本发明涉及燃油技术领域，具体是一种基于柴油的低碳环保型燃料及其制备方法。
背景技术
柴油是一种轻质石油产品，它是复杂烃类（碳原子数约10-22）混合物，在车辆、船舶等的柴油发动机中具有广泛应用。随着石油等一次性能源日益紧缺、环境污染日益严峻的大背景下，低碳柴油燃料作为一种成本低、燃烧更彻底的车用燃料替代能源产品，能有效减少我国石油进口、改善城市环境质量、降低燃油费用和创造就业机会。
为了得到低碳柴油燃料，在柴油中掺烧甲醇是有效的手段之一。目前市场上通过掺烧甲醇制备甲醇柴油的方法很多，但它们通常成本较高，而且，在调制甲醇柴油时，由于甲醇掺烧比例超过柴油重量的5-10%后就会出现醇油分层和天冷启动不良的现象，导致在天气寒冷调制甲醇柴油时调制成本大大增加，严重限制了其应用范围。
技术实现要素：
本发明的目的就是为了解决上述现有技术中存在的问题而提供一种基于柴油的低碳环保型燃料及其制备方法，通过以甲醇、二茂铁、异丁醇、正丁醇、油酸、过氧化氢、高锰酸钾等为原料经加热制成变性甲醇后在常温常压条件下加入到柴油中经充分搅拌均匀制成本发明的低碳环保型燃料，甲醇掺烧量可以达到柴油重量的15-30%，而且醇油不会分层，在寒冷的天气下使用不影响正常启动，解决了甲醇柴油存在的醇油分层和天冷启动不良的难题，又能降低车用柴油成本，燃烧过程中废气排放量远远低于国家标准。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于柴油的低碳环保型燃料，包括以下按照重量份的原料：甲醇12-32份、异丁醇2-6份、油酸1-6份、过氧化氢0.5-4份、正丁醇0.5-6份、高锰酸钾0.3-1.5份，以及适量的柴油和二茂铁。
进一步地，所述基于柴油的低碳环保型燃料包括以下按照重量份的原料：甲醇15-30份、异丁醇3-5份、油酸2-5份、过氧化氢1-3份、正丁醇1-5份、高锰酸钾0.5-1份，以及适量的柴油和二茂铁。
进一步地，所述基于柴油的低碳环保型燃料包括以下按照重量份的原料：甲醇20份、异丁醇4份、油酸3份、过氧化氢2份、正丁醇3份、高锰酸钾0.7份，以及适量的柴油和二茂铁。
进一步地，所述甲醇为符合gb338-2004的工业用甲醇。
进一步地，所述柴油为国标0号柴油。
一种基于柴油的低碳环保型燃料的制备方法，该方法具体包括以下步骤：
1）在常温常压的条件下，按照重量份称取甲醇加入至反应釜中，然后加入0.00006-0.00009%倍甲醇重量的二茂铁进行搅拌，得混合料a；
2）按照重量份称取正丁醇、异丁醇、油酸、过氧化氢和高锰酸钾，加入至步骤1）中得到的混合料a中，混合后加热至60℃-80℃进行充分溶解，然后降至室温，得变性甲醇b；通过油酸、过氧化氢和高锰酸钾的相互配合，有效提高了对甲醇的改性效果，制备的变性甲醇b可在常温常压条件下加入至柴油中进行制备低碳柴油燃料，同时甲醇掺烧量可以达到柴油重量的15-30%，而且醇油不会分层，在寒冷的天气下使用不影响正常启动；
3）在常温常压条件下，称取适量的柴油加入步骤2）中得到的变性甲醇b，经充分搅拌混合均匀，即得。
进一步地，步骤1）中，所述搅拌为以50r/min的搅拌速率进行搅拌10min。
进一步地，步骤3）中，所述变性甲醇b的加入量为柴油重量的15-30%。
