專(zhuān)利名稱(chēng)：：一種甲醇柴油及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種液體含碳燃料，尤其是涉及一種可供柴油汽車(chē)使用的代替純柴油的甲醇柴油及其制備方法。
背景技術(shù)：
：與汽油機(jī)相比，柴油機(jī)具有熱效率高和輸出功率大等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，但柴油機(jī)的發(fā)展卻始終受到氮氧化合物和碳煙排放的制約。要克服柴油機(jī)的這一缺點(diǎn)，使用含氧燃料作為含氧添加劑與柴油混合被認(rèn)為是降低柴油機(jī)污染物排放的有效措施。國(guó)內(nèi)外研究成果和運(yùn)行實(shí)踐表明，在成品油中添加20%以下改性甲醇(即M20甲醇汽、柴油)可以在不改變發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)及參數(shù)的情況下，分別替代成品汽油、柴油應(yīng)用于各種發(fā)動(dòng)機(jī)，并能與成品油互換使用，基本不影響發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性，可以明顯降低汽車(chē)尾氣排放中的有害物質(zhì)，是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的清潔能源。甲醇清潔柴油是一種新能源產(chǎn)品，使用甲醇清潔混合燃料，具有保護(hù)大氣環(huán)境、節(jié)省石油資源、使用靈活方便和經(jīng)濟(jì)性好等特點(diǎn)。在石油日趨短缺、環(huán)境嚴(yán)重污染和高油價(jià)給我國(guó)正常的生產(chǎn)和生活秩序帶來(lái)嚴(yán)重影響的形勢(shì)下，發(fā)展替代能源可以產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益。甲醇燃料是資源豐富的、燃燒清潔的、具有廣闊應(yīng)用前景的石油替代燃料，其作為內(nèi)燃機(jī)的一種代用燃料，具有含氧量高、燃燒迅速和燃燒后產(chǎn)生的有害排放物低等特點(diǎn)。由于柴油機(jī)的熱效率比汽油機(jī)高得多，因此甲醇在柴油機(jī)中應(yīng)用將會(huì)帶來(lái)更大得節(jié)能效果，是公認(rèn)的潔凈燃料，將甲醇作為超低排放的燃料在國(guó)外己經(jīng)得到一些應(yīng)用。我國(guó)目前已有部分省市開(kāi)始利用天然氣或煤合成甲醇燃料，用來(lái)生產(chǎn)不同比例的甲醇柴油用于柴油機(jī)上。有關(guān)甲醇柴油已有不少相關(guān)報(bào)道。公開(kāi)號(hào)為CN101205487發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)峁┮环N甲醇柴油，由柴油、甲醇和甲苯組成，其重量份配比為柴油70，甲醇1530，甲苯510。該發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是完全能代替柴油使用，緩解柴油供應(yīng)短缺的現(xiàn)象，減少尾氣排放，冬天易啟動(dòng)。公開(kāi)號(hào)為CN101182426發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)峁┮环N車(chē)用高比例甲醇柴油，由70X(w)至85%(w)的甲醇、10%(w)至25X(w)的柴油和5X(w)至10X(w)添加劑組成。