專利名稱：車用醇烴燃料組合物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種車用燃料，更具體地說，本發(fā)明涉及一種車用醇烴燃料組合物。
背景技術：
甲醇氧分子含量高達50％(汽油氧分子含量為0)，燃燒速度52米/秒(M/S)(汽油38M/S)，甲醇燃燒熱值只有汽油一半，甲醇與碳氫化合物(烴)燃料混合后，在汽缸中燃燒，由于燃燒速率快，發(fā)動機汽缸平均有效壓力比使用汽油提高，因此使用相同的量，汽車跑的路程與使用汽油相同。
甲醇是煤、天然氣生產的產品，1.5～1.8噸煤可制1噸甲醇，成本比汽油低的多，價格只有90號汽油40％左右。輕烴(丁烷、戊烷、己烷混合烴)是石化煉廠副產品，因辛烷值低，揮發(fā)極快，故不能直接作為車用汽油使用。如何將甲醇與石化煉廠副產品輕質烴組合，使其能夠用做車用燃料，是人們所十分關注的課題。

發(fā)明內容
本發(fā)明需要解決的技術問題是公開一種車用醇烴燃料組合物，以克服現(xiàn)有技術存在的缺陷。滿足有關領域發(fā)展的需要。
本發(fā)明的技術構思是這樣的本發(fā)明設想將無水甲醇或無水乙醇、輕烴(丁烷、戊烷、己烷混合烴)和甲苯或二甲苯添加氟碳表面活性劑的混合物替代汽車汽油燃料，以提高燃料的燃燒熱值和抗爆性能，又可節(jié)約燃料，同時也可降低尾氣污染的排放，在石油資源緊張時期，很有貢獻。
本發(fā)明的車用醇烴燃料組合物，組分的重量份如下輕烴(丁烷、戊烷、己烷混合烴) 100重量份甲醇或乙醇3-30重量份助溶劑3-15重量份陽離子氟碳表面活性劑 0.004～0.04重量份所說的輕烴(丁烷、戊烷、己烷混合烴)是石化煉廠的副產拔頭油，180#溶劑油，C5組分等產品，例如天然氣凝析油分離出來的戊烷餾分；所說的助溶劑選自甲基叔丁基醚(methyl tert-butyl ether，MTBE)、甲基叔戊基醚(methyl tertamyl methyl ether，TAME)、叔丁基醇(tert-butylalcohol、TBA)或異丁醇(iso-butanol)甲苯、二甲苯等中的一種；MTBE、TAME、TBA是優(yōu)良的汽油抗爆劑，異丁醇是助溶劑亦可改善汽油的蒸發(fā)性能。甲苯、二甲苯既是助溶劑，也是辛烷值，燃燒熱值改進劑。
所說的無水甲醇必須采用重量純度為99.5％以上的無水甲醇，其產品來源于煤炭或天然氣，經脫除水份處理，無水甲醇為人類期待之未來能源之一。
無水甲醇或無水乙醇相對于100重量份的輕烴(丁烷、戊烷、己烷混合烴)，添加量為3-30重量份，其添加量系依據(jù)所使用的輕烴的辛烷值(RON)而定。例如輕烴的辛烷值(RON)是84，無水甲醇的辛烷值(RON)是130；無水甲醇使用15重量份添加助溶劑MTBE 5重量份與丁烷，輕烴(丁烷、戊烷、己烷混合烴)80重量份，可以得到甲醇輕烴燃料的辛烷值(RON)為90，一般適合發(fā)動機壓縮比為9.0∶1以下汽車使用，替代90號汽油。
再者，甲醇20重量份，混合輕烴75重量份，混合MTBE 5重量份，其辛烷值為93單位，適合發(fā)動機壓縮比為9.3∶1以下汽車使用，替代93號汽油。無水甲醇25重量份，添加助溶劑MTBE 5重量份，混合輕烴70重量份，其辛烷值為95單位，適合發(fā)動機壓縮比9.5∶1汽車使用，替代95號汽油。無水甲醇重量份30，添加助溶劑5重量份，混合輕烴65重量份，其辛烷值在97，適合發(fā)動機壓縮比9.5∶1～10∶1發(fā)動機使用，替代97號高標準汽油。
