CN1948444A - 一种醇类调和汽油及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种由醇和商品标号汽油组成的醇类调和汽油及其制备方法，主要由醇、商品标号汽油、脂肪酸酯组成，所述各组份的重量百分比如下：醇：18％－48％，商品标号汽油：50％－80％，脂肪酸酯：0.2％－2％。制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)常温常压下将脂肪酸酯按比例加入到醇中，搅拌均匀，制成变性燃料醇；(2)将变性燃料醇按比例与商品标号汽油混合即成醇类汽油。本发明的一种醇类调和汽油，价格低廉、动力强、油耗低、排放好，不会堵塞发动机喷油管，无腐蚀性，不腐蚀油箱、油路及发动机，储存稳定，冷启动好。本发明的醇类调和汽油的制备方法工艺简单，易操作。
Description
技术领域 本发明涉及一种燃料，特别涉及一种由醇和商品标号汽油组成的醇类调和汽油及其制备方法。
背景技术 在石油资源日趋枯竭，全球油价暴涨的形势下，已经威胁到了我国的能源安全，国内国外，大力开发替代能源成了一种不可阻挡的潮流，在车用汽油方面，目前研究和使用较多的替代燃料有乙醇汽油和甲醇汽油，我国东北等地现正在推广使用E10乙醇汽油，山西、陕西等地正在推广使用M15甲醇汽油，E10汽油必须使用价格较高的无水乙醇，因而需要国家财政补贴方能维继，这就极大地限制了乙醇汽油这种高清洁燃料的推广运用，更无法提高醇类加入汽油的比例，由于乙醇或甲醇的汽化潜热大，在冬季容易发生冷启动困难的现象。中国发明专利公开日为2005年9月7日，公开号为CN 1664078A，发明创造名称为“一种醇类汽油及其制备方法”，公开了一种醇类汽油，其不足之处在于含有苯，难以达到环保的要求。另外，目前所公开的醇类汽油为了解决醇类与汽油的混溶性，都含有乳化剂，而采用最广泛的是OP类、吐温类、斯盘类乳化剂，上述乳化剂不能挥发燃烧，容易形成胶质，影响油品的安定性，造成发动机积碳或油路不畅等故障。醇类中一般都含有一定量的游离酸，长期使用对发动机等金属产生腐蚀，降低发动机的使用寿命。
发明内容 本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种价格低廉、不会堵塞发动机喷油管、无腐蚀性、冷启动自如的一种醇类调和汽油及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种醇类汽油，其特征在于：主要由醇、商品标号汽油、脂肪酸酯组成，所述各组份的重量百分比如下：
醇 18％-48％
商品标号汽油 50％-80％
脂肪酸酯 0.2％-2％
其中，所述醇的浓度为95％以上，所述的醇为乙醇、甲醇中的一种或两种。
还可以含有：乙醇胺 0.001％-0.01％
还可以含有：C3～C4的轻烃 0.1％-1％
优选的，所述乙醇的浓度为95％～96.5％；所述甲醇的浓度为98％以上。
优选的，所述商品标号汽油为93号或93号以下的低标号商品汽油。
优选的，所述的脂肪酸酯为脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯中的一种或多种。
优选的，所述的脂肪酸酯为不饱和脂肪酸酯。
优选的，所述的脂肪酸酯为脂肪酸甲酯，其含量不低于92％。
优选的，所述的乙醇胺为一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、二甲基乙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺中的一种或多种。
优选的，所述的C3～C4的轻烃为液化石油气。
一种醇类调和汽油的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)常温常压下将脂肪酸酯按比例加入到醇中，搅拌均匀，制成变性燃料醇；
(2)将变性燃料醇按比例与商品标号汽油混合即成醇类汽油。
若含有乙醇胺，则在步骤(1)中，是在常温常压下将脂肪酸酯、乙醇胺按比例加入到醇中，搅拌均匀，制成变性燃料醇。
若含有C3-C4，则在步骤(1)中将C3-C4轻烃按比例缓慢注入、溶解到已混合均匀的脂肪酸酯、乙醇胺、醇中，制成变性燃料醇。
