甲醇變性劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明有關(guān)于一種甲醇變性劑及其制備方法和應(yīng)用。該甲醇變性劑由下列體積份的組分制備而成組成：5-20份的甲基叔丁基醚，1-4份的油酸甲酯，1-6份的二甲氧基甲烷，1-4份的丙酮，0.5-2份的乙醇胺，0.05-0.2份的甲基苯駢三氮唑，0.05-0.2份的巰基苯駢噻唑，0.2-1份的棕櫚酸異丙酯，0.1-0.5份的甲基環(huán)戊二烯基三羰基錳。該甲醇變性劑加入甲醇后所得到的變性甲醇與甲醇合成汽油及其它醇醚燃料配制成的甲醇汽油可提供一種新型車用能源，其動(dòng)力性能與93#汽油一致，綜合使用成本降低20％以上，排放可降低20-80％。
【專利說(shuō)明】甲醇變性劑及其制備方法和應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及新能源【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種甲醇變性劑及其制備方法和在生產(chǎn)甲醇汽油工業(yè)中的應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002]因汽車的普及，其排放尾氣中的一氧化碳、氮氧化物、碳?xì)浠衔铩⒍趸虻扔泻ξ镔|(zhì)及PM2.5的超標(biāo)，日益影響大氣環(huán)境與人們的健康。新能源汽車如純電動(dòng)汽車等由于續(xù)航問(wèn)題，充電問(wèn)題、成本問(wèn)題尚待解決，普及推廣尚須時(shí)日。當(dāng)前車用汽油由于石油資源的限制，價(jià)格節(jié)節(jié)高升，已成為全世界迫切期望所解決的問(wèn)題。
[0003]中國(guó)專利CN101880556A，該專利添加劑所得到的變性甲醇是與石油提煉汽油配兌，未擺脫對(duì)石油的依賴。由于石油提煉汽油成分比較復(fù)雜，除了烴類外還含有較多的含氧有機(jī)物如環(huán)烷酸，酚等，及含氮有機(jī)物如吡啶，吡咯及胺類，還含有有機(jī)硫化合物如硫醇、硫醚等。而MTG汽油則絕大多數(shù)為烴類，因?yàn)樗臉O性遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于普通汽油，當(dāng)與強(qiáng)極性的甲醇混合時(shí)更加困難，因而采用CN101880556A專利的添加劑所得到的變性甲醇無(wú)法在MTG汽油上使用，必須改變變性劑的配方成分、比例。目前，甲醇合成汽油(MTG)技術(shù)與醇醚燃料聚甲氧基縮甲醛(DMM3-8)合成技術(shù)已成熟，二者均以甲醇為起始原料，但一般需2-3噸甲醇才能得到I噸產(chǎn)品，因而在成本上不具優(yōu)勢(shì)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種變性甲醇添加劑，將該添加劑以一定比例加入甲醇中使之變性，所得到的變性甲醇再與甲醇合成汽油(MTG)和其它醇醚燃料如聚甲氧基縮甲醛(DMM3-8)混配而得到本發(fā)明最終產(chǎn)品。其特點(diǎn)在于完全脫離由石油提煉的汽油。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
[0006]一種甲醇變性劑，由下列化合物組成:5-20體積份的甲基叔丁基醚，1-4體積份的油酸甲酯，1-6體積份的二甲氧基甲烷(甲縮醛)，1-4體積份的丙酮，0.5-2體積份的乙醇胺，0.05-0.2體積份的甲基苯駢三氮唑(TTA)，0.05-0.2體積份的巰基苯駢噻唑(MBT)，0.2-1體積份的棕櫚酸異丙酯，0.1-0.5體積份的甲基環(huán)戊二烯基三羰基錳(MMT)。
