专利名称：柴油机用甲醇燃料及用于该燃料的复合添加剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种液体含碳燃料，特别是一种含有添加剂的液体含碳燃料，可作为柴油代用品。
背景技术：
随着石油资源的日益枯竭，人们在努力寻找它的代用品。甲醇因其具有洁净、高热值、高效率和容易取得等特点被世界各国作为替代汽、柴油的潜在首选液体燃料。更有国家已将其作为一种现实的车用液体燃料来使用。国内将甲醇作为汽油代用品已有较多的实例。作为柴油代用品则正处于探索之中。甲醇用作车用发动机燃料存在的主要问题一是甲醇燃料的动力性能低于柴油；二是十六烷值低，只有2-3，而柴油机压缩起动时其十六烷值不能小于45；第三是甲醇对发动机系统的非金属件有溶涨腐蚀作用，而对金属件则存在电位腐蚀问题。第四是甲醇的粘度系数小，因而其对发动机系统有一定的冲刷作用。此四个问题是目前影响甲醇用作柴油机燃料的主要障碍。
目前，利用甲醇作车用发动机燃料主要有两种方案，其一是在现有燃料油中添加一定比例的甲醇和其它添加剂，这种方案的甲醇添加比例一般不超过50％。如中国专利02109072.6公开的“代替柴油的清洁燃料”，其主要成份为溶剂油、甲醇、C17、水和二甲醚及硝酸戊酯等。其中以溶剂油、甲醇和C17为主，三者约占总量的70-95％以上。这种燃料中甲醇比例较少(只占总量的20-35％)，溶剂油与C17的含量高，因而其价格也较高，此外该燃料中还含有2-5％的水，因而它对机器系统的腐蚀性较强。更主要的是该类渗入甲醇的燃料，由于甲醇比例低(只有15-20％)，因此它的替代效果不强，作为一种替代柴油的战略性燃料，这种结果不能满足要求。与上述专利成分类似的还有中国专利03103630.9公开的“环保节能甲醇柴油”，它的甲醇含量为12-25％，其余为柴油、碳十二、硝酸乙酯和蓖麻油。
第二类技术方案是以甲醇为主要成分的真正意义上的甲醇燃料。中国专利98122851.8公开的“一种合成柴油”，其中甲醇含量高达75-85％，此外还有4.9-10％的汽油；10-20％的磺化油和0.1-0.2％的碳酸氢二钠。中国专利02120878.6公开的“替代柴油的甲醇及甲醇环保复合燃料”，其甲醇配比可达25-100％(？)，此外还有石油醚、引发剂、引火剂、润滑剂等。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的不足，提供一种柴油机用甲醇燃料及用于该燃料的专用复合添加剂，该燃料可用作现有各种柴油机的动力燃料，该专用复合添加剂可使柴油机用甲醇燃料中甲醇含量达到90％以上，并具有良好的动力性能与低腐蚀性。
本发明的柴油机用甲醇燃料，含有甲醇及有机添加剂，其中所述甲醇含量为93-97％(体积)，所述添加剂包括硝酸脂类物质、乙二醇甲酸脂及脂肪醇润滑剂，其含量为3-7％(体积)。
上述柴油机用甲醇燃料，其中所述甲醇含量为95-97％(体积)，所述硝酸脂类物质和乙二醇甲酸脂添加剂含量为2.7-6.3％(体积)，脂肪醇润滑剂含量为0.3-0.7％(体积)。
所述的柴油机用甲醇燃料，其中的硝酸脂类添加剂为硝酸异辛脂和环己醇硝酸脂的混合物。
本发明的配制上述柴油机用甲醇燃料的专用添加剂，其中含有硝酸脂类物质、乙二醇甲酸脂和脂肪醇润滑剂，其中硝酸脂类物质为硝酸异辛脂含量为35-45％(体积)，环己醇硝酸脂含量为10-20％(体积)；所述乙二醇甲酸脂含量为25-40％(体积)；所述脂肪醇润滑剂含量为5-10％(体积)。
柴油机用甲醇燃料专用添加剂，其中的硝酸异辛脂含量为40-45％(体积)；环己醇硝酸脂含量为10-15％(体积)；乙二醇甲酸脂含量为30-35％(体积)；脂肪醇润滑剂含量为7-10％(体积)。
柴油机用甲醇燃料专用添加剂，其中还有不超过1000PPM的二聚酸类抗蚀剂，本发明采用石油环烷酸。
本发明的柴油机用甲醇燃料含有90％以上的高比例的甲醇，是真正意义上的甲醇燃料。由硝酸脂类物质、乙二醇甲酸脂组成的复合添加剂，提高了甲醇燃料的动力性能和点火性能，并大大提高了甲醇燃料的十六烷值。采用脂肪醇类物质作为润滑剂，提高了甲醇的润滑性能，消除了甲醇对发动机系统部件的电位腐蚀作用。还使得柴油机用甲醇燃料使得甲醇燃料具备了作为柴油机燃料与柴油同样的燃烧性能。
具体实施例方式
以下通过实施例进一步说明本发明的技术方案本发明的柴油机用甲醇燃料，以工业甲醇为主要成分，其含量为93-97％(体积)，在该甲醇内配有复合添加剂以改善甲醇的动力性和对机器系统的腐蚀性，其成分为硝酸脂类和乙二醇甲酸脂动力改性剂与脂肪醇类润滑剂，含量为3-7％(体积)。上述柴油机用甲醇燃料中甲醇的最佳比例为95-97％(体积)，复合添加剂的最佳含量为3-5％(体积)。
