一种甲醇柴油的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种甲醇柴油的制备方法，该方法是将柴油、甲醇和甲醇改性剂在空化温度为２０－６０℃，高压区和低压区的空化压差为０．３－０．５ＭＰａ条件下于空化设备中空化５－３０分钟，即得甲醇柴油；其中各组分所占的重量百分比为：柴油７０－９０ｗｔ％，甲醇５－２０ｗｔ％，甲醇改性剂０．１－１５ｗｔ％。利用本发明专利技术制备的甲醇柴油具有储存稳定性好、抗水能力强、闪点高、十六烷值高、低温启动性良好的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种清洁燃料的制备方法，具体涉及一种甲醇柴油的制备方法。技术背景我国石油保有储量仅占世界石油储量的2.4％。1993年起我国已成为石油进口国，2007年石油消费量3.5亿吨，进口1.63亿吨，进口依存度近50％，已触及能源安全警戒线。据国土资源部信息，2007年我国石油剩余可采储量约20.43亿吨，按目前1.23-1.7亿吨/年产开采，最多可采26年，到2030年左右国内石油将面临枯竭。中国目前石油的进口依赖度已经超过50％，能源处于一种不安全状态。随着我国现代经济的高速发展，我国汽车工业已进入高速发展期，我国汽车保有量近6000万辆，汽车保有量逐年增长。由于汽车燃料主要来自石油产品，其消耗量为石油产量的70％以上，石油的储量逐年下降，导致石油资源逐渐枯竭，石油的供需矛盾日益突出。同时，汽油、柴油等燃油燃烧所排放出的碳固体微粒黑烟、碳氢化合物、CO、NOx、SOx及已成为大中城市的主要污染物来源。权威数据显示，我国大城市空气污染中，约79％来自机动车尾气排放，能源与环境问题成为制约社会经济发展的大问题。我国柴油消费量大，而各大石油炼化企业柴油对汽油的产出比例低。以前每次爆发油荒都是因为柴油供应不足引起，柴油供应矛盾极度突出。各大炼油厂设法提高柴油对汽油的产出比例，多产柴油以缓解柴油供需矛盾。与汽油机相比，柴油机具有热效率高、燃油经济性好、爆发压力较高、输出扭矩比较大、CO和HC排放量低等优点，在汽车上得到越来越广泛的应用。尽管柴油机在动力性、经济性方面有很大的优势，但在其尾气排放要比汽车严重的多。2005年发布的轻型汽车排放标准GB18352.3-2005为例，国III标准限值中轻型柴油车氮氧化物限值是汽油车的3.3倍，国III标准轻型柴油车的颗粒物排放量约为轻型汽油车的100倍，即使是达到国IV标准的轻型柴油车，其颗粒物排放量也仍为国III标准汽油车的30倍以上。因此，在当前广泛使用柴油机的情况下，开发柴油机的清洁替代燃料具有重要的现实意义。世界石油资源经过100多年的利用，已不能够支撑我国经济的可持续发展。而新能源商业化利用至少还需要50年，在这个时期需要过渡性能源替代石油。加强替代能源科研开发，加强产业化步伐，努力为经济、社会发展提供清洁、安全、经济的能源保障。发展替代能源要根据以新能源替代传统能源，以优势能源替代稀缺能源，以可再生能源替代化石能源的思路，逐步提高替代能源在能源结构中的比重。重点发展车用燃料和石油替代产品，尽可能减少对石油的依赖，减少污染物的排放。国家发改委、能源局已经将煤制甲醇和二甲醚确立为今后20-30年过渡性汽车替代能源，“替代能源的发展目标是，争取到2020年替代能源占我国一次能源消费总量的20％，石油对外依存度控制在55％左右”。传统的甲醇-柴油燃料，以柴油为主要原料，在表面活性剂和助溶剂的作用下，加入一定比例的甲醇，得到均质的白色或黄色乳状液，此项技术，在国外起步较早，至今已取得较大进展。