本发明涉及车用燃料技术领域，尤其涉及一种甲醇汽油及其制备方法。
背景技术：
能源枯竭和环境污染是世界面临的严重问题。随着汽车保有量的迅速增长，世界范围内石油系车用燃料的供需矛盾日益突出，汽车发动机消耗石油总量巨大，废气排放成为当今大气污染的主要来源之一；从资源、环境、经济等方面考虑，研究开发清洁替代燃料以及合理利用资源已成为日益突出的现实性问题。
甲醇燃料来源丰富，能够降低汽车运营成本，大量节省石油资源，因此将甲醇作为汽车替代燃料具有现实意义和经济意义；随着一些关键技术的突破，甲醇汽油燃料将成为理想的汽车替代燃料，并得到广泛应用；甲醇汽油就是将甲醇掺入汽油中，再添加少量添加剂形成的甲醇汽油混合燃料；甲醇汽油中的甲醇既是一种能源，又是汽油品质的改良剂和绿色增氧剂，能使汽油充分燃烧，有效降低汽车尾气排放有害气体总量的50％以上，有利于保护大气环境；然而，一般的甲醇汽油对汽油发动机的腐蚀性和对橡胶材料的溶胀率都较大，且易于分层，存在低温相稳定性问题，此外，甲醇与汽油混合后，汽油中烃类分子破坏了甲醇分子间的氢键，混合燃料中会产生低沸点共沸物，对拉乌尔定律呈正偏差，致使甲醇汽油的蒸汽压升高，在高温下容易导致发动机产生气阻问题。
公开号为cn101230299a的发明专利公开了一种甲醇汽油核心剂母液及其制备方法以及将该母液配制成为甲醇汽油的方法，核心剂母液包括如下组分：六甲基磷酰三胺、异丙醚、甲苯或二甲苯、六氢苯酚、硝酸亚铈；环烷酸铁、硅磷酸铝或磷酸二氢钠、甲基丙烯酸甲酯、乙醚、叔丁基甲醚；叔丁醇、清净剂、二甲基酮、引发剂c、异丁醇；碳五、二茂铁；甲醇、抗氧剂和正辛烷；将甲醇汽油核心剂母液与甲醇混合均匀得核心剂，将该核心剂与甲醇混合均匀得添加剂，将该添加剂与国标汽油或组份油或石脑油混合均匀，即得甲醇汽油；该发明所述的核心剂母液能够促进甲醇的性质通过有机反应进行调整、改变，以此制得的甲醇汽油在燃烧传播速度、气化热值、互溶性、抗爆性、加速性及抗腐蚀、抗溶胀、抗水性等方面的性能与传统汽油相当；该发明所述甲醇汽油的各项性能如表1所示。
表1
从表1可以看出，该发明所述方法配置的甲醇汽油，其理化指标均达到国家标准；然而，其蒸发温度和蒸汽压仍较高，均只接近最低标准，容易发生高温气阻问题。
技术实现要素：
本发明的一个目的在于提供一种甲醇汽油，该甲醇汽油中添加有用于降低饱和蒸汽压的降气阻剂，相比于上述现有甲醇汽油，该甲醇汽油蒸发温度和蒸汽压更低，基本无高温气阻问题。
为了达到上述目的，本发明的基础方案为：一种甲醇汽油，包括用质量百分比表示的如下组分：
甲醇15-85％，汽油10-80％，核心剂母液0.5-3％；
所述核心剂母液包括用重量份表示的如下组分：六甲基磷酰三胺0.1-1.1份，异丙醚4-16份，甲苯或二甲苯2-10份，六氢苯酚4-16份，硝酸亚铈0.09-0.4份，环烷酸铁2-11份，硅磷酸铝或磷酸二氢钠0.1-0.8份，甲基丙烯酸甲酯1-7份，乙醚3-13份，叔丁基甲醚或仲丁基甲醚4-16份，叔丁醇4-16份，碳五3-11份，正辛烷4-18份；
还包括降气阻剂2-4.5％，所述降气阻剂包括用重量份表示的如下组分：缩醛1-3份，缩酮1-3份，二羧酸酯2-6份，天然油脂衍生物3-4.5份，金属腐蚀抑制剂3-6份，橡胶溶胀抑制剂3-6份。
优选地，所述缩醛是苯甲醛系列缩醛、环己酮系列缩醛、正庚醛系列缩醛中的一种或几种的任意比例混合物。
