一种改性新醇基燃料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及液体燃料技术领域，具体涉及一种改性新醇基燃料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着社会经济的持续发展，石油产品消耗的不断增加，自然资源逐渐枯竭与匮乏， 再由于我国经济的高速发展，社会及私家车辆的大量增加，汽车尾气的大量排放已危及人 民健康和生命安全，在人类面临能源短缺与环境危机的关键时刻，寻找洁净替代能源已成 为世界科技界研究攻关的重点课题。
[0003] 能源危机以来，世界各国都在寻求替代石油的新能源。美国能源研究与发展署研 究认为，甲醇是最有希望的内燃机替代燃料。甲醇辛烷值112,相当于112号汽油，分子量 32，含氧量50%，沸点64. 51 °C，闪点11 °C，自燃点460 °C，汽化潜热1100MJ/kg，热值19. 6ML/ kg，空燃比6. 45,空燃混合气热值比汽油稍低，因此在使用时不需要再掺加三羟基甲基戊基 锰、四乙基铅、甲基叔丁基醚等燃烧后对环境污染大的化合物。
[0004] 甲醇原料来源广泛、清洁卫生、安全可靠、适用范围广、价格低廉，以上诸多优势使 甲醇逐渐成为最有潜力的新型替代能源。但现有的醇基燃料存在着腐蚀性强、热值低、易产 生气阻、低温启动和低温运行性能恶化、十六烷值低、储存稳定性能差等缺点，目前仅有低 掺烧比的醇基汽油或醇基柴油在汽车领域得以广泛的应用。因此，如何调配醇基燃料的成 分以获得性能稳定、性价比高、热值高的醇基燃料非常必要。
【发明内容】
[0005] 本发明提供一种改性新醇基燃料，能够克服传统醇基燃料的腐蚀问题、动力问题、 低温启动和运行问题、互溶问题与气阻问题等，该改性新醇基燃料无需掺入汽油或柴油即 可实现较好的技术效果。
[0006] 本发明的技术方案如下： 一种改性新醇基燃料，所述改性新醇基燃料是含有甲醇、甘油、丙二醇、苯并三唑、硝酸 异辛酯、乙苯、异丙苯的混合物；其中，各组分按质量百分比满足： 甲醇90~95% 甘油 0. 5~1. 5% 丙二醇 2. 5~4% 苯并三唑0. 05~1% 硝酸异辛酯〇. 3~0. 7% 乙苯、异丙苯I. 5~3. 5%。
[0007] 其中，燃料中各组分具有优化的质量百分比如下： 甲醇92~94% 甘油 0· 8~1· 2% 丙二醇 2. 5~3. 5% 苯并三唑0. 07~1% 硝酸异辛酯〇.4~0.6% 乙苯、异丙苯2~3%。
[0008] 其中，燃料中各组分具有最优的质量百分比如下： 甲醇93% 甘油1% 丙二醇3% 苯并三唑0. 5% 硝酸异辛酯〇. 5% 乙苯、异丙苯2%。
[0009] 以上燃料组分中所述甲醇纯度不低于95%。
[0010] 本发明还提供了所述改性新醇基燃料的制备方法，步骤如下： (1) 将苯并三唑、硝酸异辛酯、乙苯、异丙苯加入反应釜中混合均匀； (2) 向步骤（1)得到的混合液中加入甘油和丙二醇，搅拌10分钟至均匀； ⑶向步骤⑵得到的混合液中加入甲醇，搅拌3小时，静置8小时，即得。
[0011] 本发明中甲醇是主要成分，且纯度不低于95%，为了传统醇基燃料的腐蚀问题、动 力问题、启动问题、互溶问题与气阻问题，本发明的改性新醇基燃料中加入了各种添加剂， 其作用分别如下： 本发明改性新醇基燃料中的甘油可以有效促进醇基燃料中的各种成分之间的充分互 溶，显著提高醇基燃料的稳定性和助燃性能，有效克服单一甲醇热值低及燃烧不充分等缺 陷，促进醇基燃料的充分燃烧，提高醇基燃料的燃烧热值与热值利用率；此外，甘油还有利 于调整混合物的沸点，利于燃料气化。
[0012] 本发明改性新醇基燃料中的丙二醇可与多种有机溶剂混溶，进一步充分促进醇基 燃料中各成分间的互溶；此外，丙二醇还是优异的表面活性剂和稳定剂。通过添加丙二醇， 可以使得燃料中各组分自发形成各向同性、透明、热力学稳定的分散体系，形成的醇基燃料 清澈透明、均一稳定，彻底克服了甲醇汽油分层的缺点，储存稳定性好，放置时间长达6个 月以上不分层。
