柴油机用醇基燃料的制作方法

文档序号:12743447阅读:726来源:国知局

本发明属于燃料技术领域,特别涉及一种柴油机用醇基燃料。



背景技术:

目前,机动车辆尾气排放已成为世界各大城市的主要污染源。相比汽油车,柴油车对环境的污染更为严重,而越来越多的车辆及各种内燃机使用的燃油都是柴油。柴油是碳原子数C10-C22之间的碳氢化合物,由于含碳量高,燃烧过程中仅仅依靠空气中的氧作为助燃剂并不能使之完全燃烧,因而冒出大量黑烟,造成油耗增加,浪费资源并对环境有很大的污染。

随着我国经济发展和人民生活质量的提高,社会对清洁能源的需求越来越大,醇基液体燃料因其清洁环保,而逐步成为新型替代燃料。醇基燃料是指以醇类(主要是甲醇或粗醇)为主调制的液体燃料,是一种廉价、环保的清洁能源。由于醇基燃料本身含氧,燃烧时需氧较少,燃料燃烧充分。目前市场上醇基燃料名称不一、成分繁杂,以甲醇或粗醇为主掺加许多石化副产物,造成尾气燃烧醇基燃料后的烟气排放污染物超标。现有技术中,还不能完全使用醇基燃料全部替代柴油使用,一般是将醇基燃料掺入柴油中使用。因此,研究开发一种部分掺入甲醇的柴油燃料能够达到柴油的使用性能指标变得非常重要。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是提供柴油机用醇基燃料,该燃料具有抗氧化、助燃、抗腐蚀、分散、清净和提高十六烷值等作用,无需改装汽车发动机,可直接替代燃料。

为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

本发明提供柴油机用醇基燃料,由以下重量份的原料制成:甲醇62~86份,柴油12~24份,硝酸戊酯0.6~1.8份,异丙醚0.5~1.7份,二环庚二烯0.4~1.6份,环烷酸0.3~0.9份,三己基磷酸酯0.1~0.7份,十二烷基甜菜碱0.01~0.07份,抗氧化剂0.03~0.15份,清净剂0.1~1.3份。

本发明所述的抗氧化剂为7~13重量份2-叔丁基对苯二酚,6~12重量份二叔丁基对甲酚和2~8重量份N-丙基苯胺的混合物。抗氧化剂防止燃料在贮存过程中氧化生成的胶质沉渣,在使用过程中溶在燃料中的胶质因燃料汽化与雾化而沉积吸入系统,影响发动机的正常运转,改善燃料的贮存稳定性。

本发明所述的清净剂为6~18重量份双烯基丁二酰亚胺,5~11重量份三乙胺和3~9重量份1-三苯甲基咪唑的混合物。清净剂可有效清除喷嘴积碳,确保良好的雾化性能,并保持发动机性能以及排放水平。清净剂可有效清除喷嘴积碳,确保良好的雾化性能,并保持发动机性能以及排放水平。

优选地,本发明所述的柴油机用醇基燃料,由以下重量份的原料制成:甲醇66~82份,柴油14~22份,硝酸戊酯0.8~1.6份,异丙醚0.7~1.5份,二环庚二烯0.6~1.4份,环烷酸0.4~0.8份,三己基磷酸酯0.2~0.6份,十二烷基甜菜碱0.02~0.06份,抗氧化剂0.05~0.13份,清净剂0.3~1.1份。

更优选地,本发明所述的柴油机用醇基燃料,由以下重量份的原料制成:甲醇74份,柴油18份,硝酸戊酯1.2份,异丙醚1.1份,二环庚二烯1份,环烷酸0.6份,三己基磷酸酯0.5份,十二烷基甜菜碱0.05份,抗氧化剂0.09份,清净剂0.7份。

优选地,本发明所述的抗氧化剂为8~12重量份2-叔丁基对苯二酚,7~11重量份二叔丁基对甲酚和3~7重量份N-丙基苯胺的混合物。

更优选地,本发明所述的抗氧化剂为10重量份2-叔丁基对苯二酚,9重量份二叔丁基对甲酚和5重量份N-丙基苯胺的混合物。

优选地,本发明所述的清净剂为8~16重量份双烯基丁二酰亚胺,6~10重量份三乙胺和4~8重量份1-三苯甲基咪唑的混合物。

更优选地,本发明所述的清净剂为12重量份双烯基丁二酰亚胺,8重量份三乙胺和6重量份1-三苯甲基咪唑的混合物。

本发明的有益效果在于:

1、本发明的硝酸戊酯和异丙醚为十六烷值改进剂,提高燃料的十六烷值,提高燃料的着火特性,改善燃料冷启动问题,降低燃烧噪音,SOx、NOx等有害气体排放降低。

2、本发明的二环庚二烯、环烷酸和异丙醚为燃烧促进剂,能促使燃料迅速、完全地燃烧,提高热效率,从而降低油耗、减少燃烧室内的积炭和顶部活塞环的结焦。

3、本发明的三己基磷酸酯和三乙胺具有抗腐蚀作用,与金属表面强烈作用,产生化学和物理吸附作用,形成良好的保护膜,从一定程度上隔离了腐蚀物质与金属件的接触,达到抑制腐蚀的目的,保护发动机燃料系统,延长试用期,也可防止生成的锈粒阻塞燃料滤网和喷嘴等,影响发动机的正常运转。

4、本发明的十二烷基甜菜碱具有分散作用,使不溶性物质在燃料中保持分散悬浮状态,以免在发动机的关键部位行成漆状沉积物,同时也能保证燃烧性能良好,降低排气量,减少污染。

