一种高清洁液体燃料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高清洁液体燃料及其制备方法，将一元醇与环氧化物进行加聚反应制得，其成分包括结构式为Ⅰ的低聚物，其中，R1为C1-C8烷基，R2为-H、-CH3或-CH2CH3，n为1-8。本发明专利技术的液体燃料低毒、燃烧清洁、可生物降解、储存运输方便，特别是氧化安定性和闪点优于现有的液体燃料，可广泛应用于汽油、柴油、航煤及其它燃料等领域，以替代现有的石油、生物液体燃料以及其它燃料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液体燃料，特别涉及。
技术介绍
燃料按形态可分为固体燃料、液体燃料和气体燃料。液体燃料具有性质稳定、容易燃烧、热值高、便于运输与储存、灰份含量及污染物排放量低等特点，主要包括原油和石油制品、轻柴油、重油、汽油、煤油、煤焦油、页岩油、合成油品、煤液化油、醇类燃料及其他液体燃料。目前，矿石燃料仍处于主导地位，但大量的开采导致煤、石油和天然气等矿石燃料资源日益枯竭，甚至不能维持几十年。随着世界经济社会的快速发展，对能源的需求也不断增长，能源问题越来越受到各方面关注。近些年，能源价格飙升、温室效应加剧、能源供需形势不断恶化，使能源短缺和环境问题成为全球能源问题的主题。鉴于此，国内外都在积极开发新型的液体燃料，如燃料乙醇、生物柴油、醇基燃料、二甲醚液体燃料等。其中，燃料乙醇和生物柴油的发展速度较快，已在世界各国得到不用程度的应用，然而这两种产品仍存在着许多瓶颈技术需要解决，尚不能大规模推广使用；醇基燃料是以甲醇为主，混合有乙醇、丙醇等多元醇和烷烃的液体燃料，其虽抗爆性好、热效率高、清洁、环保，但能量密度低，热值仅在20-26MJ/kg ;二甲醚液体燃料的十六烷值高、含碳元素少、清洁、用途广泛，然而其以天然气为原料，存在不可再生等缺陷。针对化石资源的日益枯竭和可再生能源开发技术的相对落后，开发成本低、性能优良的新型液体燃料对人类发展具有重要的意义。本专利技术将一元醇和环氧化物进行聚合反应生成，开发出一种新型高清洁液体燃料一低聚亚烷基二醇，其具有高清洁，低毒，可生物降解等特性，可用于汽油、柴油、航煤、其它燃料等领域，替代现有的石油液体燃料、生物液体燃料及其它燃料。
技术实现思路
本专利技术的首要目的是针对上述现有技术存在的问题提供一种低毒、燃烧清洁、可生物降解、储存运输方便的液体燃料及其制备方法，本专利技术的液体燃料氧化安定性好，闪点高，应用范围广泛。为了达到上述目的，本专利技术一方面提供一种高清洁液体燃料，其成分包括结构式为I的低聚物，13._fl-____............... /SL.IQ .............. r\Iif % \1\| %JU--rti I /.Jn其中，R1为 C「C8 烷基，R2 为-H、-CH3 或-CH2CH3, n 为 1-8。特别是，所述C1-C8烷基为直链烷基或支链烷基，所述式I低聚物的相对分子量范围为 50-500。其中，所述液体燃料用作汽油或汽油组份，其成分包括碳原子数为4-7的式I低聚物。特别是，所述碳原子数为4-7的式I低聚物的相对分子量范围为50-150。其中，所述液体燃料用作航空煤油或航空煤油组份，其成分包括碳原子数为8-11的式I低聚物。特别是,所述碳原子数为8-11的式I低聚物的相对分子量范围为150-240。其中，所述液体燃料用作柴油或柴油组份，其成分包括碳原子数为12-17的式I低聚物。特别是，所述碳原子数为12-17的式I低聚物的相对分子量范围为240-500。本专利技术另一方面提供一种制备上述高清洁液体燃料的方法，将一元醇与环氧化物进行加聚反应制得所述式I低聚物。 其中，所述一元醇的碳原子数为1-8，所述环氧化物选自环氧乙烷、环氧丙烷或环氧丁烷，所述一元醇与环氧化物的摩尔比为I :1_10。特别是，所述一元醇优选为甲醇、乙醇、正丙醇中的一种或多种。尤其是，所述一元醇可以是单一的一元醇，也可以是多种一元醇的混合物，优选为多种一元醇的混合物，进一步优选为甲醇、乙醇、正丙醇的混合物，其中甲醇、乙醇、正丙醇的体积比为6 :3 :1。其中，所述加聚反应在杂多酸盐的催化作用下进行，所述杂多酸盐选自磷钥杂多酸盐、磷钨杂多酸盐、硅钨杂多酸盐、钥钨杂多酸盐中的一种或多种。