纯醇基柴油添加剂及清洁高效生产纯醇基柴油方法与流程

文档序号:17661655发布日期:2019-05-15 22:25阅读:212来源:国知局

本发明属于能源化工技术领域,涉及一种纯醇基柴油添加剂及清洁高效生产纯醇基柴油方法。



背景技术:

在世界能源紧张大背景下,各国都在投入大量人力物力积极开发替代能源。甲醇清洁燃料汽油、乙醇清洁燃料汽油目前市场上已有掺烧替代能源使用。从国家醇油主燃料和醇油主清洁汽车专业委员会获得信息,国家对高比例掺烧甲醇、乙醇非常重视,是醇类燃料替代化石能源的趋势。如果从技术上能够实现醇掺烧量100%,可从根本上解决我国能源替代问题,不再需要每年进口60%以上的石油而受国际石油市场制约,对确保国家能源安全具有重要战略意义。煤是制备甲醇的重要原料,我国是产煤大国,原料丰富,也是农业大国,可从稻草、秸杆、木薯、甘蔗、粮食制取。无论是甲醇或是乙醇,原料来源均有保证。

从技术上讲,目前国外、国内掺烧50%以上的甲醇或乙醇车用燃料,均需改动发动机和一种专用燃烧高比例醇类燃料的发动机,以适应甲醇、乙醇高辛炕值,低热值的特点,专用发动机已进入试验运行阶段,尚未达到产业化生产。即使推广尚需一个过程,而且燃油比尚高于汽油60%以上,同时解决不了现有保有量的汽车应用。随着全球经济的快速发展,我国汽车产业也得到了飞速发展。但是在交通运输和汽车保有量的迅速增加,给我国能源供给和环境污染造成了极大的压力。一方面,传统的柴油发动机面临着石油资源短缺的问题;另一方面,汽车排放造成的大气污染日趋严重,在各国的大中城市,汽车排放尾气污染已经成为大气污染的最主要污染源,它们对人体健康的危害已经引起世人的关注,废生物材料也得不到充分利用。

为了缓解石油资源短缺带来的压力,充分利用废弃的生物材料,改善生态环境,促进人类社会和汽车产业的可持续发展,开发汽车新能源和新动力已经成为汽车工业面临的十分紧迫的任务。醇基燃料(甲醇、乙醇)作为新型的代用燃料出现在人们的面前。使用醇基等代用燃料替代柴油,不但燃烧清洁,并能够大幅度降低常规有害物质的排放,使其中的碳氢化合物(hc)、氮氧化合物(nox)、一氧化碳(co)、二氧化碳(co2)和颗粒物的排放浓度有显著的降低,具有良好的环保特性;而且醇基柴油的原料来源还很丰富,是理想的石油替代产品。因此,在环保与能源的双重压力下,醇基柴油作为汽车的新型能源呈现出广泛的发展前景。目前,国内外专家进行了大量的实验研究,已取得了一定的研究成果。

申请号cn200810236532.x,一种醇基柴油燃料,组分的重量百分比为:柴油50-70%,甲醇18-32%,添加剂10-25%,所述的添加剂的组成及其重量百分比为:异丁醇7-30%,正辛醇10-30%,丁二酰胺1-10%,油酸10-30%,2-羟基乙胺3-10%,三聚酸10-20%,亚磷酸三异丙酯3-15%,斯盘1-8.5%。所述的甲醇可用乙醇替换。

该醇基柴油燃料保质期可达到1年以上,使用该醇基柴油燃料,发动机不需要做任何改装或变动。但是,该醇基柴油燃料甲醇的利用低,还需量大的柴油,量大的添加剂,生产工艺复杂,生产成本高,产品稳定性差,保质期短,不能作为国家能源安全战略用油。

申请号cn201410375149.8,一种高能醇基生物柴油,重量百分比的原料组成:甲醇10-30%,甲醇改性剂15-30%,脂肪酸甲酯10-30%,脂肪酸甲酯改性剂0.1-1%,柴油35-50%;所述脂肪酸甲醋改性剂由以下重量百分比的原料组成:氧化纳25-35%,过氧化氢65-75%;所述的柴油为0号柴油;所述甲醇的纯度为≥99.5%;所述脂肪酸甲脂含量≥95%。

