用于内燃机、加热炉、锅炉、窑和气化器的混合醇燃料制造技术

混合醇制剂可用作汽油、柴油、喷气燃料、航空汽油、加热油、船用油、煤、石油焦中的燃料添加剂，或者本身作为净燃料。所述混合醇制剂可含有Ｃ↓［１］－Ｃ↓［５］醇，或者Ｃ↓［１］－Ｃ↓［８］醇，或者高级Ｃ↓［１］－Ｃ↓［１０］醇，以增加能含量。Ｃ↓［１］－Ｃ↓［５］混合醇含有的乙醇比甲醇多，并且含有量依次减少的丙醇、丁醇和戊醇。Ｃ↓［１］－Ｃ↓［８］混合醇情况相同，并且含有量依次减少的己醇、庚醇和辛醇。Ｃ↓［１］－Ｃ↓［１０］混合醇情况相同，并且含有量依次减少的壬醇和癸醇。合成产生的混合醇制剂的特征是其辛烷值和能量密度比ＭＴＢＥ或发酵的谷物乙醇的辛烷值和能量密度高；具有更稳定的雷德蒸汽压混合性质；对冷凝水的溶解效应提高。混合醇的主要益处是提高了燃烧效率，减少了排放，降低了生产成本。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及用于内燃机、加热炉(furnaces)和锅炉的混合醇燃料，特别是混入汽油燃料、柴油燃料、喷气燃料、加热油燃料、船用油燃料、石油焦和煤中的混合醇燃料。专利技术背景内燃机通常用在可移动的平台上(用于推进汽车、卡车、飞机、摩托车、喷气雪橇、雪上汽车之类的交通工具)，用在偏远地区(例如用于油井泵或发电机)或者用于草地和花园工具(例如剪草机、除草机、链锯割机等)。有各种类型的内燃机、加热炉、锅炉、窑和气化器。火花型发动机使用挥发性燃料，例如汽油。火花塞提供点火源。典型的燃料是汽油，或者在高性能发动机中，燃料是甲醇。压缩型发动机吸入空气，压缩空气，产生点燃燃料所必需的热量。典型的压缩机还使用柴油燃料。当汽油燃烧时，产生烃(HC)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)和烟灰(微粒)形式的污染物。另外，汽油在温暖的气候中往往会由于存在挥发性有机化合物(VOC)而蒸发。内燃柴油机通常用于交通工具中。加热炉和锅炉通常用于住宅或空间加热、发电或大型船舶的推进。窑是干燥装置。小型窑用于制造陶器和陶瓷。大型窑用于干燥木材或制造水泥。气化器是将固体含碳燃料转化为CO&H2合成气的装置，所述合成气或者燃烧，或者进一步催化为液体产物。当柴油、低馏分、石油焦或煤燃烧时，这些化石产生烃(HC)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)和烟灰(微粒)形式的污染物。氮氧化物和挥发性有机组分在日光下一起反应，形成基态能级的臭氧，臭氧是烟雾的一种组分。柴油的蒸发趋势比汽油小。低馏分加热油、船用油、焦炭或煤蒸发VOC的-->趋势更小。在高度使用的领域(例如重型汽车运输)中，从内燃机、加热炉、锅炉或窑中排出的排放物，再加上燃料槽的蒸发，结果导致严重的空气污染。在一些城市地区中，污染物的棕色轻雾通常笼罩在距离地面数百英尺处。醇燃料添加剂已经开始作为氧化物质用于内燃机，以减少有害的排放物。在20世纪70年代，在阿拉伯石油禁运时期，乙醇汽油混合燃料(一种汽油与一些乙醇的混合物，其中汽油占主要部分)被引入以扩大汽油的供应。不幸的是，在当时，许多弹性发动机密封部件、软管和垫圈组件仅仅是针对汽油或柴油设计的，在使用乙醇时发生劣化。从此以后，发动机开始装配氟化弹性体，该弹性体对乙醇燃料具有耐受性。目前，主要的醇燃料是乙醇，通常在发酵工艺中由谷物(玉米、小麦、大麦、燕麦、糖甜菜等)发酵得到。将乙醇以不同的量混入汽油中。辛烷值高于(研究法辛烷值+马达法辛烷值)/2(也表示为(R+M)/2)“普通”汽油的“优质”汽油主要是含有10％乙醇(C2醇)的汽油。另一种乙醇燃料是E-85，含有85％的乙醇和15％的汽油。