專利名稱：一種甲醇汽油復(fù)合添加劑及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于清潔燃料領(lǐng)域，具體涉及一種用于降低甲醇汽油飽和蒸汽壓的復(fù)合添加劑及其制備方法，以及其用于制備M15-M25甲醇汽油的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
隨著我國現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，汽車保有量逐年增長。由于汽車燃料主要來自石油產(chǎn)品，其消耗量為石油產(chǎn)量的70 %以上，石油的儲量逐年下降，導(dǎo)致石油資源逐漸枯竭，石油的供需矛盾日益突出。中國目前石油的進(jìn)口依賴度已經(jīng)超過50%，能源處于一種不安全狀態(tài)。能源與環(huán)境問題成為制約社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大問題。所以尋求替代能源將成為未來世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵。醇類是除石油、天然氣以外，內(nèi)燃機(jī)最可代用的燃料。其中甲醇作為一種良好的替代能源，具有來源廣泛、含氧量高、辛烷值高、環(huán)境污染小等優(yōu)勢，是理想的車用汽油替代品。而我國富煤、少油的能源現(xiàn)狀，也為實施煤制甲醇作為能源產(chǎn)品提供了廣闊的市場空間，因而近年來甲醇汽油作為車用燃料受到人們的廣泛關(guān)注。甲醇汽油是指在國標(biāo)車用汽油中，按體積或重量比加入一定比例的變性甲醇，經(jīng)嚴(yán)格科學(xué)工藝配制而成的一種車用清潔燃料。目前應(yīng)用的甲醇汽油主要是甲醇含量在10-30%的低比例摻燒甲醇汽油。低比例的甲醇汽油具有辛烷值高、含氧多、燃燒完全、常規(guī)排放污染物少等優(yōu)點，無需對發(fā)動機(jī)進(jìn)行任何改動。甲醇汽油可以單獨使用，也可以與成品汽油、與乙醇汽油混合使用或互換使用，靈活方便。臺架試驗和行車試驗表明使用M15甲醇汽油，尾氣常規(guī)排放CO和HC比國標(biāo)汽油分別降低23%和28%左右。2002年國家《能源節(jié)約與資源綜合利用十五規(guī)劃》已將“甲醇和乙醇替代汽油技術(shù)”列入節(jié)能發(fā)展重點技術(shù)，到2007年，甲醇燃料被國家確定為今后20-30年過渡性車用替代燃料。但是低比例甲醇汽油在推廣過程中還存在一個嚴(yán)重的問題一飽和蒸汽壓高，在高溫下容易出現(xiàn)加油機(jī)加不出油和汽車“發(fā)喘”的問題，這一問題嚴(yán)重制約著低比例甲醇汽油在全國特別是南方地區(qū)的推廣。車用汽油GB 17930-2006規(guī)定，11月1日至4月30日汽油的飽和蒸汽壓不大于88KPa ；5月1日至10月31日汽油的飽和蒸汽壓不大于74KPa。汽油為非極性的烴類混合物，飽和蒸氣壓為50 kPa-74 kPa。甲醇則是極性的含氧有機(jī)化合物。甲醇以純物質(zhì)存在時，分子間主要以氫鍵相結(jié)合，其飽和蒸氣壓較低(20° C時約14 kPa)。但是，當(dāng)甲醇按一定比例與汽油混合配制甲醇汽油時，由于汽油分子間引力弱，破壞了甲醇分子間的締合，因而溶液中甲醇的揮發(fā)能力將比純甲醇大的多，從而形成明顯的蒸氣壓正偏差，即飽和蒸汽壓升高。另外，甲醇與汽油中的一些組分會形成低沸點共沸物，飽和蒸汽壓會比基礎(chǔ)汽油高。這兩種因素使得甲醇汽油的飽和蒸汽壓比國標(biāo)汽油高10-30kpa，這就意味著，在夏季高溫炎熱的地區(qū)使用這種較高飽和蒸汽壓的低比例的甲醇(M15-M25)，就可能產(chǎn)生氣阻、供油不暢，有可能影響發(fā)動機(jī)正常工作。