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一种甲醇燃料及其制备方法

阅读:959发布:2020-05-11

专利汇可以提供一种甲醇燃料及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了甲醇 燃料 ,涉及燃料制备技术领域,按体积分数计,包括甲醇60-85%,复配添加剂1-3%,低温 冷启动 改善组分10-20%和馏程改善组分4-20%;本发明还提供了一种甲醇燃料的制备方法,包括:(1)将复配添加剂加入到甲醇中,在常温下搅拌均匀后静置30-35mins得到甲醇溶液;(2)将低温冷启动组分和馏程改善组分混合均匀后,加入步骤S100得到的甲醇溶液中,在常温下搅拌均匀并静置30-35mins,即得透明、无色或浅黄色的甲醇燃料。本发明实现了一种不需添加 汽油 的甲醇燃料,产品除 氧 含量和甲醇含量指标外,其余15项指标均达到GB179390-2016《 车用汽油 》标准,可直接接替代汽油使用。,下面是一种甲醇燃料及其制备方法专利的具体信息内容。

1.一种甲醇燃料,按体积分数计,所述甲醇燃料包括:
甲醇60-85%,复配添加剂1-3%,低温冷启动改善组分10-20%和馏程改善组分4-
20%;
其中,所述复配添加剂包括助溶剂、缓蚀剂和助溶稳定剂;所述助溶剂,包括异丙醇、叔丁醇的所组成的异构醇;所述缓蚀剂为质量比为0.5~2∶1的苯并三氮唑和十二烷基苯磺酸钠所组成的混合物;所述助溶稳定剂为脂肪酸胺酯,所述脂肪酸胺酯从籽油制取生物柴油的产物中获取;
其中,所述助溶剂和缓蚀剂的体积占比45-55%,所述缓蚀剂密度0.01-0.03g/ml;
所述低温冷启动改善组分包括石油醚、石脑油以及正庚烷中任一或者任意组合;
所述馏程改善组分包括石油醚、120#溶剂或260#溶剂中任一或者任意组合。
2.如权利要求1所述的甲醇燃料,其中,优选的,所述助溶稳定剂通过如下步骤制备:
S100、制备固体酸2CeO2-ZrO2/γ-Al2O3催化剂;
S200、制备脂肪酸甲脂;
S300、制备助溶稳定剂。
3.如权利要求2所述的甲醇燃料,其中,所述步骤S100还包括:
S101、按照每100ml中摩尔比为0.5~2的比例混合Ce(NO3)3溶液和ZrO(NO3)2溶液,然后向其中加入45~50g拟薄石混合均匀后静置90~120mins,其中,Ce(NO3)3溶液和ZrO(NO3)2溶液的浓度为0.15~0.25g/ml;
S102、将步骤S101得到的溶液烘干,将得到的产物继续在600~650℃煅烧4-6h得到固体酸2CeO2-ZrO2/γ-Al2O3催化剂;
S103、将固体酸2CeO2-ZrO2/γ-Al2O3催化剂在球磨罐中用锆球研磨3.5-4.5h后备用。
4.如权利要求2所述的甲醇燃料,其中,所述步骤S200还包括:
S201、将精炼的棉籽油和甲醇按照1∶6~8的摩尔比混合,向其中加入研磨后的固体酸
2CeO2-ZrO2/γ-Al2O3催化剂,在60-80℃条件下反应60~80mins得到混合溶液;
S202、提取步骤S201所得混合溶液的上层黄色透明溶液,即为生物柴油,所述生物柴油为脂肪酸甲酯和甲醇的混合物;
S203、将步骤S202提取的生物柴油经过蒸馏、洗涤、干燥,得到黄色透明的脂肪酸甲酯。
5.如权利要求2所述的甲醇燃料,其中,所述步骤S300还包括:
将步骤S200制得的脂肪酸甲酯加入200#溶剂中,按照重量比为0.5~1加入脂肪酸甲酯和三乙醇胺进行水解皂化反应,反应温度为35-40℃,反应时间为30-35mins;反应结束后将所得溶液加热蒸发,得到脂肪酸胺酯,所得脂肪酸胺酯作为所述助溶稳定剂。
