專利名稱：微乳化乙醇柴油燃料添加劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于復(fù)合燃料添加劑領(lǐng)域，具體是用于配制透明、穩(wěn)定性好的微乳化乙醇柴油燃料添加劑。
背景技術(shù)：
石油是不可再生的能源，為節(jié)省石油，人們相繼開發(fā)出各種混合燃料，以替代或部分替代石油能源。乙醇是一種可再生的植物資源，具有和柴油相近的各種理化性能。乙醇柴油混合燃料的使用，可減少柴油的消耗。
常溫下，95％乙醇和柴油不能互溶，即使是無水乙醇，極少量的水就會(huì)造成乙醇和柴油的相分離。這種分層后產(chǎn)生的水聚集體易引起燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室內(nèi)不穩(wěn)定燃燒，造成較差的燃燒排放，并可腐蝕燃料傳遞系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)組件等。因此，制造乙醇柴油燃料的關(guān)鍵是選擇一種添加劑，使含水乙醇和柴油兩種不互溶的液體形成穩(wěn)定的復(fù)合燃料。
美國專利4083698介紹的燃料組合物由柴油(汽油)、乙醇(甲醇)、長鏈脂肪酸鹽等組成，形成W/O的微乳液，但其添加劑長鏈脂肪酸鹽等用量較大，且溫度和時(shí)間穩(wěn)定性較差。美國專利4451265也通過使用N，N-二甲基乙醇胺和長量脂肪酸加入到乙醇和柴油的混合物中而制得了乙醇柴油微乳液，但同樣存在用量大，溫度和時(shí)間穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)。美國專利20020092228制得的柴油燃料混合物包括柴油、乙醇、脂肪酸酯、穩(wěn)定劑(烷醇胺與脂肪酸烷基酯反應(yīng)物)組成，添加劑組成復(fù)雜，生產(chǎn)工藝較復(fù)雜。專利WO0248294給出的微乳燃料包括燃料油、乙醇、水、含氮元素的表面活性劑及醇等組成，但這種添加劑對水的忍耐力較差，要求所配燃料油中含有的水一般不超過0.01％，水含量過高時(shí)，濁點(diǎn)升高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種微乳化乙醇柴油燃料添加劑，該添加劑應(yīng)用于乙醇和柴油混合物中，能形成穩(wěn)定的微乳化乙醇柴油燃料，有效解決含水乙醇柴油的分相問題。這種微乳化乙醇柴油燃料對于節(jié)約能源，減少車輛尾氣排放具有較好效果。
本發(fā)明中添加劑由乳化穩(wěn)定劑和助劑組成，其重量份數(shù)組成如下乳化穩(wěn)定劑20～40、助劑40～80。乳化穩(wěn)定劑由N-烷基丙撐二胺、烷基胺聚氧乙烯醚、烷基醇聚氧乙烯醚中的一種或一種以上混合物組成，助劑為碳原子數(shù)在5～8之間的直鏈或支鏈碳醇中的一種或一種以上混合物。
本發(fā)明所用的N-烷基丙撐二胺結(jié)構(gòu)為RCH2NHCH2CH2CH2NH2，R是碳原子數(shù)在8～20個(gè)的之間的烷基鏈。所用的烷基胺聚氧乙烯醚結(jié)構(gòu)為 R是碳原子數(shù)在8～20個(gè)的之間的烷基鏈，m+n為2～7，m、n均大于或等0。所述的烷基醇聚氧乙烯醚結(jié)構(gòu)為R(OCH2CH2)nOH，R是碳原子數(shù)在7～14個(gè)的之間的烷基鏈，n為2～7。
本發(fā)明添加劑中含有的表面活性劑在增溶了水后，形成眾多的微小油包水的反相膠團(tuán)，這些水大多被表面活性劑緊緊包圍，處于束縛狀態(tài)而形成水簇。這些受表面活性劑束縛的水簇分散于柴油中進(jìn)一步分散形成相當(dāng)穩(wěn)定狀態(tài)。在內(nèi)燃機(jī)汽缸中，每個(gè)霧化的油滴中含有眾多受束縛的水簇。這些水簇在高溫區(qū)域氣化，可以在缺氧油滴中心，與燃油烴類發(fā)生水煤氣反應(yīng)，產(chǎn)生眾多的可燃?xì)怏w，促進(jìn)了燃料的燃燒，防止了碳粒的生成。由于形成的微乳狀液液珠通常在10～100nm間，熱力學(xué)穩(wěn)定、不分層、耐高溫，使微乳化乙醇柴油成為一種可行的復(fù)合燃料。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)如下本發(fā)明添加劑應(yīng)用于乙醇柴油混合物形成的微乳化乙醇柴油燃料，透明，能在0～40℃穩(wěn)定3個(gè)月以上。該微乳化燃料的理化參數(shù)與所用柴油接近，符合燃燒要求。燃料不會(huì)腐蝕車輛發(fā)動(dòng)機(jī)部件，發(fā)動(dòng)機(jī)不需要改裝。本發(fā)明的添加劑能有效降低車輛尾氣中氮氧化物的排放。