優(yōu)點(diǎn)是以煤化燃料甲醇為主，可以減輕對(duì)石油的過(guò)分依賴(lài)及降低柴油在內(nèi)燃機(jī)中燃燒時(shí)的有害物質(zhì)的排放。公開(kāi)號(hào)為CN101024784發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)峁┮环N通用甲醇柴油及其配制方法，通用甲醇柴油的組成包括甲醇、柴油和助劑，甲醇的重量份數(shù)為1080，柴油的重量份數(shù)為7010，助劑的重量份數(shù)為510。該發(fā)明產(chǎn)品完全可以單用或混合使用，無(wú)須改動(dòng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種可供柴油汽車(chē)使用的代替純柴油的甲醇柴油及其制備方法。本發(fā)明的另一目的是提供制備上述甲醇柴油的原料中的助溶劑的制備方法。本發(fā)明所述甲醇柴油的原料組成及其按體積比的含量為柴油4060、甲醇1316、助溶劑2035'煤油或白油510、十六垸值增進(jìn)劑0.10.2、丙酮23、防腐劑0.10.2。所述甲醇柴油的原料組成及其按體積比的含量最好為柴油70、甲醇15、助溶劑25、煤油或白油5、十六烷值增進(jìn)劑O.l、丙酮2、防腐劑O.l。所述甲醇最好為由天然氣或煤炭提煉的含量99.9%精醇。所述白油可選用溶劑油或抽余油等。所述十六垸值增進(jìn)劑可選用硝酸異戊醋、硝酸正己醋或異丙基硝酸醋等。所述防腐劑可選用亞硝酸納等。本發(fā)明所述甲醇柴油的制備方法包括以下步驟1)將防腐劑加入丙酮中，攪拌溶解后得原料A，密封待用；2)將甲醇、煤油或白油、十六垸值增進(jìn)劑和原料A攪拌，再加入柴油和助溶劑繼續(xù)攪拌，即得甲醇柴油。所述助溶劑由含活性劑成分的原料組成，其制備方法包括以下步驟1)在廢油或工業(yè)棕櫚油中加入硫酸，得酸性生物油；2)在酸性生物油中加入含有工業(yè)堿的鹽水，攪拌，靜置，取上清液弱酸性生物油；3)將弱酸性生物油加熱升溫，經(jīng)蒸餾后的冷卻回流液即為助溶劑。按體積比，廢油或工業(yè)棕櫚油與硫酸的配比最好為100:(0.51)。按質(zhì)量百分比，硫酸的濃度最好為98%。所述廢油可選自廢動(dòng)物油，廢植物油，或廢動(dòng)物油與廢植物油混合油等。按體積比，鹽水的加入量最好為酸性生物油的0.51，所述工業(yè)堿的含量按質(zhì)量百分比最好為鹽水的5%;按質(zhì)量百分比，鹽水的濃度最好為30%。所述攪拌最好使pH值中和至810，靜置的時(shí)間最好為4h。所述蒸餾的餾出口溫度最好為280300'C。所述助溶劑由含活性劑成分的原料組成，其另一種制備方法包括以下步驟1)將廢油或工業(yè)棕櫚油攪拌加熱，加入硫酸和脫色劑，繼續(xù)攪拌至黃色或紅色即可停止加熱；2)經(jīng)冷卻后用過(guò)濾網(wǎng)濾除雜質(zhì)，即得助溶劑。所述廢油可選自廢動(dòng)物油，廢植物油，或廢動(dòng)物油與廢植物油混合油等，按體積比，廢油或工業(yè)棕櫚油與硫酸和脫色劑的配比為100:(12):(23)。加熱的溫度最好為6080°C。按質(zhì)量百分比，硫酸的濃度最好為98%;所述的脫色劑可選用次氯酸鈉、過(guò)氧化氫、氫氧化鈉、硫酸鈉或鹽酸鈉等。