6.如权利要求1所述的甲醇燃料,其中,所述的复配添加剂通过如下步骤制备:
向异构醇中加入脂肪酸胺酯混合均匀后加入缓蚀剂,在常温下搅拌均匀后静置30-
35mins得到复配添加剂。
7.如权利要求6所述的甲醇燃料,其中,所述脂肪酸胺酯与所述缓蚀剂的体积占比是
45-55%。
8.一种甲醇燃料的制备方法,所述方法包括:
S100、将复配添加剂加入到甲醇中,在常温下搅拌均匀后静置30-35mins得到甲醇溶液;
S200、将低温冷启动组分和馏程改善组分混合均匀后,加入步骤S100得到的甲醇溶液中,在常温下搅拌均匀并静置30-35mins,即得透明、无色或浅黄色的甲醇燃料。
9.如权利要求8所述的方法,其中,按体积分数计,甲醇60-85%,复配添加剂1-3%,低温冷启动改善组分10-20%和馏程改善组分占4-20%。
10.如权利要求8所述的方法,其中,所述复配添加剂包括助溶剂、缓蚀剂和助溶稳定剂;其中,所述助溶剂,包括体积比为1∶1的异丙醇、叔丁醇的所组成异构醇;所述缓蚀剂是重量比1∶1的苯并三氮唑和十二烷基苯磺酸钠混合物;所述助溶稳定剂是脂肪酸胺酯,从棉籽油制取生物柴油的产物中获取;
其中所述助溶剂和缓蚀剂的体积占比45-55%,所述缓蚀剂浓度0.01-0.03g/ml;
所述低温冷启动改善组分,包括石油醚、石脑油以及正庚烷中的一种或几种组成;
所述馏程改善组分,包括石油醚、120#溶剂或260#溶剂中的一种或几种组成。
11.一种助溶稳定剂的制备方法,所述方法包括步骤:
S100、制备固体酸2CeO2-ZrO2/γ-Al2O3催化剂;
S200、制备脂肪酸甲脂;
S300、制备助溶稳定剂。
12.如权利要求11所述的制备方法,其中,所述步骤S100还包括:
S101、按照每100ml中摩尔比为0.5~2的比例混合Ce(NO3)3溶液和ZrO(NO3)2溶液,然后向其中加入45~50g拟薄水铝石混合均匀后静置90~120mins,其中,Ce(NO3)3溶液和ZrO(NO3)2溶液的浓度为0.15~0.25g/ml;
S102、将步骤S101得到的溶液烘干,将得到的产物继续在600~650℃煅烧4-6h得到固体酸2CeO2-ZrO2/γ-Al2O3催化剂;
S103、将固体酸2CeO2-ZrO2/γ-Al2O3催化剂在球磨罐中用锆球研磨3.5-4.5h后备用。
13.如权利要求11所述的制备方法,其中,所述步骤S200还包括:
S201、将精炼的棉籽油和甲醇按照1∶6~8的摩尔比混合,向其中加入研磨后的固体酸
2CeO2-ZrO2/γ-Al2O3催化剂,在60-80℃条件下反应60~80mins得到混合溶液;
S202、提取步骤S201所得混合溶液的上层黄色透明溶液,即为生物柴油,所述生物柴油为脂肪酸甲酯和甲醇的混合物;
S203、将步骤S202提取的生物柴油经过蒸馏、洗涤、干燥,得到黄色透明的脂肪酸甲酯。
14.如权利要求11所述的制备方法,其中,所述步骤S300还包括:
将步骤S200制得的脂肪酸甲酯加入200#溶剂中,按照重量比为0.5~1加入脂肪酸甲酯和三乙醇胺进行水解和皂化反应,反应温度为35-40℃,反应时间为30-35mins;反应结束后将所得溶液加热蒸发,得到脂肪酸胺酯,所得脂肪酸胺酯作为所述助溶稳定剂。

说明书全文

一种甲醇燃料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及生物燃料领域,特别涉及一种甲醇燃料及其制备方法。

