专利名称：一种醇酯型多功能甲醇汽油添加剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及甲醇-汽油添加剂技术领域，具体涉及一种醇酯型多功能甲醇汽油添加剂的制备方法。
背景技术：
随着节能环保和低碳经济的提出，甲醇汽油作为车用替代燃料受到研究者的广泛关注。甲醇汽油用作车用燃料首先应该解决的是甲醇-汽油体系相稳定性问题，甲醇汽油分层可导致发动机停止工作，而且甲醇会严重腐蚀橡胶和金属，再者分离开的甲醇涉及到处理、排放和环境污染的问题；其次，甲醇汽油在使用中气阻问题也需要解决，即蒸发性问题，由于甲醇的蒸气压比汽油低，低比例的甲醇-汽油，饱和蒸汽压高，产生气阻的倾向大。要解决甲醇-汽油稳定性及蒸发性问题，需要加入相稳定剂(或称为助溶剂)和降阻剂等添 加剂。甲醇-汽油所用的助溶剂有醚类、酮类、酯类、高级脂肪醇类、低碳杂醇类、脂肪烃类、脂肪酸类、芳香族化合物类、非离子表面活性剂类、缩醛(酮)类、天然油脂衍生物类、脒类等。甲醇-汽油所用的降气阻剂有脂肪酮类、吗啉类、脂肪醛类、脂肪醚类、缩醛(酮)类等。往往需要多种试剂进行调配后使用。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种醇酯型多功能甲醇汽油添加剂的制备方法，该方法简便，产品不需要进行纯化即可作为添加剂使用，该添加剂对甲醇-汽油体系具有较好的相稳定作用和降低饱和蒸汽压的作用。为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为
一种醇酯型多功能甲醇汽油添加剂的制备方法，包括以下步骤
第一步，在容器中将乙醇酸分散于5-50倍质量的醇中，乙醇酸为化学纯及其以上工业品，醇为化学纯及其以上纯度的正戊醇、异戊醇、正己醇、正庚醇、正辛醇、正壬醇或正癸醇；
第二步，搅拌下向容器中加入乙醇酸质量1-10%的酸催化剂，酸催化剂为化学纯及其以上纯度的硫酸、磷酸、多聚磷酸、氯化铝、氯化铁、强酸性阳离子交换树脂、硫酸氢钠、分子筛负载硫酸、氧化锆负载硫酸、氧化铁负载硫酸或活性炭负载硫酸；
第三步，向容器中加入1-5倍醇体积的带水剂，将容器中的反应物在60-145°C下搅拌加热回流脱水4-8小时，冷却到室温，带水剂为化学纯及其以上纯度的苯、甲苯、二甲苯、环己烷、正己烷、乙酸乙酯或乙酸甲酯；
第四步，过滤除去容器中的固体酸催化剂，即得醇酯型多功能甲醇汽油添加剂；当采用硫酸、磷酸、多聚磷酸、氯化铝或氯化铁作为酸催化剂时不用过滤，将滤液用1-10%的碳酸钠或者碳酸钾水溶液洗至PH到8-9，再用饱和氯化钠水溶液洗至中性，分出水溶液，将水溶液的有机相加干燥剂干燥2-12小时，过滤除去干燥剂，即得醇酯型多功能甲醇汽油添加齐U，氯化钠为化学纯及其以上纯度的试剂，干燥剂为化学纯及其以上纯度的无水碳酸钠、无水碳酸钾、无水硫酸镁、无水硫酸钠、无水氯化钙或A分子筛。应用时，将双功能甲醇-汽油添加剂按照体积百分数2-10%加入汽油中形成溶液，再将甲醇和汽油按照5:95、10:90、15:85、30:70、50:50、65:35、85:15等体积比配制成不同标号含有1-10%本添加剂的甲醇汽油，该添加剂可以使M15、M30、M50、M65、M85甲醇汽油在-10°C到40°C稳定不分层，使M15、M30甲醇汽油的饱和蒸汽压保持在40_60kPa。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。实施例I