5、本发明的原料协同作用,耐寒耐热稳定性好,具有良好助溶性,还具有消烟的作用,可有效解决橡胶溶胀问题,有效防止醇基燃料对汽车供油系统的材料如橡胶、塑料等具有溶胀和龟裂作用,影响材料的使用性能。

6、本发明的燃料的成本低、安全可靠、适用范围广,无需改装汽车发动机,可直接替代燃料,具有优异性能,经测验,存放至少18个月不分层,不变质;-35~55℃,5h互溶不分层;燃料热值较柴油提高900~1330大卡/公斤;铜片腐蚀(50℃,3h)为1a级;十六烷值较柴油提高7~9个单位;尾气中的CO、HC、NOX、颗粒物和二氧化硫较使用柴油排放分别降低49~66%、45~92%、53~84%、68~90%、81%~94%,经计算,可节约成本32.6%~36.6%,抗水性达34%~43%。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步说明,但本发明并不局限于这些实施例。

实施例1

柴油机用醇基燃料,由以下重量份的原料制成(室温下,搅拌均匀即可):甲醇62份,柴油24份,硝酸戊酯0.6份,异丙醚1.7份,二环庚二烯0.4份,环烷酸0.9份,三己基磷酸酯0.1份,十二烷基甜菜碱0.07份,抗氧化剂0.03份,清净剂1.3份。

上述的抗氧化剂为7重量份2-叔丁基对苯二酚,12重量份二叔丁基对甲酚和2重量份N-丙基苯胺的混合物。

上述的清净剂为18重量份双烯基丁二酰亚胺,5重量份三乙胺和9重量份1-三苯甲基咪唑的混合物。

实施例2

柴油机用醇基燃料,由以下重量份的原料制成(室温下,搅拌均匀即可):甲醇66份,柴油22份,硝酸戊酯0.8份,异丙醚1.5份,二环庚二烯0.6份,环烷酸0.8份,三己基磷酸酯0.2份,十二烷基甜菜碱0.06份,抗氧化剂0.05份,清净剂1.1份。

上述的抗氧化剂为8重量份2-叔丁基对苯二酚,11重量份二叔丁基对甲酚和3重量份N-丙基苯胺的混合物。

上述的清净剂为16重量份双烯基丁二酰亚胺,6重量份三乙胺和8重量份1-三苯甲基咪唑的混合物。

实施例3

柴油机用醇基燃料,由以下重量份的原料制成(室温下,搅拌均匀即可):甲醇70份,柴油20份,硝酸戊酯1份,异丙醚1.3份,二环庚二烯0.8份,环烷酸0.7份,三己基磷酸酯0.3份,十二烷基甜菜碱0.05份,抗氧化剂0.07份,清净剂0.9份。

上述的抗氧化剂为9重量份2-叔丁基对苯二酚,10重量份二叔丁基对甲酚和4重量份N-丙基苯胺的混合物。

上述的清净剂为14重量份双烯基丁二酰亚胺,7重量份三乙胺和7重量份1-三苯甲基咪唑的混合物。

实施例4

柴油机用醇基燃料,由以下重量份的原料制成(室温下,搅拌均匀即可):甲醇74份,柴油18份,硝酸戊酯1.2份,异丙醚1.1份,二环庚二烯1份,环烷酸0.6份,三己基磷酸酯0.5份,十二烷基甜菜碱0.05份,抗氧化剂0.09份,清净剂0.7份。

上述的抗氧化剂为10重量份2-叔丁基对苯二酚,9重量份二叔丁基对甲酚和5重量份N-丙基苯胺的混合物。

上述的清净剂为12重量份双烯基丁二酰亚胺,8重量份三乙胺和6重量份1-三苯甲基咪唑的混合物。

实施例5

柴油机用醇基燃料,由以下重量份的原料制成(室温下,搅拌均匀即可):甲醇78份,柴油16份,硝酸戊酯1.4份,异丙醚0.9份,二环庚二烯1.2份,环烷酸0.5份,三己基磷酸酯0.4份,十二烷基甜菜碱0.03份,抗氧化剂0.11份,清净剂0.5份。

上述的抗氧化剂为11重量份2-叔丁基对苯二酚,8重量份二叔丁基对甲酚和6重量份N-丙基苯胺的混合物。

上述的清净剂为10重量份双烯基丁二酰亚胺,9重量份三乙胺和5重量份1-三苯甲基咪唑的混合物。

实施例6

柴油机用醇基燃料,由以下重量份的原料制成(室温下,搅拌均匀即可):甲醇82份,柴油14份,硝酸戊酯1.6份,异丙醚0.7份,二环庚二烯1.4份,环烷酸0.4份,三己基磷酸酯0.6份,十二烷基甜菜碱0.02份,抗氧化剂0.13份,清净剂0.3份。

上述的抗氧化剂为12重量份2-叔丁基对苯二酚,7重量份二叔丁基对甲酚和7重量份N-丙基苯胺的混合物。

上述的清净剂为8重量份双烯基丁二酰亚胺,10重量份三乙胺和4重量份1-三苯甲基咪唑的混合物。

实施例7

柴油机用醇基燃料,由以下重量份的原料制成(室温下,搅拌均匀即可):甲醇86份,柴油12份,硝酸戊酯1.8份,异丙醚0.5份,二环庚二烯1.6份,环烷酸0.3份,三己基磷酸酯0.7份,十二烷基甜菜碱0.01份,抗氧化剂0.15份,清净剂0.1份。

上述的抗氧化剂为13重量份2-叔丁基对苯二酚,6重量份二叔丁基对甲酚和8重量份N-丙基苯胺的混合物。

上述的清净剂为6重量份双烯基丁二酰亚胺,11重量份三乙胺和3重量份1-三苯甲基咪唑的混合物。

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