所述的基于柴油的低碳环保型燃料在制备低碳燃料产品中的用途。
二茂铁，又称二环戊二烯合铁、环戊二烯基铁，是一种具有芳香族性质的有机过渡金属化合物，其熔点为172度-174度，易溶于苯、乙醚、汽油、柴油等有机溶剂。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是:
1）本发明制备的基于柴油的低碳环保型燃料具有优异的燃烧性能，改变了传统的在柴油中直接掺烧甲醇制备低碳柴油燃料，而是通过以甲醇、二茂铁、异丁醇、正丁醇、油酸、过氧化氢、高锰酸钾等为原料经加热制成变性甲醇后在常温常压条件下加入到柴油中进行制备，既能完全解决甲醇柴油存在的醇油分层和天冷启动不良的难题，又能降低车用柴油成本，显著降低车辆燃烧柴油时尾气排放中的co和碳氢化合物含量和消除尾气排放中的黑烟，具有广阔的市场前景；
2）本发明制备的基于柴油的低碳环保型燃料完全可以替代柴油使用，使用方便，在燃烧过程中废气排放量远远低于国家标准，通过加入变性甲醇可以有效降低柴油凝点，使柴油燃烧更充分，尾气排放中没有黑烟，大幅度降低对大气的污染，同时能减少对天然石油资源的消耗，同时成本比柴油成本低，是一种一种既节能又环保的替代能源产品；
3）本发明可以在常温常压条件下进行调制低碳柴油燃料，甲醇掺烧量可以达到柴油重量的15~30%，而且醇油不会分层，在寒冷的天气下使用不影响正常启动，尾气排放中没有黑烟，而且在天气寒冷时调制成本也不会增加；
4）本发明的原料为容易获得的化工原料，降低了燃油费用，同时减少了对天然石油资源的消耗，可减少石油进口，大幅度地降低污染，改善城市环境，具有重要的社会效益和经济效益。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
一种基于柴油的低碳环保型燃料，包括以下按照重量份的原料：甲醇12份、异丁醇2份、油酸1份、过氧化氢0.5份、正丁醇0.5份、高锰酸钾0.3份，以及适量的柴油和二茂铁；其中，所述甲醇为符合gb338-2004的工业用甲醇；所述柴油为国标0号柴油。
本实施例中，所述基于柴油的低碳环保型燃料的制备方法，该方法具体包括以下步骤：
1）在常温常压的条件下，按照重量份称取甲醇加入至反应釜中，然后加入0.00006%倍甲醇重量的二茂铁进行搅拌，得混合料a；所述搅拌为以50r/min的搅拌速率进行搅拌10min；
2）按照重量份称取正丁醇、异丁醇、油酸、过氧化氢和高锰酸钾，加入至步骤1）中得到的混合料a中，混合后加热至60℃进行充分溶解，然后降至室温，得变性甲醇b；通过油酸、过氧化氢和高锰酸钾的相互配合，有效提高了对甲醇的改性效果，制备的变性甲醇b可在常温常压条件下加入至柴油中进行制备低碳柴油燃料，而且醇油不会分层，在寒冷的天气下使用不影响正常启动；
3）在常温常压条件下，称取适量的柴油加入步骤2）中得到的变性甲醇b，经充分搅拌混合均匀，即得；其中，所述变性甲醇b的加入量为柴油重量的15%。
实施例2
一种基于柴油的低碳环保型燃料，包括以下按照重量份的原料：甲醇32份、异丁醇6份、油酸6份、过氧化氢4份、正丁醇6份、高锰酸钾1.5份，以及适量的柴油和二茂铁；其中，所述甲醇为符合gb338-2004的工业用甲醇；所述柴油为国标0号柴油。
本实施例中，所述基于柴油的低碳环保型燃料的制备方法，该方法具体包括以下步骤：