苯甲醛系列缩醛、环己酮系列缩醛、正庚醛系列缩醛指的是苯甲醛、环己酮、正庚醛分别与乙二醇、丙三醇、正丁醇等脂肪醇反应生成的一系列不同结构的缩醛化合物。
优选地，所述缩酮是苯甲酮系列缩酮、环己酮系列缩酮、正庚醛系列缩酮中的一种或几种的任意比例混合物。
苯甲酮系列缩酮、环己酮系列缩酮、正庚醛系列缩酮指的是苯甲醛、环己酮、正庚醛分别与乙二醇、丙三醇、正丁醇等脂肪醇反应生成的一系列不同结构的缩酮化合物。
优选地，所述二羧酸酯是丙二羧酸酯、己二羧酸酯中的一种或两种的任意比例混合物。
丙二羧酸酯包括丙二酸乙酯、丙二酸丙酯、丙二酸戊酯、丙二酸己酯、丙二酸庚酯等羧酸酯，己二羧酸酯包括己二酸乙酯、己二酸丙酯、己二酸戊酯、己二酸己酯、己二酸庚酯等羧酸酯。
优选地，所述天然油脂衍生物是大豆油衍生物、菜籽油衍生物、蓖麻油衍生物中的一种或几种的任意比例混合物。
天然油脂衍生物是用动植物油脂与甲醇等低碳醇在催化剂作用下经过酯化反应生成的脂肪酸甲酯，是一种可再生的替代能源；大豆油衍生物、菜籽油衍生物、蓖麻油衍生物分别指的是大豆油甲酯、菜籽油甲酯、蓖麻油甲酯。
优选地，所述金属腐蚀抑制剂是连三氮杂茚、2-巯基苯并噻唑、烯基丁二酸酯、烯丙基乙酸酯中的一种或几种的任意比例混合物。
优选地，所述的橡胶溶胀抑制剂是石油磺酸钙、石油磺酸钠、合成磺酸钙、硫化烷基酚钙中的一种或几种的任意比例混合物。
本发明的另一个目的在于提供一种所述甲醇汽油的制备方法，包括以下步骤：
在反应釜中按所述原料配比和以下顺序加入原料：甲醇、核心剂母液、降气阻剂、汽油；充分搅拌1.5-3小时后，取样观察颜色变化，当反应釜中混合物变为透明黄色或淡红色液体时，即停止搅拌，制得甲醇汽油。
本发明的有益效果在于：
1、添加有降气阻剂，降气阻剂包括缩醛、缩酮、二羧酸酯、天然油脂衍生物；缩醛和缩酮中的醚键能与甲醇形成分子间氢键，二羧酸酯和天然油脂衍生物的亲油性强于亲水性，在相界面与汽油结合的能力强，可进一步阻止汽油中某些组分与甲醇分子形成低沸点的共沸物，形成的分子间氢键以及低沸点共沸物的减少可以大大降低甲醇汽油的饱和蒸汽压；实验检测表明，将调配好的降气阻剂通过一定比例添加到m15、m30、m85等车用甲醇汽油中，甲醇汽油的饱和蒸汽压可平均降低15-25kpa，40℃高温仍能保证加油机和机动车的正常运行；可知，本发明所述的甲醇汽油具有低的饱和蒸汽压，无高温气阻问题。
2、降气阻剂还包括金属抑制剂和橡胶溶胀剂，金属抑制剂和橡胶溶胀剂可有效抑制甲醇汽油对普通橡胶的溶胀和对金属部件的腐蚀，延长发动机的使用寿命，进一步保证机动车的正常运行。
3、本发明所述的降气阻剂使用的各种原料来源广泛、合成工艺简单，缩醛、缩酮、二羧酸酯和天然油脂衍生物作为甲醇汽油的添加剂，还具有“一剂多效”的特点，不仅能有效降低甲醇汽油的饱和蒸汽压，而且还是一种理想的甲醇汽油相稳定剂，能有效促进甲醇和汽油的互溶，从而解决甲醇汽油存在的低温分层问题；另外，缩醛、缩酮、二羧酸酯和天然油脂衍生物自含氧，也能促进甲醇汽油进行充分燃烧，降低尾气排放。
4、本发明所述的甲醇汽油燃烧值高、抗爆、抗溶胀和抗腐蚀性好、饱和蒸汽压低，适应温差大，基本无低温分相和高温气阻等问题，具有良好的经济性、环保性和安全性。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
实施例1
一、制备核心剂母液
将0.1g六甲基磷酰三胺，4g异丙醚，2g甲苯，4g六氢苯酚，0.09g硝酸亚铈，2g环烷酸铁，0.1g硅磷酸铝，1g甲基丙烯酸甲酯，3g乙醚，4g仲丁基甲醚，4g叔丁醇，3g碳五，4g正辛烷混合，搅拌20-40min后备用。