所以，降低控制和低比例甲醇汽油燃料的飽和蒸汽壓，滿足車用汽油GB 17930-2006對飽和蒸汽壓的規(guī)定要求，消除甲醇汽油高溫下可能產(chǎn)生的氣阻、供油不暢的技術(shù)難題，是調(diào)配生產(chǎn)M15-M25低比例甲醇汽油燃中關(guān)鍵技術(shù)之一。這對于加速低比例甲醇汽油在國內(nèi)廣泛應(yīng)用，對于中國節(jié)能減排、低碳經(jīng)濟(jì)、能源替代、能源安全、煤基甲醇產(chǎn)業(yè)鏈的延伸、煤化工的發(fā)展、煤化工與石油化工的有機(jī)結(jié)合都具有重要的意義。中國專利CN101381641A公開了一種降低甲醇汽油飽和蒸汽壓的復(fù)合添加劑，該專利通過將乙醇、丙烯醇、甲苯、硝基甲苯、環(huán)己酮、乙二胺、二甲苯、1，2-丙二醇、異戊醇、二正丁胺、異辛醇、甲基丙烯酸甲酯、正己醇、醋酸丁酯、正丙醇、異丙醚、二甲基乙酰胺、乙二醇、乙二醇乙醚、甲基異丁基甲酮、N，N-二甲基甲酰胺和環(huán)己胺以適當(dāng)?shù)谋壤旌吓浔鹊玫剿璧膹?fù)合添加劑，再將所述復(fù)合添加劑與工業(yè)乙醇混合調(diào)配成變性醇，再由變性醇與基礎(chǔ)油混合制成所需的甲醇汽油，所得的甲醇汽油可以有效降低M5-M50甲醇汽油的飽和蒸汽壓，基本消除了甲醇汽油行車過程中的氣阻現(xiàn)象。但該專利所述的復(fù)合添加劑中使用了毒性較大的硝基甲苯，而且其中的環(huán)己胺、乙二胺也具有較刺鼻的氨水味，會嚴(yán)重影響汽油的品質(zhì)。另外，其中添加的1，2-丙二醇由于極性太強(qiáng)并不適合于作為甲醇汽油的添加劑。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有技術(shù)中低比例甲醇汽油的飽和蒸汽壓較高、容易產(chǎn)生氣阻的問題，進(jìn)而提供一種適用于低比例甲醇汽油的可降低飽和蒸汽壓的復(fù)合添加劑。本發(fā)明還提供了一種飽和蒸汽壓較低的用于制備甲醇汽油的變性甲醇。本發(fā)明還提供了一種飽和蒸汽壓較低的低比例甲醇汽油。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所述的甲醇汽油復(fù)合添加劑，由如下重量份數(shù)的組分組成
助溶劑60-85份；分散穩(wěn)定劑1-5份；動力促進(jìn)劑0.01-1份；蒸汽壓調(diào)整抑制劑5-15份；橡膠溶脹抑制劑0. 1-2份；金屬腐蝕抑制劑0. 1-3份。所述的甲醇汽油復(fù)合添加劑，由如下重量份數(shù)的組分組成助溶劑75-85份；
分散穩(wěn)定劑3-5份；動力促進(jìn)劑0. 1-0. 5份；蒸汽壓調(diào)整抑制劑10-15份；橡膠溶脹抑制劑0. 5-1份；金屬腐蝕抑制劑0. 5-2份。所述助溶劑由20-30份丙二醇單戊醚、20-40份二異丙醚和20_35份碳酸二甲酯組成，以上均為重量份數(shù)。所述分散穩(wěn)定劑為二聚氧乙烯基脂肪胺、二聚氧乙烯脂肪酰胺或失水山梨糖醇脂肪酸酯中的一種。
所述動力促進(jìn)劑為甲基環(huán)戊二烯三羰基錳或二茂鐵。所述蒸汽壓調(diào)整抑制劑為甲氧基異丁酸烷基酯、異辛酸鋰、十二烷基三甲基溴化銨中的一種。所述橡膠溶脹抑制劑為2-巰基苯并噻唑。所述金屬腐蝕抑制劑為苯并三氮唑。本發(fā)明還公開了制備上述甲醇汽油復(fù)合添加劑的方法按照選定的重量份數(shù)將所述助溶劑、分散穩(wěn)定劑、動力促進(jìn)劑、蒸汽壓調(diào)整抑制劑、橡膠溶脹抑制劑和金屬腐蝕抑制劑混合均勻。本發(fā)明還提供了一種用于制備甲醇汽油的變性甲醇，包括如下重量分?jǐn)?shù)的組分 所述的甲醇汽油復(fù)合添加劑l_10wt%;
工業(yè)甲醇 90-99wt%。所述的變性甲醇，包括如下重量分?jǐn)?shù)的組分 所述的甲醇汽油復(fù)合添加劑3-8wt%;
