油磺酸钠、辛酚醚、顺丁烯二酸、4‑氨基苯酚、苯骈三氮唑、吡唑酮加入所述反应釜中搅拌均匀,静置至少24小时后得到改性剂;
2)制备热值剂:将热值剂的原料加入另一反应釜中搅拌均匀,静置至少24小时后得到热值剂;
3)制备改性甲醇燃料:将步骤1)制备得到的改性剂按照比例与甲醇放入反应釜中混合搅拌,静置至少24小时后得到的产物,再与步骤2)制备得到的热值剂按比例混合均匀,静置至少24小时后得到点燃式车用改性甲醇燃料产品。
说明书 :
一种点燃式车用改性甲醇燃料及其制备方法
技术领域
背景技术
高风险地区进口,石油面临随时断供风险,成为经济社会发展的软肋,实施替代石油战略是
必然的选择,也是关系国家安全的大事。
用。发展电和氢能车目前工作力度很大,但成本高、产业化推广尚待时日。煤制油不论直接
液化还是间接液化,均存在成本较高问题。甲醇原料来源广泛、资源有保障,当前可通过煤
炭、农村秸秆、煤层气、化工废气为原料生产,今后还可利用风光能制氢与大气二氧化碳合
成生产甲醇。因此,甲醇是较为可行的替代石油途径。
小分子进入大分子形成溶胀,使塑胶硬化龟裂;二是腐蚀性,甲醇氧化产生甲醛,甲醛继续
氧化产生甲酸(蚁酸),甲酸为強酸,对金属材料腐蚀性很强;三是冷启动难,甲醇闪点12度,
汽油闪点为‑40℃左右,加之甲醇的蒸汽压低、为32KPa左右,因此甲醇在气温达到或低于0
℃左右汽车很难启动;四是热值低,甲醇分子式为CH3OH,甲醇热值为4650大卡,汽油热值为
10200大卡,燃烧热值远低于汽油。
它是新能源的重要组成部分,也是现目前甲醇作为汽车燃料最主要的应用。但是,这种甲醇
汽油仍然存在技术缺陷:第一,使用甲醇汽油时必须安装电子双控系统,对原车发动机系
统,特别是喷油系统进行改装,增大其喷油量,并且当汽车动力不足时,会自动转换使用传
统的基础汽油,但是,增大喷油量必然导致能耗增大,与92#传统汽油相比,能耗比达到了1:
1.8,某些车辆甚至达到了1:2(即同一辆车行驶100公里耗汽油10升,用甲醇耗18 20升);第
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二,需要使用专业的耐醇油泵,因为甲醇在运输和储存中游离分解出甲醛和甲酸,甲酸具有
很强的腐蚀作用,对油泵、油路和缸体都具有腐蚀作用,甲醇会使油路系统中的塑胶发生溶
胀,同时由于甲醇具有较强的洗涤和溶解性能,对油箱、油路里的铁锈、污垢、胶质有清洗作
用,这也会造成油路和喷油嘴堵塞,影响正常供油,通常普通油泵每月需更换一次,耐醇油
泵 3 个月换一次;第三,首次使用必须对车辆油路系统进行清洗,与汽油混合使用时空气
中的水分进入汽油达到 1%后,甲醇汽油就会发生分层现象。
术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
值剂5% 20 %,余量为甲醇。
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丙酸甲酯20% 40%、二甲基乙酰胺10% 25%、苯甲酰胺0.1% 1%、石油磺酸钠0.1% 1%、辛酚醚
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10 0.1% 1%、顺丁烯二酸0.1 1%、4‑氨基苯酚0.1% 1%、苯骈三氮唑0.1% 1%、吡唑酮0.01%
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1%。
20% 40%、甲胺醇溶液5% 20%、偏二甲肼1 10%、萘1% 10%。
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35%、丙酸甲酯25% 35%、二甲基乙酰胺15% 20%、苯甲酰胺0.2% 0.4%、石油磺酸钠0.2%
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0.4%、辛酚醚10 0.1% 0.3%、顺丁烯二酸0.1% 0.3%、4‑氨基苯酚0.1% 0.2%、苯骈三氮唑
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0.1% 0.2%、吡唑酮0.05% 0.15%。
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45%、辛烷20% 30%、甲胺醇溶液8% 12%、偏二甲肼2% 4%、萘1% 3%。
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唑酮加入所述反应釜中搅拌均匀,静置至少24小时后得到改性剂;
静置至少24小时后得到点燃式车用改性甲醇燃料产品。
合使用,并且,使用时不需要对车辆进行任何改装,可以直接使用;同时,燃料动力强,使用
本发明配置的改性甲醇燃料比使用国标92#汽油动力更强,同辆车使用改性甲醇燃料时的
能耗与使用汽油相比,其能耗比保持在1 1.2:1。
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混合使用时,即使混入3%质量分数的水分,改性甲醇燃料也不会出现分层、乳化现象。
