專利名稱：一種甲醇柴油及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種甲醇柴油及其制備方法。
背景技術(shù)：
醇類燃料是公認(rèn)的清潔燃料，可以作為石油的替代品，其中，甲醇含氧量高達(dá) 50%，而且具有低溫性能好、燃燒速度快、放熱快、熱效率高、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)而得到了廣泛應(yīng) 用，如用于高壓縮比內(nèi)燃機(jī)等。柴油機(jī)摻燒適量甲醇后，能在保證同等功率時(shí)大大降低尾氣排放，保護(hù)環(huán)境。但 是，甲醇和柴油的性質(zhì)相差很大，極難互溶。現(xiàn)有技術(shù)通過乳化劑將甲醇和柴油配制成乳 狀液使用，如申請?zhí)枮?00610150855.8的中國專利文獻(xiàn)公開了一種甲醇柴油，主要是由柴 油、乙醇、甲醇、抗震劑、清凈劑和植物油形成的乳狀液；申請?zhí)枮?00810007689. 5的中國 專利文獻(xiàn)公開了一種甲醇柴油，由柴油、甲醇、硝酸乙酯、環(huán)戊茂二鐵、碳十二醇、異丁醇、異 丁醇、碳酸二乙酯、乙酸乙酯、苯甲醇和正丁醇組成。但是，由于乳狀液是粗分散體系的膠 體，穩(wěn)定性較差、分散度較低，導(dǎo)致配制的甲醇柴油保質(zhì)期短，穩(wěn)定性差，容易分層，不能長 期存儲(chǔ)。與乳狀液相比，微乳液是兩種不混溶的液體在表面活性劑分子界面膜的作用下生 成的熱力學(xué)穩(wěn)定的、各向同性的、透明的分散體系，具有熱力學(xué)穩(wěn)定、流動(dòng)性能好等優(yōu)點(diǎn)。本 發(fā)明人考慮，將甲醇和柴油配制成微乳液，可以得到穩(wěn)定性好，長期放置不分層的甲醇柴 油。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種甲醇柴油及其制備方法，本 發(fā)明提供的甲醇柴油穩(wěn)定性好，長期放置不分層。本發(fā)明提供了一種甲醇柴油，包括以下體積百分比的組分40% 85% 的柴油；5% 40%的甲醇；0. 2%的表面活性劑，所述表面活性劑的親水親油平衡值為3 6 ；5% 30%的助表面活性劑；0. 的助劑。優(yōu)選的，包括0. 2% 1. 5%的表面活性劑。優(yōu)選的，所述表面活性劑的親水親油平衡值為4 5。優(yōu)選的，所述表面活性劑為非離子聚氧乙烯醚類氟碳、脂肪酸山梨坦、聚山梨酯、 烷基酚聚氧乙烯醚和烷基糖苷中的一種或兩種。優(yōu)選的，所述表面活性劑為脂肪酸山梨坦、聚山梨酯和烷基酚聚氧乙烯醚中的一 種或兩種。優(yōu)選的，所述助表面活性劑為正丁醇、正辛醇和正十二醇中的一種或多種。
優(yōu)選的，所述助劑包括4 6重量份的油酸；2 4重量份的烷基酚磺酸鹽；0. 5 1重量份的二烷氧基二硫代氨基甲酸鋅；0. 5 1重量份的二氧基硅油；1 3重量份的硝酸異辛酯；0. 5 1重量份的環(huán)戊二茂鐵；1.5 3重量份的乙醇胺。優(yōu)選的，所述乙醇胺為一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的一種或多種。本發(fā)明還提供了一種甲醇柴油的制備方法，包括將柴油與表面活性劑混合均勻后加入甲醇，混合均勻后得到微乳液，所述表面活 性劑的親水親油平衡值為3 6 ；向所述微乳液中加入助表面活性劑和助劑，混合均勻后得到甲醇柴油。優(yōu)選的，所述表面活性劑的親水親油平衡值為4 5。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的甲醇柴油包括40 % 85 %的柴油、5 % 40 %的 甲醇、0. 2%的表面活性劑、5% 30%的助表面活性劑和0. 的助劑。在本 發(fā)明提供的甲醇柴油中，表面活性劑的親水親油平衡值為3 6，甲醇和柴油在表面活性劑 和助表面活性劑的作用下形成透明、穩(wěn)定的微乳液，從而使得到的甲醇柴油具有較好的穩(wěn) 定性，長期放置不會(huì)發(fā)生分層現(xiàn)象。