所述的复合添加剂成分采用硝酸异辛脂、乙二醇甲酸脂和环己醇硝酸脂三种成分，其作用是改善甲醇的着火性能，提高甲醇的十六烷值。脂肪醇为润滑剂，其作用是增加甲醇燃料的粘性和起助溶作用，用以消除甲醇对机器系统的冲刷腐蚀。上述四种成分所占比例为硝酸异辛脂∶环己醇硝酸脂∶乙二醇甲酸脂∶脂肪醇＝35-45∶10-20∶25-40∶5-10。
由于甲醇为极性物质，其在生产与贮存过程中会产生微量的有机酸分子，容易对机器金属与非金属部件产生腐蚀作用。因此，在复合添加剂中增加微量的抗蚀剂，比如石油环烷酸等二聚酸类物质，其在甲醇燃料中的浓度不超过1000PPM。
上述柴油机用甲醇燃料的生产过程如下取硝酸异辛脂40升、乙二醇甲酸脂35升和环己醇硝酸脂15升并混合，然后取脂肪醇10升加入上述混合物内，再取15克石油环烷酸加入上述液体内，即成为本发明的柴油机用甲醇燃料专用复合添加剂。取上述复合添加剂40升，加入960升纯度为99.99％的甲醇内搅拌均匀，即成为本发明的柴油机用甲醇燃料。
实施例2取硝酸异辛脂35升、乙二醇甲酸脂40升、环己醇硝酸脂20升、脂肪醇5升混合，加20克石油环烷酸搅拌均匀。然后与1900升甲醇混合，得本发明的柴油机用甲醇燃料2000升。
实施例3取硝酸异辛脂450升、乙二醇甲酸脂350升、环己醇硝酸脂100升、脂肪醇100升混合，加80克石油环烷酸搅拌均匀。然后与19000升甲醇混合，得本发明的柴油机用甲醇燃料20000升。
实施例4取硝酸异辛脂370升、乙二醇甲酸脂380升、环己醇硝酸脂180升、脂肪醇70升混合，加75克石油环烷酸搅拌均匀。然后与3233升甲醇混合，得本发明的柴油机用甲醇燃料3333升。
实施例5取硝酸异辛脂45升、乙二醇甲酸脂25升、环己醇硝酸脂20升、脂肪醇10升混合，加20克石油环烷酸搅拌均匀。然后与1370升甲醇混合，得本发明的柴油机用甲醇燃料1470升。
权利要求
1.一种柴油机用甲醇燃料，含有甲醇及添加剂，其特征在于所述甲醇含量为93-97％(体积)，所述添加剂包括硝酸脂类物质、乙二醇甲酸脂甲醇改性剂及脂肪醇润滑剂，其含量为3-7％(体积)。
2.按照权利要求1的柴油机用甲醇燃料，其特征在于所述甲醇含量为95-97％(体积)，所述硝酸脂类物质、乙二醇甲酸脂改性剂及脂肪醇润滑剂总含量为3-5％(体积)。
3.按照权利要求2的柴油机用甲醇燃料，其特征在于所述的硝酸脂类添加剂为硝酸异辛脂和环己醇硝酸脂。
4.按照权利要求2的柴油机用甲燃料，其特征在于所述硝酸脂类物质为硝酸异辛脂和环己醇硝酸脂，并且硝酸异辛脂；环己醇硝酸脂∶乙二醇甲酸脂∶脂肪醇＝35-45∶10-20∶25-40∶5-10。
5.按照权利要求1-4中任一项权利要求所述的柴油机用甲醇燃料，其特征在于所述甲醇燃料中含有微量抗蚀剂。
6.一种配制如权利要求1-4中任一项权利要求所述的柴油机用甲醇燃料的专用复合添加剂，其特征在于所述的添加剂为硝酸脂类物质与乙二酸甲酸脂构成的改性剂和脂肪醇润滑剂，其中硝酸异辛脂35-45％(体积)；乙二醇甲酸脂25-40％(体积)；环己醇硝酸脂10-20％(体积)；所述脂肪醇润滑剂含量为5-10％(体积)。
7.按照权利要求6的柴油机用甲醇燃料专用复合添加剂，其特征在于所述的硝酸异辛脂含量为40-45％(体积)；乙二醇甲酸脂含量为30-35％(体积)；环己醇硝酸脂含量为15-20％(体积)；脂肪醇润滑剂含量为8-10％(体积)。
8.按照权利要求6或7的柴油机用甲醇燃料专用复合添加剂，其特征在于所述添加剂中还有不超过1000PPM的抗蚀剂。
9.按照权利要求8的柴油机用甲醇燃料专用复合添加剂，其特征在于所述的抗蚀剂为二聚酸类物质。
10.按照权利要求9的柴油机用甲醇燃料专用复合添加剂，其特征在于所述的抗蚀剂为石油环烷酸。
全文摘要
本发明的柴油机用甲醇燃料，含有甲醇及有机添加剂，其中所述甲醇含量为93－97％(体积)，所述添加剂包括硝酸脂类物质、乙二醇甲酸脂及脂肪醇润滑剂，其含量为3－7％(体积)。本发明的柴油机用甲醇燃料含有90％以上的高比例的甲醇，是真正意义上的甲醇燃料。由硝酸脂类物质、乙二醇甲酸脂组成的复合添加剂，提高了甲醇燃料的动力性能和点火性能，并大大提高了甲醇燃料的十六烷值。采用脂肪醇润滑剂提高了甲醇的润滑性能，消除了甲醇对发动机系统部件的电位腐蚀作用。还使得柴油机用甲醇燃料使得甲醇燃料具备了作为柴油机燃料与柴油同样的燃烧性能。
文档编号C10L1/10GK1539927SQ20031010963
公开日2004年10月27日 申请日期2003年10月31日 优先权日2003年10月31日
发明者朱自强, 毛顺德, 王建忠, 张俊秀 申请人:山西佳新能源化工实业有限公司