[0007]優(yōu)選的，所述甲醇變性劑，由10體積份的甲基叔丁基醚，2體積份的油酸甲酯，3體積份的二甲氧基甲烷(甲縮醛)，2體積份的丙酮，I體積份的乙醇胺，0.1體積份的甲基苯駢三氮唑(TTA)，0.1體積份的巰基苯駢噻唑(MBT)，0.5體積份的棕櫚酸異丙酯，0.2體積份的甲基環(huán)戊二烯基三羰基錳(MMT)組成。
[0008] 甲基苯駢三氮唑，簡(jiǎn)稱TTA，分子式為C7H7N3。純品系白色顆?；蚍勰?-甲基苯駢三氮唑與5-甲基苯駢三氮唑的混合物，難溶于水，溶于醇、苯、甲苯、氯仿等有機(jī)溶劑，可溶于稀堿液。易吸濕，主要是金屬(如銀、銅、鉛、鎳、鋅等)的防銹劑和緩蝕劑。MBT可以作為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的銅緩蝕劑。緩蝕作用主要依靠和金屬銅表面上的活性銅原子或銅離子發(fā)生一種化學(xué)吸附作用，或進(jìn)而發(fā)生螯合作用從而形成一層致密而牢固的維護(hù)膜。TTA與MBT做為緩蝕劑，與金屬表面形成薄膜，避免鋼、銅等金屬件的腐蝕。
[0009]二甲氧基甲烷，又名甲縮醛，為無(wú)色澄清易揮發(fā)可燃液體，與多數(shù)有機(jī)溶劑混溶。在此主要作為溶劑，溶解TTA與MBT制成溶液A。因易于揮發(fā)，可有利于發(fā)動(dòng)機(jī)的冷啟動(dòng)。
[0010]MMT是一種汽車燃油添加劑，煉油廠用它，可以提高燃油的品質(zhì)，降低成本。在此作為助燃劑，加入后增加動(dòng)力降低爆震。
[0011]丙酮，為無(wú)色液體，能與水、乙醇、N，N-二甲基甲酰胺、氯仿、乙醚及大多數(shù)油類混溶。在此主要作為溶劑，溶解MMT，制成溶液B。因易于揮發(fā)，也有利于發(fā)動(dòng)機(jī)的冷啟動(dòng)。
[0012]甲基叔丁基醚用作汽油添加劑，具有優(yōu)良的抗爆性；它與汽油的混溶性好，吸水少，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。同時(shí)作為混勻劑，使極性分子甲醇與非極性分子MTG均勻混合，保持長(zhǎng)期不分層。
[0013]油酸甲酯由甲醇與油酸經(jīng)酯化而得，通常作為去垢劑、乳化劑、潤(rùn)濕劑及穩(wěn)定劑的中間體。在此變性劑中作為勻混劑，使極性分子甲醇與非極性分子MTG融合的更穩(wěn)定。棕櫚酸異丙酯具有優(yōu)異的潤(rùn)滑作用與去除汽缸中積炭的作用。乙醇胺為堿性有機(jī)物，它可中和甲醇在久置后氧化生成的少量酸或其他原料中帶入的微量酸性雜質(zhì)。
[0014]本發(fā)明還提供一種甲醇變性劑的制備方法，包括以下步驟:
[0015](I)在攪拌下于室溫將TTA與MBT溶解在甲縮醛中配制成溶液A ;
[0016](2)在攪拌下將甲基環(huán)戊二烯基三羰基錳(MMT)溶解在丙酮中配成溶液B ；
[0017](3)在反應(yīng)釜中泵入甲基叔丁基醚，30-50轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速下依次加入油酸甲酯、所述溶液A、所述溶液B、棕櫚酸異丙酯、乙醇胺，所有物料加完后再攪拌15-30分鐘，制得甲醇變性劑。所述甲醇變性劑溶液為清亮均勻的液體。
[0018]本發(fā)明還提供一種應(yīng)用甲醇變性劑制備的甲醇汽油(MTG)，其特征在于，由體積百分比的下列物質(zhì)組成:3-4 %的所述甲醇變性劑，36-77 %的甲醇，15-50 %的甲醇合成汽油，5-10%的醇醚燃料聚甲氧基縮甲醛(DMM3-8)。其中DMM3-8的化學(xué)式為CH3O(CH2O)nCH3,
(3蘭η蘭8)。
[0019]制備上述甲醇汽油的方法為，在帶攪拌的反應(yīng)釜中依次泵入36-77體積份的甲醇、15-50體積份的MTG汽油、5-10體積份的DMM3-8，3-4體積份的甲醇變性劑，于20-40轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速下在20-30°C以下攪拌10-20分鐘即得到均勻的甲醇汽油。