该醇基柴油由柴油和甲醇复合而成,不能直接由甲醇生产柴油,且对甲醇和脂肪酸甲脂的纯度要求高,制备柴油的添加量大,且对原料要求较高,制备工艺要求高,设备投资大,生产成本高,产品稳定性差,贮存期短,污染环境,对生态和确保国家能源安全不利。



技术实现要素:

本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种纯醇基柴油添加剂及清洁高效生产纯醇基柴油方法,使用本添加剂的纯醇基柴油,稳定性高,不易燃易爆,可以用水灭火,燃烧充分,热值高,动力足,燃烧稳定好,无顿挫感,油耗低,对机车不腐蚀,无碳渍,无黑烟,不会污染环境。

为了实现上述发明目的,本发明的技术方案如下:

一种纯醇基柴油添加剂,主要由以下重量份数原料组分制成:二甲苯1.5-2.5份、二戊铁0.05-0.15份、二甲基硅油0.15-0.25份、异辛烷0.35-0.45份、正庚烷0.35-0.45份、二氯甲烷0.25-0.35份、二乙二醇丁醚0.15-0.25份、异丁醇0.25-0.35份、烷己酮0.25-0.35份、甲苯0.35-0.45份、丙酮0.35-0.45份、硝基苯0.25-0.35份、硝基辛酯0.25-0.35份、邻苯二甲酸二乙酯0.15-0.25份、n-甲基苯烷0.15-0.25份、山梨醇酐单月桂酸酯0.25-0.35份、n,n-二甲基酰胺0.35-0.45份、聚乙二醇0.15-0.25份、聚丙二醇0.15-0.25份、甲基异丁基酮0.35-0.45份、碳酸二甲酯0.35-0.45份、异戊二烯0.05-0.15份。

进一步地,一种纯醇基柴油添加剂,原料组分和重量份数为:二甲苯2.0份、二戊铁0.1份、二甲基硅油0.2份、异辛烷0.4份、正庚烷0.4份、二氯甲烷0.3份、二乙二醇丁醚0.2份、异丁醇0.3份、烷己酮0.3份、甲苯0.4份、丙酮0.4份、硝基苯0.3份、硝基辛酯0.3份、邻苯二甲酸二乙酯0.2份、n-甲基苯烷0.2份、山梨醇酐单月桂酸酯0.3份、n,n-二甲基酰胺0.4份、聚乙二醇0.2份、聚丙二醇0.2份、甲基异丁基酮0.3份、碳酸二甲酯0.4份、异戊二烯0.1份。

进一步地,一种纯醇基柴油添加剂的制备方法,在常温常压的条件下,将原料二甲苯1.5-2.5份、二戊铁0.05-0.15份、二甲基硅油0.15-0.25份、异辛烷0.35-0.45份、正庚烷0.35-0.45份、二氯甲烷0.25-0.35份、二乙二醇丁醚0.15-0.25份、异丁醇0.25-0.35份、烷己酮0.25-0.35份、甲苯0.35-0.45份、丙酮0.35-0.45份、硝基苯0.25-0.35份、硝基辛酯0.25-0.35份、邻苯二甲酸二乙酯0.15-0.25份、n-甲基苯烷0.15-0.25份、山梨醇酐单月桂酸酯0.25-0.35份、n,n-二甲基酰胺0.35-0.45份、聚乙二醇0.15-0.25份、聚丙二醇0.15-0.25份、甲基异丁基酮0.35-0.45份、碳酸二甲酯0.35-0.45份、异戊二烯0.05-0.15份不分先后分别投入添加剂贮罐中,用塑料棒在罐内搅拌1-2圈,加盖,放置0.5小时后即得到纯醇基柴油添加剂产品。

