本发明涉及醇类代用燃料领域，特别是一种生物醇基燃油助溶增溶剂。
背景技术：
醇类燃油作为一种清洁、廉价、高效的石化燃料替代品，以其丰富的来源受到重视，被认为是最有希望的石化燃料代用燃料。美国诺贝尔化学奖获得者乔治·A·奥拉经过长期研究认为，“甲醇经济”使人类不再依赖于日益减少的石油和天然气作为替代燃料，在我国的发展前景正在逐步明朗。甲醇沸点比柴油低，混合气形成速度较快，且比较均匀，有利于完全燃烧；甲醇含氧量占50％，其着火极限较柴油宽，燃烧速度高，有利于降低排烟。但是，甲醇作为柴油机代用燃料具有以下不利因素：
(1)甲醇与柴油间互溶难，一则二者间碳链数相差太悬殊，1：10-22，二则由于甲醇中含有羟基，是极性物质，柴油无极性，溶液间互溶始终遵循着“混合溶液的相似相溶原则”，导致解决甲醇与柴油的互溶问题，是公认的瓶颈难题；所以甲醇和柴油混合比较困难，不论是依靠压力混合，还是加入一定量的助溶剂，都不能保证甲醇和柴油的均匀混合，混合燃料易分层，稳定性较差；
(2)甲醇的燃点高达470℃，比柴油燃点200～220℃高很多，因此甲醇既难以压燃，也不易被点燃，自发着火的能力比较差；
(3)甲醇的汽化潜热大，高汽化潜热产生的冷却效应对发动机低速、低负荷时的工况会产生不利影响；
(4)甲醇的粘度低，直接使用柴油机原有的燃油喷射系统时，会造成系统磨损，甚至卡死等故障，从而影响发动机的可靠性和耐久性。
传统工艺制备的助溶剂，因其化学助剂技术和调合技术不成熟导致有害气体排放、腐蚀溶胀、遇水分层、润滑性差、低温分层等一系列问题。现有技术存在五大难题：油醇相容性差、遇水分层混浊、低温分层混浊、润滑性差及存贮稳定性差。目前市场上常见的生物柴油，大多是在油酸甲酯主体基础上添加助燃剂而成，存在凝点高、冷滤点高、腐蚀性强及性价比不足的缺陷，急需一种可以改善其压缩性能、提高其综合性价比的添加剂。
为了解决醇类燃油的上述问题，近年来出现了很多成果专利技术。专利号为CN1908130A，公开了一种“车用甲醇柴油清洁增标乳化剂”以及专利号为CN101323802A，公开了一种“车用甲醇柴油稳定增效添加剂”，其用量分别为成品的15～20％、10～15％，用量非常大，成本非常高；专利号为CN102161922A，公开了一种“甲醇柴油添加剂及甲醇柴油”，使用了具有毒性并且闪点非常低的丙酮和甲苯，且添加剂用量>10％；专利号为CN102229820A，公开了一种“变性甲醇柴油及其配兑工艺”，使用了聚甲氧基甲缩醚，其实就是甲缩醛的聚合物，属于明令禁止在柴油中添加的物质；专利号为CN101709234A，公开了一种“甲醇柴油复合添加剂及制备方法”，使用了具有导电性能非常好的双十六烷基二甲基氯化铵，其在甲醇中可以完全电离，形成电解液，具有非常高的电导率，因而加速了油路系统的腐蚀。由于助溶剂和促进剂的价格都很高，而且用量很大，限制了其在市场燃料中的推广使用。因而研发一种用量少、成本低、效果好、具有生物可降解性、不含危害成分及电解质、不会对环境造成二次污染的新型环保助溶增溶剂变得迫在眉睫。
技术实现要素：
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种生物醇基燃油助溶增溶剂。
本发明采用的技术方案是：
一种生物醇基燃油助溶增溶剂，包括如下重量配比的原料：助溶组分55～61份、防分层组分9～13份、润滑组分19～24份、抗磨组分8～12份、增强剂6～12份、醚化剂8～12份、助燃催动剂5～14份、金属腐蚀抑制剂1～3份、抗氧防胶剂1～3份、非离子表面活性剂1-10份、表面改性剂1-5份；所述助溶组分为脂肪醇；所述防分层组分为脂肪酸、脂肪酸酯；所述润滑组分为脂肪皂、脂肪酸酯。
优选地，所述助溶组分中的脂肪醇，是C8～C12正构及异构高碳醇组成，包括正辛醇、异辛醇和正十二醇中的一种或多种，或正辛醇、异辛醇和正十二醇以体积比1:2:3比例的混合物。
