一种醇基燃料制备方法技术

一种醇基燃料制备方法，涉及一种燃料制备方法，本发明专利技术为提供一种基于甲醇来源的高热值醇基燃料复配方法，通过在甲醇和汽油、甲醇和柴油或甲醇和石脑油，或者甲醇和上述三种任意混合的混合溶液中加入甲缩醛、三聚甲醛、多聚甲醛或它们的混合物，经过简单的机械搅拌，混合后得到透明均匀醇基燃料。该方法具有廉价、环保、低毒害，在解决燃料和甲醇不互溶问题的同时大大提高醇基燃料热值等优点。而且该方法所需原料廉价易得且整个流程操作简单，同时该方法不产生任何污染环境的化学物质，是一种极其清洁的助溶剂，属于环境友好型的工艺路径，适宜实现工业化生产。

Method for preparing alcohol based fuel

An alcohol based fuel preparation method, relates to a fuel preparation method, the invention provides a compound value method of alcohol based fuel heat source based on methanol, methanol and gasoline, in methanol and diesel or methanol and naphtha, or adding methanol and the above three kinds of arbitrary mixed mixed solution of methylal formaldehyde, paraformaldehyde, or mixtures thereof, after simple mechanical stirring, mixing to obtain transparent and uniform alcohol based fuel. The method has the advantages of low cost, environmental protection and low toxicity, and can greatly improve the calorific value of the alcohol based fuel while solving the problem that the fuel and methanol are not miscible. But this method needs cheap material and the whole process is simple, chemical substances and the method does not produce any pollution to the environment, is an extremely clean solvent, process is environmentally friendly, suitable for industrialized production.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种燃料制备方法，特别是涉及一种醇基燃料制备方法。
技术介绍
当前供暖、发电、汽车等行业的发展对于燃料能源需求越来越大，随着传统燃料能源中易开采的煤炭、油田等不可再生资源的不断枯竭，传统燃料的开采压力和难度逐渐增加。据相关文献报道截至2012年，煤炭在全球一次性能源消费中所占比重达到历史新高29.9%，我国煤炭消耗量占一次性能源消耗的比重高达68.5%。我国煤炭消耗总量由1978年的5.66亿吨增加到2012年的35.4吨，年增长率高达5.38%，而储采比仅有31年。同时，21世纪初，全球已探明的石油可采贮量为1476吨，按照美国能源部预测每年油耗增加2%，只能维持25~30年。而且我国的石油贮量丰度低于全球的平均值，已探明的可采贮量只剩33亿吨。除了资源问题迫在眉睫，全球环境也受到了严重的威胁。随着人们对石化燃料的大量使用，每年石化燃料燃烧大约产生CO2370亿吨，产生温室的效应，致使全球变暖，两极冰川融化，海平面上升，严重破坏了自然生态循环系统。同时石化燃料的燃烧还向空气中排放了大量的SO2、NOx、烟尘等有害物质，是酸雨、光化学烟雾、水污染、臭氧层破坏等一系列环境问题的主要根源。为了解决上述的一系列问题，人们开始寻求新的清洁燃料，醇基燃料就是其一。甲醇是一种具有和石化燃料相似物理性质的可再生资源，同时其燃烧后排放的温室气体要比石化燃料少得多，使用甲醇作为燃料可有效降低温室效应气体的排放但是甲醇燃烧的热值相对于石化燃料要低得多，因此，目前工业上采用甲醇和石化燃料的混合物即醇基燃料作为主要的工业燃料。由于甲醇的极性大，不能很好地与非极性的石化燃料互溶，所以工业上采用向醇基燃料中添加助溶剂助溶剂的方法，使甲醇与石化燃料充分互溶，但目前有报道的醇基燃料助溶剂在添加量、成本、助溶效果及燃烧热值的提高上都存在一些不足，如王宏等在CN101544919专利中以精脂肪醇、烷基酚聚醚、甲基叔丁基醚、脂肪酸甲酯等为原料，反应需要对反应釜抽真空、升温，搅拌，再通过冷凝器冷却等一系列操作才能制备得到助溶剂。这种制备方法原料种类多样，成本高且不易得到，并且该反应需要用到抽真空和冷凝的装置，制备条件复杂苛刻，操作成本高，不利于大批量的工业生产。CN103013586A专利中孙建国等人以异丙醇、液体石蜡、石油酸、石油苯、正辛烷等为原料，通过泵循环或加气搅拌制得添加剂。该制备方法的原料本身有毒有害，石油苯燃烧后也会产生有毒物质，而且助溶剂不易充分燃烧残留的固体颗粒污染环境。操作过程需要用到的泵循环或气搅拌对生产设备也有较高要求。苏志勇等人在CN105038873A专利中将轻芳烃、二甲基硅油、二氯甲烷和煤水浆等原料加到醇基柴油中加盖反应10-14小时，每隔2-4小时用泵将物料反冲0.5-1分钟，反应完成后静置2-4小时，过滤后得到醇基燃料。