一种纯醇基柴油,原料组分和重量份数为:甲醇500份和纯醇基柴油添加剂7-9份;所述的纯醇基柴油添加剂由以下重量份数原料组分制成:二甲苯1.5-2.5份、二戊铁0.05-0.15份、二甲基硅油0.15-0.25份、异辛烷0.35-0.45份、正庚烷0.35-0.45份、二氯甲烷0.25-0.35份、二乙二醇丁醚0.15-0.25份、异丁醇0.25-0.35份、烷己酮0.25-0.35份、甲苯0.35-0.45份、丙酮0.35-0.45份、硝基苯0.25-0.35份、硝基辛酯0.25-0.35份、邻苯二甲酸二乙酯0.15-0.25份、n-甲基苯烷0.15-0.25份、山梨醇酐单月桂酸酯0.25-0.35份、n,n-二甲基酰胺0.35-0.45份、聚乙二醇0.15-0.25份、聚丙二醇0.15-0.25份、甲基异丁基酮0.35-0.45份、碳酸二甲酯0.35-0.45份、异戊二烯0.05-0.15份。

一种清洁高效生产纯醇基柴油方法,在常温常压的条件下,将甲醇500份和纯醇基柴油添加剂7-9份加入纯醇基柴油贮罐中,用泵将物料反冲0.5分钟后,隔0.5小时继续反冲0.5分钟完成反应得到纯醇基柴油产品。

一种清洁高效生产纯醇基柴油方法,在常温常压的条件下,将甲醇500份和纯醇基柴油添加剂重量原料二甲苯2.0份、二戊铁0.1份、二甲基硅油0.2份、异辛烷0.4份、正庚烷0.4份、二氯甲烷0.3份、二乙二醇丁醚0.2份、异丁醇0.3份、烷己酮0.3份、甲苯0.4份、丙酮0.4份、硝基苯0.3份、硝基辛酯0.3份、邻苯二甲酸二乙酯0.2份、n-甲基苯烷0.2份、山梨醇酐单月桂酸酯0.3份、n,n-二甲基酰胺0.4份、聚乙二醇0.2份、聚丙二醇0.2份、甲基异丁基酮0.3份、碳酸二甲酯0.4份、异戊二烯0.1份不分先后分别加入纯醇基柴油贮罐中,用泵将物料反冲0.5分钟后,隔0.5小时继续反冲0.5分钟反应完成得到纯醇基柴油产品。

进一步地,所述的甲醇可用乙醇或杂醇替换。

进一步地,所述纯醇基柴油可单独使用,也可以与柴油任意混合使用。

进一步地,所述纯醇基柴油适用于柴油机车、工业和民用。

与现有技术相比,本发明具有的优点和有益效果:

1、本纯醇基柴油添加剂的组分配置合理,与原料醇基互溶性好,反应快,无副反应物生成,不分层,无杂质,在常温常压的条件下0.5个小时内就能够与醇基发生产物理化学反应,清洁高效,生产出不需添加现有柴油,并符合各种规格柴油技术指标的优质纯醇基柴油。

2、采用本添加剂制备的纯醇基柴油,行车试验在现有的柴油汽车不改动发动机,不需专用发动机,对柴油机的材料无腐蚀、溶胀性反应,燃烧充分,动力高,从根本上解决了已有柴油燃烧不充分、动力不足的关键技术问题,产品贮存8-10年,贮存期长,外观清澈,不分层,无杂质,不变质,使用安全可靠,且提速迅捷,可用水冲洗,用水灭火,清洁环保,产生的二氧化硫浓度和氮氧化物浓度低,排放气体无味,能够有效减少有害气体的排放,有利于环境保护和改善生态环境,是绿色环保燃料,不受国际石油市场制约,对确保国家能源安全具有重要战略意义,实现纯醇基柴油清洁燃料替代传统柴油。

3、采用本纯醇基柴油也可以与以任意比例的传统柴油混合使用,互溶性好,混合全溶、速溶。纯醇基柴油具有功效高,燃烧更充分,无碳渍,无黑烟,并减少有害气体的排放,是适用于柴油机车、工业和民用的柴油。

4、本发明的纯醇基柴油添加剂原料易得,用量少,原料价格低,生产成本低。

5、本发明的纯醇基柴油的原料为醇基生物原料。醇基生物原料属再生能源,可从稻草、秸杆、木薯、甘蔗、粮食制取,无论是甲醇、乙醇,还是其他工业的杂醇原料,来源均有保证,价格低廉;低热值煤的利用,开辟了低值煤的应用新途径。