对设备要求不高,适合大规模工业化生产。
具体实施方式
丙酸甲酯20% 40%、二甲基乙酰胺10% 25%、苯甲酰胺0.1% 1%、石油磺酸钠0.1% 1%、辛酚醚
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10 0.1% 1%、顺丁烯二酸0.1 1%、4‑氨基苯酚0.1% 1%、苯骈三氮唑0.1% 1%、吡唑酮0.01%
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1%。
20% 40%、甲胺醇溶液5% 20%、偏二甲肼1 10%、萘1% 10%。
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例如2% 3%、3% 6%、2% 8%、2% 7%、4% 6%、5% 9%、3% 8%、5% 8%、2% 5%、7% 10%、8% 9%等。热值
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剂的质量百分比包括5% 20%以及期间所有的范围和子范围,例如例如3% 5%、3% 6%、3% 7%、
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3% 8%、3% 9%、4% 5%、4% 6%、6% 7%、4% 8%、7% 8%、6% 10%、5% 6%、5% 7%、5% 8%、7% 9%、9%
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10%等。
25%、异丁醇25% 35%、丙酸甲酯25% 35%、二甲基乙酰胺15% 20%、苯甲酰胺0.2% 0.4%、石油
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磺酸钠0.2% 0.4%、辛酚醚10 0.1% 0.3%、顺丁烯二酸0.1% 0.3%、4‑氨基苯酚0.1% 0.2%、苯
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骈三氮唑0.1% 0.2%、吡唑酮0.05% 0.15%。上述原料的质量百分比均包括其所述范围值以
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及期间所有的范围和子范围。
30%、燃料油(1#)35% 45%、辛烷20% 30%、甲胺醇溶液8% 12%、偏二甲肼2% 4%、萘1% 3%。上述
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原料的质量百分比均包括其所述范围值以及期间所有的范围和子范围。
酚0.15%、苯骈三氮唑0.15%、吡唑酮0.1%。
4‑氨基苯酚0.16%、苯骈三氮唑0.14%、吡唑酮0.1%。
4‑氨基苯酚0.14%、苯骈三氮唑0.16%、吡唑酮0.1%。
碳原子的烷基磺酸钠是良好的助溶剂、乳化剂和防锈添加剂。苯骈三氮唑即苯并三唑;吡唑
酮即5‑吡唑酮,又称5‑吡唑啉酮,英文名5‑pyrazolon。改性剂的作用是为甲醇改性,使甲醇
和烃类化合物能长期有效互溶,并且还能作为解决甲醇的腐蚀、气阻、溶涨、洗涤、破坏高温
润滑等不良问题的试剂,如醇类化合物、辛酚醚等。热值剂是由几种烃类物质组成,能提高
改性甲醇燃料的热值和燃烧效率的试剂,如直链烃、苯类化合物。本发明选择添加苯骈三氮
唑和其他改性物质的共同作用下,改性甲醇燃料对金属、橡胶的腐蚀作用水平同汽油相当,
而几种醇、醚、酯等添加剂的协同效能致使甲醇与烃相溶结合,长时间不发生分层现象。
苯骈三氮唑和吡唑酮加入反应釜中搅拌均匀,静置至少24小时后得到改性剂。
得到改性甲醇燃料产品。
2020年9月在山东巨野采用本发明的配方制备改性甲醇燃料10批,总计275升的数据处理结
果得出下表:
燃料用量(L) 240 1800 270 275
燃耗比(L/100km) 7.090 7.610 8.687 8.710
能耗比 汽油为1 1.073:1 1.225:1 1.228:1
1),也可以直接作为燃料使用。当与汽油混合使用时,改性甲醇燃料与汽油混合后没有出现
分层和乳化现象,燃耗比和能耗比都与单独使用92#汽油非常接近。在单独使用的实施例2、
3时,燃耗比和能耗比也只是略微高于92#汽油,这说明本发明改性甲醇能够替代国标汽油
或直接与汽油混用。该轿车在正常运行的这段时间中,未对该轿车的发动机系统进行任何
改进,改性甲醇是直接作为燃料使用,或与国标汽油直接混合使用,并且在这段时间中,汽
车的发动机系统未出现任何因甲醇腐蚀而发生的故障,至今运行非常平稳。
完成,试验数据显现出改性甲醇燃料在降低排放上的能力优异。
CO(%) 0.20 0.08 0.28 0.06 0.34 0.01 0.46 0.04
NOx(ppm) 70 0 92 0 19 0 158 0
别是NOx,这也显示出本发明改性甲醇燃料在使用时产生的尾气对大气影响远远小于现有
国标汽油,这也显示出改性甲醇燃料在降低排放上具有非常优异的性能。
脱离本技术方案的宗旨和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。