专利名称：一种甲醇汽油添加剂及其制备方法与应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种甲醇汽油添加剂，本发明还涉及所述甲醇汽油添加剂的制备方法 以及其应用。
背景技术：
随着世界经济的迅速发展，汽车保有量正逐年上升，目前我国汽车保有量为7000 余万辆，车用燃料的需求量在不断增加，环境问题也日益严重，随着世界能源储量日趋短 缺，石油资源日益枯竭的形势将更为严峻。我国经济正高速发展，每年消耗的石油大部分需 要进口。能源和环境问题制约着我国经济的快速发展。因此，寻求新的清洁替代能源已成 为促进我国经济发展的关键课题。
轻型汽车燃料一直以汽油为主，但是，这一使用模式越来越受到环境污染和资源 口益紧缺的制约。为了改善这困境，国际国内采用了多种能源替代方案，如天然气燃料、乙 醇燃料等，但这些替代方案若要大规模推广，都存在着严重的缺陷。良好的替代燃料需要满 足下列要求1、资源丰富，价格适宜，能满足大规模推广的需要；2、燃料热值，尤其是混合 气热值能满足内燃机动力性能的要求；3、有利于降低有害物质的排放；4，能够满足车辆启 动性能、行驶性能及加速性能等方面的要求；5、能量密度较高，存储运输方便；6、不需要改 动发动机，技术上可行；7、现有的燃料储运分配系统无需改变仍可使用。
醇类是除石油、天然气以外，内燃机最可代用的燃料。使用醇类燃料最主要的优点 还在于它们都能够达到比烃类燃料低得多的排放，对减少大气污染大有好处；与传统的发 动机技术有继承性，特别是使用汽油-醇类混合燃料时，发动机结构可以不用发生变化 ’另 外醇类燃料的辛烷值高，作点燃式发动机燃料时，可以用于压缩比较高的发动机，提高发动 机的热效率，是内燃机最有希望的代用燃料。
甲醇作为一种良好的替代能源，能够完全满足上述条件的要求，具有来源广泛、含 氧量高、辛烷值高、环境污染小等优势，是理想的车用汽油替代品。而我国富煤、少油的能源 现状，也为实施煤制甲醇作为能源产品提供了广阔的市场空间，因而近年来甲醇汽油作为 车用燃料受到人们的广泛关注。
目前应用的甲醇汽油主要是甲醇含量在10-30%的低比例掺烧甲醇汽油。低比例 甲醇汽油在推广过程中还存在一个严重的问题一饱和蒸汽压高，在高温下容易出现加油 机加不出油和汽车“发喘”的问题，这一问题严重制约着低比例甲醇汽油在全国特别是南方 地区的推广；另外低比例甲醇汽油存在的问题还包括在北方冬天冷启动困难，_25°C下基本 无法启动；在低温状态下，该甲醇汽油容易两相分离，影响汽车使用。
现有技术中中国专利CN101381641公开了一种降低甲醇汽油饱和蒸汽压的复合 添加剂，该专利所述的添加剂由乙醇、丙烯醇、甲苯、硝基甲烷、乙二胺、二甲苯等多种醇、 酮、胺、酯和醚类原料制备得到，所制得的添加剂可以有效改善低比例甲醇汽油饱和蒸汽压 较高的问题。但该专利选用的原料中，例如甲苯和二甲苯本身具有一定的致癌性，不宜长 期接触；而其他选用的胺类物质燃烧后宜产生NO2等污染性气体，大量使用会对环境造成污染；另外，采用该方法生产的添加剂为多种原料的混合物，其性质比较复杂，造成对于能够 降低甲醇汽油饱和蒸汽压的有益成分研究不明确，也会存在有些反应物反应不彻底而造成 资源浪费等问题，因此该专利所述的添加剂的效果及实用性仍有待商榷。发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题现有甲醇汽油的饱和蒸汽压高，低温启动下差、 耐水性差，为此本发明提供了一种可以降低甲醇汽油的饱和蒸汽压，克服低温启动性差、耐 水性差的用作甲醇汽油添加剂的丙三醇环缩醛(酮)醚。