由于無水甲醇或無水乙醇與輕烴(丁烷、戊烷、己烷混合烴)在常溫下均能互溶，在互溶后容易分層，特別是當汽溫低于15℃時，互溶性差，針對這項缺點，可以使用氟碳表面活性劑、該劑具有既親水又親油的特性，擴散性極強，且均勻的附著在甲醇與碳氫化合物(烴、芳烴)分子的界面，并在金屬與橡膠表面形成一層較薄的膜，有較強的防腐蝕、防銹和抗磨效果；必要時使用助溶劑來解決此項問題。而無水甲醇或無水乙醇與輕烴在氣溫15℃以上時，互溶性較好，因此需減少助溶劑添加量。相對於100重量份的輕烴(丁烷、戊烷、己烷混合烴)，助溶劑使用0-25重量份亦可，當溫度較高時，不必添加助溶劑即可達成目的。
所說的氟碳表面活性劑為氟烷基胺鹽或季銨鹽陽離子氟碳表面活性劑，選自式(1)、(2)或(3中的一種或其混合物(1)含氟烷基胺季銨鹽陽離子氟碳表面活性劑(CF3)2CF(CF2)6CH2CH(OH)CH2N+(CH3)3I-(2)全氟烷基酰胺季銨鹽陽離子氟碳表面活性劑C7F15CONH(CH2)3N+(CH3)3I-(3)氟烷基胺鹽陽離子氟碳表面活性劑〔F(CF2)8CH(OH)CH2〕2NCH2CH2NH2·H2SO4相對于100重量份的輕烴(丁烷、戊烷、己烷混合烴)，氟碳表面活性劑的添加量為0.004至0.04重量份，較佳為0.006重量份。在本發(fā)明中，(1)含氟烷基胺季銨鹽陽離子氟碳表面活性劑、(2)全氟烷基酰胺季銨陽離子氟碳表面活性劑、(3)氟烷基胺塩型陽離子氟碳表面活性劑，可以擇一使用或混合使用。
上海地區(qū)的氟碳表面活性劑商品「馬叻威(MARAVILLA)」可使用于本發(fā)明，其系上海文景精細化工有限公司出品，100重量份的丁烷、戊烷、己烷混合的輕烴，馬叻威(MARAVILLA)之添加量為0.004至0.04重量份，較佳為0.006重量份。
本發(fā)明之車用醇烴燃料之配制方法，包括有下列步驟將氟碳表面活性劑、助溶劑例如MTBE、TAME、TBA或甲苯、二甲苯異丁醇可以擇一使用，加入無水甲醇或無水乙醇均勻混合，再與適當用量的輕烴(丁烷、戊烷、己烷混合烴)混合而成車用醇烴燃料。
本發(fā)明產品為一種高熱值高辛烷值(RON)□成本低、無腐蝕、抗磨性強的汽車清潔替代燃料。使用時尾氣污染的排放降低□是一種高效、節(jié)能□對環(huán)境友好的汽車替代新能源。此種新能源符合世界保護地球環(huán)境的京都預定書的要求又符合目前世界能源的多元化，其利用石化煉油廠利用價值較低的副產原料，利用本專利加以處理后，即可成為汽車使用并可以節(jié)省汽車燃料費用的支出，是一有利于地球環(huán)境人類未來生存空間，更是一項利國利民的新發(fā)明。
具體實施例方式
本發(fā)明之詳細方法，應用原理，作用與功效，則請參下列所作之說明，即可得到完全的了解。
實施例1配方(1)輕烴(丁烷、戊烷、己烷混合烴) 70重量份
(2)無水甲醇 15重量份(3)甲苯(或二甲苯) 10重量份(4)甲基叔丁基醚(MTBE) 5重量份(5)(CF3)2CF(CF2)6CH2CH(OH)CH2N+(CH3)3I-0.006重量份以上組份(2)無水甲醇、(3)MTBE和(4)氟碳表面活性劑混合均勻，再加入組分(1)輕烴(丁烷、戊烷、己烷混合烴)共同調配成辛烷值(RON)為93個單位的車用醇輕烴燃料產品。