1）在常温常压的条件下，按照重量份称取甲醇加入至反应釜中，然后加入0.00009%倍甲醇重量的二茂铁进行搅拌，得混合料a；所述搅拌为以50r/min的搅拌速率进行搅拌10min；
2）按照重量份称取正丁醇、异丁醇、油酸、过氧化氢和高锰酸钾，加入至步骤1）中得到的混合料a中，混合后加热至80℃进行充分溶解，然后降至室温，得变性甲醇b；通过油酸、过氧化氢和高锰酸钾的相互配合，有效提高了对甲醇的改性效果，制备的变性甲醇b可在常温常压条件下加入至柴油中进行制备低碳柴油燃料，而且醇油不会分层，在寒冷的天气下使用不影响正常启动；
3）在常温常压条件下，称取适量的柴油加入步骤2）中得到的变性甲醇b，经充分搅拌混合均匀，即得；其中，所述变性甲醇b的加入量为柴油重量的30%。
实施例3
一种基于柴油的低碳环保型燃料，包括以下按照重量份的原料：甲醇22份、异丁醇4份、油酸3.5份、过氧化氢2.25份、正丁醇3.25份、高锰酸钾0.9份，以及适量的柴油和二茂铁；其中，所述柴油为国标0号柴油。
本实施例中，所述基于柴油的低碳环保型燃料的制备方法，该方法具体包括以下步骤：
1）在常温常压的条件下，按照重量份称取甲醇加入至反应釜中，然后加入0.000075%倍甲醇重量的二茂铁进行搅拌，得混合料a；所述搅拌为以50r/min的搅拌速率进行搅拌10min；
2）按照重量份称取正丁醇、异丁醇、油酸、过氧化氢和高锰酸钾，加入至步骤1）中得到的混合料a中，混合后加热至70℃进行充分溶解，然后降至室温，得变性甲醇b；通过油酸、过氧化氢和高锰酸钾的相互配合，有效提高了对甲醇的改性效果，制备的变性甲醇b可在常温常压条件下加入至柴油中进行制备低碳柴油燃料，同时甲醇掺烧量可以达到柴油重量的15-30%，而且醇油不会分层，在寒冷的天气下使用不影响正常启动；
3）在常温常压条件下，称取适量的柴油加入步骤2）中得到的变性甲醇b，经充分搅拌混合均匀，即得；其中，所述变性甲醇b的加入量为柴油重量的22.5%。
本实施例中，通过在常温常压条件下进行调制低碳柴油燃料，甲醇掺烧量可以达到柴油重量的15-30%，而且醇油不会分层，在寒冷的天气下使用不影响正常启动，尾气排放中没有黑烟，而且在天气寒冷时调制成本也不会增加，完全可以替代柴油使用，它可以降低柴油凝点，使柴油燃烧更充分，尾气排放中没有黑烟，大幅度降低对大气的污染，同时能减少对天然石油资源的消耗，且该产品成本比柴油成本低，是一种具有重大社会效益和经济效益的低碳节能环保型替代能源产品。
实施例4
一种基于柴油的低碳环保型燃料，包括以下按照重量份的原料：甲醇15份、异丁醇3份、油酸2份、过氧化氢1份、正丁醇1份、高锰酸钾0.5份，以及适量的柴油和二茂铁；其中，所述甲醇为符合gb338-2004的工业用甲醇；所述柴油为国标0号柴油。
本实施例中，所述基于柴油的低碳环保型燃料的制备方法，该方法具体包括以下步骤：
1）在常温常压的条件下，按照重量份称取甲醇加入至反应釜中，然后加入0.00006%倍甲醇重量的二茂铁进行搅拌，得混合料a；所述搅拌为以50r/min的搅拌速率进行搅拌10min；
