CN1928030A - 车用醇烃燃料组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车用醇烃燃料组合物，本发明涉及一种车用醇、戊烷燃料组合物，其包括轻烃(丁烷、戊烷、己烷混合烃)100重量份无水甲醇或无水乙醇3至30重量份、甲苯或二甲苯5至25重量份、助溶剂(MTBE、TAME、TBA或异丁醇)3至15重量份和阳离子氟碳表面活性剂0.004至0.04重量份，本发明产品为一种高辛烷值(RON)成本低、无腐蚀、抗磨性强的汽车清洁替代燃料。使用时尾气污染的排放降，是一种高效、节能对环境友好的汽车替代新能源。
Description
技术领域
本发明涉及一种车用燃料，更具体地说，本发明涉及一种车用醇烃燃料组合物。
背景技术
甲醇氧分子含量高达50％(汽油氧分子含量为0)，燃烧速度52米/秒(M/S)(汽油38M/S)，甲醇燃烧热值只有汽油一半，甲醇与碳氢化合物(烃)燃料混合后，在汽缸中燃烧，由于燃烧速率快，发动机汽缸平均有效压力比使用汽油提高，因此使用相同的量，汽车跑的路程与使用汽油相同。
甲醇是煤、天然气生产的产品，1.5～1.8吨煤可制1吨甲醇，成本比汽油低的多，价格只有90号汽油40％左右。轻烃(丁烷、戊烷、己烷混合烃)是石化炼厂副产品，因辛烷值低，挥发极快，故不能直接作为车用汽油使用。如何将甲醇与石化炼厂副产品轻质烃组合，使其能够用做车用燃料，是人们所十分关注的课题。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是公开一种车用醇烃燃料组合物，以克服现有技术存在的缺陷。满足有关领域发展的需要。
本发明的技术构思是这样的：
本发明设想将无水甲醇或无水乙醇、轻烃(丁烷、戊烷、己烷混合烃)和甲苯或二甲苯添加氟碳表面活性剂的混合物替代汽车汽油燃料，以提高燃料的燃烧热值和抗爆性能，又可节约燃料，同时也可降低尾气污染的排放，在石油资源紧张时期，很有贡献。
本发明的车用醇烃燃料组合物，组分的重量份如下：
轻烃(丁烷、戊烷、己烷混合烃) 100重量份
甲醇或乙醇 3-30重量份
助溶剂 3-15重量份
阳离子氟碳表面活性剂 0.004～0.04重量份
所说的轻烃(丁烷、戊烷、己烷混合烃)是石化炼厂的副产拔头油，180#溶剂油，C5组分等产品，例如天然气凝析油分离出来的戊烷馏分；
所说的助溶剂选自甲基叔丁基醚(methyl tert-butyl ether，MTBE)、甲基叔戊基醚(methyl tertamyl methyl ether，TAME)、叔丁基醇(tert-butylalcohol、TBA)或异丁醇(iso-butanol)甲苯、二甲苯等中的一种；
MTBE、TAME、TBA是优良的汽油抗爆劑，异丁醇是助溶剂亦可改善汽油的蒸发性能。甲苯、二甲苯既是助溶剂，也是辛烷值，燃烧热值改进剂。
所说的无水甲醇必须采用重量纯度为99.5％以上的无水甲醇，其产品来源于煤炭或天然气，经脱除水份处理，无水甲醇为人类期待之未来能源之一。
无水甲醇或无水乙醇相对于100重量份的轻烃(丁烷、戊烷、己烷混合烃)，添加量为3-30重量份，其添加量系依据所使用的轻烃的辛烷值(RON)而定。例如轻烃的辛烷值(RON)是84，无水甲醇的辛烷值(RON)是130；无水甲醇使用15重量份添加助溶剂MTBE 5重量份与丁烷，轻烃(丁烷、戊烷、己烷混合烃)80重量份，可以得到甲醇轻烃燃料的辛烷值(RON)为90，一般适合发动机压缩比为9.0∶1以下汽车使用，替代90号汽油。
再者，甲醇20重量份，混合轻烃75重量份，混合MTBE 5重量份，其辛烷值为93单位，适合发动机压缩比为9.3∶1以下汽车使用，替代93号汽油。无水甲醇25重量份，添加助溶剂MTBE 5重量份，混合轻烃70重量份，其辛烷值为95单位，适合发动机压缩比9.5∶1汽车使用，替代95号汽油。无水甲醇重量份30，添加助溶剂5重量份，混合轻烃65重量份，其辛烷值在97，适合发动机压缩比9.5∶1～10∶1发动机使用，替代97号高标准汽油。
由于无水甲醇或无水乙醇与轻烃(丁烷、戊烷、己烷混合烃)在常温下均能互溶，在互溶后容易分层，特别是当汽温低于15℃时，互溶性差，针对这项缺点，可以使用氟碳表面活性剂、该剂具有既亲水又亲油的特性，扩散性极强，且均匀的附着在甲醇与碳氢化合物(烃、芳烃)分子的界面，并在金属与橡胶表面形成一层较薄的膜，有较强的防腐蚀、防锈和抗磨效果；必要时使用助溶剂来解决此项问题。而无水甲醇或无水乙醇与轻烃在气温15℃以上时，互溶性较好，因此需减少助溶剂添加量。相對於100重量份的轻烃(丁烷、戊烷、己烷混合烃)，助溶剂使用0-25重量份亦可，当温度较高时，不必添加助溶剂即可达成目的。