优选地，所述防分层组分中的脂肪酸，是C16～C18石油酵母脂肪酸RCOOH或油酸C18H34O2；所述防分层组分中的脂肪酸酯，是由山梨醇脂肪酸酯组成，包括吐温80和司盘80中的一种或多种，或吐温80和司盘80以体积比1:1比例的混合物。
优选地，所述润滑组分中的脂肪皂，是C16～C18石油酵母脂肪酸RCOOH或油酸C18H34O2与三乙醇胺以体积比2:1在常温下经皂化形成的脂肪酸皂RCONHR1；所述润滑组分中的脂肪酸酯，是由油酸酯组成，包括三羟甲基丙烷三油酸酯。
优选地，所述抗磨组分中的萜烃混合物，是C10～C57中高碳萜类化合物组成，包括松节油和蓖麻油中的一种或多种，或松节油和蓖麻油以体积比1:1比例的混合物。
优选地，所述的增强剂为异丁醇或者异戊醇；所述的醚化剂为乙醚或异丙醚；所述的助燃催动剂为甲苯或二甲苯；所述的金属腐蚀抑制剂为十八胺；所述的抗氧防胶剂为对苯二酚或T501。
优选地，所述非离子表面活性剂为脂肪酸甲酯乙氧基化物。
优选地，所述表面改性剂为乙烯吡咯烷酮/二甲胺乙基甲基丙烯酸酯共聚物。
优选地，制备方法如下：将助溶组分、防分层组分、润滑组分、抗磨组分、增强剂、醚化剂、助燃催动剂、金属腐蚀抑制剂、抗氧防胶剂、非离子表面活性剂及表面改性剂加入到搅拌釜中，在常温下搅拌均匀即可得到透明、清亮、显油黄色的生物醇基燃油助溶增溶剂成品。
本发明的有益效果是：
1、本发明选择了能够清洁、环保、可再生、可降解的石油酵母脂肪酸作为廉价的添加剂，既节能又减排，为进一步开发利用工业废油脂和地沟泔水油等开辟了新的途径，具有变废为宝、利废为能的积极作用。
2、本发明的助溶增溶剂与现有技术相比，用量少、成本低、效果好、具有生物可降解性、不含危害成分及电解质、不会给环境带来次生污染。
3、本发明的助溶增溶剂，外观显透明状，略显油黄色，颜色与柴油相当，易被人们接受，溶入油珠直径小。
4、本发明的油醇相稳定期长达180天，有效的解决了甲醇与柴油之间相溶性差、油醇分层、润滑性下降以及油醇相稳定性差等技术难题。
5、本发明中醚化剂转化充分，改变醇基燃油的燃烧性能，醇基燃油的掺入量大。
6、本发明中助燃催动剂、金属腐蚀抑制剂、抗氧防胶剂等助剂，使其在保证醇基燃油掺入量大的同时，又能保证燃油的稳定性，而且油品的动力性能明显增强，燃料消耗下降，无腐蚀溶胀等现象。
7、要实现柴油和甲醇互溶不分层，单一的表面活性剂和助溶剂效果不佳，因此就需要多种化合物协同起来，共同发挥作用，本发明采用C8～C12正构及异构高碳醇及脂肪酸甲酯乙氧基化物相结合，使柴油和甲醇能良好的互溶，其中，脂肪酸甲酯乙氧基化物具有低泡沫、高浊点，冷水溶速度快，除油除蜡效果好，在冬季仍具有很好的流动性。
8、本发明添加了表面改性剂，使柴油和甲醇混合物在柴油机中燃烧时不易被污染，可保持清洁，可延长柴油机保养周期和使用寿命。
9、本发明制备简单、使用方便，具有熔点低、流动性好、不破坏乳化体系，无腐蚀性、具备生物可降解性、不含危害成分及电解质、不会对环境造成二次污染等特点，为解决甲醇和柴油的油醇相稳定助溶开辟了一种新途经，具有广泛的推广价值。
具体实施方式
下面对本发明的实施例进行详细说明。
实施例1
一种生物醇基燃油助溶增溶剂，包括如下重量配比的原料：助溶组分55份、防分层组分9份、润滑组分19份、抗磨组分8份、增强剂6份、醚化剂8份、助燃催动剂5份、金属腐蚀抑制剂1份、抗氧防胶剂1份、非离子表面活性剂1份、表面改性剂1份；所述助溶组分为脂肪醇；所述防分层组分为脂肪酸、脂肪酸酯；所述润滑组分为脂肪皂、脂肪酸酯。
所述助溶组分中的脂肪醇，是C8～C12正构及异构高碳醇组成，为正辛醇。
所述防分层组分中的脂肪酸，是C16～C18石油酵母脂肪酸RCOOH；所述防分层组分中的脂肪酸酯，是由山梨醇脂肪酸酯组成，为吐温80。
所述润滑组分中的脂肪皂，是C16～C18石油酵母脂肪酸RCOOH与三乙醇胺以体积比2:1在常温下经皂化形成的脂肪酸皂RCONHR1；所述润滑组分中的脂肪酸酯，是由油酸酯组成，为三羟甲基丙烷三油酸酯。
