用于车、船及动力机械用的汽柴油的添加剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于新型能源产品领域，具体涉及一种将气液两相原料混合生成稳定的新 型液体燃料及其制备方法，得到的混态液体燃料（以下简称"新型燃料"）将广泛作为车、船 及动力机械用的汽柴油燃料，也可与汽柴油进行掺混使用，使汽柴油实现更清洁燃烧，可大 量替代液化石油气、汽柴油等石油制品，并能显著降低燃料费用。
【背景技术】
[0002] 甲醇是最基本的有机化工原料之一。主要用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺和硫 酸二甲酯等多种有机产品。也是农药(杀虫剂、杀螨剂）、医药(磺胺类、合霉素等)的原料，合 成对苯二甲酸二甲酯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯的原料之一。还是重要的溶剂，亦可掺 入汽油作替代燃料使用。
[0003] 20世纪80年代以来，甲醇用于生产汽油辛烷值添加剂甲基叔丁基醚(MTBE)、甲醇 汽油、甲醇燃料，以及甲醇蛋白等产品，促进了甲醇生产的发展和市场需要。
[0004] 我国的能源资源禀赋是"富煤缺油少气"，煤制甲醇代油在我国被寄予厚望。据不 完全统计，截止2014年底，我国10万吨以上规模甲醇生产企业产能达6200万吨/年。预计到 2019年，甲醇产能还将新增4100万吨/年。
[0005] 甲醇在能源行业最显著的应用是作为汽油调和组分直接使用，这方面的用途几乎 全部用在中国。2014年中国汽油中掺混甲醇大约700万吨。业内观点认为，汽油中掺入15% (体积)的甲醇（国际通常称为M15甲醇汽油)或更低时，汽车的发动机或车辆无需改造。
[0006] 除中国外，现在将甲醇列入汽油调和组分的国家还有以色列、澳大利亚等。另外， 甲醇很可能再次在美国被用于掺混汽油中，可能会与乙醇一起掺入汽油中称为GEM燃料。
[0007] 但由于多种原因，甲醇在石油替代领域的进展尚不尽如人意，这其中如热值低、冷 启动难等应是待解决的关键点之一，特别是欲将大比例甲醇(通常指占15%以上体积)替代 石油使用时难度更大。
【发明内容】
[0008] 本发明所要解决的技术问题是提供一种非石油基的醇醚清洁燃料，以煤制甲醇、 二甲醚、聚甲氧基二甲醚DMM3-8为基础，通过合理组方调配成一种新型液体燃料，既可以作 为用于车、船及动力机械用的汽柴油燃料，也可与汽、柴油进行掺混使用，使原汽、柴油实现 更清洁燃烧，既大量替代了汽、柴油，又降低燃料成本。同时，可大量减少我国对长年需要进 口的石油战略资源的依赖，有利国家能源安全。
[0009] 本发明所提到的甲醇、二甲醚、聚甲氧基二甲醚DMM3-8主要参数如下表1所示。
[0010] 表1
[0011]
[0012] 由表1可知，在常温常压状态下，甲醇、聚甲氧基二甲醚IMM3-8为液态物质，而二甲 醚却为气态。
[0013] 更重要的是，二甲醚与甲醇、聚甲氧基二甲醚IMM3-8相比，具有显著的三大优势， 即二甲醚具密度低、热值高和常温常压下为气态的特点。
[0014] 密度低可使新生成的液体燃料的密度适当降低，吨公升数增加。
[0015]热值高可使新生成的液体燃料的整体热值提高，总热能增加。
[0016]同时，由于二甲醚在常温常压下为气态，它可使新生成的液体燃料热效率大大提 高，更利于实现节能减排。因为当该新型液体燃料一旦进入高温环境，二甲醚分子团必然首 先气化爆炸，将该液体燃料中的其他分子迅速雾化得更彻底，便于更充分地进行燃烧。因 此，必然提高新生成的液体燃料的热效率和经济性，使燃烧后的污染物排放更少。
