低比例甲醇柴油及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及能源领域，尤其涉及柴油技术，具体为一种低比例甲醇柴油及其制备方法。
【背景技术】
[0002]当今世界环境和能源问题日益突出，近年来，柴油发动机已成为一个趋势，柴油的需求日益增大，随之而来的问题就是柴油的短缺和环境的污染。甲醇来源广泛，可以用天然气、煤炭和多种有机物作为原料制取，随着利用植物制取甲醇技术的发展、改进和提高，甲醇成为了一种可再生能源，甲醇柴油由于“微爆”原理，具有节能减排的效果，掺甲醇技术自上世纪受到大量关注。
[0003]然而目前甲醇柴油仍然没有得到推广，主要原因是:制备过程复杂，需要用到超声搅拌设备，且添加剂用量多，成本较高，如果出现分层现象，将会用到真空乳化机及超声乳化设备，进一步增加成本；而且甲醇柴油中含有氨水和乙醇胺，含氮量高，不利于NOx的排放；同时甲醇柴油中含有金属离子，如果长时间使用，会加速磨损活塞环，损坏发动机。
【发明内容】
[0004]本发明为了解决现有甲醇柴油存在制备成本高、不利于排放且易损坏发动机的问题，提供了一种低比例甲醇柴油及其制备方法。
[0005]本发明是采用如下技术方案实现的:低比例甲醇柴油，是由如下质量份数的原料组成:柴油65-90份，甲醇5-20份，生物柴油0.5-2份，油酸0.5_5份，乙酸乙酯0.5-1份，甲基叔丁基醚0.5-1份，乳化剂I号0.2-0.8份，乳化剂2号0.2-1份，助剂2_8份；所述的柴油为O号柴油或FT柴油，所述的乳化剂I号为司班80，所述的乳化剂2号为脂肪醇聚氧乙烯醚或壬基酚聚氧乙烯醚，所述的助剂为正辛醇或异辛醇或异戊醇或环已酮或异丁醇或乙酸已戊酯或任意组合的混合物。
[0006]该低比例甲醇柴油的组分和含量的选取，是通过大量反复的试验得出的，降低了制作成本的同时，保证了其排放性能和安全性能。
[0007]低比例甲醇柴油的制备方法，采用如下步骤:a、在室温下，将甲醇加入到柴油中振荡均匀；b、然后加入乳化剂I号和乳化剂2号振荡均匀后形成乳状液；c、加入油酸振荡均匀，直至油酸全部溶解；d、依次加入生物柴油、乙酸乙酯和甲基叔丁基醚后振荡均匀；e、加入助剂以500-800r/min速度搅拌10-20分钟后，制得低比例甲醇柴油。
[0008]制备过程中组分加入顺序和助剂加入的搅拌速度和时间均是通过大量反复试验得出的，如顺序颠倒，则无法得到低比例甲醇柴油。
[0009]本发明所述的低比例甲醇柴油制作过程工艺简单，不含氮及金属离子，添加剂少，成本大幅降低的同时，降低了有害物质的排放，而且不会损伤发动机，保证了发动机的使用寿命，同时产品透明度高，且稳定不分层，可以直接在使用国标柴油的车辆上使用，尾气污染小。
【具体实施方式】
[0010]实施例1
低比例甲醇柴油，是由如下质量份数的原料组成:柴油65份，甲醇5份，生物柴油
0.5份，油酸0.5份，乙酸乙酯0.5份，甲基叔丁基醚0.5份，乳化剂I号0.2份，乳化剂2号0.2份，助剂2份；所述的柴油为O号柴油，所述的乳化剂I号为司班80，所述的乳化剂2号为脂肪醇聚氧乙烯醚，所述的助剂为正辛醇。
[0011]低比例甲醇柴油的制备方法，采用如下步骤:a、在室温下，将甲醇加入到柴油中振荡均匀；b、然后加入乳化剂I号和乳化剂2号振荡均匀后形成乳状液；c、加入油酸振荡均匀，直至油酸全部溶解；d、依次加入生物柴油、乙酸乙酯和甲基叔丁基醚后振荡均匀；e、加入助剂以500r/min速度搅拌10分钟后，制得低比例甲醇柴油。
[0012]实施例2
低比例甲醇柴油，是由如下质量份数的原料组成:柴油90份，甲醇20份，生物柴油2份，油酸5份，乙酸乙酯I份，甲基叔丁基醚I份，乳化剂I号0.8份，乳化剂2号I份，助剂8份；所述的柴油为O号柴油，所述的乳化剂I号为司班80，所述的乳化剂2号为脂肪醇聚氧乙烯醚，所述的助剂为异辛醇。
[0013]低比例甲醇柴油的制备方法，采用如下步骤:a、在室温下，将甲醇加入到柴油中振荡均匀；b、然后加入乳化剂I号和乳化剂2号振荡均匀后形成乳状液；c、加入油酸振荡均匀，直至油酸全部溶解；d、依次加入生物柴油、乙酸乙酯和甲基叔丁基醚后振荡均匀；e、加入助剂以800r/min速度搅拌20分钟后，制得低比例甲醇柴油。
[0014]实施例3
低比例甲醇柴油，是由如下质量份数的原料组成:柴油82份，甲醇13份，生物柴油
1.2份，油酸3.7份，乙酸乙酯0.7份，甲基叔丁基醚0.8份，乳化剂I号0.6份，乳化剂2号0.8份，助剂7份；所述的柴油为FT柴油，所述的乳化剂I号为司班80，所述的乳化剂2号为脂肪醇聚氧乙烯醚，所述的助剂为异戊醇和环已酮的混合物。