另一种醇燃料是M-85，含有85％的甲醇(C1醇)和15％的汽油。生产谷物乙醇的花费很高。另外，因为粮食作物被转化为燃料，生产足量的谷物乙醇以满足运输工业的需要是不实际的。传统上，谷物乙醇已经是政府大力资助的项目。干旱和政府针对耕作的政策通常(较少的干涉和给予农民报酬)使得谷物乙醇的供应不稳定，价格较高。另外，甲醇和乙醇与汽油相比，都具有较低的能含量。甲醇含有约50000Btu′s/加仑，乙醇含有约76000 Btu′s/加仑，而汽油含有约113000 Btu′s/加仑。驾驶者注意到，车辆用每加仑汽油行驶的英里数大于相似的车辆以每加仑醇燃料行驶的英里数。不久之前，人们向汽油中加入铅，来提高它的辛烷值。辛烷值涉及汽油的抗爆性质。因为环境原因，需要消除汽油中的铅。过去约二十年，为了提高辛烷值和减少对环境有害的废弃排放物，美国和许多其它国家出售的汽油已经混入了5-15体积％的甲基叔丁基醚(MTBE)(一种氧化物)。不幸的是，MTBE本身是污染物，具有令人讨厌的气味和味道，已经-->被归类为潜在的人致癌物质。更糟糕的是，许多汽油储槽发生渗漏的现象。MTBE高度溶于水，而生物降解能力较低。MTBE的特征是在其分子中具有一个叔碳键，天然生物体(例如细菌或浮游植物)难以使该键断裂。因此，MTBE污染了许多地区的地下水。美国的几个州(包括加利福尼亚州)逐步淘汰使用MTBE。这种逐步淘汰将最终导致在USA和其它国家禁止使用MTBE。目前计划的MTBE的替代品是发酵的谷物乙醇，但是如上所述，生产必需量的谷物乙醇替代MTBE在特定地区是成问题的。因此，需要汽油中MTBE的有效替代品。另外，需要一种燃料，该燃料能够减少来自柴油燃料、喷气燃料、低馏分石油燃料、焦炭和煤的有害燃烧排放物，从而减少微粒烟灰、烃和一氧化碳。此外，需要大量能通过用于生产乙醇的谷物发酵产生的高能含量醇燃料。多年来，MMT(甲基环戊二烯基锰三羰基)已经成为有争议的汽油添加剂。MMT首先在20世纪70年代被炼油者采用，主要用于提高辛烷值，但是研究显示在提高辛烷值的同时，MMT也增加了排放，污染了火花塞和排放控制系统。如同MTBE一样，MMT在北美和其它发达国家的使用也在减少。混合醇可替代MMT提高辛烷值，同时还作为氧化物质改善燃烧效率，从而减少废弃物排放。专利技术概述本专利技术的目的是提供一种可用作MTBE、谷物乙醇、MMT和其它辛烷值促进剂的替代品的汽油燃料混合原料。本专利技术的另一个目的是提供减少受管制的污染物的排放的汽油燃料。本专利技术的另一个目的是提供提高混合汽油辛烷值的汽油燃料混合原料。本专利技术的另一个目的是提供减少航空汽油中所需铅的汽油燃料混合原料。本专利技术的另一个目的是提供具有低至中等范围的雷德蒸汽压的汽油燃料混合原料。-->本专利技术的另一个目的是提供Btu能含量接近汽油本身能含量的汽油燃料混合原料。本专利技术的目的是提供在燃烧时产生较少的烟灰的柴油燃料。本专利技术的另一个目的是提供燃烧时释放出较少的有害排放物的柴油燃料。本专利技术的一个目的是提供减少陆地和水污染的不太贵且具有较高Btu的醇燃料。本专利技术的另一个目的是提供能含量接近汽油能含量的净(neat)醇燃料。本专利技术提供一种用于内燃机的燃料，该燃料包含汽油以及醇的混合物。所述醇的混合物包含1-30体积％的甲醇、40-75体积％的乙醇、10-20体积％的丙醇、4-10体积％的丁醇和1-8体积％的戊醇。汽油燃料不需要含有MTBE作为氧源。而是以混合醇作为氧化物质，提高燃烧效率，从而减少排放物。混合醇是水溶性的，并且是可生物降解的。因此，混合醇对于陆地和水环境比MTBE更安全。在本专利技术的一个方面，10体积％的混合醇的混合物能够将87辛烷普通汽油的辛烷值提高到辛烷值大于90。