由于本發(fā)明提供的甲醇柴油穩(wěn)定性好，在使用過程中不 會(huì)出現(xiàn)動(dòng)力不足、低溫冷啟動(dòng)難等問題，而且可以直接在柴油機(jī)上代替柴油使用，無需改動(dòng) 現(xiàn)有柴油機(jī)。此外，本發(fā)明提供的甲醇柴油的制備方法簡單、適于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種甲醇柴油，包括以下體積百分比的組分40% 85% 的柴油；5% 40%的甲醇；0. 2%的表面活性劑，所述表面活性劑的親水親油平衡值為3 6 ；5 % 30 %的助表面活性劑；0. 的助劑。本發(fā)明將甲醇和柴油在表面活性劑和助表面活性的作用下配制成微乳液，使得到 的甲醇柴油性質(zhì)穩(wěn)定、長期放置不分層。按照本發(fā)明，所述柴油占所述甲醇柴油的體積百分比為40% 85%，優(yōu)選為 45 % 80 %，更優(yōu)選為50 % 70 %，最優(yōu)選為55 % 65 %。本發(fā)明對所述柴油沒有特殊限 制，可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的0號(hào)、-10號(hào)等型號(hào)的柴油。按照本發(fā)明，所述甲醇占所述甲醇柴油的體積百分比為5% 40%，優(yōu)選為 10 % 35 %，更優(yōu)選為15 % 30 %，最優(yōu)選為20 % 25 %。本發(fā)明對所述甲醇沒有特殊限 制，優(yōu)選為從市場上購得的國標(biāo)車用燃料甲醇。按照本發(fā)明，所述表面活性劑占所述甲醇柴油的體積百分比為0. 2%，優(yōu)選 為0.2% 1.5%，更優(yōu)選為0.3% 1%，最優(yōu)選為0.5% 1%。所述表面活性劑的親水親油平衡值(HLB值)為3 6，優(yōu)選為4 5。所述表面活性劑優(yōu)選為非離子聚氧乙烯醚類氟碳、脂肪酸山梨坦、聚山梨酯、烷基 酚聚氧乙烯醚和烷基糖苷中的一種或兩種，更優(yōu)選為脂肪酸山梨坦、聚山梨酯和烷基酚聚 氧乙烯醚中的一種或兩種。在本發(fā)明中，所述表面活性劑需要滿足HLB值為3 6的要求， 當(dāng)單一表面活性劑HLB值達(dá)不到要求時(shí)，需要將其復(fù)配使用或者通過助表面活性劑進(jìn)行調(diào) 整，本發(fā)明對所述復(fù)配比例沒有特殊限制，滿足HLB值的要求即可。若單一表面活性劑的 HLB值滿足要求，可以單獨(dú)使用，也可以與其他表面活性劑復(fù)配使用，本發(fā)明對所述復(fù)配比 例沒有特殊限制，滿足HLB值的要求即可。按照本發(fā)明，所述助表面活性占所述甲醇柴油的體積百分比為5% 30%，優(yōu)選 為10% 25%，更優(yōu)選為15% 20%。所述助表面活性劑優(yōu)選為正丁醇、正辛醇和正十二 醇中的一種或多種，更優(yōu)選為正辛醇或正十二醇。在所述表面活性劑和所述助表面活性劑的作用下，甲醇和柴油形成油包水型的微 乳液，性質(zhì)穩(wěn)定、不易分層，可長期放置。本發(fā)明提供的甲醇柴油中還包括助劑，所述助劑占所述甲醇柴油的體積百分比為 0. 1%，優(yōu)選為0.2% 0.8%，更優(yōu)選為0.3% 0.6%。所述助劑優(yōu)選包括以下組 分4 6重量份的油酸；2 4重量份的烷基酚磺酸鹽；0. 5 1重量份的二烷氧基二硫代氨基甲酸鋅；0. 5 1重量份的二氧基硅油；1 3重量份的硝酸異辛酯；0. 5 1重量份的環(huán)戊二茂鐵；1.5 3重量份的乙醇胺。在所述助劑中，所述乙醇胺優(yōu)選為一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的一種或多 種，更優(yōu)選為三乙醇胺。本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述的甲醇柴油的制備方法，包括將柴油與表面活性劑混合均勻后加入甲醇，混合均勻后得到微乳液，所述表面活 性劑的親水親油平衡值為3 6 ；向所述微乳液中加入助表面活性劑和助劑，混合均勻后得到甲醇柴油。