低比例甲醇汽油复合添加剂制造技术

本发明专利技术公开了一种低比例甲醇汽油复合添加剂，由40～60wt%动力增进剂和40～60wt%抗相分离剂混合组成，其中动力增进剂是以航空煤油与偏二甲肼为原料，在硝酸铈作用下回流反应并减压分离后得到，抗相分离剂是由15～25wt%甲氧基乙氧基甲烷混合物、30～40wt%甲缩醛、20～30wt%异辛醇、15～25wt%二甲苯及0.1～0.5wt%的聚氧乙烯醚类表面活性剂混合加热回流4～5h后得到。本发明专利技术添加剂可以显著改进甲醇汽油的动力性并能增强甲醇汽油的稳定性，且添加量少。

【技术实现步骤摘要】
低比例甲醇汽油复合添加剂
本专利技术属于车用甲醇燃料
，涉及一种车用甲醇汽油用添加剂。
技术介绍
我国是一个富煤少油的国家，合理利用煤资源、发展煤化工是解决我国经济发展中能源问题的必要手段。甲醇资源丰富，可以再生，属于生物质能源。甲醇燃料是现今唯一可以用煤及天然气等作原料大规模生产的经济液体燃料，生产工艺成熟，储存使用方便。将甲醇以掺混的方式添加在汽油里制备成甲醇汽油进行掺烧，是最为简单的甲醇燃料使用方法，世界各国对此均进行了广泛的研究。以甲醇燃料与助溶剂复配的M系列清洁甲醇汽油，尤其是M5 M30的低比例甲醇汽油，如M15(在汽油里添加15%甲醇)甲醇汽油作为车用混合燃料，分别应用于各种汽油发动机，可以在不改变现行发动机结构的条件下替代成品汽油使用(替代比I :1. 05)，并可与成品油混用。然而，在甲醇汽油的生产和使用中，发现其存在以下几个问题。I.耐水性差低比例甲醇汽油的耐水性问题一直是困扰甲醇汽油研究的一个问题，在运输、储存过程中，低比例甲醇汽油中混入微量的水，例如M15中超过1%。，即可破坏体系平衡，使得甲醇汽油出现浑浊、分层等现象，严重影响使用。2.热值降低甲醇的热值为1916MJ/kg，仅为汽油热值(43150MJ/kg)的45%。因此，使用甲醇汽油后，发动机的油耗随甲醇掺入量的增加而增加。文献报道，使用MlO甲醇汽油时,油耗增加约5% ο经过数十年的研究，低比例甲醇汽油使用中遇到的技术问题基本上得到了解决， 如200510012700. 3采用二甲氧基甲烷和丁醇以4 6的比例构成互溶添加剂，加入量约3% 即可基本解决甲醇汽油的分层问题。然而其加入量大，且根据核算成本较高。人们对于低比例甲醇汽油的动力性进行了大量研究，发现一些高碳氢比的高苯类有机化合物、硝基化合物等对燃烧有促进作用。如200510012700. 3公开的动力增进剂按如下方法制得航空煤油与无水联胺(H2NNH2)以8 2的重量配比混合，80°C蒸汽加热下恒温反应4小时，然后在120 140°C、0. 09MPa真空度下精馏，馏出物调节pH值至8. 5，即得到动力增进剂；200810233186. X,200810000485. 9,200610056902. 2,200610018445. 8、 200610008261. 3,01104115. 3等采用二茂铁和高碳氢比的芳烃、异构烷醚等来提高甲醇汽油的燃烧热值。将过氧化物如特二丁基过氧化物以7 25%的比例与甲醇混合制成混合物， 再将此混合物与汽油以I :1的比例混合制得甲醇汽油，具有良好的动力性、稳定性，冷启动动力不低于单一汽油。添加一定比例的醚类化合物和少量防腐蚀剂、清洁剂调和而成的甲醇汽油，使用时不需要改造发动机部件，也具有很好的动力性、相溶性和冷启动性。其它添加剂如二甲氧基甲烷则可以提高甲醇汽油的贮存稳定性(甲醇在汽油中的含量)。
技术实现思路
本发 明的目的是提供一种低比例甲醇汽油复合添加剂，以达到少量添加量即可显著改进甲醇汽油动力性并增强甲醇汽油稳定性的目的。本专利技术的低比例甲醇汽油复合添加剂是由40 60wt%的动力增进剂和40 60wt%的抗相分离剂混合组成的。其中，所述的动力增进剂是以航空煤油与偏二甲肼为原料，在硝酸铈作用下回流反应得到，发动机台架实验结果表明，其动力性增加35%。所述动力增进剂的具体制备方法是将80 90wt%航空煤油与5 8wt%偏二甲肼混合均匀，加入O. 5 2wt%硝酸铈，于回流温度下恒温反应4 6小时，常压下蒸馏出190°C以前的馏分，调节馏出物的pH值至6. 5 8. 5，即得到动力增进剂。所述的抗相分离剂是由15 25wt%甲氧基乙氧基甲烷混合物、30 40wt%甲缩醒、20 30wt%异辛醇、15 25wt% 二甲苯及O. I O. 5wt%的聚氧乙烯醚类表面活性剂经加热回流4 5h后使用。