[0015]低比例甲醇柴油的制备方法，采用如下步骤:a、在室温下，将甲醇加入到柴油中振荡均匀；b、然后加入乳化剂I号和乳化剂2号振荡均匀后形成乳状液；c、加入油酸振荡均匀，直至油酸全部溶解；d、依次加入生物柴油、乙酸乙酯和甲基叔丁基醚后振荡均匀；e、加入助剂以721r/min速度搅拌14分钟后，制得低比例甲醇柴油。
[0016]实施例4
低比例甲醇柴油，是由如下质量份数的原料组成:柴油65份，甲醇20份，生物柴油2份，油酸0.5份，乙酸乙酯0.5份，甲基叔丁基醚I份，乳化剂I号0.8份，乳化剂2号I份，助剂2份；所述的柴油为FT柴油，所述的乳化剂I号为司班80，所述的乳化剂2号为壬基酚聚氧乙烯醚，所述的助剂为异丁醇和乙酸已戊酯的混合物。
[0017]低比例甲醇柴油的制备方法，采用如下步骤:a、在室温下，将甲醇加入到柴油中振荡均匀；b、然后加入乳化剂I号和乳化剂2号振荡均匀后形成乳状液；c、加入油酸振荡均匀，直至油酸全部溶解；d、依次加入生物柴油、乙酸乙酯和甲基叔丁基醚后振荡均匀；e、加入助剂以500r/min速度搅拌20分钟后，制得低比例甲醇柴油。
[0018]实施例5低比例甲醇柴油，是由如下质量份数的原料组成:柴油68份，甲醇6份，生物柴油
0.6份，油酸4.8份，乙酸乙酯0.7份，甲基叔丁基醚0.6份，乳化剂I号0.6份，乳化剂2号0.8份，助剂7份；所述的柴油为O号柴油，所述的乳化剂I号为司班80，所述的乳化剂2号为脂肪醇聚氧乙烯醚，所述的助剂为乙酸已戊酯。
[0019]低比例甲醇柴油的制备方法，采用如下步骤:a、在室温下，将甲醇加入到柴油中振荡均匀；b、然后加入乳化剂I号和乳化剂2号振荡均匀后形成乳状液；c、加入油酸振荡均匀，直至油酸全部溶解；d、依次加入生物柴油、乙酸乙酯和甲基叔丁基醚后振荡均匀；e、加入助剂以780r/min速度搅拌15分钟后，制得低比例甲醇柴油。
[0020]具体实施过程中，将O号柴油与甲醇质量分数占5%、10%、15%、20%的甲醇柴油在外特性下SOOt排放和2400r/min负荷特性下NOx排放实验中得到，甲醇才有的排放指标有所下降。
[0021]甲醇的纯度大于99%，生物柴油由餐饮废油制得，且掺有15%的航空煤油，其生物柴油理化参数为:密度/ (g.cm_3) 0.88，十六烷值50?60，低热值/ (MJ.kg—1) 39，硫含量/% (质量)〈0.002，95% 馏出温度 /0C >360，O 含量 /%>10。
【主权项】
1.一种低比例甲醇柴油，其特征在于:是由如下质量份数的原料组成:柴油65-90份，甲醇5-20份，生物柴油0.5-2份，油酸0.5-5份，乙酸乙酯0.5_1份，甲基叔丁基醚0.5-1份，乳化剂I号0.2-0.8份，乳化剂2号0.2-1份，助剂2_8份；所述的柴油为O号柴油或FT柴油，所述的乳化剂I号为司班80，所述的乳化剂2号为脂肪醇聚氧乙烯醚或壬基酚聚氧乙烯醚，所述的助剂为正辛醇或异辛醇或异戊醇或环已酮或异丁醇或乙酸已戊酯或任意组合的混合物。
2.根据权利要求1所述的低比例甲醇柴油的制备方法，其特征在于:采用如下步骤:a、在室温下，将甲醇加入到柴油中振荡均匀；b、然后加入乳化剂I号和乳化剂2号振荡均匀后形成乳状液、加入油酸振荡均匀，直至油酸全部溶解；d、依次加入生物柴油、乙酸乙酯和甲基叔丁基醚后振荡均匀；e、加入助剂以500-800r/min速度搅拌10-20分钟后，制得低比例甲醇柴油。
【专利摘要】本发明具体为一种低比例甲醇柴油及其制备方法，解决了现有甲醇柴油存在制备成本高、不利于排放且易损坏发动机的问题。低比例甲醇柴油，是由如下质量份数的原料组成：柴油 65-90份，甲醇 5-20份，生物柴油 0.5-2份，油酸 0.5-5份，乙酸乙酯 0.5-1份，甲基叔丁基醚 0.5-1份，乳化剂1号 0.2-0.8份，乳化剂2号 0.2-1份，助剂 2-8份；所述的柴油为0号柴油或FT柴油，所述的乳化剂1号为司班80，所述的乳化剂2号为脂肪醇聚氧乙烯醚或壬基酚聚氧乙烯醚，所述的助剂为正辛醇或异辛醇或异戊醇或环已酮或异丁醇或乙酸已戊酯或任意组合的混合物。本发明成本大幅降低的同时，降低了有害物质的排放，而且不会损伤发动机，保证了发动机的使用寿命，同时产品透明度高，且稳定不分层。
【IPC分类】C10L1-198, C10L1-19, C10L1-182, C10L1-04, C10L1-185, C10L1-188
【公开号】CN104804780
【申请号】CN201510195001
【发明人】张瑞亮, 范博, 王铁
【申请人】太原理工大学
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月23日