所说的氟碳表面活性剂为氟烷基胺盐或季铵盐阳离子氟碳表面活性剂，选自式(1)、(2)或(3中的一种或其混合物：
(1)含氟烷基胺季铵盐阳离子氟碳表面活性剂：
(CF3)2CF(CF2)6CH2CH(OH)CH2N+(CH3)3I-
(2)全氟烷基酰胺季铵盐阳离子氟碳表面活性剂：
C7F15CONH(CH2)3N+(CH3)3I-
(3)氟烷基胺盐阳离子氟碳表面活性剂：
〔F(CF2)8CH(OH)CH2〕2NCH2CH2NH2·H2SO4
相对于100重量份的轻烃(丁烷、戊烷、己烷混合烃)，氟碳表面活性剂的添加量为0.004至0.04重量份，较佳为0.006重量份。在本发明中，(1)含氟烷基胺季铵盐阳离子氟碳表面活性剂、(2)全氟烷基酰胺季铵阳离子氟碳表面活性剂、(3)氟烷基胺塩型阳离子氟碳表面活性剂，可以择一使用或混合使用。
上海地区的氟碳表面活性剂商品「马叻威(MARAVILLA)」可使用于本发明，其系上海文景精细化工有限公司出品，100重量份的丁烷、戊烷、己烷混合的轻烃，马叻威(MARAVILLA)之添加量为0.004至0.04重量份，较佳为0.006重量份。
本发明之车用醇烃燃料之配制方法，包括有下列步骤：
将氟碳表面活性剂、助溶剂例如MTBE、TAME、TBA或甲苯、二甲苯异丁醇可以择一使用，加入无水甲醇或无水乙醇均匀混合，再与适当用量的轻烃(丁烷、戊烷、己烷混合烃)混合而成车用醇烃燃料。
本发明产品为一种高热值高辛烷值(RON)□成本低、无腐蚀、抗磨性强的汽车清洁替代燃料。使用时尾气污染的排放降低□是一种高效、节能□对环境友好的汽车替代新能源。此种新能源符合世界保护地球环境的京都预定书的要求又符合目前世界能源的多元化，其利用石化炼油厂利用价值较低的副产原料，利用本专利加以处理后，即可成为汽车使用并可以节省汽车燃料费用的支出，是一有利于地球环境人类未来生存空间，更是一项利国利民的新发明。
具体实施方式
本发明之详细方法，应用原理，作用与功效，则请参下列所作之说明，即可得到完全的了解。
实施例1
配方：
(1)轻烃(丁烷、戊烷、己烷混合烃) 70重量份
(2)无水甲醇 15重量份
(3)甲苯(或二甲苯) 10重量份
(4)甲基叔丁基醚(MTBE) 5重量份
(5)(CF3)2CF(CF2)6CH2CH(OH)CH2N+(CH3)3I- 0.006重量份
以上组份(2)无水甲醇、(3)MTBE和(4)氟碳表面活性剂混合均匀，再加入组分(1)轻烃(丁烷、戊烷、己烷混合烃)共同调配成辛烷值(RON)为93个单位的车用醇轻烃燃料产品。
在本实施例的配方中，组分(5)为含氟烷基胺季铵塩型阳离子氟碳表面活性剂，其也可以改用为全氟烷基酰胺季铵塩型阳离子氟碳表面活性剂，例如C7F15CONH(CH2)3N+(CH3)3I-；或者氟烷基胺塩型阳离子氟碳表面活性剂，例如〔F(CF2)8CH(OH)CH2〕2NCH2CH2NH2·H2SO4。组分(4)MTBE可以使用异丁醇、TBA或TAME替代的。
实施例2
配方
(1)轻烃(丁烷、戊烷、己烷混合烃) 50重量份
(2)无水甲醇 25重量份
(3)甲苯 20重量份
(4)甲基叔丁基醚(MTBE) 5重量份
(5)C7F15CONHC3H6N+(CH3)3I- 0.008重量份
在本实施例配方的操作方式如同前述第1实施例配方，将组分(1)、(2)、(3)、(4)、(5)共同调配成辛烷值(RON)为93个单位的车用醇烃燃料产品，在本实施例的配方中，组成为一种全氟烷基酰胺季铵盐阳离子氟碳表面活性剂，其还可以改用含氟烷基胺季铵基型阳离子氟碳表面活性剂〔参照前述第1实施例配方的组分(5)〕，或者，改用氟烷基胺盐阳离子氟碳表面活性剂，例如〔F(CF2)8CH(OH)CH2〕2NCH2CH2NH2·H2SO4。组分(4)MTBE可以使用异丁醇、TBA或TAME替代的。
实施例3
配方
(1)轻烃(丁烷、戊烷、己烷混合烃) 45重量份
(2)无水甲醇 30重量份
(3)甲苯 20重量份
(4)甲基叔丁基醚(MTBE) 5重量份
(5)马叻威(MARAVILLA) 0.006重量份
