本发明涉及一种调和甲醇汽油的方法。
背景技术：
2017年国家发展改革委员会、国家能源局等15个部门联合印发《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》，明确在全国范围内推广使用车用乙醇汽油，到2020年基本实现全覆盖。
与乙醇汽油相比，甲醇汽油目前的处境却有些尴尬。甲醇汽油是指国标汽油、甲醇、添加剂按一定的体积（质量）比调配而成的新型环保燃料。从技术和经济性来衡量，甲醇汽油并不比乙醇汽油差，甚至有更多优势，主要体现在价格低，来源广。目前乙醇的主要来源是玉米等粮食，而甲醇是化肥、制药、煤炭等行业生产的副产品，也可利用化工原料合成，价格相对低，来源更为广泛。尽管甲醇资源丰富，甲醇汽油也属于清洁环保燃料，但甲醇汽油却一直没有得到国家政府部门的足够重视，客户接受度也较低。这是由于甲醇汽油在推广使用过程中面临毒性、金属腐蚀性、吸水分层等问题。目前解决以上问题的方法就是使用甲醇汽油添加剂。
cn103695050b公开了一种车用甲醇汽油复合添加剂。该添加剂是由2-乙基己醇、乙二醇单丁醚、羊毛脂脂肪酸异丁酯、羊毛脂脂肪酸甲酯、聚异丁烯胺、抗氧剂、二甲苯等组成，可以增强甲醇汽油的稳定性和清净性能，有效抑制对发动机燃烧系统的腐蚀，减缓对橡胶制品零部件的溶胀。
cn104789278a公开了一种m30甲醇汽油及其制备方法。首先加入各种添加剂，改善汽油和地沟油的性质，再将甲醇加入其中，使得甲醇与汽油、地沟油以及其他原料之间发生相互协同作用，进而改善甲醇汽油的品质。用此方法制备的甲醇汽油抗水性强，保质期长。
cn104178232a公开了一种m5～m25甲醇汽油燃料复合添加剂，包括醇类、酯类、醚类、芳烃类等。这种添加剂具有助溶功能，增加了甲醇汽油对水的溶解度，可以保持甲醇汽油透明澄清不易分层。这种添加剂还有橡胶溶胀抑制功能，可以预防发动机燃料供应系统中塑料制品的溶胀变粘。由于此添加剂可以抑制甲酸的生成，所以也可以缓解甲醇汽油对金属的腐蚀。
cn101519610a公开了一种甲醇汽油添加剂，由抗氧化腐蚀剂、清净分散剂、促燃防爆剂和互溶剂组成，该添加剂可以保护车内橡胶、金属等器件，也可以促进充分燃烧以及甲醇与汽油的互溶，使燃料动力增强。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是，针对目前甲醇汽油的缺点，提供一种调和甲醇汽油的方法，使甲醇汽油的燃烧性能增强且不易吸水分层，同时降低其对机车发动机金属部件的腐蚀以及对橡胶部件的溶胀作用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案：一种调和甲醇汽油的方法，是：将生物质汽油与复合添加剂混合，调制成甲醇改性剂，将甲醇改性剂加入到甲醇中，通过搅拌或者通入氮气（优选5～600分钟，更优选30～120分钟)后混合均匀，制成改性甲醇，将调制好的改性甲醇再与烃类汽油混合，配制成甲醇汽油。
进一步，以重量计，生物质汽油占改性甲醇的比例为5～50%，优选5～10%，甲醇占改性甲醇的比例为45～90%，优选85～90%，复合添加剂占改性甲醇的比例为5～50%，优选5～10%。
进一步，所述改性甲醇中的生物质汽油是由热解生物质油在高压加氢条件下生成的；所述热解生物质油是由玉米秸秆、果壳果核、树皮树根等生物质被研磨成颗粒后，在隔绝空气的条件下，迅速被加热到一定温度（600～1000℃），后又迅速冷凝，生成的一种棕黑色液体；所述热解生物质油一般包括酚类、酮类、酸类、醇类、醚类、呋喃类等含氧有机物；所述热解生物质油经过高压加氢后，其中部分含氧有机物脱氧转化为烃类；高压加氢的条件，一般选用280～380℃，2～25mpa的氢气压力，优选350～400℃，10～15mpa，以过渡金属化合物为催化剂；加氢后的热解生物质油经过过滤除去杂质，静置分层除去水相，再将油相蒸馏，收集馏程在70～205℃之间的有机物，即为生物质汽油。