一种醇酯型多功能甲醇汽油添加剂的制备方法，包括以下步骤、
第一步，在容器中将乙醇酸分散于10倍质量的醇中，乙醇酸为化学纯工业品，醇为化学纯正己醇；
第二步，搅拌下向容器中加入乙醇酸质量1%的酸催化剂，酸催化剂为化学纯硫酸；
第三步，向容器中加入2倍醇体积的带水剂，将容器中的反应物在lire下搅拌加热回流脱水4小时，冷却到室温，带水剂为化学纯甲苯；
第四步，将滤液用10%的碳酸钠水溶液洗至pH到8，再用饱和氯化钠水溶液洗至中性，分出水溶液，将水溶液的有机相加干燥剂干燥6小时，过滤除去干燥剂，即得醇酯型多功能甲醇汽油添加剂，氯化钠为化学纯试剂，干燥剂为化学纯无水碳酸钠。应用时，将双功能甲醇-汽油添加剂按照体积百分数2-10%加入汽油中形成溶液，再将甲醇和汽油按照5:95、10:90、15:85、30:70、50:50、65:35、85:15等体积比配制成不同标号含有1-10%本添加剂的甲醇汽油，该添加剂可以使M15、M30、M50、M65、M85甲醇汽油在-10°C到40°C稳定不分层，使M15、M30甲醇汽油的饱和蒸汽压保持在40_60kPa。实施例2
一种醇酯型多功能甲醇汽油添加剂的制备方法，包括以下步骤
第一步，在容器中将乙醇酸分散于20倍质量的醇中，乙醇酸为化学纯工业品，醇为化学纯正戊醇；
第二步，搅拌下向容器中加入乙醇酸质量1%的酸催化剂，酸催化剂为化学纯磷酸；
第三步，向容器中加入3倍醇体积的带水剂，将容器中的反应物在lire下搅拌加热回流脱水6小时，冷却到室温，带水剂为分析纯纯甲苯；
第四步，将滤液用10%的碳酸钾水溶液洗至pH到8，再用饱和氯化钠水溶液洗至中性，分出水溶液，将水溶液的有机相加干燥剂干燥6小时，过滤除去干燥剂，即得醇酯型多功能甲醇汽油添加剂，氯化钠为化学纯试剂，干燥剂为化学纯无水碳酸钾。应用时，将双功能甲醇-汽油添加剂按照体积百分数2-10%加入汽油中形成溶液，再将甲醇和汽油按照5:95、10:90、15:85、30:70、50:50、65:35、85:15等体积比配制成不同标号含有1-10%本添加剂的甲醇汽油，该添加剂可以使M15、M30、M50、M65、M85甲醇汽油在-10°C到40°C稳定不分层，使M15、M30甲醇汽油的饱和蒸汽压保持在40_60kPa。实施例3
一种醇酯型多功能甲醇汽油添加剂的制备方法，包括以下步骤
第一步，在容器中将乙醇酸分散于30倍质量的醇中，乙醇酸为化学纯工业品，醇为化学纯正丁醇；
第二步，搅拌下向容器中加入乙醇酸质量1%的酸催化剂，酸催化剂为化学纯多聚磷
酸；
第三步，向容器中加入4倍醇体积的带水剂，将容器中的反应物在145°C下搅拌加热回流脱水6小时，冷却到室温，带水剂为化学纯二甲苯；
第四步，将滤液用15%的碳酸钠水溶液洗至pH到8，再用饱和氯化钠水溶液洗至中性，分出水溶液，将水溶液的有机相加干燥剂干燥12小时，过滤除去干燥剂，即得醇酯型多功能甲醇汽油添加剂，氯化钠为分析纯试剂，干燥剂为化学纯无水硫酸钠。应用时，将双功能甲醇-汽油添加剂按照体积百分数2-10%加入汽油中形成溶液， 再将甲醇和汽油按照5:95、10:90、15:85、30:70、50:50、65:35、85:15等体积比配制成不同标号含有1-10%本添加剂的甲醇汽油，该添加剂可以使M15、M30、M50、M65、M85甲醇汽油在-10°C到40°C稳定不分层，使M15、M30甲醇汽油的饱和蒸汽压保持在40_60kPa。实施例4