本发明在原理上运用微乳化技术，利用非离子型乳化剂的亲油亲水性质，使乙醇或甲醇中的水分子及极性分子以极小的细粒状均匀地分散在汽油中，形成热力学上稳定的透明状微乳化液体，该液体在-18℃以上储存半年无分层现象发生。由于选用的非离子型乳化剂为脂肪酸甲酯，它本身也是一种高热值物质，可随汽油充分燃烧，不产生胶质，不会堵塞发动机喷油管，属于生物质能源，极为适合作为醇类调和汽油的添加剂。本发明使用的乙醇胺，能够中和掉乙醇或甲醇中产生的游离酸，减缓和防止对金属的腐蚀；而C3-C4轻烃，能够有效地调节醇类调和汽油的蒸气压，因而能够有效地解决冬季醇类调和汽油的冷起动问题。
本发明的一种醇类调和汽油，能以任意比例与商品标号汽油混合成稳定的透明液体，通过一系列发动机台架试验对其性能进行筛选，既要动力强，又要油耗低，还要排放好，最优性价比确定为E30乙醇汽油和M30甲醇汽油，这两种醇类调和汽油经中国人民解放军后勤工程学院油品检验中心检验，各项指标均达到国标无铅汽油的技术要求。
本发明制备的E30乙醇汽油，乙醇使用浓度为95％～96.5％，比无水乙醇每吨便宜1000元左右，国家财政不必补贴，企业尚有赢利，并容易形成能源农业和循环经济产业链。
本发明制备的M30甲醇汽油，成本更低，对于甲醇资源丰富的地区，增添了国家替代能源的多样性。
本发明的一种醇类调和汽油，价格低廉、动力强、油耗低、排放好，不会堵塞发动机喷油管，无腐蚀性，不腐蚀油箱、油路及发动机，储存稳定，冷启动好。本发明的醇类调和汽油的制备方法工艺简单，易操作。
具体实施方式 下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明：
下面结合实施例对本发明作进一步说明。实施例中的百分比为重量百分比：
实施例1：
浓度95％的乙醇48％，90号商品汽油50％，菜籽油脂肪酸甲酯1.99％，二乙醇胺0.01％。
常温常压下将菜籽油脂肪酸甲酯、二乙醇胺按比例加入到乙醇中，搅拌均匀，制成变性燃料醇；
(2)将变性燃料醇按比例与90号商品汽油中混合即成醇类调和汽油。
实施例2：
浓度95％的乙醇48％，90号商品汽油50％，潲水油脂肪酸甲酯1.5％，三乙醇胺0.002％，C3-C4轻烃0.498％。
(1)常温常压下将潲水油脂肪酸甲酯、三乙醇胺按比例加入到醇中，搅拌均匀，将C3-C4轻烃按比例缓慢注入、溶解到已混合均匀的潲水油脂肪酸甲酯、乙醇胺、醇中，制成变性燃料醇。
(2)将变性燃料醇按比例与商品标号汽油混合即成醇类调和汽油。
实施例3：
浓度95.5％的乙醇38％，90号商品汽油60％，潲水油脂肪酸甲酯1.6％，二乙醇胺0.002％，C3-C4轻烃0.398％。
制备方法同实施例2。
实施例4
浓度96％的乙醇28％，90号商品汽油70％，棉籽油脂肪酸甲酯1.8％，三乙醇胺0.001％，C3-C4轻烃0.199％。
制备方法同实施例2。
实施例5
浓度96.5％的乙醇18％，90号商品汽油80％，棉籽油脂肪酸甲酯1.999％，二甲基乙醇胺0.001％。
制备方法同实施例2。
实施例6
浓度98％的甲醇48％，90号商品汽油50％，菜籽油脂肪酸甲酯1.5％，一乙醇胺0.002％，C3-C4轻烃0.498％。
制备方法同实施例2。
实施例7
浓度98.5％的甲醇38％，90号商品汽油60％，棉籽油脂肪酸甲酯1.6％，二乙醇胺0.002％，C3-C4轻烃0.498％。
制备方法同实施例2。
实施例8
浓度99％的甲醇28％，90号商品汽油70％，棉籽油脂肪酸甲酯1.6％，三乙醇胺0.002％，C3-C4轻烃0.398％。
制备方法同实施例2。
实施例9
浓度99.5％的乙醇18％，90号商品汽油80％，潲水油脂肪酸甲酯1.99％，二甲基乙醇胺0.01％。
制备方法同实施例2。
实施例10
浓度95％的乙醇18％，90号商品汽油80％，菜籽油脂肪酸甲酯2％。
常温常压下将菜籽油脂肪酸甲酯按比例加入到乙醇中，搅拌均匀，制成变性燃料醇；
(2)将变性燃料醇按比例与90号商品汽油中混合即成醇类调和汽油。将以上实施例的醇类调和汽油经重庆大学动力学院发动机实验室进行反复、多次台架试验，油耗与93号商品汽油相当，其中以E30乙醇汽油和M30甲醇汽油最佳，尾气排放质量完全达到或低于国家规定的标准。而大于E50或M50醇类调和汽油则明显反映油耗增高，经济性差，且在35℃以上高温下容易发生气阻现象。对实施例1的乙醇调和汽油和实施例6的甲醇调和汽油2005年经国家客车监督检验中心在50％负荷下与93号商品汽油进行油耗和排放对比的台架检验，结果如下：