6、本发明的纯醇基柴油添加剂和纯醇基柴油的制备,组方科学,工艺简单,操作容易,不易燃易爆,投资少,经济效益、社会效益和生态效益非常显著,对国家能源安全战略意义重大,利国利民,广西发改委正在拟投资立项推广应用。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述;显然所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1:

一种纯醇基柴油添加剂的原料组分和重量份数为:二甲苯2.5份、二戊铁0.15份、二甲基硅油0.25份、异辛烷0.45份、正庚烷0.45份、二氯甲烷0.35份、二乙二醇丁醚0.25份、异丁醇0.35份、烷己酮0.35份、甲苯0.45份、丙酮0.45份、硝基苯0.35份、硝基辛酯0.35份、邻苯二甲酸二乙酯0.25份、n-甲基苯烷0.25份、山梨醇酐单月桂酸酯0.35份、n,n-二甲基酰胺0.45份、聚乙二醇0.25份、聚丙二醇0.25份、甲基异丁基酮0.45份、碳酸二甲酯0.45份、异戊二烯0.15份。

制备方法:在常温常压的条件下,将原料二甲苯二甲苯2.5份、二戊铁0.15份、二甲基硅油0.25份、异辛烷0.45份、正庚烷0.45份、二氯甲烷0.35份、二乙二醇丁醚0.25份、异丁醇0.35份、烷已酮0.35份、甲苯0.45份、丙酮0.45份、硝基苯0.35份、硝基辛酯0.35份、邻苯二甲酸二乙酯0.25份、n-甲基苯烷0.25份、山梨醇酐单月桂酸酯0.35份、n,n-二甲基酰胺0.45份、聚乙二醇0.25份、聚丙二醇0.25份、甲基异丁基酮0.45份、碳酸二甲酯0.45份、异戊二烯0.15份不分先后分别投入添加剂贮罐中,用塑料棒在罐内搅拌1圈,加盖,放置0.5小时后即得到纯醇基柴油添加剂产品。

实施例2:

一种纯醇基柴油添加剂的原料组分和重量份数为:二甲苯1.5份、二戊铁0.05份、二甲基硅油0.15份、异辛烷0.35份、正庚烷0.35份、二氯甲烷0.25份、二乙二醇丁醚0.15份、异丁醇0.25份、烷己酮0.25份、甲苯0.35份、丙酮0.35份、硝基苯0.25份、硝基辛酯0.25份、邻苯二甲酸二乙酯0.15份、n-甲基苯烷0.15份、山梨醇酐单月桂酸酯0.25份、n,n-二甲基酰胺0.35份、聚乙二醇0.15份、聚丙二醇0.15份、甲基异丁基酮0.35份、碳酸二甲酯0.35份、异戊二烯0.05份。

制备方法:在常温常压的条件下,将原料二甲苯二甲苯1.5份、二戊铁0.05份、二甲基硅油0.15份、异辛烷0.35份、正庚烷0.35份、二氯甲烷0.25份、二乙二醇丁醚0.15份、异丁醇0.25份、烷己酮0.25份、甲苯0.35份、丙酮0.35份、硝基苯0.25份、硝基辛酯0.25份、邻苯二甲酸二乙酯0.15份、n-甲基苯烷0.15份、山梨醇酐单月桂酸酯0.25份、n,n-二甲基酰胺0.35份、聚乙二醇0.15份、聚丙二醇0.15份、甲基异丁基酮0.35份、碳酸二甲酯0.35份、异戊二烯0.05份不分先后分别投入添加剂贮罐中,用塑料棒在罐内搅拌2圈,加盖,放置0.5小时后即得到纯醇基柴油添加剂产品。

实施例3:

一种纯醇基柴油添加剂的原料组分和重量份数为:二甲苯2.0份、二戊铁0.1份、二甲基硅油0.2份、异辛烷0.4份、正庚烷0.4份、二氯甲烷0.3份、二乙二醇丁醚0.2份、异丁醇0.3份、烷己酮0.3份、甲苯0.4份、丙酮0.4份、硝基苯0.3份、硝基辛酯0.3份、邻苯二甲酸二乙酯0.2份、n-甲基苯烷0.2份、山梨醇酐单月桂酸酯0.3份、n,n-二甲基酰胺0.4份、聚乙二醇0.2份、聚丙二醇0.2份、甲基异丁基酮0.3份、碳酸二甲酯0.4份、异戊二烯0.1份。