背景技术

[0002] 甲醇作为车用替代燃料使用,具有低含量高、辛烷值高的特性,有利于充分 燃烧,可有效提升发动机功率。我国开展甲醇汽车研发和应用始于上世纪70年代末,经 过40余年不断探索实践,吉利汽车、陕重汽、宇通汽车、一汽靖烨等一批汽车和发动机 制造企业,已拥有甲醇汽车专有技术,解决了甲醇燃料存在的腐蚀性、冷启动、溶胀性 等关键技术问题,具备了甲醇汽车自主开发能。自2012年,工业和信息化部会同有关 部在山西、上海、陕西、贵州、甘肃5省市开展甲醇汽车试点工作,进一步对社会关 注的甲醇汽车适用性、可靠性、经济性、安全性、环保性等性能进行了科学系统地验证, 为甲醇汽车推广应用奠定了重要基础
[0003] 我国具有富缺油少气的资源禀赋特点,能源结构主要以煤炭为主,原油天然气 资源的对外依存度较高,2018年原油对外依存度达70%,天然气对外依存度达43%。而 我国煤炭资源中40%以上是高硫煤,这些高硫劣质煤不适宜直接作为发电或工业燃料, 但可用于生产甲醇,目前我国煤基甲醇占比约为75%,其他利用焦炉气、煤层气等原料 也可生产甲醇。2017年国内甲醇产能为8351万吨、产量为6147万吨,开工率约74%, 处于产能过剩状态。综合我国资源禀赋特点和甲醇汽车发展现状看,推动甲醇汽车区域 发展,符合我国国情,不仅有利于充分发挥我国煤炭资源优势、促进传统工业转型升级, 而且有利于推动绿色循环发展,实现能源多元化,保障国家能源安全。
[0004] 甲醇作为燃料,和汽油相比,燃烧热效率高,产品成本低,HC/CO等排放物显著减 少。但也有低温冷启动困难,热值低以及对金属和橡塑材料有腐蚀性等缺点。
[0005]
[0006] 另外,甲醇和汽油会产生共沸物,在高温下易形成气阻。另外,甲醇和汽油的互溶 问题也是推广使用的一个主要技术难点。针对甲醇燃料的应用问题,解决方案大都围绕 不同比例的甲醇汽油展开。
[0007] 因此,本领域技术人员致力于开发一种燃烧热效率高,产品成本低且能克服低温冷 启动困难、不需添加汽油的甲醇燃料。

发明内容

[0008] 有鉴于现有技术的上述缺陷,本发明所要解决的技术问题是提供一种燃烧热效率高,产 品成本低且能克服低温冷启动困难、不需添加汽油的甲醇燃料,克服热值低以及对金属 和像素材料的腐蚀性缺陷。
[0009] 为实现上述目的,本发明提供了一种甲醇燃料,按体积分数计,所述甲醇燃料包括:
[0010] 甲醇60-85%,复配添加剂1-3%,低温冷启动改善组分10-20%和馏程改善组分4-20%;
[0011] 其中,所述复配添加剂包括助溶剂、缓蚀剂和助溶稳定剂;所述助溶剂,包括异丙醇、 叔丁醇的所组成的异构醇;所述缓蚀剂为质量比为0.5~2的苯并三氮唑和十二烷基苯磺酸钠 所组成的混合物;所述助溶稳定剂为脂肪酸胺酯,所述脂肪酸胺酯从籽油制取生物柴油的 产物中获取;
[0012] 其中,所述助溶剂和缓蚀剂的体积占比45-55%,所述缓蚀剂浓度0.01-0.03g/ml;
[0013] 所述低温冷启动改善组分包括石油醚、石脑油以及正庚烷中任一或者任意组合;
[0014] 所述馏程改善组分包括石油醚、120#溶剂或260#溶剂中任一或者任意组合。
[0015] 本发明还提供了一种助溶稳定剂的制备方法,所述方法包括以下步骤:
[0016] S100、制备固体酸2CeO2-ZrO2/γ-Al2O3催化剂;
[0017] S200、制备脂肪酸甲脂;
[0018] S300、制备助溶稳定剂。
[0019] 本发明还提供了一种复配添加剂的制备方法,所述方法包括:
[0020] 向异构醇中加入脂肪酸胺酯混合均匀后加入缓蚀剂,在常温下搅拌均匀后静置30-35mins 得到复配添加剂。
[0021] 本发明还提供了一种甲醇燃料的制备方法,所述方法包括:
[0022] S100、将复配添加剂加入到甲醇中,在常温下搅拌均匀后静置30-35mins得到甲醇溶液;
[0023] S200、将低温冷启动组分和馏程改善组分混合均匀后,加入步骤S100得到的甲醇溶液中, 在常温下搅拌均匀并静置30-35mins,即得透明、无色或浅黄色的甲醇燃料。
[0024] 与现有技术相比,本发明具有如下技术优势:
[0025] 1)本发明的甲醇燃料的原料中不含苯、二甲苯等强致癌物质,且主要原材料易得,成本 低廉;
[0026] 2)本发明实现了一种不需添加汽油的甲醇燃料,产品除氧含量和甲醇含量指标外, 其余15项项指标均达到GB179390-2016《车用汽油》标准,可直接接替代汽油使用。
[0027] 3)产品除氧含量和甲醇含量指标外,其余15项项指标均达到GB179390-2016《车用汽 油》标准,可直接接替代汽油使用;
[0028] 4)本发明的甲醇燃料可以和汽油以任意比例互溶;
[0029] 5)本发明的甲醇燃料道路经济性试验结果显示,每百公里能耗相比92#汽油降低。
[0030] 以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明,以充分地 了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