该反应二氯甲烷是致癌物质，水煤浆燃烧后会产生有毒的固体颗粒，同时该反应需要不断地用泵冲洗，反应后还需要过滤，不利于工业上的大规模生产。目前工业上的醇基燃料所需原料成本高，操作设备复杂，反应条件苛刻，不能充分燃烧，热值低，燃烧后产生大量有毒有害物质和固体颗粒残留污染环境。因此，开发廉价、环保、低毒害的用于醇基燃料助溶剂具有广阔的市场前景以及重要的经济价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种醇基燃料制备方法，本专利技术助溶剂具有廉价、环保、低毒害，解决燃料和甲醇不互溶问题的同时大大提高醇基燃料热值的特点，醇基燃料助溶剂通过在常温常压下向甲醇和汽油、柴油或石脑油的混合溶液中加入甲缩醛、三聚甲醛、多聚甲醛或它们的混合物经过简单的混合搅拌均匀即可制备得到。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种醇基燃料制备方法，所述方法包括以下过程：向甲醇和汽油、柴油或石脑油的混合溶液中加入甲缩醛、三聚甲醛、多聚甲醛或它们的混合物，经过混合搅拌均匀即可；助溶剂采用甲缩醛，三聚甲醛，多聚甲醛中的至少一种或其混合物；甲缩醛、三聚甲醛、多聚甲醛或其混合物的比例为5%—25%；醇基燃料的燃料为汽油，柴油，石脑油中的至少一种或其混合物；醇基燃料的燃料汽油、柴油或石脑油所占比例为5%—35%；醇基燃料的醇基为甲醇、乙醇或其他常见醇类的一种或多种。本专利技术的优点与效果是：本专利技术方法简单易行，不需要任何特殊的操作设备，而且我们的原料甲缩醛、三聚甲醛多聚甲醛都是极其廉价易得的物质，甲缩醛更是一种国家允许添加的标准柴油添加剂，通过本方法制备得到的助溶剂燃烧产物为水和二氧化碳，不存在任何环境污染问题，是一种极其清洁的助溶剂。助溶剂在醇基燃料中加入少量即可达到使燃料和甲醇互溶的效果，经过测试加入助溶剂的醇基燃料燃烧热值可提高10-30个百分点以上，且醇基燃料燃烧十分充分不存在因燃烧不充分而导致的设备积碳和排放物中含有未完全燃烧颗粒的情况。相较于目前市面上的其他醇基燃料添加剂，制得的助溶剂具有更的工业应用化前景。附图说明图1为以多聚甲醛为助溶剂时助溶剂添加量对醇基燃料热值的影响图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进行详细说明。本专利技术提供了一种使用廉价甲缩醛，三聚或多聚甲醛为助溶剂制备醇基燃料的方法。本专利技术所述的一种醇基燃料，由以下成分及重量百分比制成：甲醇5%～80%，甲缩醛5%～90%，三聚甲醛5%～10%，多聚甲醛5%～10%。制备时，按照上述成分及重量百分比称取后，在常温下将其放入容器进行搅拌、均匀即可。对于本专利技术而言，希望通过添加适量的助溶剂，如甲缩醛，三聚甲醛，多聚甲醛等来增加以甲醇为主要成分的醇基燃料在普通燃料中的比例。通过添加助溶剂解决了传统燃料与甲醇等醇基燃料互溶性小的问题。同时考虑到了助溶剂的成本问题，使得混合后的成品更具有市场优势。实施例1在常温常压条件下，97号汽油10%与5%～20%助溶剂甲缩醛和70～85%工业甲醇混合制备。制备时按照上述成分及重量百分比称取后，在常温下将其放入容器进行搅拌、混合均匀即可。表Ⅰ以甲缩醛为助溶剂的醇基燃料物化性质比较5①：甲缩醛的加入使工业甲醇和汽油的互溶性增加。由表Ⅰ可以看出：①混合醇基燃料具有很高的热值。按不同比例混合的燃料中理论混合热值均不低于26MJ/kg，弥补了单纯甲醇燃料热值不足的问题，完全可以应用于锅炉中。②混合醇基燃料中蒸汽压也符合要求。在常温下不易发生挥发。③混合醇基燃料在常温常压下静置半个月也没有出现分层现象，所以产品的相稳定性较好，减少了安全隐患。④混合醇基燃料的辛烷值也较高，抗爆性能高。综上所述，加入了助溶剂后解决了甲醇和汽油不互溶的问题，同时在不增加太高成本的同时提高了燃料的性价比。实施例2在常温常压条件下，0号柴油10%与助溶剂三聚甲醛5～30%和工业甲醇60～85%混合制备。制备时按照上述成分及重量百分比称取后，在常温下将其放入容器进行搅拌、混合均匀即可。表Ⅱ以三聚甲醛为助溶剂的醇基燃料物化性质比较5①：随着三聚甲醛添加量的增加，柴油和工业甲醇的互溶性显著增加。①由表Ⅱ可以看出，加入助溶剂三聚甲醛后，提高了甲醇燃料的热值，并弥补了柴油的低辛烷值的缺点，使得燃料抗爆性好，热值相对较高。通过助溶剂使得两种燃料的优点相互综合，弥补了单一燃料的不足。②混合醇基燃料在常温常压下静置半个月也没有出现分层现象，所以产品的相稳定性较好，减少了安全隐本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种醇基燃料制备方法，其特征在于，所述方法包括以下过程：向甲醇和汽油、柴油或石脑油的混合溶液中加入甲缩醛、三聚甲醛、多聚甲醛或它们的混合物，经过混合搅拌均匀即可；助溶剂采用甲缩醛，三聚甲醛，多聚甲醛中的至少一种或其混合物；甲缩醛、三聚甲醛、多聚甲醛或其混合物的比例为5%—25%；醇基燃料的燃料为汽油，柴油，石脑油中的至少一种或其混合物；醇基燃料的燃料汽油、柴油或石脑油所占比例为5%—35%；醇基燃料的醇基为甲醇、乙醇或其他常见醇类的一种或多种。

【技术特征摘要】
1.一种醇基燃料制备方法，其特征在于，所述方法包括以下过程：向甲醇和汽油、柴油或石脑油的混合溶液中加入甲缩醛、三聚甲醛、多聚甲醛或它们的混合物，经过混合搅拌均匀即可；助溶剂采用甲缩醛，三聚甲醛，多聚甲醛中的至少一种或其混合物；...

【专利技术属性】
技术研发人员：石磊，郭佳，夏禹，韩香苓，
申请(专利权)人：沈阳化工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21