制备方法:在常温常压的条件下,将原料二甲苯2.0份、二戊铁0.1份、二甲基硅油0.2份、异辛烷0.4份、正庚烷0.4份、二氯甲烷0.3份、二乙二醇丁醚0.2份、异丁醇0.3份、烷己酮0.3份、甲苯0.4份、丙酮0.4份、硝基苯0.3份、硝基辛酯0.3份、邻苯二甲酸二乙酯0.2份、n-甲基苯烷0.2份、山梨醇酐单月桂酸酯0.3份、n,n-二甲基酰胺0.4份、聚乙二醇0.2份、聚丙二醇0.2份、甲基异丁基酮0.3份、碳酸二甲酯0.4份、异戊二烯0.1份不分先后分别投入添加剂贮罐中,用塑料棒在罐内搅拌2圈,加盖,放置0.5小时后即得到纯醇基柴油添加剂产品。

实施例4:

一种纯醇基柴油的原料组分和重量份数为:甲醇500份和实施例1的纯醇基柴油添加剂9份。

制备方法:在常温常压的条件下,将甲醇500重量份和纯醇基柴油添加剂9重量份不分先后分别加入纯醇基柴油贮罐中,用泵将物料反冲0.5分钟,隔0.5小时继续反冲0.5分钟完成反应得到纯醇基柴油产品。

实施例5:

一种纯醇基柴油的原料组分和重量份数为:甲醇500份和实施例2的纯醇基柴油添加剂7份。

制备方法:在常温常压的条件下,将甲醇500重量份和纯醇基柴油添加剂7重量份不分先后分别加入纯醇基柴油贮罐中,用泵将物料反冲0.5分钟,隔0.5小时继续反冲0.5分钟完成反应得到纯醇基柴油产品。

实施例6:

一种纯醇基柴油的原料组分和重量份数为:甲醇500重量份和实施例3的纯醇基柴油添加剂8重量份。

制备方法:在常温常压的条件下,将甲醇500份和实施例3的纯醇基柴油添加剂8份不分先后分别加入纯醇基柴油贮罐中,用泵将物料反冲0.5分钟,隔0.5小时继续反冲0.5分钟完成反应得到纯醇基柴油产品。

实施例7:

一种纯醇基柴油的原料组分和重量份数为:甲醇500份和纯醇基柴油添加剂原料二甲苯3份、二戊铁0.1份、二甲基硅油0.2份、异辛烷0.2份、正庚烷0.4份、二氯甲烷0.4份、二乙二醇丁醚0.25份、异丁醇0.25份、烷己酮0.25份、甲苯0.5份、丙酮0.3份、硝基苯0.2份、硝基辛酯0.35份、邻苯二甲酸二乙酯0.25份、n-甲基苯烷0.15份、山梨醇酐单月桂酸酯0.3份、n,n-二甲基酰胺0.45份、聚乙二醇0.2份、聚丙二醇0.15份、甲基异丁基酮0.4份、碳酸二甲酯0.35-0.45份、异戊二烯0.05份。

制备方法:在常温常压的条件下,将甲醇500份和纯醇基柴油添加剂原料二甲苯3份、二戊铁0.1份、二甲基硅油0.2份、异辛烷0.2份、正庚烷0.4份、二氯甲烷0.4份、二乙二醇丁醚0.25份、异丁醇0.25份、烷己酮0.25份、甲苯0.5份、丙酮0.3份、硝基苯0.2份、硝基辛酯0.35份、邻苯二甲酸二乙酯0.25份、n-甲基苯烷0.15份、山梨醇酐单月桂酸酯0.3份、n,n-二甲基酰胺0.45份、聚乙二醇0.2份、聚丙二醇0.15份、甲基异丁基酮0.4份、碳酸二甲酯0.35-0.45份、异戊二烯0.05份不分先后分别加入纯醇基柴油贮罐中,用泵将物料反冲0.5分钟,隔0.5小时继续反冲0.5分钟完成反应得到纯醇基柴油产品。