本發(fā)明添加劑用于配制微乳化乙醇柴油燃料，工藝簡單。將添加劑按預(yù)定比例加入到乙醇中，在機(jī)械攪拌的作用下，使添加劑溶于乙醇中，再加入柴油混合即得微乳化乙醇柴油混合燃料?；旌先剂现亓糠輸?shù)組成為添加劑4～15、95％乙醇5～15、柴油85～95。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1由N-烷基丙撐二胺(其中R是碳原子數(shù)為8個(gè)的烷基鏈)16份(重量份數(shù)，下同)、烷基胺聚氧乙烯醚(R是碳原子數(shù)為8個(gè)的烷基鏈，m+n為2)4份，碳醇(碳原子數(shù)為8個(gè)的烷基直鏈)80份組成添加劑。
取4份的添加劑加入到5份的95％乙醇中，溶解，攪拌均勻，再與95份的柴油混合，即得透明的微乳化乙醇柴油。其燃燒效果同柴油，排放的尾氣比燃燒柴油排放的尾氣少。
實(shí)施例2由烷基醇聚氧乙烯醚(R是碳原子數(shù)為14個(gè)的烷基鏈，n為2)40份，碳醇(碳原子數(shù)為5個(gè)的烷基直鏈)40份組成添加劑。
取15份的添加劑加入到15份的95％乙醇中，溶解，攪拌均勻，再與85份的柴油混合，即得微乳化乙醇柴油。其燃燒效果同柴油，排放的尾氣比燃燒柴油排放的尾氣少。
實(shí)施例3由烷基胺聚氧乙烯醚(R是碳原子數(shù)為20個(gè)的烷基鏈，m+n為7)30份、碳醇(碳原子數(shù)為5和8的直鏈或支鏈碳醇的混合物)60份組成添加劑。
取10份的添加劑加入到12份的95％乙醇中，溶解，攪拌均勻，再與78份的柴油混合，即得微乳化乙醇柴油。其燃燒效果同柴油，排放的尾氣比燃燒柴油排放的尾氣少。
實(shí)施例4N-烷基丙撐二胺(R是碳原子數(shù)為20個(gè)的烷基鏈10份、烷基胺聚氧乙烯醚(R是碳原子數(shù)為8個(gè)的烷基鏈，m+n為2)10份、烷基醇聚氧乙烯醚(R是碳原子數(shù)為7個(gè)的烷基鏈，n為2)10份、碳醇(碳原子數(shù)為5、6和8的直鏈或支鏈碳醇的混合物)70份組成添加劑。
取11份的添加劑加入到11份的95％乙醇中，溶解，攪拌均勻，再與79份的柴油混合，即得微乳化乙醇柴油。其燃燒效果同柴油，排放的尾氣比燃燒柴油排放的尾氣少。
權(quán)利要求
1.一種微乳化乙醇柴油燃料添加劑，其特征在于其重量份數(shù)組成如下乳化穩(wěn)定劑20～40、助劑 40～80，所述乳化穩(wěn)定劑由N-烷基丙撐二胺、烷基胺聚氧乙烯醚、烷基醇聚氧乙烯醚中的一種或一種以上混合物組成，助劑是碳原子數(shù)在5～8之間的直鏈或支鏈碳醇中的一種或一種以上混合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微乳化乙醇柴油燃料添加劑，其特征在于所述N-烷基丙撐二胺結(jié)構(gòu)為RCH2NHCH2CH2CH2NH2，R是碳原子數(shù)在8～20個(gè)的之間的烷基鏈；所用的烷基胺聚氧乙烯醚結(jié)構(gòu)為 R是碳原子數(shù)在8～20個(gè)的之間的烷基鏈，m+n為2～7，m、n均大于或等0；所述的烷基醇聚氧乙烯醚結(jié)構(gòu)為R(OCH2CH2)nOH，R是碳原子數(shù)在7～14個(gè)的之間的烷基鏈，n為2～7。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種微乳化乙醇柴油燃料添加劑，該添加劑的重量份數(shù)組成如下乳化穩(wěn)定劑20～40、助劑40～80。乳化穩(wěn)定劑由N－烷基丙撐二胺、烷基胺聚氧乙烯醚、烷基醇聚氧乙烯醚中的一種或一種以上的混合物組成，助劑為碳原子數(shù)在5～8之間的一種和多種直鏈或支鏈中碳醇。該添加劑應(yīng)用于乙醇和柴油混合物中，能形成穩(wěn)定的微乳化乙醇柴油燃料，有效解決含水乙醇柴油的分相問題。添加到乙醇柴油的重量份數(shù)組成如下添加劑4～15、95％乙醇5～15、柴油85～95，其物理和化學(xué)性能指標(biāo)與柴油接近，且透明，穩(wěn)定性好(0～40℃穩(wěn)定3個(gè)月以上)，生產(chǎn)工藝簡單。同時(shí)，本添加劑能起到改善柴油燃燒性能、節(jié)省能源、減少排氣污染的效果。
文檔編號(hào)C10L1/22GK1635058SQ20041007723
公開日2005年7月6日 申請日期2004年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月10日
發(fā)明者章莉娟, 錢宇, 江燕斌, 陳軍, 許宏 申請人:華南理工大學(xué)