所述抗磨组分中的萜烃混合物，是C10～C57中高碳萜类化合物组成，为松节油。
所述的增强剂为异丁醇；所述的醚化剂为乙醚；所述的助燃催动剂为甲苯；所述的金属腐蚀抑制剂为十八胺；所述的抗氧防胶剂为对苯二酚。
所述非离子表面活性剂为脂肪酸甲酯乙氧基化物。
所述表面改性剂为乙烯吡咯烷酮/二甲胺乙基甲基丙烯酸酯共聚物。
制备方法如下：将助溶组分、防分层组分、润滑组分、抗磨组分、增强剂、醚化剂、助燃催动剂、金属腐蚀抑制剂、抗氧防胶剂、非离子表面活性剂及表面改性剂加入到搅拌釜中，在常温下搅拌均匀即可得到透明、清亮、显油黄色的生物醇基燃油助溶增溶剂成品。
实施例2
一种生物醇基燃油助溶增溶剂，包括如下重量配比的原料：助溶组分58份、防分层组分11份、润滑组分22份、抗磨组分10份、增强剂9份、醚化剂9份、助燃催动剂10份、金属腐蚀抑制剂2份、抗氧防胶剂2份、非离子表面活性剂5份、表面改性剂3份；所述助溶组分为脂肪醇；所述防分层组分为脂肪酸、脂肪酸酯；所述润滑组分为脂肪皂、脂肪酸酯。
所述助溶组分中的脂肪醇，是C8～C12正构及异构高碳醇组成，包括正辛醇、异辛醇。
所述防分层组分中的脂肪酸，是油酸C18H34O2；所述防分层组分中的脂肪酸酯，是由山梨醇脂肪酸酯组成，为司盘80。
所述润滑组分中的脂肪皂，是油酸C18H34O2与三乙醇胺以体积比2:1在常温下经皂化形成的脂肪酸皂RCONHR1；所述润滑组分中的脂肪酸酯，是由油酸酯组成，为三羟甲基丙烷三油酸酯。
所述抗磨组分中的萜烃混合物，是C10～C57中高碳萜类化合物组成，为蓖麻油。
所述的增强剂为异戊醇；所述的醚化剂为异丙醚；所述的助燃催动剂为二甲苯；所述的金属腐蚀抑制剂为十八胺；所述的抗氧防胶剂为T501。
所述非离子表面活性剂为脂肪酸甲酯乙氧基化物。
所述表面改性剂为乙烯吡咯烷酮/二甲胺乙基甲基丙烯酸酯共聚物。
制备方法如下：将助溶组分、防分层组分、润滑组分、抗磨组分、增强剂、醚化剂、助燃催动剂、金属腐蚀抑制剂、抗氧防胶剂、非离子表面活性剂及表面改性剂加入到搅拌釜中，在常温下搅拌均匀即可得到透明、清亮、显油黄色的生物醇基燃油助溶增溶剂成品。
实施例3
一种生物醇基燃油助溶增溶剂，包括如下重量配比的原料：助溶组分61份、防分层组分13份、润滑组分24份、抗磨组分12份、增强剂12份、醚化剂12份、助燃催动剂14份、金属腐蚀抑制剂3份、抗氧防胶剂3份、非离子表面活性剂10份、表面改性剂5份；所述助溶组分为脂肪醇；所述防分层组分为脂肪酸、脂肪酸酯；所述润滑组分为脂肪皂、脂肪酸酯。
所述助溶组分中的脂肪醇，是C8～C12正构及异构高碳醇组成，为正辛醇、异辛醇和正十二醇以体积比1:2:3比例的混合物。
所述防分层组分中的脂肪酸，是C16～C18石油酵母脂肪酸RCOOH；所述防分层组分中的脂肪酸酯，是由山梨醇脂肪酸酯组成，为吐温80和司盘80以体积比1:1比例的混合物。
所述润滑组分中的脂肪皂，是C16～C18石油酵母脂肪酸RCOOH与三乙醇胺以体积比2:1在常温下经皂化形成的脂肪酸皂RCONHR1；所述润滑组分中的脂肪酸酯，是由油酸酯组成，包括三羟甲基丙烷三油酸酯。
所述抗磨组分中的萜烃混合物，是C10～C57中高碳萜类化合物组成，为松节油和蓖麻油以体积比1:1比例的混合物。
所述的增强剂为异丁醇；所述的醚化剂为乙醚；所述的助燃催动剂为甲苯；所述的金属腐蚀抑制剂为十八胺；所述的抗氧防胶剂为对苯二酚。
所述非离子表面活性剂为脂肪酸甲酯乙氧基化物。
所述表面改性剂为乙烯吡咯烷酮/二甲胺乙基甲基丙烯酸酯共聚物。
制备方法如下：将助溶组分、防分层组分、润滑组分、抗磨组分、增强剂、醚化剂、助燃催动剂、金属腐蚀抑制剂、抗氧防胶剂、非离子表面活性剂及表面改性剂加入到搅拌釜中，在常温下搅拌均匀即可得到透明、清亮、显油黄色的生物醇基燃油助溶增溶剂成品。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。