高比例车用甲醇燃料复合添加剂的制作方法
【专利摘要】一种高比例甲醇汽油用复合添加剂，由如下质量百分比的原料组成，脂肪酸酯类50%-70%，硝酸酯类10%-30%，丙三醇5%-10%，苯并三氮唑5%-10%，高碳醇类5%-10%。本发明的高比例甲醇汽油用复合添加剂中采用碳链在18左右的脂肪酸酯类，可大幅度提高车用甲醇燃料的润滑性，抽腐蚀性与抗磨性能。硝酸酯类为优良的点火促进剂和助燃剂，丙三醇、苯并三氮唑、高碳醇类则是良好的腐蚀抑制组分和助溶剂。通过上述物质的调配构成的车用甲醇燃料添加剂，大大提高燃料的性能。
【专利说明】高比例车用甲醇燃料复合添加剂
【技术领域】
[0001]本发明属于功能复合型燃料添加剂，可以明显解决和改善高比例甲醇汽油润滑性差、动力降低、腐蚀性强等缺点。
【背景技术】
[0002]甲醇既是重要的化工原料，也是最洁净的燃料之一。目前，世界石油资源日趋减少，PM2.5问题日显突出，全球范围内电动汽车发展受挫，甲醇燃料与甲醇汽车产业化日益引起社会各界的关注和重视，甲醇经济正在悄然兴起，是倍受瞩目的新兴产业。随着GB/T23799-2009《车用甲醇汽油(M85)》、GB/T23510_2009《车用燃料甲醇》两项甲醇燃料国家标准的颁布，以及工信部“二省一市”甲醇汽车试点工作的实施，高比例甲醇汽油在全国市场的推广应用已经进入了迅速扩大的新时期。
[0003]甲醇作为替代燃料的环保性和经济性突出。甲醇汽车尾气常规排放物远低于汽油燃料，与同型汽油汽车相比，CO排放可降低45%，HC排放可降低76%，说明甲醇汽车尾气常规排放物远低于汽油燃料，被公认为清洁能源；非常规排放物经过机外净化措施远远低于同类汽油燃料；能够满足未来车用燃料甲醇燃料清洁化和绿色化要求。以目前甲醇发动机技术水平，甲醇与汽油替代比可达到1.6 — 1.8:1之间，甲醇与柴油替代比可达到2.0:1。现有市场汽油售价7.45元/L，甲醇售价2.5元/L。按照甲醇汽车与汽油车实际运营燃油经济性对比结果(以捷达为例): 汽油8.0L/100km, MlOO甲醇13.0L/100km，每辆甲醇汽车可节约燃油费用27.1元/100km，有着诱人的经济性。
[0004]但是甲醇汽油特别是高比例甲醇汽油在长期的使用过程中存在以下现象:燃油润滑性降低对汽车喷油器、燃油泵产生磨损，这是甲醇本身的燃料特性所决定的；燃油有较强的腐蚀性，特别是对铝、铜、锌等金属的腐蚀性增加，导致燃油供油系统产生一定量的金属化合物杂质，造成部分零部件堵塞或加大磨损；甲醇的汽化潜热较大，热值较低，造成燃用甲醇时点火性能稍差。由于以上现象存在，导致汽车燃用甲醇时，易造成喷油器早期损坏，燃油泵寿命降低、燃油滤清器频繁更换、汽车动力降低油耗增加等不良现象。本发明针对以上现象选用即可溶于甲醇又可溶于汽油的润滑剂，以提高燃料润滑性；选用腐蚀抑制剂，降低其腐蚀性；选用高热值、易点火的化学物质，提高其点火性能并相应提高燃烧效率。
【发明内容】
[0005]本发明根据高比例甲醇燃料的上述特性，有针对的选用与甲醇互溶稳定且可以显著增加其润滑性、动力性与抗腐蚀性的添加剂复配而成。经球磨试验、台架行车实验和抗腐蚀性测试后，证明可以有效提高高比例甲醇燃料的润滑性、动力性和抗腐蚀性，车辆使用情况良好，可以显著提高燃油泵、喷嘴寿命与车辆加速性能。本发明与甲醇和汽油复配后达到了提高燃料相关性能的目的。
[0006]本发明的高比例车用甲醇燃料复合添加剂，其特征是由如下质量百分比的原料组成:脂肪酸酯类50% — 70%，硝酸酯类10% — 30%，丙三醇5% —10%,苯并三氮唑5% —10%,高碳醇类5%-10%。
[0007]所述的高比例车用甲醇燃料复合添加剂，其特征是所述各原料的质量百分比为脂肪酸酯类50% — 60%，硝酸酯类20% — 30%，丙三醇8% —10%，苯并三氮唑5% —10%，高碳醇类10%。
[0008]所述的高比例车用甲醇燃料复合添加剂，其特征是所述的脂肪酸酯类原料为脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯、脂肪酸异丙酯或同类产品中的一种或几种；所述的硝酸酯类原料为硝酸戊酯、硝酸异辛酯、硝酸环己酯或同类产品中的一种或几种；所述的高碳醇类原料为乙醇、丙醇、丁醇、异丙醇、异丁醇或同类产品中的一种或几种。