这样消除或减少了混入苯(一种致癌物质)或其它芳族物质以提高辛烷值的需要。在某些体积比时，混合辛烷值可以提高到100或100以上。因此，混有混合醇的汽油燃料可以用作航空汽油，而不需要有害的四乙基铅或四甲基铅添加剂。在本专利技术的另一个方面，醇的混合物占混合石油馏分燃料的5-30体积％。在本专利技术的另一个方面，醇的混合物还包含1-6体积％的己醇、0.1-6体积％的庚醇和0.1-6体积％的辛醇。依据本专利技术的另一个方面，混合醇还包含0.1-3体积％的壬醇(nananol)和0.1-3体积％的癸醇。本专利技术提供一种用于柴油机的燃料，该燃料包含柴油和混合醇。所述混合醇包含1-30体积％的甲醇、40-75体积％的乙醇、10-20体积％的丙醇、3-10体积％的丁醇和1-8体积％的戊醇。使用混合醇与柴油的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于内燃机的燃料，其包含：　　　　ａ）汽油；　　　　ｂ）醇的混合物，其包含：　　　　１－３０体积％甲醇　　　　４０－７５体积％乙醇　　　　１０－２０体积％丙醇　　　　４－１０体积％丁醇　　　　１－８体积％戊醇。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-2-17 11/060,1691.一种用于内燃机的燃料，其包含：a)汽油；b)醇的混合物，其包含：1-30体积％甲醇40-75体积％乙醇10-20体积％丙醇4-10体积％丁醇1-8体积％戊醇。2.如权利要求1所述的燃料，其特征在于，所述燃料含有至少10体积％的混合醇，所述汽油燃料的辛烷值大于90。3.如权利要求1所述的燃料，其特征在于，所述醇的混合物占所述燃料的5-30体积％。4.如权利要求1所述的燃料，其特征在于，所述醇的混合物还包含：1-6体积％己醇0.1-6体积％庚醇0.1-6体积％辛醇。5.如权利要求4所述的燃料，其特征在于，所述混合醇还包含：0.1-3体积％壬醇0.1-3体积％癸醇。6.一种用于柴油机的燃料，其包含：a)柴油；b)混合醇，其包含：1-30体积％甲醇40-75体积％乙醇10-20体积％丙醇3-10体积％丁醇1-8体积％戊醇。7.如权利要求6所述的燃料，其特征在于，所述混合醇占所述燃料的5-20体积％。8.如权利要求6所述的燃料，其特征在于，所述混合醇包含：1-6体积％己醇0.1-6体积％庚醇0.1-6体积％辛醇。9.如权利要求8所述的燃料，其特征在于，所述混合醇还包含：0.1-3体积％壬醇0.1-3体积％癸醇。10.用于内燃机的混合醇净燃料，其包含：1-30体积％甲醇40-75体积％乙醇10-20体积％丙醇3-10体积％丁醇1-8体积％戊醇。11.如权利要求10所述的燃料，其特征在于，还包含：1-6体积％己醇0.1-6体积％庚醇0.1-6体积％辛醇。12.如权利要求11所述的燃料，其特征在于，所述混合醇还包含：0.1-3体积％壬醇0.1-3体积％癸醇。13.一种用于内燃机的混合醇燃料，其包含：20-30体积％甲醇40-50体积％乙醇10-20体积％丙醇3-8体积％丁醇1-8体积％戊醇。14.一种用于喷气式涡轮发动机的喷气燃料，其包含：a)煤油；b)醇的混合物，其包含：1-30体积％甲醇40-75体积％乙醇10-20体积％丙醇4-10体积％丁醇1-8体积％戊醇。15.如权利要求14所述的喷气燃料，...

【专利技术属性】
技术研发人员：RM吉姆森，MC拉多塞维奇，RR史蒂文斯，
申请(专利权)人：标准酒精公司美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]