[0031] 图1是本发明的一个较佳实施例的甲醇燃料的制备方法流程图

具体实施方式

[0032] 以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例,使其技术内容更加清楚和便于理解。 本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现,本发明的保护范围并非仅限于文中提到 的实施例。
[0033] 本发明公开了一种甲醇燃料,按体积分数计,包括:
[0034] 甲醇60-85%,复配添加剂1-3%,低温冷启动改善组分10-20%和馏程改善组分4-20%;
[0035] 其中,所述复配添加剂包括助溶剂、缓蚀剂和助溶稳定剂;所述助溶剂,包括异丙醇、 叔丁醇的所组成的异构醇;所述缓蚀剂为质量比为0.5~2的苯并三氮唑和十二烷基苯磺酸钠 所组成的混合物;所述助溶稳定剂为脂肪酸胺酯,所述脂肪酸胺酯从棉籽油制取生物柴油的 产物中获取;
[0036] 其中,所述助溶剂和缓蚀剂的体积占比45-55%,所述缓蚀剂浓度0.01-0.03g/ml;
[0037] 所述低温冷启动改善组分包括石油醚、石脑油以及正庚烷中任一或者任意组合;
[0038] 所述馏程改善组分包括石油醚、120#溶剂或260#溶剂中任一或者任意组合;
[0039] 其中,优选石油醚(冬秋30-60#,60-90#)。
[0040] 本发明公开了一种助溶稳定剂的制备方法,所述方法包括以下步骤:
[0041] S100、制备固体酸2CeO2-ZrO2/γ-Al2O3催化剂;
[0042] S200、制备脂肪酸甲脂;
[0043] S300、制备助溶稳定剂。
[0044] 在一个较佳的实施例中,步骤S100还包括:
[0045] S101、按照每100ml中摩尔比为0.5~2的比例混合Ce(NO3)3溶液和ZrO(NO3)2溶液, 然后向其中加入45~50g拟薄石混合均匀后静置90~120mins,后面的实施例中均以 100ml Ce(NO3)3溶液和ZrO(NO3)2溶液的混合溶液为例进行说明,其中,Ce(NO3)3溶液 和ZrO(NO3)2溶液的浓度为0.15~0.25g/ml;
[0046] S102、将步骤S101得到的溶液烘干,将得到的产物继续在600~650℃煅烧4-6h得到 固体酸2CeO2-ZrO2/γ-Al2O3催化剂;
[0047] S103、将固体酸2CeO2-ZrO2/γ-Al2O3催化剂在球磨罐中用锆球研磨3.5-4.5h后备用。
[0048] 在一个较佳的实施例中,步骤S200还包括:
[0049] S201、将精炼的棉籽油和甲醇按照1∶6~8的摩尔比混合,向其中加入研磨后的固体 酸2CeO2-ZrO2/γ-Al2O3催化剂,在60-80℃条件下反应60~80mins得到混合溶液;
[0050] S202、提取步骤S201所得混合溶液的上层黄色透明溶液,即为生物柴油,所述生物 柴油为脂肪酸甲酯和甲醇的混合物;