工業(yè)甲醇 92-97wt%。本發(fā)明還提供了一種甲醇汽油，包括如下重量分?jǐn)?shù)的組分 所述的變性甲醇15-25wt% ；
汽油 75-85wt%。本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點，1、本發(fā)明所述的甲醇汽油復(fù)合添加劑能有效降低甲醇汽油的飽和蒸汽壓，即便在夏季使用，也能符合相關(guān)的規(guī)定，不會產(chǎn)生氣阻現(xiàn)象；2、本發(fā)明所述的甲醇汽油復(fù)合添加劑經(jīng)過篩選選用具有降低飽和蒸汽壓作用的甲氧基異丁酸烷基酯、異辛酸鋰或十二烷基三甲基溴化銨，并篩選得到與其配合使用的最佳組分，使得所述復(fù)合添加劑降低飽和蒸汽壓的作用大大增強(qiáng)，且所有原料均為現(xiàn)有技術(shù)中易得原料，且環(huán)保無異味；3、甲醇變性醇和M15-M25汽油可以基本滿足車用汽油GB 17930-2006對飽和蒸汽壓的規(guī)定要求，使得甲醇汽油的飽和蒸汽壓接近車用汽油的標(biāo)準(zhǔn)， 徹底消除低比例甲醇汽油在高溫炎熱的夏季可能產(chǎn)生的氣阻、供油不暢的技術(shù)難題。


為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中
圖1為本發(fā)明所示甲醇汽油復(fù)合添加劑的加工工藝流程圖。
具體實施例方式如圖1所示，所述助溶劑、分散穩(wěn)定劑、動力促進(jìn)劑、蒸汽壓調(diào)整抑制劑、橡膠溶脹抑制劑和金屬腐蝕抑制劑分別置于A、B、C、D、E、F所示的儲罐中，通過流量控制計控制添加量，并輸送至靜態(tài)混合器中混合均勻，得到所需的復(fù)合添加劑。同時將儲存于甲醇罐中的工業(yè)甲醇輸送至靜態(tài)混合器與所得的復(fù)合添加劑混合均勻，得到所需的變形甲醇，并輸送至變性醇儲罐儲存。將得到的變形甲醇控制流量與現(xiàn)有的汽油混合得到所需的低比例甲醇汽油，并輸送至成品甲醇汽油罐儲存。本發(fā)明一下各實施例的工藝流程均按照上述流程執(zhí)行并實現(xiàn)的。
實施例1
本實施例所述的甲醇汽油復(fù)合添加劑是由如下重量份的組分制備而成的丙二醇單戊醚20份、二異丙醚40份、碳酸二甲酯25份、二聚氧乙烯脂肪酰胺5份、甲基環(huán)戊二烯三羰基錳0. 03份、異辛酸鋰5份、2-巰基苯并噻唑0. 1份和苯并三氮唑0. 3份。本實施例所述的甲醇汽油復(fù)合添加劑是由如下方法制備得到的按照上述選定的重量份數(shù)將所述丙二醇單戊醚、二異丙醚、碳酸二甲酯、二聚氧乙烯脂肪酰胺、甲基環(huán)戊二烯三羰基錳、異辛酸鋰、2-巰基苯并噻唑和苯并三氮唑混合均勻，在靜態(tài)混合器中混合而成。將上述制備得到的復(fù)合添加劑5份與工業(yè)甲醇95份在靜態(tài)混合器中混合均勻，得到變性甲醇并泵入到變性甲醇儲罐中儲存。將上述儲存的變性甲醇15份與國標(biāo)93#汽油85份在靜態(tài)混合器中混合均勻，得到所需的M15甲醇汽油并泵入到甲醇汽油儲罐中儲存。上述配制的M15甲醇汽油與國家標(biāo)準(zhǔn)值及現(xiàn)有M15甲醇汽油在飽和蒸汽壓、蒸餾特性、抗低溫相分離性能、抗水性能、辛烷值等主要技術(shù)指標(biāo)見表1。
權(quán)利要求