一种醇酯型多功能甲醇汽油添加剂的制备方法，包括以下步骤
第一步，在容器中将乙醇酸分散于50倍质量的醇中，乙醇酸为化学纯工业品，醇为化学纯正己醇；
第二步，搅拌下向容器中加入乙醇酸质量5%的酸催化剂，酸催化剂为化学纯强酸性阳离子交换树脂；
第三步，向容器中加入4倍醇体积的带水剂，将容器中的反应物在85°C下搅拌加热回流脱水6小时，冷却到室温，带水剂为化学纯环己烷；
第四步，过滤除去容器中的固体酸催化剂，即得醇酯型多功能甲醇汽油添加剂。应用时，将双功能甲醇-汽油添加剂按照体积百分数2-10%加入汽油中形成溶液，再将甲醇和汽油按照5:95、10:90、15:85、30:70、50:50、65:35、85:15等体积比配制成不同标号含有1-10%本添加剂的甲醇汽油，该添加剂可以使M15、M30、M50、M65、M85甲醇汽油在-10°C到40°C稳定不分层，使M15、M30甲醇汽油的饱和蒸汽压保持在40_60kPa。实施例5
一种醇酯型多功能甲醇汽油添加剂的制备方法，包括以下步骤
第一步，在容器中将乙醇酸分散于15倍质量的醇中，乙醇酸为化学纯工业品，醇为化学纯正庚醇；
第二步，搅拌下向容器中加入乙醇酸质量5%的酸催化剂，酸催化剂为化学纯分子筛负载硫酸；
第三步，向容器中加入3倍醇体积的带水剂，将容器中的反应物在70°C下搅拌加热回流脱水6小时，冷却到室温，带水剂为化学纯正己烷；
第四步，过滤除去容器中的固体酸催化剂，即得醇酯型多功能甲醇汽油添加剂。应用时，将双功能甲醇-汽油添加剂按照体积百分数2-10%加入汽油中形成溶液，再将甲醇和汽油按照5:95、10:90、15:85、30:70、50:50、65:35、85:15等体积比配制成不同标号含有1-10%本添加剂的甲醇汽油，该添加剂可以使M15、M30、M50、M65、M85甲醇汽油在-10°C到40°C稳定不分层，使M15、M30甲醇汽油的饱和蒸汽压保持在40_60kPa。实施例6一种醇酯型多功能甲醇汽油添加剂的制备方法，包括以下步骤
第一步，在容器中将乙醇酸分散于25倍质量的醇中，乙醇酸为化学纯工业品，醇为分析纯正己醇；
第二步，搅拌下向容器中加入乙醇酸质量10%的酸催化剂，酸催化剂为化学纯硫酸氢
钠；
第三步，向容器中加入2倍醇体积的带水剂，将容器中的反应物在110°C下搅拌加热回流脱水4小时，冷却到室温，带水剂为化学纯甲苯；
第四步，过滤除去容器中的固体酸催化剂，即得醇酯型多功能甲醇汽油添加剂。
应用时，将双功能甲醇-汽油添加剂按照体积百分数2-10%加入汽油中形成溶液，再将甲醇和汽油按照5:95、10:90、15:85、30:70、50:50、65:35、85:15等体积比配制成不同标号含有1-10%本添加剂的甲醇汽油，该添加剂可以使M15、M30、M50、M65、M85甲醇汽油在-10°C到40°C稳定不分层，使M15、M30甲醇汽油的饱和蒸汽压保持在40_60kPa。
权利要求