[0020]本發(fā)明所得的產(chǎn)品可完全替代93#汽油使用，對(duì)汽車不需做任何改動(dòng)，由于采用大量廉價(jià)的甲醇替代了昂貴的汽油，故實(shí)際使用綜合成本降低20%以上，極具實(shí)用性。由于使用的變性甲醇、MTG汽油及其它醇醚燃料均由基礎(chǔ)原料甲醇提供，故可標(biāo)做MlOO甲醇汽油，可完全擺脫石油資源。使用此甲醇汽油的排放量比93#汽油減少20%-80%,排放量大大下降，極利于環(huán)境保護(hù)。同時(shí)，本發(fā)明工藝簡(jiǎn)便易行，對(duì)生產(chǎn)條件要求不高，配制過(guò)程無(wú)三廢生成。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面將結(jié)合本發(fā)明中的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0022]實(shí)施例一
[0023]在攪拌下于室溫將0.1體積份的甲基苯駢三氮唑與0.1體積份的巰基苯駢噻唑溶解在3體積份的二甲氧基甲烷中配制成溶液A備用；在攪拌下將0.2體積份的甲基環(huán)戊二烯基三羰基錳溶解在2體積份的丙酮中配成溶液B備用；在反應(yīng)釜中泵入10體積份的甲基叔丁基醚，30-50轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速下依次加入2體積份的油酸甲酯、所述溶液A、所述溶液B、0.5體積份的棕櫚酸異丙酯、I體積份的乙醇胺，所有物料加完后再攪拌25分鐘，制得甲醇變性劑。
[0024]實(shí)施例二
[0025]在攪拌下于室溫將0.2體積份的甲基苯駢三氮唑與0.05體積份的巰基苯駢噻唑溶解在I體積份的二甲氧基甲烷中配制成溶液A備用；在攪拌下將0.1體積份的甲基環(huán)戊二烯基三羰基錳溶解在I體積份的丙酮中配成溶液B備用；在反應(yīng)釜中泵入5體積份的甲基叔丁基醚，30-50轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速下依次加入I體積份的油酸甲酯、所述溶液A、所述溶液B、
0.2體積份的棕櫚酸異丙酯、0.5體積份的乙醇胺，所有物料加完后再攪拌30分鐘，制得甲醇變性劑。
[0026]實(shí)施例三
[0027]在攪拌下于室溫將0.05體積份的甲基苯駢三氮唑與0.2體積份的巰基苯駢噻唑溶解在6體積份的二甲氧基甲烷中配制成溶液A備用；在攪拌下將0.5體積份的甲基環(huán)戊二烯基三羰基錳溶解在4體積份的丙酮中配成溶液B備用；在反應(yīng)釜中泵入20體積份的甲基叔丁基醚，30-50轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速下依次加入4體積份的油酸甲酯、所述溶液A、所述溶液B、1體積份的棕櫚酸異丙酯、2體積份的乙醇胺，所有物料加完后再攪拌15分鐘，制得甲醇變性劑。
[0028]實(shí)施例四
[0029]在具通風(fēng)設(shè)施的防爆車間中于200升反應(yīng)釜內(nèi)依次泵入甲醇36升、MTG汽油50升、DMM3-810升與變性劑4升，在攪拌速度30轉(zhuǎn)/分，溫度28°C攪拌15分鐘，即到淡淺黃色、均勻液體即為甲醇汽油。
[0030]實(shí)施例五
[0031]在具通風(fēng)設(shè)施的防爆車間中于200升反應(yīng)釜內(nèi)依次泵入甲醇77升、MTG汽油15升、DMM3-85升與變性劑3升，在攪拌速度30轉(zhuǎn)/分，溫度25°C攪拌15分鐘，即到淡淺黃色、均勻液體即為甲醇汽油。