本發(fā)明的甲醇柴油由于使用了大量的廢動(dòng)物油，或廢植物油，或廢動(dòng)物油與廢植物油混合油，或工業(yè)棕櫚油和甲醇，可使油料成本大為下降，具有很強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，用上述組分和上述方法制備的甲醇柴油，樣品經(jīng)福建省石油產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站根據(jù)GB2522000《輕柴油》按0#柴油規(guī)格檢驗(yàn)，其主要項(xiàng)目檢驗(yàn)結(jié)果如表l所示。由表1可見(jiàn)其質(zhì)量基本狩合0#輕質(zhì)純柴油的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，完全可以代替輕質(zhì)純柴油在汽車(chē)上直接使用。又由于該甲醇柴油的互溶性很好，在調(diào)制后可以數(shù)月不變質(zhì)，在純柴油越來(lái)越貴、賓館飯店剩菜中的大量的動(dòng)植物油急待處理的情況下，用低成本甲醇和廢棄的動(dòng)植物油代替約30%的純柴油，可使甲醇柴油價(jià)格在低于純柴油的情況下仍有很大的盈利空間，是一種既受生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者歡迎又受廣大消費(fèi)者歡迎的新油品。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例將對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。實(shí)施例11)在廢動(dòng)物油中加入濃度為98%濃硫酸，得酸性生物油；按體積比，廢動(dòng)物油與濃硫酸的配比為100:0.5;2)在酸性生物油中加入含有工業(yè)堿的濃度30%濃鹽水，攪拌，靜置，取上清液弱酸性生物油；按體積比，濃鹽水的加入量為酸性生物油的0.7，所述工業(yè)堿的含量按質(zhì)量百分比為濃鹽水的5%，所述攪拌使pH值中和至810，靜置的時(shí)間為4h。3)將弱酸性生物油加熱升溫，經(jīng)蒸餾后的冷卻回流液即為助溶劑。所述蒸餾的餾出口溫度最好為290°C。實(shí)施例2與實(shí)施例l類(lèi)似，其區(qū)別在于采用廢植物油替換廢動(dòng)物油，按體積比，廢植物油與濃硫酸的配比為100:0.6;按體積比，濃鹽水的加入量為酸性生物油的0.5;所述蒸餾的餾出口溫度為280。C。實(shí)施例3與實(shí)施例l類(lèi)似，其區(qū)別在于采用廢動(dòng)物油與廢植物油混合油替換廢動(dòng)物油，按體積比，"廢動(dòng)物油與廢植物油混合油"與濃硫酸的配比為ioo:0.7;按體積比，濃鹽水的加入量為酸性生物油的0.8;所述蒸餾的餾出口溫度為285X:。實(shí)施例4與實(shí)施例l類(lèi)似，其區(qū)別在于采用工業(yè)棕櫚油替換廢動(dòng)物油，按體積比，工業(yè)棕櫚油與濃硫酸的配比為100:1;按體積比，濃鹽水的加入量為酸性生物油的l;所述蒸餾的餾出口溫度為300'C。實(shí)施例51)將廢動(dòng)物油攪拌加熱，加入硫酸和脫色劑次氯酸鈉，繼續(xù)攪拌至黃色或紅色即可停止加熱；按體積比，廢動(dòng)物油與硫酸和脫色劑的配比為100:1:2，加熱的溫度為7(TC，按質(zhì)量百分比，硫酸的濃度為98%。2)經(jīng)冷卻后用過(guò)濾網(wǎng)濾除雜質(zhì)，即得助溶劑。實(shí)施例6與實(shí)施例5類(lèi)似，其區(qū)別在于用廢植物油替換廢動(dòng)物油，脫色劑采用過(guò)氧化氫，按體積比，廢植物油與硫酸和脫色劑的配比為100:2:3，加熱的溫度為6(TC，按質(zhì)量百分比，硫酸的濃度為98%。