特别是，所述杂多酸盐的重量与所述一元醇和环氧化物总重量的配比为0. 1-1 100。尤其是，所述加聚反应的温度为60_120°C，优选为80°C ;绝对压力为0. 2-0. 8MPa，优选为0. 4MPa ;反应时间为2-10h，优选为6h。本专利技术具有以下优点I、本专利技术开发出一种全新的高清洁液体燃料，其制备工艺简单、操作方便、所采用的原料廉价易得，易于实现产业化生产及推广；2、本专利技术的液体燃料其与现有燃料相比，具有低毒、燃烧清洁、氧化安定性好、闪点高等特点，可以广泛应用于汽油、柴油、航煤及其它燃料等领域，以替代现有的石油、生物液体燃料及其它燃料。具体实施例方式下面结合具体实施例来进一步描述本专利技术，本专利技术的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本专利技术的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本专利技术的精神和范围下可以对本专利技术技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本专利技术的保护范围内。实施例I将甲醇、乙醇和正丙醇按照体积比6 :3 :1混合均匀，制得混合醇；将上述混合醇与环氧丙烷混合均匀后送入反应釜，再向反应釜中加入硅钨杂多酸钠催化剂，搅拌混合均匀后进行加聚反应，得到反应混合物，其中所述混合醇与环氧丙烷的摩尔比为I :4，催化剂的重量与混合醇和环氧丙烷总重量的配比为0. 2 :100，控制加聚反应的温度为80°C，绝对压力为0. 4MPa，反应时间为6小时；将上述反应混合物于绝对压力为0. 01-0. 02MPa，温度为180-200°C下进行减压蒸馏，收集80-90°C的馏分，制得碳原子数为4-7的低聚混合物I ;收集125-135°C的馏分，制得碳原子数为8-11的低聚混合物II ;收集180-200°C的馏分，制得碳原子数为12-17的低聚混合物III ；低聚混合物I、II、111的质量检测结果分别见表1-3。实施例2将甲醇和乙醇按照体积比5 :5混合均匀，制得混合醇；将上述混合醇与环氧乙烷混合均匀后送入反应釜，再向反应釜中加入磷钥杂多酸钠催化剂，搅拌混合均匀后进行加聚反应，得到反应混合物，其中所述混合醇与环氧乙烷的摩尔比为I :8，催化剂的重量与混合醇和环氧乙烷总重量的配比为0. 5 :100，控制加聚反应的温度为60°C，绝对压力为0. 6MPa，反应时间为10小时；·将上述反应混合物于绝对压力为0. 01-0. 02MPa，温度为180-200°C下进行减压蒸馏，收集80-90°C的馏分，制得碳原子数为4-7的低聚混合物I ;收集125-135°C的馏分，制得碳原子数为8-11的低聚混合物II ;收集180-200°C的馏分，制得碳原子数为12-17的低聚混合物III ；低聚混合物I、II、111的质量检测结果分别见表1-3。实施例3将甲醇和已醇按照体积比7 :3混合均匀，制得混合醇；将上述混合醇与环氧丁烷混合均匀后送入反应釜，再向反应釜中加入钥钨杂多酸钠催化剂，搅拌混合均匀后进行加聚反应，得到反应混合物，其中所述混合醇与环氧丁烷的摩尔比为I :2，催化剂的重量与混合醇和环氧丁烷总重量的配比为I :100，控制加聚反应的温度为100°C，绝对压力为0. 8MPa，反应时间为2小时；将上述反应混合物于绝对压力为0. 01-0. 02MPa，温度为180-200°C下进行减压蒸馏，收集80-90°C的馏分，制得碳原子数为4-7的低聚混合物I ;收集125-135°C的馏分，制得碳原子数为8-11的低聚混合物II ;收集18本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高清洁液体燃料，其成分包括结构式为Ⅰ的低聚物，其中，R1为C1？C8烷基，R2为？H、？CH3或？CH2CH3，n为1？8。FDA00001924659900011.jpg

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：颉二旺，张维，
申请(专利权)人：北京金骄生物质化工有限公司，
类型：发明
国别省市：