[0032]實(shí)施例六
[0033]在具通風(fēng)設(shè)施的防爆車間中于200升反應(yīng)釜內(nèi)依次泵入甲醇50升、MTG汽油40升、DMM3-86.5升與變性劑3.5升，在攪拌速度30轉(zhuǎn)/分，溫度25°C攪拌15分鐘，即到淡淺黃色、均勻液體即為甲醇汽油。
[0034]實(shí)施例七
[0035]道路應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，同路段同等條件對(duì)比。
[0036]地點(diǎn):都江堰市至大邑縣來(lái)回；
[0037]車型:小型普通客車；
[0038]型號(hào):長(zhǎng)城牌CC646KM07哈弗，裝備質(zhì)量:1720 kg。
[0039]93 #汽油10升行駛126公里，每百公里油耗為7.9升。變性甲醇MTG汽油10升行駛115公里，每百公里油耗為8.7升。不同怠速下的排放量如表1所示。
[0040]表1本發(fā)明制得的甲醇汽油與93#汽油的排放量對(duì)照表

【權(quán)利要求】
1.一種甲醇變性劑，其特征在于，由以下組分制備而成:5-20體積份的甲基叔丁基醚，1-4體積份的油酸甲酯，1-6體積份的二甲氧基甲烷，1-4體積份的丙酮，0.5-2體積份的乙醇胺，0.05-0.2體積份的甲基苯駢三氮唑，0.05-0.2體積份的巰基苯駢噻唑，0.2-1體積份的棕櫚酸異丙酯，0.1-0.5體積份的甲基環(huán)戊二烯基三羰基錳。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇變性劑，其特征在于，由以下組分制備而成:10體積份的甲基叔丁基醚，2體積份的油酸甲酯，3體積份的二甲氧基甲烷，2體積份的丙酮，I體積份的乙醇胺，0.1體積份的甲基苯駢三氮唑，0.1體積份的巰基苯駢噻唑，0.5體積份的棕櫚酸異丙酯，0.2體積份的甲基環(huán)戊二烯基三羰基錳。
3.一種制備如權(quán)利要求1或2中所述甲醇變性劑的方法，其特征在于包括以下步驟: (1)在攪拌下于室溫將所述甲基苯駢三氮唑與所述巰基苯駢噻唑溶解在所述二甲氧基甲烷中配制成溶液A ; (2)在攪拌下將所述甲基環(huán)戊二烯基三羰基錳溶解在所述丙酮中配成溶液B; (3)在反應(yīng)釜中泵入所述甲基叔丁基醚，30-50轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速下依次加入所述油酸甲酯、所述溶液A、所述溶液B、所述棕櫚酸異丙酯、所述乙醇胺，所有物料加完后再攪拌15-30分鐘，制得所述甲醇變性劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述甲醇變性劑在制備甲醇汽油中的應(yīng)用。
5.根據(jù)權(quán)利要 求4所述的應(yīng)用，其特征在于，由下列體積份的組分制備所述甲醇汽油:3-4體積份的所述甲醇變性劑，36-77體積份的甲醇，15-50體積份的甲醇合成汽油，5_10體積份的醇醚燃料聚甲氧基縮甲醛。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用，其特征在于，該甲醇汽油由下述步驟制成:在帶攪拌的反應(yīng)釜中依次泵入所述甲醇、所述甲醇合成汽油、5-10體積份的醇醚燃料聚甲氧基縮甲醛，所述甲醇變性劑，于20-40轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速下在20-30°C攪拌10-20分鐘。
【文檔編號(hào)】C10L1/19GK104130811SQ201410393160
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月12日
【發(fā)明者】李珍發(fā) 申請(qǐng)人:李珍發(fā)