表A1 油耗检验结果对比(50％负荷)
| 发动机转速(r/min) | 93#汽油油耗量(kg/h) | E50汽油油耗量(kg/h) | 节油率(％) | 93#汽油油耗率(g/kWh) | E50汽油油耗率(g/kWh) | 节油率(％) |
| 1500 | 2.00 | 2.00 | 0.0 | 423 | 414 | 2.1 |
| 2000 | 2.63 | 2.69 | -2.3 | 416 | 415 | 0.2 |
| 2500 | 3.04 | 3.12 | -2.6 | 382 | 391 | -2.4 |
| 3000 | 3.77 | 3.85 | -2.1 | 394 | 399 | -1.3 |
| 3500 | 4.34 | 4.53 | -4.4 | 401 | 400 | 0.2 |
| 4000 | 5.2 | 5.35 | -2.9 | 404 | 412 | -2.0 |
| 4500 | 6.53 | 6.60 | -1.1 | 470 | 475 | -1.1 |
| 5000 | 7.71 | 8.00 | -3.8 | 494 | 506 | -2.4 |
注：1)由于测量工况波动，所以油耗量和油耗率的节油率完全一致。
2)由于是在相同环境条件下进行的对比试验，所以未对结果进行修正。
表A2 排放检验结果对比(50％负荷)
| 发动机转速(r/min) | CO(％) | 净化率(％) | HC(106) | 净化率(％) | NOx(106) | 净化率(％) | |||
| 93#汽油 | E50汽油 | 93#汽油 | E50汽油 | 93#汽油 | E50汽油 | ||||
| 1500 | 0.27 | 0.27 | 0.07 | 596 | 560 | 6.0 | 1601 | 1665 | -3.9 |
| 2000 | 0.31 | 0.31 | 0.0 | 450 | 402 | 10.7 | 1291 | 1218 | 5.7 |
| 2500 | 0.48 | 0.44 | 8.3 | 341 | 302 | 11.4 | 1700 | 1683 | 1.0 |
| 3000 | 0.48 | 0.46 | 4.2 | 286 | 245 | 14.3 | 1627 | 1622 | 0.3 |
| 3500 | 0.44 | 0.42 | 4.5 | 258 | 236 | 8.5 | 1882 | 1815 | 3.6 |
注：试验用发动机未使用排放后处理装置。
在50％负荷使用93#汽油和M50无水甲醇汽油进行速度特性试验，对比发动机的动耗和排放，检验结果见附录A。
附录A
表A1 油耗检验结果对比(50％负荷)
| 发动机转速(r/min) | 93#汽油油耗量(kg/h) | M50汽油油耗量(kg/h) | 节油率(％) | 93#汽油油耗率(g/kWh) | M50汽油油耗率(g/kWh) | 节油率(％) |
| 1000 | 1.367 | 1.287 | 5.85 | 421.4 | 397.7 | 5.62 |
| 1500 | 1.933 | 1.803 | 6.72 | 397.2 | 369.2 | 7.05 |
| 2000 | 2.654 | 2.578 | 2.86 | 411.0 | 398.1 | 3.14 |
| 2500 | 3.139 | 3.092 | 1.50 | 393.1 | 386.9 | 1.58 |
| 3000 | 3.945 | 3.824 | 3.07 | 401.9 | 406.8 | -1.22 |
| 3500 | 4.709 | 4.913 | -4.33 | 414.4 | 433.8 | -4.68 |
| 4000 | 5.365 | 5.710 | -6.43 | 418.7 | 449.8 | -7.43 |
| 4500 | 7.046 | 6.716 | 4.68 | 472.2 | 465.5 | 1.42 |
注：1)由于测量工况波动，所以油耗量和油耗率的节油率不完全一致。
2)由于是在相同环境条件下进行的对比试验，所以未对结果进行修正。
表A2 排放检验结果对比(50％负荷)
| 发动机转速(r/min) | CO(％) | 净化率(％) | HC(10-6) | 净化率(％) | NOx(10-6) | 净化率(％) | |||