[0017]此前，中国发明专利申请CN 102127475 A曾公开了一项类似醚基燃料的申请，其 方案是在常压下采用气体吸收塔来进行液体对气体二甲醚的吸收，由于液体在吸收塔内所 吸收的气体的量有限，以及吸收液的稳定期短等缺陷问题，无法达到人们的使用要求。
[0018] 因此，欲将二甲醚与甲醇、聚甲氧基二甲醚DMM3-8配制成一种稳定的液体燃料，必 须突破两大关键的技术难题:一是气、液类不同物料如何安全混合成一体，二是如何保证混 合成的液体，在常温常压下二甲醚不发生气化，并能确保实现安全稳定的储存、运输直至安 全使用。
[0019] 本发明的目的是通过以下方式实现的：
[0020] -种用于车、船及动力机械用的汽柴油的添加剂，该添加剂包括以下组分:二甲醚 10-30%，甲醇或聚甲氧基二甲醚50-88%，稳定剂2-20%。稳定剂是保证上述混合成的液体 成品，在常温常压下二甲醚不发生气化，并能确保实现安全稳定地储存、运输直至安全使用 的重要组分。
[0021] 稳定剂中（以全体组分体积之和为100%计)丁醇或异丁醇或二甲氧基甲烷占10% ~90%，一缩二乙二醇二甲醚(也称二甘醇二甲醚、二甲基卡必醇）或邻苯二甲酸二异辛酯 占90%~10%。稳定剂的制备方法是将各组分按照体积比混合。
[0022] 上述添加剂具体包括以下组分:二甲醚10-30%，甲醇50-80%，稳定剂10-20%，其 中，稳定剂中丁醇或异丁醇占20%~80%，一缩二乙二醇二甲醚占80%~20%。优选稳定剂 中丁醇或异丁醇占20%~30%，一缩二乙二醇二甲醚占80%~70%。
[0023] 上述添加剂包括以下组分:二甲醚10-30%，聚甲氧基二甲醚DMM3-8 67-88%，稳 定剂2-3.5%，其中，稳定剂中丁醇或异丁醇占30%~70%，邻苯二甲酸二异辛酯占70%~ 30%。优选稳定剂中丁醇或异丁醇占30%~40%，邻苯二甲酸二异辛酯占60%~70%。
[0024]上述本发明用于车、船及动力机械用的汽柴油的添加剂制备方法，该方法包括将 液态甲醇或聚甲氧基二甲醚先与稳定剂混合均匀，再在混合器内与二甲醚充分混合，即制 备得到稳定的用于车、船及动力机械用的汽柴油的添加剂。
[0025] 为了实现本发明创造一种新型高效的非石油基醇醚液体清洁燃料，从硬件(装置） 设计，到软件的技术配方两个方面入手，保证实现本发明的目标，保证混合成的液体，在常 温常压下二甲醚不发生气化，并能确保实现安全稳定地储存、运输直至安全使用。本发明设 计了一种可将气液两相原料在液体状态及添加稳定剂进行混合，最后生成稳定的新型液体 燃料的装置。
[0026] 上述用于生产车、船及动力机械用的汽柴油的添加剂的装置，包括液体原料罐，稳 定剂原料罐，压力原料罐和异相混合器，异相混合器的进料口连接液体原料罐，稳定剂原料 罐和压力原料罐，异相混合器的出料口连接成品罐。
[0027] 在异相混合器和成品罐之间设有稳定罐。
[0028] 液体原料罐和稳定剂原料罐通过管路相连接后再接入异相混合器的进料口。本装 置使得原料混合均匀且迅速，得到的燃烧效率获得提高，使燃烧后的污染物排放更少，可长 期稳定连续生产。二甲醚是一种低压液化气体，在常温下施加一定的压力即可液化，因此， 本发明装置保持在二甲醚液化条件下运行，优选在〇. 5MPa~0.6MPa的压力条件下运行。
[0029] 与现有技术比较本发明的有益效果：
[0030] 1、液体能源产品的终端销售均以体积(公升)计量，二甲醚的相对密度只有0.66， 它与甲醇等较高密度原料混合后，必然使后者的密度相应