實(shí)施例7與實(shí)施例5類(lèi)似，其區(qū)別在于用廢動(dòng)物油與廢植物油混合油替換廢動(dòng)物油，脫色劑采用氫氧化鈉，按體積比，"廢動(dòng)物油與廢植物油混合油"與硫酸和脫色劑的配比為ioo:1.4:2.3，加熱的溫度為75t:，按質(zhì)量百分比，硫酸的濃度為98%。實(shí)施例8與實(shí)施例5類(lèi)似，其區(qū)別在于用工業(yè)棕櫚油替換廢動(dòng)物油，脫色劑采用硫酸鈉，按體積比，工業(yè)棕櫚油與硫酸和脫色劑的配比為100:1.6:2.6，加熱的溫度為80°C，按質(zhì)量百分比，硫酸的濃度為98%。實(shí)施例9與實(shí)施例5類(lèi)似，其區(qū)別在于用工業(yè)棕櫚油替換廢動(dòng)物油，脫色劑采用鹽酸鈉，按體積比，工業(yè)棕櫚油與硫酸和脫色劑的配比為100:1.5:2.7，加熱的溫度為65°C，按質(zhì)量百分比，硫酸的濃度為98%。以下給出制備甲醇柴油的實(shí)施例。實(shí)施例10將防腐劑加入丙酮中，攪拌溶解后得原料A，密封待用；將甲醇、煤油、十六垸值增進(jìn)劑和原料A攪拌，再加入柴油和助溶劑繼續(xù)攪拌，即得甲醇柴油。按質(zhì)量比，柴油60、甲醇15、助溶劑25，煤油5、十六垸值增進(jìn)劑0.2、丙酮3、亞硝酸納0.2。甲醇采用天然氣提煉的含量99.9%精醇。所述十六垸值增進(jìn)劑選用硝酸異戊醋。實(shí)施例11與實(shí)施例10類(lèi)似，其區(qū)別在于按質(zhì)量比，柴油50、助溶劑35、甲醇15，煤油5、十六烷值增進(jìn)劑0.2、丙酮3、亞硝酸納0.2。實(shí)施例12與實(shí)施例10類(lèi)似，其區(qū)別在于按質(zhì)量比，柴油40、助溶劑35、甲醇15，煤油5、十六垸值增進(jìn)劑0.2、丙酮3、亞硝酸納0.2。甲醇采用煤炭提煉的含量99.9%精醇。所述十六垸值增進(jìn)劑選用硝酸正己醋。實(shí)施例13與實(shí)施例10類(lèi)似，其區(qū)別在于按質(zhì)量比，柴油60、助溶劑30、甲醇15，白油5、十六烷值增進(jìn)劑0.2、丙酮3、亞硝酸納0.2。白油選用溶劑油。所述十六垸值增進(jìn)劑選用硝酸正己醋。實(shí)施例14與實(shí)施例10類(lèi)似，其區(qū)別在于按質(zhì)量比，柴油60、助溶劑20、甲醇15，白油5、十六垸值增進(jìn)劑0.2、丙酮3、亞硝酸納0.2。甲醇采用煤炭提煉的含量99.9%精醇。白油選用溶劑油。所述十六烷值增進(jìn)劑選用異丙基硝酸醋。實(shí)施例15與實(shí)施例10類(lèi)似，其區(qū)別在于按質(zhì)量比，柴油50、助溶劑20、甲醇15，白油5、十六烷值增進(jìn)劑0.2、丙酮3、亞硝酸納0.2。白油選用抽余油。實(shí)施例16與實(shí)施例10類(lèi)似，其區(qū)別在于按質(zhì)量比，柴油40、助溶劑20、甲醇15，煤油5、十六烷值增進(jìn)劑O.l、丙酮2、亞硝酸納O.l。所述十六垸值增進(jìn)劑選用異丙基硝酸醋。權(quán)利要求1.一種甲醇柴油，其特征在于其原料組成及其按體積比的含量為柴油40～60、甲醇13～16、助溶劑20～35，煤油或白油5～10、十六烷值增進(jìn)劑0.1～0.2、丙酮2～3、防腐劑0.1～0.2。2.如權(quán)利要求l所述的一種甲醇柴油，其特征在于所述甲醇柴油的原料組成及其按體積比的含量為柴油70、甲醇15、助溶劑25、煤油或白油5、十六垸值增進(jìn)劑O.l、丙酮2、防腐劑O.l。