1.一種甲醇汽油復(fù)合添加劑，其特征在于，由如下重量份數(shù)的組分組成助溶劑60-85份；分散穩(wěn)定劑1-5份；動力促進(jìn)劑0.01-1份；蒸汽壓調(diào)整抑制劑5-15份；橡膠溶脹抑制劑0. 1-2份；金屬腐蝕抑制劑0. 1-3份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇汽油復(fù)合添加劑，其特征在于，由如下重量份數(shù)的組分組成助溶劑75-85份；分散穩(wěn)定劑3-5份；動力促進(jìn)劑0. 1-0. 5份；蒸汽壓調(diào)整抑制劑10-15份；橡膠溶脹抑制劑0. 5-1份；金屬腐蝕抑制劑0.5-2份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的甲醇汽油復(fù)合添加劑，其特征在于所述助溶劑由20-30份丙二醇單戊醚、20-40份二異丙醚和20-35份碳酸二甲酯組成，以上均為重量份數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的甲醇汽油復(fù)合添加劑，其特征在于所述分散穩(wěn)定劑為二聚氧乙烯基脂肪胺、二聚氧乙烯脂肪酰胺或失水山梨糖醇脂肪酸酯中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的甲醇汽油復(fù)合添加劑，其特征在于所述動力促進(jìn)劑為甲基環(huán)戊二烯三羰基錳或二茂鐵。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的甲醇汽油復(fù)合添加劑，其特征在于所述蒸汽壓調(diào)整抑制劑為甲氧基異丁酸烷基酯、異辛酸鋰、十二烷基三甲基溴化銨中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的甲醇汽油復(fù)合添加劑，其特征在于所述橡膠溶脹抑制劑為2-巰基苯并噻唑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的甲醇汽油復(fù)合添加劑，其特征在于所述金屬腐蝕抑制劑為苯并三氮唑。
9.制備權(quán)利要求1-8任一所述的甲醇汽油復(fù)合添加劑的方法，其特征在于按照選定的重量份數(shù)將所述助溶劑、分散穩(wěn)定劑、動力促進(jìn)劑、蒸汽壓調(diào)整抑制劑、橡膠溶脹抑制劑和金屬腐蝕抑制劑混合均勻。
10.一種用于制備甲醇汽油的變性甲醇，其特征在于，包括如下重量分?jǐn)?shù)的組分權(quán)利要求1-8任一所述的甲醇汽油復(fù)合添加劑l_10wt% ；工業(yè)甲醇 90-99wt%。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的變性甲醇，其特征在于，包括如下重量分?jǐn)?shù)的組分權(quán)利要求1-8任一所述的甲醇汽油復(fù)合添加劑3-8wt% ；工業(yè)甲醇 92-97wt%。
12.—種甲醇汽油，其特征在于，包括如下重量分?jǐn)?shù)的組分權(quán)利要求10或11所述的變性甲醇15-25wt% ；汽油 75-85wt%。
全文摘要
本發(fā)明屬于清潔燃料領(lǐng)域，具體涉及一種用于降低甲醇汽油飽和蒸汽壓的復(fù)合添加劑及其制備方法，以及其用于制備M15-M25甲醇汽油的應(yīng)用。本發(fā)明所述的甲醇汽油復(fù)合添加劑，由選定重量份數(shù)的助溶劑、分散穩(wěn)定劑、動力促進(jìn)劑、蒸汽壓調(diào)整抑制劑、橡膠溶脹抑制劑、和金屬腐蝕抑制劑組成的。本發(fā)明所述的甲醇汽油復(fù)合添加劑能有效降低甲醇汽油的飽和蒸汽壓，即便在夏季使用，也能符合相關(guān)的規(guī)定，不會產(chǎn)生氣阻現(xiàn)象，徹底消除低比例甲醇汽油在高溫炎熱的夏季可能產(chǎn)生的氣阻、供油不暢的技術(shù)難題。
文檔編號C10L1/232GK102585932SQ20111045076
公開日2012年7月18日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者商紅巖, 洪正鵬 申請人:中國石油大學(xué)(華東), 北京東方紅升新能源應(yīng)用技術(shù)研究院有限公司