| 93#汽油 | M50汽油 | 93#汽油 | M50汽油 | 93#汽油 | M50汽油 | ||||
| 1000 | 0.24 | 0.22 | 8.3 | 481 | 652 | -35.6 | 1449 | 1083 | 25.2 |
| 1500 | 0.26 | 0.23 | 11.5 | 606 | 453 | 25.2 | 1750 | 1588 | 9.2 |
| 2000 | 0.28 | 0.27 | 3.5 | 538 | 446 | 17.1 | 1354 | 1371 | -1.2 |
| 2500 | 0.42 | 0.38 | 9.5 | 371 | 290 | 21.8 | 1638 | 1555 | 5.1 |
| 3000 | 0.43 | 0.40 | 7.0 | 329 | 268 | 18.5 | 1689 | 1688 | 0.1 |
注：试验用发动机未使用排放后处理装置。
在行车试验中，上百个汽车使用了以上实施例中的醇类调和汽油，所有司机均感觉动力强劲，其中，长安面包车(欧雅6336C，0.8排量)渝B91997使用93号汽油百公里为8升，同一路段使用实施例1和实施例6的醇类调和汽油为8.2-8.3升，使用实施例3和实施例7的醇类调和汽油为8-8.1升，且连续使用上述醇类调和汽油对发动机无影响。又如宝来轿车(渝B·A5566，1.8L)使用93号汽油百公里为9升，在同一路段使用实施例2和实施例6的醇类调和汽油为9.1-9.2升，使用实施例4和实施例8的醇类调和汽油为9升，且连续使用上述醇类调和汽油对发动机无影响。
Claims (13)
1、一种醇类调和汽油，其特征在于：主要由醇、商品标号汽油、脂肪酸酯组成，所述各组份的重量百分比如下：
醇 18％-48％
商品标号汽油 50％-80％
脂肪酸酯 0.2％-2％
其中，所述醇的浓度为95％以上，所述的醇为乙醇、甲醇中的一种或两种。
2、根据权利要求1所述的醇类调和汽油，其特征在于还含有：
乙醇胺 0.001％-0.01％
3、根据权利要求1或2所述的醇类调和汽油，其特征在于还含有：
C3～C4的轻烃 0.1％-1％
4、根据权利要求1～3所述的醇类调和汽油，其特征在于：所述乙醇的浓度为95％～96.5％；所述甲醇的浓度为98％以上。
5、根据权利要求1～3所述的醇类调和汽油，其特征在于：所述商品标号汽油为93号或93号以下的低标号商品汽油。
6、根据权利要求1～3所述的醇类调和汽油，其特征在于：所述的脂肪酸酯为脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯中的一种或多种。
7、根据权利要求1～3所述的醇类调和汽油，其特征在于：所述的脂肪酸酯为不饱和脂肪酸酯。
8、根据权利要求1～7所述的任一醇类调和汽油，其特征在于：所述的脂肪酸酯为脂肪酸甲酯，其含量不低于92％。
9、根据权利要求1～3所述的醇类调和汽油，其特征在于：所述的乙醇胺为一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、二甲基乙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺中的一种或多种。
10、根据权利要求1～3所述的醇类调和汽油，其特征在于：所述的C3～C4的轻烃为液化石油气。
11、一种权利要求1所述醇类调和汽油的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)常温常压下将脂肪酸酯按比例加入到醇中，搅拌均匀，制成变性燃料醇；
(2)将变性燃料醇按比例与商品标号汽油混合即成醇类调和汽油。
12、根据权利要求11所述醇类调和汽油的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，是在常温常压下将脂肪酸酯、乙醇胺按比例加入到醇中，搅拌均匀，制成变性燃料醇。
13、根据权利要求10所述醇类调和汽油的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中将C3-C4轻烃按比例缓慢注入、溶解到已混合均匀的脂肪酸酯、乙醇胺、醇中，制成变性燃料醇。
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