[0009]所述的高比例车用甲醇燃料复合添加剂的配制方法如下:在60°C的恒温水浴中以高碳醇为溶剂按比例将丙三醇与苯并三氮唑搅拌溶解，将溶解好的溶液与硝酸酯类原料混合，最后再将混合好的溶液与脂肪酸酯类调和均匀。
[0010]所述的高比例车用甲醇燃料复合添加剂的车用甲醇燃料，其其特征是所述车用甲醇燃料中添加剂体积比为0.1% — 5%，所述的车用甲醇燃料包括M15-M100车用甲醇燃料中
任意一种。
[0011]调配车用甲醇燃料时将本发明的添加剂直接与甲醇/甲醇汽油混合均匀后即可使用。
[0012]本发明具有以下优点:
脂肪酸酯类、高碳醇、硝酸酯类与甲醇和汽油均有良好的互溶性，既可以充分保证复合组分稳定的分布在甲醇汽油中，同时还可以提高甲醇与汽油的相溶性。
`[0013]脂肪酸酯类的碳链在18左右，运动粘度是汽油的5倍以上，可以有效改善甲醇燃料的润滑性，同时脂肪酸酯类分子中含有羟基，具有一定的极性，除了它本身外还可以吸附燃料中的油类组分在金属与甲醇之间形成一层稳定的油膜，既增加了运动部件间的润滑性能,也提高了抗甲醇腐蚀的性能。通过球磨试验发现,加入本添加剂的甲醇燃料抗磨性大幅度提高，而且抗磨性很稳定，磨痕直径明显优于未加入的样品。
[0014]硝酸酯类为优良的点火促进剂和助燃剂，它可以使甲醇与各燃油组分的燃烧更加充分，同时通过台架和行车实验发现，硝酸酯类可以在微观上优化高比例甲醇汽油的点火性能，能够显著地提升车辆加速性和动力性，而且运行平稳，没有爆震敲缸现象出现。
[0015]丙三醇、苯并三氮唑、高碳醇类为良好的腐蚀抑制组分和助溶剂，与本发明中其它组分复合可以充分发挥各自的抑腐效果，能够有效的抑制高比例甲醇燃料对铝、铁、锌等多种金属，特别是对黄铜、紫铜等铜类材料的金属腐蚀。经长期行车测试表明油泵、燃油管路、喷嘴及油箱部件中的金属部分表面良好保持原有金属光泽，没有磨损和腐蚀痕迹。
[0016]以下是本发明的高比例车用甲醇燃料复合添加剂的抗磨性试验与台架试验结果:
抗磨性试验 一、试验材料 四球机试验器
显微镜:装有测微计，读值0.01毫米 秒表:分度0.1秒钢球:符合GB308《钢球》要求的II级轴承钢球，直径12.7毫米，材料GCr 15。
[0017]二、试验说明
分别测试比较93号纯汽油、M85燃料、MlOO燃料和加入2%本发明添加剂的M85燃料、MlOO燃料的抗磨性。方法参考SH/T0189-92《润滑油抗磨性能测定法(四球机法)》，因为考虑到汽油、甲醇的抗磨性相对于润滑油来说不是同一个数量级，所以整个试验选用的压力为 10KG。
[0018]三、试验结果
【权利要求】
1.一种高比例甲醇汽油用复合添加剂，其特征是由如下质量百分比的原料组成: 脂肪酸酯类50% — 70%，硝酸酯类10% — 30%，丙三醇5% —10%,苯并三氮唑5% —10%,高碳醇类5%-10%。
2.根据权利要求1所述的一种高比例甲醇汽油用复合添加剂，其特征是所述各原料的质量百分比为脂肪酸酯类50% — 60%，硝酸酯类20% — 30%，丙三醇8% —10%，苯并三氮唑5%—10%,高碳醇类10%。
3.根据权利要求根据权利要求1所述的一种高比例甲醇汽油用复合添加剂，其特征是所述的脂肪酸酯类原料为脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯、脂肪酸异丙酯或同类产品中的一种或几种；所述的硝酸酯类原料为硝酸戊酯、硝酸异辛酯、硝酸环己酯或同类产品中的一种或几种；所述的高碳醇类原料为乙醇、丙醇、丁醇、异丙醇、异丁醇或同类产品中的一种或几种。
4.一种权利要求1-3中任一权利要求所述的高比例甲醇汽油用复合添加剂的配制方法如下:在60°C的恒温水浴中以高碳醇为溶剂按比例将丙三醇与苯并三氮唑搅拌溶解，将溶解好的溶液与硝酸酯类原料混合，最后再将混合好的溶液与脂肪酸酯类原料混合并调和均匀。
5.一种含有权利要求1-4中任一权利要求所述的高比例甲醇汽油用复合添加剂的车用甲醇燃料，其特征是所 述车用甲醇燃料中添加剂体积比为0.1% — 5%，所述的车用甲醇燃料包括M15-M100车用甲醇燃料中任意一种。
【文档编号】C10L1/23GK103805300SQ201410025526
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2014年1月21日 优先权日:2014年1月21日
【发明者】徐宁 申请人:山西佳新能源化工实业有限公司