本發(fā)明首先將柴油和表面活性劑混合均勻，所述混合的方法優(yōu)選為攪拌，所述攪 拌時(shí)間優(yōu)選為3min 5min ；然后加入甲醇繼續(xù)混合均勻后得到微乳液，所述混合的方法優(yōu) 選為攪拌，所述攪拌時(shí)間優(yōu)選為3min 5min。在表面活性劑的作用下，甲醇和柴油形成油 包水型微乳液。向所述微乳液中加入助表面活性劑和助劑，繼續(xù)混合均勻后即可得到甲醇柴油。將得到的甲醇柴油進(jìn)行電鏡掃描，可見其粒徑分布在40nm 150nm，確實(shí)形成了 微乳液。由于微乳液較為穩(wěn)定，因此得到的甲醇柴油也具有較好的穩(wěn)定性，長期放置不會(huì)發(fā) 生分層現(xiàn)象。由于本發(fā)明提供的甲醇柴油穩(wěn)定性好，在使用過程中不會(huì)出現(xiàn)動(dòng)力不足、低溫 冷啟動(dòng)難等問題，而且可以直接在柴油機(jī)上代替柴油使用，無需改動(dòng)現(xiàn)有柴油機(jī)。此外，本 發(fā)明提供的甲醇柴油的制備方法簡單、適于工業(yè)化生產(chǎn)。
5
為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明提供的甲醇柴油及其制備方法 進(jìn)行詳細(xì)描述。實(shí)施例1將8L0號(hào)柴油與0. 05L表面活性劑于室溫下混合，所述表面活性劑為Span-80和 Tween-20按質(zhì)量比9 1復(fù)配得到，其HLB值為4.5，攪拌3min后加入1L甲醇，繼續(xù)攪拌 3min，得到微乳液；向得到的微乳液中加入0. 9L正十二醇和0. 05L助劑，攪拌3min后得到 甲醇柴油，所述助劑中包括4重量份的油酸；2重量份的烷基酚磺酸鹽；0. 5重量份的二烷 氧基二硫代氨基甲酸鋅；0. 5重量份的二氧基硅油；1重量份的硝酸異辛酯；0. 5重量份的 環(huán)戊二茂鐵；1. 5重量份的三乙醇胺。對所述甲醇柴油進(jìn)行觀察，其外觀清亮透明。對所述甲醇柴油進(jìn)行電鏡掃描，其粒徑為40nm 150nm，可知該甲醇柴油為微乳液。取200mL所述甲醇柴油置于250mL具塞量筒中，加入3mL蒸餾水搖動(dòng)5min，室溫下 放置48h后，所述甲醇柴油依然清亮透明，未發(fā)生相分離，說明所述甲醇柴油具有良好的遇 水抗相分離性能；取200mL所述甲醇柴油置于250mL具塞量筒中，將所述量筒垂直放置于0°C的冰箱 中，48h后取出，所述甲醇柴油依然清亮透明，未發(fā)生相分離，說明所述甲醇柴油具有良好的 低溫抗相分離性能；將所述甲醇柴油于室溫下分別放置1個(gè)月、3個(gè)月和6個(gè)月時(shí)，觀察所述甲醇柴油， 結(jié)果參見表1，表1為本發(fā)明實(shí)施例及比較例提供的甲醇柴油的穩(wěn)定性測試結(jié)果。對所述甲醇柴油進(jìn)行性能測試，結(jié)果參見表2，表2為本發(fā)明實(shí)施例及比較例提供 的甲醇柴油的性能測試結(jié)果。實(shí)施例2將6. 3L0號(hào)柴油與0. 06L HLB值為3. 8的0P乳化劑于室溫下混合，攪拌5min后 加入2L甲醇，繼續(xù)攪拌5min，得到微乳液；向得到的微乳液中加入1. 6L正辛醇和0. 05L助 劑，攪拌5min后得到甲醇柴油，所述助劑中包括6重量份的油酸；4重量份的烷基酚磺酸 鹽；1重量份的二烷氧基二硫代氨基甲酸鋅；1重量份的二氧基硅油；3重量份的硝酸異辛 酯；1重量份的環(huán)戊二茂鐵；3重量份的三乙醇胺。對所述甲醇柴油進(jìn)行觀察，其外觀清亮透明。對所述甲醇柴油進(jìn)行電鏡掃描，其粒徑為40nm 150nm，可知該甲醇柴油為微乳液。取200mL所述甲醇柴油置于250mL具塞量筒中，加入3mL蒸餾水搖動(dòng)5min，室溫下 放置48h后，所述甲醇柴油依然清亮透明，未發(fā)生相分離，說明所述甲醇柴油具有良好的遇 水抗相分離性能；取200mL所述甲醇柴油置于250mL具塞量筒中，將所述量筒垂直放置于0°C的冰箱 中，48h后取出，所述甲醇柴油依然清亮透明，未發(fā)生相分離，說明所述甲醇柴油具有良好的 低溫抗相分離性能；將所述甲醇柴油于室溫下分別放置1個(gè)月、3個(gè)月和6個(gè)月時(shí)，觀察所述甲醇柴油， 結(jié)果參見表1，表1為本發(fā)明實(shí)施例及比較例提供的甲醇柴油的穩(wěn)定性測試結(jié)果。