由于甲醇和柴油极性和物理化学特性上的巨大差异，目前的研发主要围绕添-->加剂及甲醇柴油的混合工艺展开。US4083698对掺醇柴油乳化所用的添加剂有较为详细的说明，并研究了掺醇柴油在添加剂的作用下的温度和时间稳定性，配成的W/O型乳化液能在-24℃，至少在-4℃下敞口放置一晚上而仍保持稳定。所用的物质主要是：脂肪酸，烷基酚与环氧乙烷的缩合产物RC6H4O(CH2CH2O)nH，脂肪酸与环氧乙烷的缩合产物RCO(OCH2CH2)nOH，R(OCH2CH2)nOH，多元醇与长链饱和或不饱和脂肪酸的缩合产物HOCH2(CHOH)nCH2OCOR，多元醇与长链饱和或不饱和脂肪酸及环氧乙烷的缩合产物H(OCH2CH2)nOCH2COR。由此方法制备甲醇柴油的过程中引入了高分子类添加剂，该类添加剂容易发生氧化生成类似胶质的物质，导致阻塞油滤；由于甲醇的极性很强，和水的亲和能力是柴油的100倍以上，所以甲醇柴油的抗水性能差，允许含水量仅为0.5％，遇水以后甲醇和柴油分层。由于醇的闭口闪点比柴油低得多，只有11-12℃，所以甲醇与柴油混合以后甲醇柴油闪点较低。由于甲醇的十六烷值只有3～5，所以制得的甲醇柴油的十六烷值比较低，点火性差，发动机工作不稳定，容易发生爆震。英国帝国化学公司的专利GB2115002介绍了由二种组分组成的、用于乳化甲醇/乙醇碳氢燃料的共聚体物质。其中之一是(A-COO)-B，这里A是RCO[OCH(R1)(R2)nO]pOC(R1)(R2)nCOOH；B是：当m＝2时，为H[OCH(R3)CH2]qOC(R3)CH2OH；当m＞2时，为R{[OC(R3)CH2]rOH本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种甲醇柴油的制备方法，其特征在于包括下述步骤：　　柴油、甲醇和甲醇改性剂在温度为２０－６０℃，高压区和低压区的空化压差为０．３－０．５ＭＰａ条件下于空化设备中空化５－３０分钟，即得甲醇柴油；　　其中各组分所占的重量百分比为：　　柴油７０－９０ｗｔ％　　甲醇５－２０ｗｔ％　　甲醇改性剂０．１－１５ｗｔ％。

【技术特征摘要】
1.一种甲醇柴油的制备方法，其特征在于包括下述步骤：柴油、甲醇和甲醇改性剂在温度为20-60℃，高压区和低压区的空化压差为0.3-0.5MPa条件下于空化设备中空化5-30分钟，即得甲醇柴油；其中各组分所占的重量百分比为：柴油70-90wt％甲醇5-20wt％甲醇改性剂0.1-15wt％。2.根据权利要求1所述的甲醇柴油的制备方法，其特征在于：所述的甲醇改性剂为二乙二醇二烷基醚、润滑剂、十六烷值改进剂、椰子油、功能性添加剂、十六烷基单环咪唑啉、2-巯基苯并噻唑中的一种或其中几种的混合物。3.根据权利要求1所述的甲醇柴油的制备方法，其特征在于：所述的甲醇改性剂包括下述重量份的组分中的一种或其中几种的混合物：二乙二醇二烷基醚：1.0-3.0润滑剂：1.0-10.0十六烷值改进剂：1.0-5.0椰子油：1.0-3.0功能性添加剂：0.01-0.25十六烷基单环咪唑啉：0.01-0.022-巯基苯并噻唑：0.01-0.05。4.根据权利要求2或3所述的甲醇柴油的制备方法，其特征在于：所述二乙二醇二烷基醚为二乙二醇二丙醚、二乙二醇二丁醚、二乙二醇二戊醚、二乙二醇二己醚、二乙二醇二庚醚和二乙二醇二辛醚中的一种或其中几种...

【专利技术属性】
技术研发人员：商红岩，林殷平，
申请(专利权)人：北京华阳禾生能源技术发展有限公司，中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]