依前述第1实施例配方的操作方式，将组分(1)、(2)、(3)、(4)、(5)共同调配成辛烷值(RON)为97个单位的车用醇烃燃料产品。本实施例配方中的组分(3)马叻威(MARAVILLA)为商品名，是中国上海文景精细化工有限公司出品的一种氟碳表面活性剂商品。
在第3实施例配方中的组分(4)甲基叔丁基醚(MTBE)可改用甲基叔戊基醚(TAME)、TBA或异丁醇，它们可以择一使用或者混合使用。
实施例4
配方：
(1)轻烃(丁烷、戊烷、己烷混合烃) 57重量份
(2)无水甲醇 20重量份
(3)二甲苯 20重量份
(4)异丁醇 3重量份
(5)(CF3)2CF(CF2)6CH2CH(OH)CH2N+(CH3)3I- 0.006重量份
以上组份(2)无水甲醇和(3)氟碳表面活性剂混合均匀，再加入组分(1)轻烃(丁烷、戊烷、己烷混合烃)共同调配成辛烷值(RON)为95个单位的车用醇轻烃燃料产品。
在本实施例的配方中，组分(5)为含氟烷基胺季铵塩型阳离子氟碳表面活性剂，其也可以改用为全氟烷基酰胺季铵塩型阳离子氟碳表面活性剂，例如C7F15CONHC(H2)3N+(CH3)3I-；或者氟烷基胺盐阳离子氟碳表面活性剂，例如〔F(CF2)8CH(OH)CH2〕2NCH2CH2NH2·H2SO4。
由上可知，本发明的车用醇轻烃燃料，确实提供一种改善传统燃料油的方法，本发明的的车用醇轻烃燃料产品与传统低辛烷值(RON)低热值燃料油作比较，其优点如下：
(1)本发明是利用炼油厂副产品轻烃或天然气凝析油分离出来的戊烷馏分作能源综合利用，以节省能源，使用甲苯或二甲苯提高辛烷值和燃烧热值。使用甲基叔丁基醚(MTBE)、甲基叔戊基醚(TAME)、TBA、异丁醇等助溶剂，有助于环境污染之改良。
(2)本发明所配制的高辛烷值(RON)车用醇烃燃料，其燃烧可达到完全而节省燃料，并可改善发动机的工作特性，使尾气污染的排放降最低，且可减少喷油嘴、燃烧室的积碳发生，以延长机械的寿命。
(3)本发明车用醇烃燃料辛烷值(RON)可达到90～97，由于使用较多量的无水甲醇，甲醇氧分子含量高达50％，热效率比汽油高12％以上，在高压缩比发动机上使用，发动机动力性、加速性可比使用相同型号的汽油提高10％，燃烧成本可比使用相同标号的汽油下降20％左右，CO、碳氢化合物(以HC表示)、NOx排放比使用相同标号的汽油下降90％以上，是一种高效、节能、对环境友好的汽车替代新能源。
需要说明的是，以上所述仅为本发明的优选具体的实施例，若依本发明的构想所作的改变，其产生的功能作用，仍未超出说明书所涵盖的精神时，均应在本发明的范围内。
Claims (6)
1.一种车用醇烃燃料组合物，其特征在于，组分的重量份如下：
轻烃(丁烷、戊烷、己烷混合烃) 100重量份
无水甲醇或无水乙醇 3-30重量份
助溶剂 3-15重量份
阳离子氟碳表面活性剂 0.004～0.04重量份。
2.根据权利要求1所述的车用醇烃燃料组合物，其特征在于，所说轻烃(丁烷、戊烷、己烷混合烃)是石化炼厂的副产品。
3.根据权利要求1所述的车用醇烃燃料组合物，其特征在于，所说的助溶剂选自甲基叔丁基醚、甲基叔戊基醚、叔丁基醇或异丁醇中的一种。
4.根据权利要求1所述的车用醇烃燃料组合物，其特征在于，所说的无水甲醇采用重量纯度为99.5％以上的无水甲醇。
5.根据权利要求1～4的车用醇烃燃料组合物，其特征在于，所说的氟碳表面活性剂为氟烷基胺盐或季铵盐阳离子氟碳表面活性剂，选自式(1)、(2)或(3)中的一种或其混合物：
(1)含氟烷基胺季铵盐阳离子氟碳表面活性剂：
(CF3)2CF(CF2)6CH2CH(OH)CH2N+(CH3)3I-
(2)全氟烷基酰胺季铵盐阳离子氟碳表面活性剂：
C7F15CONH(CH2)3N+(CH3)3I-
(3)氟烷基胺盐阳离子氟碳表面活性剂：
〔F(CF2)8CH(OH)CH2〕2NCH2CH2NH2.H2SO4。
6.根据权利要求1～4任一项所述的车用醇烃燃料组合物，其特征在于，100重量份的轻烃(丁烷、戊烷、己烷混合烃)，氟碳表面活性剂添加量为0.006重量份。
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| PB01 | Publication | ||
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Open date: 20070314 |