6
對所述甲醇柴油進(jìn)行性能測試，結(jié)果參見表2，表2為本發(fā)明實(shí)施例及比較例提供 的甲醇柴油的性能測試結(jié)果。實(shí)施例3將4. 9L0號(hào)柴油與0. 08L表面活性劑于室溫下混合，所述表面活性劑為非離子聚 氧乙烯醚類氟碳和0P乳化劑按質(zhì)量比為3 7復(fù)配得到，其HLB值為4，攪拌4min后加入 3L甲醇，繼續(xù)攪拌5min，得到微乳液；向得到的微乳液中加入2L正辛醇和0. 06L助劑，攪拌 4min后得到甲醇柴油，所述助劑中包括5重量份的油酸；3重量份的烷基酚磺酸鹽；0. 7重 量份的二烷氧基二硫代氨基甲酸鋅；0. 6重量份的二氧基硅油；2重量份的硝酸異辛酯；0. 7 重量份的環(huán)戊二茂鐵；2重量份的三乙醇胺。對所述甲醇柴油進(jìn)行觀察，其外觀清亮透明。對所述甲醇柴油進(jìn)行電鏡掃描，其粒徑為40nm 150nm，可知該甲醇柴油為微乳液。取200mL所述甲醇柴油置于250mL具塞量筒中，加入3mL蒸餾水搖動(dòng)5min，室溫下 放置48h后，所述甲醇柴油依然清亮透明，未發(fā)生相分離，說明所述甲醇柴油具有良好的遇 水抗相分離性能； 取200mL所述甲醇柴油置于250mL具塞量筒中，將所述量筒垂直放置于0。C的冰箱 中，48h后取出，所述甲醇柴油依然清亮透明，未發(fā)生相分離，說明所述甲醇柴油具有良好的 低溫抗相分離性能；將所述甲醇柴油于室溫下分別放置1個(gè)月、3個(gè)月和6個(gè)月時(shí)，觀察所述甲醇柴油， 結(jié)果參見表1，表1為本發(fā)明實(shí)施例及比較例提供的甲醇柴油的穩(wěn)定性測試結(jié)果。對所述甲醇柴油進(jìn)行性能測試，結(jié)果參見表2，表2為本發(fā)明實(shí)施例及比較例提供 的甲醇柴油的性能測試結(jié)果。比較例1向35重量份甲醇中加入0. 8重量份硝酸乙酯、0. 001重量份環(huán)戊二茂鐵、1. 2重量 份碳十二醇、0. 7重量份異丁醇、0. 8重量份碳酸二乙酯、0. 8重量份乙酸乙酯、0. 3重量份苯 甲醇和0. 4重量份正丁醇，在常溫常壓下充分溶解，得到混合物；將所述混合物與60重量份 柴油混合，攪拌lOmin后得到甲醇柴油。對所述甲醇柴油進(jìn)行觀察，其外觀清亮透明。取200mL所述甲醇柴油置于250mL具塞量筒中，加入3mL蒸餾水搖動(dòng)5min，室溫下 放置48h后，所述甲醇柴油不再清亮透明，有分層現(xiàn)象發(fā)生，說明所述甲醇柴油不具有遇水 抗相分離性能；取200mL所述甲醇柴油置于250mL具塞量筒中，將所述量筒垂直放置于0°C的冰箱 中，48h后取出，所述甲醇柴油不再清亮透明，有分層現(xiàn)象，說明所述甲醇柴油不具有低溫抗 相分離性能；將所述甲醇柴油于室溫下分別放置1個(gè)月、3個(gè)月和6個(gè)月時(shí)，觀察所述甲醇柴油， 結(jié)果參見表1，表1為本發(fā)明實(shí)施例及比較例提供的甲醇柴油的穩(wěn)定性測試結(jié)果。表1本發(fā)明實(shí)施例及比較例提供的甲醇柴油的穩(wěn)定性測試結(jié)果。
7 由表1可知，與現(xiàn)有的甲醇柴油相比，本發(fā)明提供實(shí)施例提供的甲醇柴油性質(zhì)穩(wěn) 定，長期保存外觀依然清亮透明，而且不會(huì)發(fā)生分層現(xiàn)象和出現(xiàn)凝聚物。對所述甲醇柴油進(jìn)行性能測試，結(jié)果參見表2，表2為本發(fā)明實(shí)施例及比較例提供 的甲醇柴油的性能測試結(jié)果。表2本發(fā)明實(shí)施例及比較例提供的甲醇柴油的性能測試結(jié)果 由表2可知，與現(xiàn)有的甲醇柴油相比，本發(fā)明提供的甲醇柴油凝點(diǎn)較低，閃點(diǎn)和 十六烷值均較高，因此具有良好的性能。