二、制备降气阻剂
将1g苯甲醛-乙二醇缩醛，1g苯甲醛-乙二醇缩酮，2g丙二酸乙酯和己二酸乙酯的混合物，3g蓖麻油甲酯和大豆油甲酯的混合物，3g连三氮杂茚、2-巯基苯并噻唑、烯基丁二酸酯的混合物，3g石油磺酸钙、石油磺酸钠的混合物进行混合，搅拌20-40min后备用。
三、配置甲醇汽油
在反应釜中依次加入质量分数为15％的甲醇(甲醇含量为99.95-99.99％的精醇)、0.5％的核心剂母液、4.5％的降气阻剂、80％的93#国标汽油，充分搅拌1.5-3小时后，取样观察颜色变化，当反应釜中混合物变为透明黄色或淡红色液体时，即停止搅拌，制得甲醇质量分数为15％的甲醇汽油。
实施例2
一、制备核心剂母液
将0.6g六甲基磷酰三胺，10g异丙醚，6g二甲苯，10g六氢苯酚，0.1g硝酸亚铈，8g环烷酸铁，0.5g硅磷酸铝，5g甲基丙烯酸甲酯，7g乙醚，10g仲丁基甲醚，10g叔丁醇，8g碳五，12g正辛烷混合，搅拌20-40min后备用。
二、制备降气阻剂
将2g环己酮-乙二醇缩醛，2g环己酮-乙二醇缩酮，4g丙二酸丙酯和己二酸丙酯的混合物，4g蓖麻油甲酯和大豆油甲酯的混合物，4.5g连三氮杂茚、2-巯基苯并噻唑、烯基丁二酸酯的混合物，4.5g石油磺酸钙、石油磺酸钠的混合物进行混合，搅拌20-40min后备用。
三、配置甲醇汽油
在反应釜中依次加入质量分数为50％的甲醇(甲醇含量为99.95-99.99％的精醇)、1.5％的核心剂母液、3.5％的降气阻剂、45％的90#国标汽油，充分搅拌1.5-3小时后，取样观察颜色变化，当反应釜中混合物变为透明黄色或淡红色液体时，即停止搅拌，制得甲醇质量分数为50％的甲醇汽油。
实施例3
一、制备核心剂母液
将1.1g六甲基磷酰三胺，16g异丙醚，10g二甲苯，16g六氢苯酚，0.4g硝酸亚铈，11g环烷酸铁，0.8g硅磷酸铝，7g甲基丙烯酸甲酯，13g乙醚，16g仲丁基甲醚，16g叔丁醇，11g碳五，18g正辛烷混合，搅拌20-40min后备用。
二、制备降气阻剂
将3g正庚醛-乙二醇缩醛，3g正庚醛-乙二醇缩酮，6g丙二酸戊酯和己二酸戊酯的混合物，4.5g蓖麻油甲酯和大豆油甲酯的混合物，6g连三氮杂茚、2-巯基苯并噻唑、烯基丁二酸酯的混合物，6g石油磺酸钙、石油磺酸钠的混合物进行混合，搅拌20-40min后备用。
三、配置甲醇汽油
在反应釜中依次加入质量分数为85％的甲醇(甲醇含量为99.95-99.99％的精醇)、3％的核心剂母液、2％的降气阻剂、10％的90#国标汽油，充分搅拌1.5-3小时后，取样观察颜色变化，当反应釜中混合物变为透明黄色或淡红色液体时，即停止搅拌，制得甲醇质量分数为85％的甲醇汽油。
对实施例1、实施例2、实施例3中所得甲醇汽油进行性能检测，所得各项性能数据如表2所示。
表2
选取本发明实施例1中所得甲醇汽油与cn101230299a发明专利实施例1中所得甲醇汽油的性能进行比较，结果如表3所示。
表3
从表2和表3可以看出，本发明所述的甲醇汽油均符合国家标准要求，且其饱和蒸汽压明显优于现有甲醇汽油。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知性常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。