1.一种醇酯型多功能甲醇汽油添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 第一步，在容器中将乙醇酸分散于5-50倍质量的醇中，乙醇酸为化学纯及其以上工业品，醇为化学纯及其以上纯度的正戊醇、异戊醇、正己醇、正庚醇、正辛醇、正壬醇或正癸醇； 第二步，搅拌下向容器中加入乙醇酸质量1-10%的酸催化剂，酸催化剂为化学纯及其以上纯度的硫酸、磷酸、多聚磷酸、氯化铝、氯化铁、强酸性阳离子交换树脂、硫酸氢钠、分子筛负载硫酸、氧化锆负载硫酸、氧化铁负载硫酸或活性炭 负载硫酸； 第三步，向容器中加入1-5倍醇体积的带水剂，将容器中的反应物在60-145°C下搅拌加热回流脱水4-8小时，冷却到室温，带水剂为化学纯及其以上纯度的苯、甲苯、二甲苯、环己烷、正己烷、乙酸乙酯或乙酸甲酯； 第四步，过滤除去容器中的固体酸催化剂，即得醇酯型多功能甲醇汽油添加剂；当采用硫酸、磷酸、多聚磷酸、氯化铝或氯化铁作为酸催化剂时不用过滤，将滤液用1-10%的碳酸钠或者碳酸钾水溶液洗至PH到8-9，再用饱和氯化钠水溶液洗至中性，分出水溶液，将水溶液的有机相加干燥剂干燥2-12小时，过滤除去干燥剂，即得醇酯型多功能甲醇汽油添加齐U，氯化钠为化学纯及其以上纯度的试剂，干燥剂为化学纯及其以上纯度的无水碳酸钠、无水碳酸钾、无水硫酸镁、无水硫酸钠、无水氯化钙或A分子筛。
2.根据权利要求I所述的一种醇酯型多功能甲醇汽油添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 第一步，在容器中将乙醇酸分散于10倍质量的醇中，乙醇酸为化学纯工业品，醇为化学纯正己醇； 第二步，搅拌下向容器中加入乙醇酸质量1%的酸催化剂，酸催化剂为化学纯硫酸； 第三步，向容器中加入2倍醇体积的带水剂，将容器中的反应物在IirC下搅拌加热回流脱水4小时，冷却到室温，带水剂为化学纯甲苯； 第四步，将滤液用10%的碳酸钠水溶液洗至pH到8，再用饱和氯化钠水溶液洗至中性，分出水溶液，将水溶液的有机相加干燥剂干燥6小时，过滤除去干燥剂，即得醇酯型多功能甲醇汽油添加剂，氯化钠为化学纯试剂，干燥剂为化学纯无水碳酸钠。
3.根据权利要求I所述的一种醇酯型多功能甲醇汽油添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 第一步，在容器中将乙醇酸分散于20倍质量的醇中，乙醇酸为化学纯工业品，醇为化学纯正戊醇； 第二步，搅拌下向容器中加入乙醇酸质量1%的酸催化剂，酸催化剂为化学纯磷酸； 第三步，向容器中加入3倍醇体积的带水剂，将容器中的反应物在IirC下搅拌加热回流脱水6小时，冷却到室温，带水剂为分析纯纯甲苯； 第四步，将滤液用10%的碳酸钾水溶液洗至pH到8，再用饱和氯化钠水溶液洗至中性，分出水溶液，将水溶液的有机相加干燥剂干燥6小时，过滤除去干燥剂，即得醇酯型多功能甲醇汽油添加剂，氯化钠为化学纯试剂，干燥剂为化学纯无水碳酸钾。