由上述實(shí)施例及比較例可知，本發(fā)明提供的甲醇柴油具有良好的穩(wěn)定性、遇水抗 相分離性能和低溫抗相分離性能，長期放置不分層，也不會(huì)出現(xiàn)凝聚物；同時(shí)，本發(fā)明提供 的甲醇柴油具有良好的凝點(diǎn)、閃點(diǎn)和十六烷值，符合車用柴油的要求，可以代替柴油使用， 從而提高燃燒效率、降低排放污染，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對 于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行 若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種甲醇柴油，包括以下體積百分比的組分40％～85％的柴油；5％～40％的甲醇；0.1％～2％的表面活性劑，所述表面活性劑的親水親油平衡值為3～6；5％～30％的助表面活性劑；0.1％～1％的助劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇柴油，其特征在于，包括0.2% 1. 5%的表面活性劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇柴油，其特征在于，所述表面活性劑的親水親油平衡值 為4 5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3任意一項(xiàng)所述的甲醇柴油，其特征在于，所述表面活性劑為非離 子聚氧乙烯醚類氟碳、脂肪酸山梨坦、聚山梨酯、烷基酚聚氧乙烯醚和烷基糖苷中的一種或 兩種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇柴油，其特征在于，所述表面活性劑為脂肪酸山梨坦、聚 山梨酯和烷基酚聚氧乙烯醚中的一種或兩種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇柴油，其特征在于，所述助表面活性劑為正丁醇、正辛醇 和正十二醇中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇柴油，其特征在于，所述助劑包括 4 6重量份的油酸；2 4重量份的烷基酚磺酸鹽；0. 5 1重量份的二烷氧基二硫代氨基甲酸鋅；0. 5 1重量份的二氧基硅油；1 3重量份的硝酸異辛酯；0. 5 1重量份的環(huán)戊二茂鐵；1.5 3重量份的乙醇胺。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的甲醇柴油，其特征在于，所述乙醇胺為一乙醇胺、二乙醇胺和 三乙醇胺中的一種或多種。
9.一種甲醇柴油的制備方法，包括將柴油與表面活性劑混合均勻后加入甲醇，混合均勻后得到微乳液，所述表面活性劑 的親水親油平衡值為3 6 ；向所述微乳液中加入助表面活性劑和助劑，混合均勻后得到甲醇柴油。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述表面活性劑的親水親油平衡值 為4 5。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種甲醇柴油，包括以下體積百分比的組分40％～85％的柴油；5％～40％的甲醇；0.1％～2％的表面活性劑，所述表面活性劑的親水親油平衡值為3～6；5％～30％的助表面活性劑；0.1％～1％的助劑。本發(fā)明還提供了一種甲醇柴油的制備方法，包括將柴油與表面活性劑混合均勻后加入甲醇，混合均勻后得到微乳液，所述表面活性劑的親水親油平衡值為3～6；向所述微乳液中加入助表面活性劑和助劑，混合均勻后得到甲醇柴油。在本發(fā)明提供的甲醇柴油中，甲醇和柴油在表面活性劑和助表面活性劑的作用下形成透明、穩(wěn)定的微乳液，從而使得到的甲醇柴油具有較好的穩(wěn)定性，長期放置不會(huì)發(fā)生分層現(xiàn)象。
文檔編號(hào)C10L1/198GK101914395SQ201010274919
公開日2010年12月15日 申請日期2010年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月8日
發(fā)明者蘇德香, 董琳燕, 金寶福 申請人:浙江錢江能源集團(tuán)有限公司