2）按照重量份称取正丁醇、异丁醇、油酸、过氧化氢和高锰酸钾，加入至步骤1）中得到的混合料a中，混合后加热至60℃进行充分溶解，然后降至室温，得变性甲醇b；通过油酸、过氧化氢和高锰酸钾的相互配合，有效提高了对甲醇的改性效果，制备的变性甲醇b可在常温常压条件下加入至柴油中进行制备低碳柴油燃料，而且醇油不会分层，在寒冷的天气下使用不影响正常启动；
3）在常温常压条件下，称取适量的柴油加入步骤2）中得到的变性甲醇b，经充分搅拌混合均匀，即得；其中，所述变性甲醇b的加入量为柴油重量的15%。
实施例5
一种基于柴油的低碳环保型燃料，包括以下按照重量份的原料：甲醇30份、异丁醇5份、油酸5份、过氧化氢3份、正丁醇5份、高锰酸钾1份，以及适量的柴油和二茂铁；其中，所述甲醇为符合gb338-2004的工业用甲醇；所述柴油为国标0号柴油。
本实施例中，所述基于柴油的低碳环保型燃料的制备方法，该方法具体包括以下步骤：
1）在常温常压的条件下，按照重量份称取甲醇加入至反应釜中，然后加入0.00009%倍甲醇重量的二茂铁进行搅拌，得混合料a；所述搅拌为以50r/min的搅拌速率进行搅拌10min；
2）按照重量份称取正丁醇、异丁醇、油酸、过氧化氢和高锰酸钾，加入至步骤1）中得到的混合料a中，混合后加热至80℃进行充分溶解，然后降至室温，得变性甲醇b；通过油酸、过氧化氢和高锰酸钾的相互配合，有效提高了对甲醇的改性效果，制备的变性甲醇b可在常温常压条件下加入至柴油中进行制备低碳柴油燃料，而且醇油不会分层，在寒冷的天气下使用不影响正常启动；
3）在常温常压条件下，称取适量的柴油加入步骤2）中得到的变性甲醇b，经充分搅拌混合均匀，即得；其中，所述变性甲醇b的加入量为柴油重量的30%。
实施例6
一种基于柴油的低碳环保型燃料，包括以下按照重量份的原料：甲醇22.5份、异丁醇4份、油酸3.5份、过氧化氢2份、正丁醇3份、高锰酸钾0.75份，以及适量的柴油和二茂铁；其中，所述甲醇为符合gb338-2004的工业用甲醇；所述柴油为国标0号柴油。
本实施例中，所述基于柴油的低碳环保型燃料的制备方法，该方法具体包括以下步骤：
1）在常温常压的条件下，按照重量份称取甲醇加入至反应釜中，然后加入0.000075%倍甲醇重量的二茂铁进行搅拌，得混合料a；
2）按照重量份称取正丁醇、异丁醇、油酸、过氧化氢和高锰酸钾，加入至步骤1）中得到的混合料a中，混合后加热至70℃进行充分溶解，然后降至室温，得变性甲醇b；通过油酸、过氧化氢和高锰酸钾的相互配合，有效提高了对甲醇的改性效果，制备的变性甲醇b可在常温常压条件下加入至柴油中进行制备低碳柴油燃料，同时甲醇掺烧量可以达到柴油重量的15-30%，而且醇油不会分层，在寒冷的天气下使用不影响正常启动；
3）在常温常压条件下，称取适量的柴油加入步骤2）中得到的变性甲醇b，经充分搅拌混合均匀，即得；其中，所述变性甲醇b的加入量为柴油重量的22.5%。
实施例7
一种基于柴油的低碳环保型燃料，包括以下按照重量份的原料：甲醇20份、异丁醇4份、油酸3份、过氧化氢2份、正丁醇3份、高锰酸钾0.7份，以及适量的柴油和二茂铁；其中，所述甲醇为符合gb338-2004的工业用甲醇；所述柴油为国标0号柴油。
本实施例中，所述基于柴油的低碳环保型燃料的制备方法，该方法具体包括以下步骤：
1）在常温常压的条件下，按照重量份称取甲醇加入至反应釜中，然后加入0.000075%倍甲醇重量的二茂铁进行搅拌，得混合料a；所述搅拌为以50r/min的搅拌速率进行搅拌10min；