在本實施例的配方中，組分(5)為含氟烷基胺季銨塩型陽離子氟碳表面活性劑，其也可以改用為全氟烷基酰胺季銨塩型陽離子氟碳表面活性劑，例如C7F15CONH(CH2)3N+(CH3)3I-；或者氟烷基胺塩型陽離子氟碳表面活性劑，例如〔F(CF2)8CH(OH)CH2〕2NCH2CH2NH2·H2SO4。組分(4)MTBE可以使用異丁醇、TBA或TAME替代的。
實施例2配方(1)輕烴(丁烷、戊烷、己烷混合烴) 50重量份(2)無水甲醇 25重量份(3)甲苯 20重量份(4)甲基叔丁基醚(MTBE) 5重量份(5)C7F15CONHC3H6N+(CH3)3I-0.008重量份在本實施例配方的操作方式如同前述第1實施例配方，將組分(1)、(2)、(3)、(4)、(5)共同調配成辛烷值(RON)為93個單位的車用醇烴燃料產品，在本實施例的配方中，組成為一種全氟烷基酰胺季銨鹽陽離子氟碳表面活性劑，其還可以改用含氟烷基胺季銨基型陽離子氟碳表面活性劑〔參照前述第1實施例配方的組分(5)〕，或者，改用氟烷基胺鹽陽離子氟碳表面活性劑，例如〔F(CF2)8CH(OH)CH2〕2NCH2CH2NH2·H2SO4。組分(4)MTBE可以使用異丁醇、TBA或TAME替代的。
實施例3配方(1)輕烴(丁烷、戊烷、己烷混合烴)45重量份(2)無水甲醇30重量份(3)甲苯20重量份(4)甲基叔丁基醚(MTBE) 5重量份(5)馬叻威(MARAVILLA) 0.006重量份依前述第1實施例配方的操作方式，將組分(1)、(2)、(3)、(4)、(5)共同調配成辛烷值(RON)為97個單位的車用醇烴燃料產品。本實施例配方中的組分(3)馬叻威(MARAVILLA)為商品名，是中國上海文景精細化工有限公司出品的一種氟碳表面活性劑商品。
在第3實施例配方中的組分(4)甲基叔丁基醚(MTBE)可改用甲基叔戊基醚(TAME)、TBA或異丁醇，它們可以擇一使用或者混合使用。
實施例4配方(1)輕烴(丁烷、戊烷、己烷混合烴) 57重量份(2)無水甲醇 20重量份(3)二甲苯20重量份(4)異丁醇3重量份(5)(CF3)2CF(CF2)6CH2CH(OH)CH2N+(CH3)3I-0.006重量份以上組份(2)無水甲醇和(3)氟碳表面活性劑混合均勻，再加入組分(1)輕烴(丁烷、戊烷、己烷混合烴)共同調配成辛烷值(RON)為95個單位的車用醇輕烴燃料產品。
在本實施例的配方中，組分(5)為含氟烷基胺季銨塩型陽離子氟碳表面活性劑，其也可以改用為全氟烷基酰胺季銨塩型陽離子氟碳表面活性劑，例如C7F15CONHC(H2)3N+(CH3)3I-；或者氟烷基胺鹽陽離子氟碳表面活性劑，例如〔F(CF2)8CH(OH)CH2〕2NCH2CH2NH2·H2SO4。
由上可知，本發(fā)明的車用醇輕烴燃料，確實提供一種改善傳統(tǒng)燃料油的方法，本發(fā)明的的車用醇輕烴燃料產品與傳統(tǒng)低辛烷值(RON)低熱值燃料油作比較，其優(yōu)點如下(1)本發(fā)明是利用煉油廠副產品輕烴或天然氣凝析油分離出來的戊烷餾分作能源綜合利用，以節(jié)省能源，使用甲苯或二甲苯提高辛烷值和燃燒熱值。使用甲基叔丁基醚(MTBE)、甲基叔戊基醚(TAME)、TBA、異丁醇等助溶劑，有助于環(huán)境污染之改良。