研究实践表明，由热解生物质油加氢得到的生物质汽油与甲醇有良好的互溶性，并且可以对甲醇的吸水效应有一定的抑制作用。这是由于生物质汽油中既含有由含氧有机物加氢脱水转化而成的烃类物质，又含有原生物质油中未转化的含氧有机物，其极性介于甲醇与烃类汽油之间，是两者良好的助溶剂。同时生物质汽油中的烃类物质也有促进甲醇汽油燃烧的功能。所以，生物质汽油本身就有助溶和助燃的作用。
进一步，所述复合添加剂的配制方法如下：以重量计，防金属腐蚀剂1～5份，防橡胶溶胀剂7～11份。其中，所述防金属腐蚀剂由防金属腐蚀剂a和防金属腐蚀剂b混合而成，所述防金属腐蚀剂a是苯丙三唑、巯基苯丙三唑、甲基苯丙三唑中的一种或几种，所述防金属腐蚀剂b是乙二醇、丙三醇、丁四醇、季戊四醇中的一种或几种，所述防金属腐蚀剂a和防金属腐蚀剂b按以下的重量份数进行配制：防金属腐蚀剂a5～10份，防金属腐蚀剂b1～3份。所述防橡胶溶胀剂是由防橡胶溶胀剂a和防橡胶溶胀剂b混合制成的，所述防橡胶溶胀剂a是六偏磷酸钠和六偏磷酸钾中的一种或两种，所述防橡胶溶胀剂b是2-仲丁基-4,6-二硝基苯酚、阻聚剂701、阻聚剂702、阻聚剂770中的一种或几种，所述防橡胶溶胀剂a和防橡胶溶胀剂b按以下的重量份数进行配制：防橡胶溶胀剂a1～7份，防橡胶溶胀剂b4～9份。
进一步，将调制好的改性甲醇再与烃类汽油混合，配制成甲醇汽油，以体积分数计，改性甲醇/（烃类汽油+改性甲醇）为0～100%（优选5～30%）。
进一步，所述烃类汽油是指由链烷烃、环烷烃、烯烃、芳烃中的一种或几种组成而成的混合或单一烃类物质，其馏程在70～205℃之间。
改性甲醇比普通甲醇在抗金属腐蚀性，抗橡胶溶胀性以及稳定性和燃烧性能上都略胜一筹。首先，生物质汽油可以充当助溶剂和助燃剂。这是由于生物质汽油中的烃类来源于含氧化合物加氢脱氧，这些烃类化合物在燃烧性、稳定性以及抗吸水性上都强于甲醇。同时，生物质汽油中也含有少量未加氢的含氧有机物，其极性较普通的烃类汽油强，介于烃类汽油与甲醇之间，作为添加剂使用时，可以使甲醇与烃类汽油的互溶性增强。其次，复合添加剂可以提升甲醇的抗金属腐蚀性和抗橡胶溶胀性。甲醇汽油对机动车金属部件的腐蚀以及对橡胶部件的溶胀一直以来都严重的制约了其大规模的使用推广。本发明中的两种防金属腐蚀剂a和b在配合使用时，可以有效的抑制甲醇进一步转化为其他具有金属腐蚀性的有机物，如甲酸、甲醛等，起到了抗腐蚀的作用。而本发明中的两种防橡胶溶胀剂的作用机理是，防橡胶溶胀剂a具有稳定作用，防橡胶溶胀剂b是一类含有自由基离子的化合物。两者配合使用时，防橡胶溶胀剂b的自由基离子与甲醇中引发橡胶溶胀的化合物发生反应，使其“钝化”不再引发溶胀反应，防橡胶溶胀剂a又可以使其稳定在甲醇中而不发生沉降或分层。
实验发现，如果仅将甲醇与生物质汽油混合，或是仅将甲醇与复合添加剂混合，虽然由此调制而成的甲醇在抗金属腐蚀性等方面比普通甲醇也有所改进，但其效果远远不如本方法所描述的改性甲醇。
生物质汽油与复合添加剂在常温常压下即可以完全混合互溶，所以可以将生物质汽油与复合添加剂配合使用，制成甲醇改性剂。将甲醇改性剂加入到甲醇中后，通入氮气30分钟，可以有效的提高混合液的稳定性与使用效果。改性后的甲醇在抗金属腐蚀性、抗橡胶溶胀性、燃烧性能以及与烃类汽油的互溶性上都强于普通甲醇。
再将改性后的甲醇与烃类汽油混合，即可调和为甲醇汽油。利用本方法，可以调和甲醇比例（体积）在0～100%的甲醇汽油，优选调和甲醇比例（体积）在5～30%的甲醇汽油。
利用本方法调和的甲醇汽油，不易吸水分层，燃烧性能好，对橡胶元件的溶解性以及对金属部件的腐蚀性都显著下降。同时，本方法所用的生物质汽油，来源于废弃的生物质，属于再生能源。所以本方法也为玉米秸秆、果壳果核、树皮树根等废弃生物质的加工再利用提供了新思路，更加突出了使用甲醇汽油的环保意义。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