[0013] 本发明改性新醇基燃料中添加了苯并三唑作为腐蚀抑制剂。苯并三唑广泛用于金 属的防锈和缓蚀。它是一种多官能团的化合物，其极性基团吸附在铜、铝等金属表面，非极 性长链在金属表面形成保护膜，阻止离子对金属的电化学腐蚀，金属表面形成的保护覆膜 也减弱了醇基燃料中活性物质的腐蚀。此外，苯并三唑可以与金属发生螯合作用，形成多个 螯合环，络合物稳定性高，即使在强酸性环境中，也能与金属离子形成稳定的络合物。在同 金属络合时，易在金属表面形成一层致密的单分子保护膜，能有效地阻止腐蚀介质等进入 金属表面，从而减缓了金属的腐蚀一一以铜为例，苯并三唑与铜原子形成共价键和配位键， 相互多替成链状聚合物，在铜加表面组成多层保护膜，使铜的表面不起氧化还原反应，不发 生氢气，起防蚀作用；苯并三唑对铅、铸铁、镍、锌等金属材料也有同样效果。通过添加苯并 三唑，可以有效降低醇基燃料对负载设备的腐蚀，从而有效延长设备使用寿命。
[0014] 本发明改性新醇基燃料中添加硝酸异辛酯，可以有效提高十六烷值，改善燃烧性 能，使燃烧更为稳定；此外，硝酸异辛酯能在点火初期增加爆发性的燃烧，缩短点火时间，降 低燃点，使点火容易，解决了低温启动的难题。此外，添加硝酸异辛酯在一定程度上也有利 于克服气阻问题。
[0015] 本发明改性新醇基燃料中添加乙苯、异丙苯也有利于增氧助燃，加快燃烧速度，使 火焰分散快，促使醇基燃料燃烧完全。
[0016] 本发明的改性新醇基燃料具有如下优点： (1)本发明的改性新醇基燃料不含汽油，降低汽油消耗量，有利于缓和日益突出的能源 矛盾；此外，采用本发明的醇基燃料尾气中排放的CO和碳氢化合物较低，排放的尾气对空 气污染小，对于改善环境有很大益处。
[0017] (2)本发明的改性新醇基燃料解决了传统醇基燃料的腐蚀问题、动力问题、低温启 动和运行问题、互溶问题与气阻问题一一采用本发明的改性新醇基燃料，启动快，动力好； 燃料燃烧快，燃烧充分稳定；热效率高，动力强；燃料在各种温度下饱和蒸汽压指标优良， 便于低温下启动，且高温下不易产生气阻现象；解决了传统醇基燃料对负载装置的腐蚀问 题；互溶性能强，不分层，保质期长。
【具体实施方式】
[0018] 下面将结合具体的实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，以下 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施 例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于 本发明保护的范围。
[0019] 实施例1 按如下的质量百分比配置改性新醇基燃料： 甲醇93. 8% 甘油0.5% 丙二醇2. 5% 苯并三唑0.8% 硝酸异辛酯0.6% 乙苯、异丙苯1.8%。
[0020] 所述甲醇纯度不低于95%。
[0021] 所述改性新醇基燃料的制备方法，步骤如下： (1) 将苯并三唑、硝酸异辛酯、乙苯、异丙苯加入反应釜中混合均匀； (2) 向步骤（1)得到的混合液中加入甘油和丙二醇，搅拌10分钟至均匀； ⑶向步骤⑵得到的混合液中加入甲醇，搅拌3小时，静置8小时，即得。
[0022] 实施例2 按如下的质量百分比配置改性新醇基燃料： 甲醇92% 甘油0.5% 丙二醇3% 苯并三唑0. 55% 硝酸异辛酯0.6% 乙苯、异丙苯3. 35%。
[0023] 所述甲醇纯度不低于95%。
[0024] 所述改性新醇基燃料的制备方法同实施例1。
[0025] 实施例3 按如下的质量百分比配置改性新醇基燃料： 甲醇92. 4% 甘油0.7% 丙二醇3. 6% 苯并三唑0. 52% 硝酸异辛酯〇. 58% 乙苯、异丙苯2. 2%。
[0026] 所述甲醇纯度不低于95%。
[0027] 所述改性新醇基燃料的制备方法同实施例1。