2）按照重量份称取正丁醇、异丁醇、油酸、过氧化氢和高锰酸钾，加入至步骤1）中得到的混合料a中，混合后加热至70℃进行充分溶解，然后降至室温，得变性甲醇b；通过油酸、过氧化氢和高锰酸钾的相互配合，有效提高了对甲醇的改性效果，制备的变性甲醇b可在常温常压条件下加入至柴油中进行制备低碳柴油燃料，而且醇油不会分层，在寒冷的天气下使用不影响正常启动；
3）在常温常压条件下，称取适量的柴油加入步骤2）中得到的变性甲醇b，经充分搅拌混合均匀，即得；其中，所述变性甲醇b的加入量为柴油重量的22.5%。
本实施例中，通过在常温常压条件下进行调制低碳柴油燃料，甲醇掺烧量可以达到柴油重量的15-30%，而且醇油不会分层，在寒冷的天气下使用不影响正常启动，尾气排放中没有黑烟，而且在天气寒冷时调制成本也不会增加，完全可以替代柴油使用，它可以降低柴油凝点，使柴油燃烧更充分，尾气排放中没有黑烟，大幅度降低对大气的污染，同时能减少对天然石油资源的消耗，且该产品成本比柴油成本低，是一种具有重大社会效益和经济效益的低碳节能环保型替代能源产品；
所述基于柴油的低碳环保型燃料既能完全解决甲醇柴油存在的醇油分层和天冷启动不良的难题，又能降低车用柴油成本，显著降低车辆燃烧柴油时尾气排放中的co和碳氢化合物含量和消除尾气排放中的黑烟，在燃烧过程中废气排放量远远低于国家标准；
所述基于柴油的低碳环保型燃料的主要原料为普通的极易取得的化工原料，在使用过程中彻底解决了醇油分层和低温冷启动不良的技术难题，总之，所述基于柴油的低碳环保型燃料具备六大特点：（1）能大幅度地降低污染，改善城市环境；（2）能降低柴油凝点；（3）降低了燃油费用；（4）减少对天然石油资源的消耗，减少石油进口，具有重要的社会效益和经济效益；（5）使用方便；（6）创造了就业机会。
本发明有益效果是，本发明制备的基于柴油的低碳环保型燃料具有优异的燃烧性能，改变了传统的在柴油中直接掺烧甲醇制备低碳柴油燃料，而是通过以甲醇、二茂铁、异丁醇、正丁醇、油酸、过氧化氢、高锰酸钾等为原料经加热制成变性甲醇后在常温常压条件下加入到柴油中进行制备，既能完全解决甲醇柴油存在的醇油分层和天冷启动不良的难题，又能降低车用柴油成本，显著降低车辆燃烧柴油时尾气排放中的co和碳氢化合物含量和消除尾气排放中的黑烟，具有广阔的市场前景；同时，本发明制备的基于柴油的低碳环保型燃料完全可以替代柴油使用，使用方便，在燃烧过程中废气排放量远远低于国家标准，通过加入变性甲醇可以有效降低柴油凝点，使柴油燃烧更充分，尾气排放中没有黑烟，大幅度降低对大气的污染，同时能减少对天然石油资源的消耗，同时成本比柴油成本低，是一种既节能又环保的替代能源产品；而且，本发明可以在常温常压条件下进行调制低碳柴油燃料，甲醇掺烧量可以达到柴油重量的15-30%，而且醇油不会分层，在寒冷的天气下使用不影响正常启动，尾气排放中没有黑烟，而且在天气寒冷时调制成本也不会增加；本发明的原料为容易获得的化工原料，降低了燃油费用，同时减少了对天然石油资源的消耗，可减少石油进口，大幅度地降低污染，改善城市环境，具有重要的社会效益和经济效益，具有广阔的市场前景。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。