实施例8:

一种纯醇基柴油的原料组分和重量份数为:甲醇500份和纯醇基柴油添加剂原料二甲苯2.5份、二戊铁0.1份、二甲基硅油0.25份、异辛烷0.4份、正庚烷0.5份、二氯甲烷0.25份、二乙二醇丁醚0.3份、异丁醇0.3份、烷己酮0.2份、甲苯0.4份、丙酮0.35份、硝基苯0.35份、硝基辛酯0.3份、邻苯二甲酸二乙酯0.25份、n-甲基苯烷0.25份、山梨醇酐单月桂酸酯0.3份、n,n-二甲基酰胺0.4份、聚乙二醇0.25份、聚丙二醇0.15份、甲基异丁基酮0.3份、碳酸二甲酯0.5份、异戊二烯0.1份。

制备方法:在常温常压的条件下,将甲醇500份和纯醇基柴油添加剂原料二甲苯2.5份、二戊铁0.1份、二甲基硅油0.25份、异辛烷0.4份、正庚烷0.5份、二氯甲烷0.25份、二乙二醇丁醚0.3份、异丁醇0.3份、烷己酮0.2份、甲苯0.4份、丙酮0.35份、硝基苯0.35份、硝基辛酯0.3份、邻苯二甲酸二乙酯0.25份、n-甲基苯烷0.25份、山梨醇酐单月桂酸酯0.3份、n,n-二甲基酰胺0.4份、聚乙二醇0.25份、聚丙二醇0.15份、甲基异丁基酮0.3份、碳酸二甲酯0.5份、异戊二烯0.1份不分先后分别加入纯醇基柴油贮罐中,用泵将物料反冲0.5分钟,隔0.5小时继续反冲0.5分钟完成反应得到纯醇基柴油产品。

实施例9:

一种纯醇基柴油的原料组分和重量份数为:甲醇500份和纯醇基柴油添加剂原料二甲苯2.2份、二戊铁0.2份、二甲基硅油0.2份、异辛烷0.3份、正庚烷0.4份、二氯甲烷0.2份、二乙二醇丁醚0.2份、异丁醇0.2份、烷己酮0.3份、甲苯0.3份、丙酮0.3份、硝基苯0.2份、硝基辛酯0.3份、邻苯二甲酸二乙酯0.2份、n-甲基苯烷0.3份、山梨醇酐单月桂酸酯0.3份、n,n-二甲基酰胺0.4份、聚乙二醇0.2份、聚丙二醇0.2份、甲基异丁基酮0.3份、碳酸二甲酯0.4份、异戊二烯0.2份。

制备方法:在常温常压的条件下,将甲醇500份和纯醇基柴油添加剂原料二甲苯2.2份、二戊铁0.2份、二甲基硅油0.2份、异辛烷0.3份、正庚烷0.4份、二氯甲烷0.2份、二乙二醇丁醚0.2份、异丁醇0.2份、烷己酮0.3份、甲苯0.3份、丙酮0.3份、硝基苯0.2份、硝基辛酯0.3份、邻苯二甲酸二乙酯0.2份、n-甲基苯烷0.3份、山梨醇酐单月桂酸酯0.3份、n,n-二甲基酰胺0.4份、聚乙二醇0.2份、聚丙二醇0.2份、甲基异丁基酮0.3份、碳酸二甲酯0.4份、异戊二烯0.2份不分先后分别加入纯醇基柴油贮罐中,用泵将物料反冲0.5分钟,隔20分钟继续反冲1分钟完成反应得到纯醇基柴油产品。

上述纯醇基柴油能够单独使用,也可与以任意比例的传统柴油混合使用,混合全溶、速溶,互溶性好。纯醇基柴油能达到现纯柴油的功效,燃烧更充分,无碳渍,无黑烟,并减少有害气体的排放,可用水冲洗,用水灭火,清洁环保,适用于柴油机车、工业和民用,利国利民,广西发改委正在拟立项投入生产应用。

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