[0028] 实施例4 按如下的质量百分比配置改性新醇基燃料： 甲醇92. 8% 甘油0.7% 丙二醇3. 1% 苯并三唑0.4% 硝酸异辛酯0.6% 乙苯、异丙苯2. 4%。
[0029] 所述甲醇纯度不低于95%。
[0030] 所述改性新醇基燃料的制备方法同实施例1。
[0031] 实施例5 按如下的质量百分比配置改性新醇基燃料： 甲醇93% 甘油1% 丙二醇3% 苯并三唑0. 5% 硝酸异辛酯〇. 5% 乙苯、异丙苯2%。
[0032] 所述甲醇纯度不低于95%。
[0033] 所述改性新醇基燃料的制备方法同实施例1。
[0034] 实施例6 表1为实施例1-5的改性新醇基燃料的各项性能参数，其中给出了标准93#汽油的各 项测试结果作为对照。
[0035] 表 1
从表1的具体对比中可以看出，本发明中按照以上实施例调配处的改性新醇基燃料的 性能指标均优于93#汽油。
[0036] 以上相关实施例对本发明的改性新醇基燃料进行了详细阐述，以上实施例的说明 只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本 发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应 理解为对本发明的限制。
【主权项】
1. 一种改性新醇基燃料，其特征在于，所述改性新醇基燃料是含有甲醇、甘油、丙二醇、 苯并三唑、硝酸异辛酯、乙苯、异丙苯的混合物；其中，各组分按质量百分比满足： 甲醇90~95% 甘油 0. 5~1. 5% 丙二醇 2. 5~4% 苯并三唑0. 05~1% 硝酸异辛酯〇. 3~0. 7% 乙苯、异丙苯I. 5~3. 5%。2. 根据权利要求1所述的一种改性新醇基燃料，其特征在于，燃料中各组分按质量百 分比满足： 甲醇92~94% 甘油 0? 8~L 2% 丙二醇 2. 5~3. 5% 苯并三唑0. 07~1% 硝酸异辛酯〇.4~0.6% 乙苯、异丙苯2~3%。3. 根据权利要求1所述的一种改性新醇基燃料，其特征在于，燃料中各组分按质量百 分比如下： 甲醇93% 甘油1% 丙二醇3% 苯并三唑0. 5% 硝酸异辛酯〇. 5% 乙苯、异丙苯2%。4. 根据权利要求1至3所述的一种改性新醇基燃料，其特征在于：所述甲醇纯度不低 于 95%。5. -种如权利要求1至3所述的改性新醇基燃料，其特征在于，所述燃料的制备步骤如 下： (1) 将苯并三唑、硝酸异辛酯、乙苯、异丙苯加入反应釜中混合均匀； (2) 向步骤（1)得到的混合液中加入甘油和丙二醇，搅拌10分钟至均匀； (3) 向步骤⑵得到的混合液中加入甲醇，搅拌3小时，静置8小时，即得。
【专利摘要】本发明公开了一种改性新醇基燃料及其制备方法。该改性新醇基燃料是由按以下质量百分比的各组分经混合制备得到：甲醇90~95%、甘油？0.5~1.5%、丙二醇2.5~4%、苯并三唑0.05~1%、硝酸异辛酯0.3~0.7%、乙苯、异丙苯1.5~3.5%。将苯并三唑、硝酸异辛酯、乙苯、异丙苯加入反应釜中混合均匀后，向混合液中加入甘油和丙二醇，搅拌10分钟至均匀，再加入甲醇，搅拌3小时，静置8小时，即得改性新醇基燃料。本发明的改性新醇基燃料解决了传统醇基燃料的腐蚀问题、动力问题、低温启动和运行问题、互溶问题与气阻问题。本发明的改性新醇基燃料启动快，动力好；燃料燃烧快，燃烧充分稳定；热效率高，动力强；低温下易启动，且高温下不易产生气阻现象；不易腐蚀；互溶性能强，不分层，保质期长。
【IPC分类】C10L1/182, C10L1/233, C10L1/02, C10L1/23, C10L1/16
【公开号】CN105062578
【申请号】CN201510527867
【发明人】周柏意, 曹大强
【申请人】安徽圣宝新能源科技有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月24日