首先将来源于热解树皮的生物质油加氢，加氢条件为12mpa氢气压力，反应温度280℃，以mos2为催化剂，加氢后经过过滤除去杂质，静置分层除去水相，并收集馏程在70～205℃之间的有机物为生物质汽油。复合添加剂的配制方法如下：以重量计，防金属腐蚀剂5份，防橡胶溶胀剂8份。其中，防金属腐蚀剂的配制方法为，以重量计，防金属腐蚀剂a5份，防金属腐蚀剂b2份，防金属腐蚀剂a为苯丙三唑，防金属腐蚀剂b由丙三醇和季戊四醇组成，两者比例（以重量计）为1/1。防橡胶溶胀剂的配制方法为，以重量计，防橡胶溶胀剂a3份，防橡胶溶胀剂b8份，防橡胶溶胀剂a为六偏磷酸钾，防橡胶溶胀剂b为阻聚剂701。
将生物质汽油与复合添加剂在常温常压下混合，制成甲醇改性剂，再将甲醇改性剂加入到甲醇中，通入氮气30分钟，调制成改性甲醇，以重量计，生物质汽油占改性甲醇的比例为20%，甲醇占改性甲醇的比例为75%，复合添加剂占改性甲醇的比例为5%。烃类汽油为燕山直馏汽油，与改性甲醇在常温常压下混合，以体积计，改性甲醇/（烃类汽油+改性甲醇）为10%，作为甲醇汽油1。
实施例2
生物质汽油同实施例1，烃类汽油同实施例1，复合添加剂同实施例1。将生物质汽油与复合添加剂在常温常压下混合，制成甲醇改性剂，再将甲醇改性剂加入到甲醇中，通入氮气30分钟，调制成改性甲醇，以重量计，生物质汽油占改性甲醇的比例为40%，甲醇占改性甲醇的比例为55%，复合添加剂占改性甲醇的比例为5%。烃类汽油与改性甲醇在常温常压下混合，以体积计，改性甲醇/（烃类汽油+改性甲醇）为10%，作为甲醇汽油2。
实施例3
生物质汽油同实施例1，烃类汽油同实施例1，复合添加剂同实施例1。将生物质汽油与复合添加剂在常温常压下混合，通入氮气30分钟，制成甲醇改性剂，再将甲醇改性剂加入到甲醇中，调制成改性甲醇，以重量计，生物质汽油占改性甲醇的比例为20%，甲醇占改性甲醇的比例为72%，复合添加剂占改性甲醇的比例为8%。烃类汽油与改性甲醇在常温常压下混合，以体积计，改性甲醇/（烃类汽油+改性甲醇）为10%，作为甲醇汽油3。
实施例4
生物质汽油同实施例1，烃类汽油同实施例1。复合添加剂的配制方法如下：以重量计，防金属腐蚀剂3份，防橡胶溶胀剂8份。其中，防金属腐蚀剂的配制方法为，以重量计，防金属腐蚀剂a7份，防金属腐蚀剂b1份，防金属腐蚀剂a为甲基苯丙三唑，防金属腐蚀剂b由丙三醇和季戊四醇组成，两者比例（以重量计）为3/1。防橡胶溶胀剂的配制方法为，以重量计，防橡胶溶胀剂a2份，防橡胶溶胀剂b5份，防橡胶溶胀剂a为六偏磷酸钠，防橡胶溶胀剂b为2-仲丁基-4,6-二硝基苯酚。
将生物质汽油与复合添加剂在常温常压下混合，制成甲醇改性剂，再将甲醇改性剂加入到甲醇中，通入氮气30分钟，调制成改性甲醇，以重量计，生物质汽油占改性甲醇的比例为20%，甲醇占改性甲醇的比例为75%，复合添加剂占改性甲醇的比例为5%。烃类汽油与改性甲醇在常温常压下混合，以体积计，改性甲醇/（烃类汽油+改性甲醇）为10%，作为甲醇汽油4。
对比例1，烃类汽油同实施例1，将烃类汽油直接与甲醇混合，以体积计，甲醇/（烃类汽油+甲醇）为10%，配制成甲醇汽油5。
对比例2，生物质汽油同实施例1，烃类汽油同实施例1，将生物质汽油与甲醇在常温常压下混合，通入氮气30分钟，配制成改性甲醇，以重量计，生物质汽油/改性甲醇为20%，再将改性甲醇与烃类汽油混合，以体积剂，改性甲醇/（烃类汽油+改性甲醇）为10%，作为甲醇汽油6。
对比例3，烃类汽油同实施例1，复合添加剂同实施例1，在甲醇中加入复合添加剂，通入氮气30分钟，配制成改性甲醇，以重量计，复合添加剂占改性甲醇的比例为5%，将改性甲醇与烃类汽油在常温常压下进行混合，以体积计，改性甲醇/（烃类汽油+改性甲醇）为10%，作为甲醇汽油7。
测试甲醇汽油1～7的性质，如表1所示。
表1甲醇汽油1～7的性质