(2)本發(fā)明所配制的高辛烷值(RON)車用醇烴燃料，其燃燒可達到完全而節(jié)省燃料，并可改善發(fā)動機的工作特性，使尾氣污染的排放降最低，且可減少噴油嘴、燃燒室的積碳發(fā)生，以延長機械的壽命。
(3)本發(fā)明車用醇烴燃料辛烷值(RON)可達到90～97，由于使用較多量的無水甲醇，甲醇氧分子含量高達50％，熱效率比汽油高12％以上，在高壓縮比發(fā)動機上使用，發(fā)動機動力性、加速性可比使用相同型號的汽油提高10％，燃燒成本可比使用相同標號的汽油下降20％左右，CO、碳氫化合物(以HC表示)、NOx排放比使用相同標號的汽油下降90％以上，是一種高效、節(jié)能、對環(huán)境友好的汽車替代新能源。
需要說明的是，以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選具體的實施例，若依本發(fā)明的構想所作的改變，其產生的功能作用，仍未超出說明書所涵蓋的精神時，均應在本發(fā)明的范圍內。
權利要求
1.一種車用醇烴燃料組合物，其特征在于，組分的重量份如下輕烴(丁烷、戊烷、己烷混合烴)100重量份無水甲醇或無水乙醇 3-30重量份助溶劑 3-15重量份陽離子氟碳表面活性劑0.004～0.04重量份。
2.根據(jù)權利要求1所述的車用醇烴燃料組合物，其特征在于，所說輕烴(丁烷、戊烷、己烷混合烴)是石化煉廠的副產品。
3.根據(jù)權利要求1所述的車用醇烴燃料組合物，其特征在于，所說的助溶劑選自甲基叔丁基醚、甲基叔戊基醚、叔丁基醇或異丁醇中的一種。
4.根據(jù)權利要求1所述的車用醇烴燃料組合物，其特征在于，所說的無水甲醇采用重量純度為99.5％以上的無水甲醇。
5.根據(jù)權利要求1～4的車用醇烴燃料組合物，其特征在于，所說的氟碳表面活性劑為氟烷基胺鹽或季銨鹽陽離子氟碳表面活性劑，選自式(1)、(2)或(3)中的一種或其混合物(1)含氟烷基胺季銨鹽陽離子氟碳表面活性劑(CF3)2CF(CF2)6CH2CH(OH)CH2N+(CH3)3I-(2)全氟烷基酰胺季銨鹽陽離子氟碳表面活性劑C7F15CONH(CH2)3N+(CH3)3I-(3)氟烷基胺鹽陽離子氟碳表面活性劑〔F(CF2)8CH(OH)CH2〕2NCH2CH2NH2.H2SO4。
6.根據(jù)權利要求1～4任一項所述的車用醇烴燃料組合物，其特征在于，100重量份的輕烴(丁烷、戊烷、己烷混合烴)，氟碳表面活性劑添加量為0.006重量份。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種車用醇烴燃料組合物，本發(fā)明涉及一種車用醇、戊烷燃料組合物，其包括輕烴(丁烷、戊烷、己烷混合烴)100重量份無水甲醇或無水乙醇3至30重量份、甲苯或二甲苯5至25重量份、助溶劑(MTBE、TAME、TBA或異丁醇)3至15重量份和陽離子氟碳表面活性劑0.004至0.04重量份，本發(fā)明產品為一種高辛烷值(RON)成本低、無腐蝕、抗磨性強的汽車清潔替代燃料。使用時尾氣污染的排放降，是一種高效、節(jié)能對環(huán)境友好的汽車替代新能源。
文檔編號C10L1/00GK1928030SQ20051002955
公開日2007年3月14日 申請日期2005年9月9日 優(yōu)先權日2005年9月9日
發(fā)明者李茂盛, 趙鑒明, 吳炎智, 李建志 申請人:上海中茂新能源應用有限公司