3.如權(quán)利要求1或2所述的一種甲醇柴油，其特征在于所述甲醇為由天然氣或煤炭提煉的含量99.9%精醇，所述白油為溶劑油或抽余油。4.如權(quán)利要求1或2所述的一種甲醇柴油，其特征在于所述十六烷值增進(jìn)劑為硝酸異戊醋、硝酸正己醋或異丙基硝酸醋。5.如權(quán)利要求1或2所述的一種甲醇柴油，其特征在于所述防腐劑為亞硝酸納。6.如權(quán)利要求l所述的一種甲醇柴油的制備方法，其特征在于包括以下步驟1)將防腐劑加入丙酮中，攪拌溶解后得原料A，密封待用；2)將甲醇、煤油或白油、十六烷值增進(jìn)劑和原料A攪拌，再加入柴油和助溶劑繼續(xù)攪拌，即得甲醇柴油。7.如權(quán)利要求6所述的一種甲醇柴油的制備方法，其特征在于所述助溶劑由含活性劑成分的原料組成，其制備方法包括以下步驟1)在廢油或工業(yè)棕櫚油中加入硫酸，得酸性生物油；2)在酸性生物油中加入含有工業(yè)堿的鹽水，攪拌，靜置，取上清液弱酸性生物油；3)將弱酸性生物油加熱升溫，經(jīng)蒸餾后的冷卻回流液即為助溶劑。8.如權(quán)利要求7所述的一種甲醇柴油的制備方法，其特征在于按體積比，廢油或工業(yè)棕櫚油與硫酸的配比為100:0.51;按質(zhì)量百分比，硫酸的濃度為98%;所述廢油為廢動(dòng)物油，廢植物油，或廢動(dòng)物油與廢植物油混合油；按體積比，鹽水的加入量為酸性生物油的0.51，所述工業(yè)堿的含量按質(zhì)量百分比為鹽水的5%;按質(zhì)量百分比，鹽水的濃度為30%;所述攪拌使pH值中和至810，靜置的時(shí)間為4h;所述蒸餾的餾出口溫度為28030(TC。9.如權(quán)利要求6所述的一種甲醇柴油的制備方法，其特征在于所述助溶劑由含活性劑成分的原料組成，其制備方法包括以下步驟1)將廢油或工業(yè)棕櫚油攪拌加熱，加入硫酸和脫色劑，繼續(xù)攪拌至黃色或紅色即停止加執(zhí).2)經(jīng)冷卻后用過(guò)濾網(wǎng)濾除雜質(zhì)，即得助溶劑。10.如權(quán)利要求9所述的一種甲醇柴油的制備方法，其特征在于所述廢油為廢動(dòng)物油，廢植物油，或廢動(dòng)物油與廢植物油混合油；按體積比，廢油或工業(yè)棕櫚油與硫酸和脫色劑的配比為100:(12):(23);加熱的溫度為6080'C;按質(zhì)量百分比，硫酸的濃度為98%;所述的脫色劑為次氯酸鈉、過(guò)氧化氫、氫氧化鈉、硫酸鈉或鹽酸鈉。全文摘要一種甲醇柴油及其制備方法，涉及一種液體含碳燃料。提供一種可供柴油汽車(chē)使用的代替純柴油的甲醇柴油及其制備方法和助溶劑的制備方法。原料為柴油40～60、甲醇13～16、助溶劑20～35，煤油或白油5～10、十六烷值增進(jìn)劑0.1～0.2、丙酮2～3、防腐劑0.1～0.2。將防腐劑加入丙酮攪拌得原料A；將甲醇、煤油或白油、十六烷值增進(jìn)劑和原料A攪拌，加入柴油和助溶劑即得甲醇柴油。助溶劑由含活性劑成分的原料組成，在廢油或工業(yè)棕櫚油中加入硫酸，加入含工業(yè)堿的鹽水，取上清液加熱，蒸餾后的冷卻回流液即為助溶劑?；?qū)U油或工業(yè)棕櫚油加熱，加入硫酸和脫色劑，至黃色或紅色停止加熱，經(jīng)冷卻后濾除雜質(zhì)，即得助溶劑。文檔編號(hào)C10L1/00GK101508918SQ20091011141公開(kāi)日2009年8月19日申請(qǐng)日期2009年4月1日優(yōu)先權(quán)日2009年4月1日發(fā)明者勇王,陳來(lái)金申請(qǐng)人:廈門(mén)市沸捷新能源科技有限公司