极性的甲醇与非极性的汽油体系是具有上临界温度的部分互溶双液相体系。当甲醇含量小于5%和大于70%时，甲醇与汽油的相溶性很好，甲醇含量在5 70%之间时,二者会发生分层现象。用作汽车燃料的甲醇汽油必须均匀而稳定，要防止分层，制成均匀稳定的甲醇汽油，一般需要采取添加助溶剂的办法。芳烃有显著的极性和氢键亲和力，汽油中芳烃的存在可以降低甲醇一汽油之间的极性差，使其稳定性增强。芳烃含量高的油品相分离温度较低。烷烃的异构化程度越高，相分离温度越低，稳定性也越好。因此，本专利技术采用甲氧基乙氧基甲烷、甲缩醛、异辛醇、二甲苯的混合物作为抗相分离剂。本专利技术提供的低比例甲醇汽油添加剂可以显著改进甲醇汽油的动力性并能增强甲醇汽油的稳定性，其使用添加量仅为O. 5 5%，添加量少。本专利技术的低比例甲醇汽油添加剂制备方法简单，成本低，有效解决了低比例甲醇汽油的动力性以及抗相分离性能。具体实施例方式实施例I 在带有搅拌、温度计、加料漏斗和冷凝管的四口瓶中加入90g航空煤油、Sg无水偏二甲肼，搅拌下升温至25°C，加入2g硝酸铈，升温至回流温度，恒温反应2h。反应完毕后过滤掉反应液中的固体颗粒，常压蒸馏出190°C以前的馏分，以冰醋酸调节溶液的pH值为8. 5，得到动力增进剂95g。在带有搅拌、温度计、冷凝管的四口瓶中加入15mL甲醇(O. 375mol) U9mL甲醛水溶液(含甲醛O. 25mol)、21· 5mL乙醇(O. 375mol)、10g分子筛，混合升温至80°C，一次性加入2g阳离子交换树脂催化剂，反应2h后，蒸馏得到甲氧基乙氧基甲烷混合液的澄清液体40. 5g。GC分析甲醛剩余10%，乙氧基甲氧基甲烷产率45%。在带有搅拌、温度计、冷凝管的四口瓶中加入20g上述甲氧基乙氧基甲烷混合液、35g甲缩醛、25g异辛醇、20g 二甲苯及O. 2g吐温_80，40°C下加热回流4h，反应结束后降温得到浅黄色澄清液体即为抗相分离剂。将300g动力增进剂与200g抗相分离剂混合，调配得到低比例甲醇汽油复合添加剂。在IOOkg的M15甲醇汽油中加入500g复合添加剂，试验证明，25°C下溶水性从原来的O. 25%增加到O. 55%。台架试验表明，在M15甲醇汽油中加入复合添加剂后，全负荷不同试验转速时转矩的最大增幅为5. 39%，最小增幅O. 61%。实施例2将实施例I配制的添加剂700g加入100kgM30甲醇汽油中，试验证明，25°C下溶水性从原来的O. 50%增加到O. 65%。台架试验表明，在M15甲醇汽油中加入复合添加剂后，全负荷不同试验转速时转矩的最大增幅为8. 25%，最小增幅为I. 30%。实施例3将实施例I配制的添加剂IOOg加入100kgM5甲醇汽油中，试验证明，25°C下溶水性从原来的O. 10%增加到O. 15%。台架试验表明，在M15甲醇汽油中加入复合添加剂后，全负荷不同试验转速时转矩的最大增幅为6. 30%，最小增幅为4. 25%。实施例4抗相分离剂原料以正辛醇代替异辛醇，用量仍为25g，其他同实施例I。制备得到的复合添加剂25°C下溶水性为O. 58%。实施例5抗相分离剂原料表面活性剂以司盘80代替吐温-80，用量不变，其他条件同实施例1， 25°C下溶水性为O. 50%ο实施例6在IOOkg的M15甲醇汽油中加入Ikg实施例5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低比例甲醇汽油复合添加剂，由40～60wt%的动力增进剂和40～60wt%的抗相分离剂混合组成，其中，所述的动力增进剂是以航空煤油与偏二甲肼为原料，在硝酸铈作用下回流反应并减压分离后得到；所述的抗相分离剂是由15～25wt%甲氧基乙氧基甲烷混合物、30～40wt%甲缩醛、20～30wt%异辛醇、15～25wt%二甲苯及0.1～0.5wt%的聚氧乙烯醚类表面活性剂混合加热回流4～5h后得到。

【技术特征摘要】
1.一种低比例甲醇汽油复合添加剂，由40 60wt%的动力增进剂和40 60wt%的抗相分离剂混合组成，其中，所述的动力增进剂是以航空煤油与偏二甲肼为原料，在硝酸铈作用下回流反应并减压分离后得到；所述的抗相分离剂是由15 25wt%甲氧基乙氧基甲烷混合物、30 40wt%甲缩醛、20 30界七％异辛醇、15 25wt% 二甲苯及0. ...

【专利技术属性】
技术研发人员：申志明，常永龙，庞尔国，吴跃曲，郭芬，
申请(专利权)人：山西华顿实业有限公司，
类型：发明
国别省市：