4.根据权利要求I所述的一种醇酯型多功能甲醇汽油添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 第一步，在容器中将乙醇酸分散于30倍质量的醇中，乙醇酸为化学纯工业品，醇为化学纯正丁醇； 第二步，搅拌下向容器中加入乙醇酸质量1%的酸催化剂，酸催化剂为化学纯多聚磷酸； 第三步，向容器中加入4倍醇体积的带水剂，将容器中的反应物在145°c下搅拌加热回流脱水6小时，冷却到室温，带水剂为化学纯二甲苯； 第四步，将滤液用15%的碳酸钠水溶液洗至pH到8，再用饱和氯化钠水溶液洗至中性，分出水溶液，将水溶液的有机相加干燥剂干燥12小时，过滤除去干燥剂，即得醇酯型多功能甲醇汽油添加剂，氯化钠为分析纯试剂，干燥剂为化学纯无水硫酸钠。
5.根据权利要求I所述的一种醇酯型多功能甲醇汽油添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 第一步，在容器中将乙醇酸分散于50倍质量的醇中，乙醇酸为化学纯工业品，醇为化学纯正己醇； 第二步，搅拌下向容器中加入乙醇酸质量5%的酸催化剂，酸催化剂为化学纯强酸性阳离子交换树脂； 第三步，向容器中加入4倍醇体积的带水剂，将容器中的反应物在85°C下搅拌加热回流脱水6小时，冷却到室温，带水剂为化学纯环己烷； 第四步，过滤除去容器中的固体酸催化剂，即得醇酯型多功能甲醇汽油添加剂。
6.根据权利要求I所述的一种醇酯型多功能甲醇汽油添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 第一步，在容器中将乙醇酸分散于15倍质量的醇中，乙醇酸为化学纯工业品，醇为化学纯正庚醇； 第二步，搅拌下向容器中加入乙醇酸质量5%的酸催化剂，酸催化剂为化学纯分子筛负载硫酸； 第三步，向容器中加入3倍醇体积的带水剂，将容器中的反应物在70°C下搅拌加热回流脱水6小时，冷却到室温，带水剂为化学纯正己烷； 第四步，过滤除去容器中的固体酸催化剂，即得醇酯型多功能甲醇汽油添加剂。
7.根据权利要求I所述的一种醇酯型多功能甲醇汽油添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 第一步，在容器中将乙醇酸分散于25倍质量的醇中，乙醇酸为化学纯工业品，醇为分析纯正己醇； 第二步，搅拌下向容器中加入乙醇酸质量10%的酸催化剂，酸催化剂为化学纯硫酸氢钠； 第三步，向容器中加入2倍醇体积的带水剂，将容器中的反应物在110°C下搅拌加热回流脱水4小时，冷却到室温，带水剂为化学纯甲苯； 第四步，过滤除去容器中的固体酸催化剂，即得醇酯型多功能甲醇汽油添加剂。
全文摘要
一种醇酯型多功能甲醇汽油添加剂的制备方法，先在容器中将乙醇酸分散于醇中，搅拌下向容器中加入酸催化剂，然后向容器中加入带水剂，将容器中的反应物搅拌加热回流脱水，冷却到室温，最后过滤除去容器中的固体酸催化剂，即得醇酯型多功能甲醇汽油添加剂，当采用硫酸、磷酸、多聚磷酸、氯化铝或氯化铁作为酸催化剂时不用过滤，将滤液用碳酸钠或者碳酸钾水溶液洗至pH到8-9，再用饱和氯化钠水溶液洗至中性，分出水溶液，将水溶液的有机相加干燥剂干燥，过滤除去干燥剂，即得醇酯型多功能甲醇汽油添加剂，该方法简便，产品不需要进行纯化即可作为添加剂使用，该添加剂对甲醇-汽油体系具有较好的相稳定作用和降低饱和蒸汽压的作用。
文档编号C10L1/18GK102732338SQ20121018425
公开日2012年10月17日 申请日期2012年6月6日 优先权日2012年6月6日
发明者张洁, 汤颖 申请人:西安石油大学