进一步地，本发明还提供可了上述甲醇汽油添加剂的制备方法。
更进一步地，本发明还提供了上述甲醇汽油添加剂在降低甲醇汽油的饱和蒸汽 压，克服低温启动性差、耐水性差方面的应用。
一种甲醇汽油添加剂，包括式(I )所示的丙三醇环缩醛(酮)醚和/或式(II) 所示的丙三醇环缩醛(酮)醚
权利要求
1. 一种甲醇汽油添加剂，其特征在于包括式(I )所示的丙三醇环缩醛(酮)醚和/ 或式(II )所示的丙三醇环缩醛(酮)醚
2.根据权利要求1所述的甲醇汽油添加剂，其特征在于所述的m为3-5的整数。
3.—种权利要求1或2所述的甲醇汽油添加剂的制备方法，其特征在于包括下述步骤(1)制备中间产物丙三醇环缩醛(酮)将反应原料加入到反应釜中，在酸性催化剂作用下，于60-100°C、0. I-IOMpa下反应 3-5小时，反应后蒸馏收集90-130°C下的馏分，得到丙三醇环缩醛(酮)；其中所述反应原料包括丙三醇和通式为R1O的醛(酮)的混合物，其中R1为CnH2n,η = 1，2 或 3 ；所述丙三醇与所述醛(酮)的摩尔比为1 1-1. 5 ；所述酸性催化剂与所述反应原料 的重量份比为0.5-3 100 ；(2)制备甲醇汽油添加剂丙三醇环缩醛(酮)醚将所述步骤(1)收集到的所述丙三醇环缩醛(酮)投入反应釜中，并加AC1-Cltl的卤 代烃；在碱性催化剂的作用下，常温常压反应3-4小时，反应后蒸馏收集80-180°C的馏分产 品，即得甲醇汽油添加剂丙三醇环缩醛(酮)醚；其中所述丙三醇环缩醛(酮)与所述卤代烃的摩尔比为1 1. 1-1. 5，所述丙三醇环缩 醛(酮)和卤代烃的总重量与所述碱性催化剂的重量份比为100 0.5-1.5。
4.根据权利要求3所述的甲醇汽油添加剂的制备方法，其特征在于所述酸性催化剂为对甲基苯磺酸、阳离子交换树脂、固体超强酸以及浓硫酸中的一种 或几种的混合物。
5.根据权利要求4所述的甲醇汽油添加剂的制备方法，其特征在于所述固体超强酸为 SO4VZrO2、S0427TiO2、SO4VZrO2-La2O3 或 SO4VTiO2-La2O3 型固体超 强酸中的一种或其中几种的混合物。
6.根据权利要求3所述的甲醇汽油添加剂的制备方法，其特征在于 所述的碱性催化剂为NaOH、KOH和固体超强碱中的一种或其中几种的混合物。
7.根据权利要求6所述的甲醇汽油添加剂的制备方法，其特征在于所述固体超强碱为格林尼亚试剂、氮化锂、氢化钠、氢化钙中的一种或其中几种的混合物。
8.根据权利要求3所述的甲醇汽油添加剂的制备方法，其特征在于 所述卤代烃为取代基在端链的一溴代烃或一碘代烃。
9.根据权利要求3或8所述的甲醇汽油添加剂的制备方法，其特征在于 所述卤代烃的碳原子数为C1-C515
10. 一种甲醇汽油，其特征在于包括下述重量份的组分 权利要求1所述的丙三醇环缩醛(酮)醚0. 5-5 ； 甲醇汽油100。
全文摘要
本发明涉及一种作为甲醇汽油添加剂的丙三醇环缩醛(酮)醚，本发明还涉及所述丙三醇环缩醛(酮)醚的制备方法以及添加有该添加剂的甲醇汽油。所述丙三醇环缩醛(酮)醚包括式(Ⅰ)所示的丙三醇环缩醛(酮)醚和或式(Ⅱ)所示的丙三醇环缩醛(酮)醚其中，R1为CnH2n，n＝1，2或3；R2为CmH2m+1，m为1-10的整数。本发明含所合成丙三醇环缩醛(酮)醚的甲醇汽油，低温冷启动性能优良，并且可以解决在高温环境下汽车发动机使用甲醇汽油可能产生的气阻问题。
文档编号C10L10/14GK102031164SQ20101061979
公开日2011年4月27日 申请日期2010年12月31日 优先权日2010年12月31日
发明者商红岩, 林殷平 申请人:中国石油大学(华东), 北京华阳禾生能源技术发展有限公司