[0051] S203、将步骤S202提取的生物柴油经过蒸馏、洗涤、干燥,得到黄色透明的脂肪酸 甲酯。
[0052] 在一个较佳的实施例中,步骤S300还包括:
[0053] 将步骤S200制得的脂肪酸甲酯加入200#溶剂中,按照重量比为0.5~1加入脂肪酸 甲酯和三乙醇胺进行水解皂化反应,反应温度为35-40℃,反应时间为30-35mins;反 应结束后将所得溶液加热蒸发,得到脂肪酸胺酯,所得脂肪酸胺酯作为所述助溶稳定剂。
[0054] 本发明还公开了一种复配添加剂的制备方法,包括:
[0055] 向异构醇中加入脂肪酸胺酯混合均匀后加入缓蚀剂,在常温下搅拌均匀后静置30-35mins 得到复配添加剂。
[0056] 在一个较佳的实施例中,所述脂肪酸胺酯与所述缓蚀剂的体积占比是45-55%。
[0057] 如图1本发明的一个较佳实施例的甲醇燃料的制备方法流程图所示,包括:
[0058] S100、将复配添加剂加入到甲醇中,在常温下搅拌均匀后静置30-35mins得到甲醇溶液;
[0059] S200、将低温冷启动组分和馏程改善组分混合均匀后,加入步骤S100得到的甲醇溶液中, 在常温下搅拌均匀并静置30-35mins,即得透明、无色或浅黄色的甲醇燃料。
[0060] 在一个较佳的实施例中,按体积分数计,包括甲醇60-85%,复配添加剂1-3%,低温冷 启动改善组分10-20%和馏程改善组分占4-20%。
[0061] 在一个较佳的实施例中,所述复配添加剂包括助溶剂、缓蚀剂和助溶稳定剂;其中,所 述助溶剂,包括体积比为1∶1的异丙醇、叔丁醇的所组成异构醇;所述缓蚀剂是重量比1∶1 的苯并三氮唑和十二烷基苯磺酸钠混合物;所述助溶稳定剂是脂肪酸胺酯,从棉籽油制取生 物柴油的产物中获取;
[0062] 其中所述助溶剂和缓蚀剂的体积占比45-55%,所述缓蚀剂浓度0.01-0.03g/ml;
[0063] 所述低温冷启动改善组分,包括石油醚、石脑油以及正庚烷中的一种或几种组成;
[0064] 所述馏程改善组分,包括石油醚、120#溶剂或260#溶剂中的一种或几种组成;
[0065] 其中,优选石油醚(冬秋30-60#,60-90#)。
[0066] 以下结合实施例具体说明本发明的实施方式。
[0067] 实施例1
[0068] 一种甲醇燃料,按体积分数计,包括:
[0069] 甲醇60%,复配添加剂1%,低温冷启动改善组分10%和馏程改善组分4%;
[0070] 其中,所述复配添加剂包括助溶剂、缓蚀剂和助溶稳定剂;所述助溶剂,包括异丙醇、 叔丁醇的所组成的异构醇;所述缓蚀剂为质量比为0.5的苯并三氮唑和十二烷基苯磺酸钠所 组成的混合物;所述助溶稳定剂为脂肪酸胺酯,所述脂肪酸胺酯从棉籽油制取生物柴油的产 物中获取;
[0071] 其中,所述助溶剂和缓蚀剂的体积占比45%,所述缓蚀剂密度0.01g/ml;
[0072] 所述低温冷启动改善组分包括石脑油和正庚烷;
[0073] 所述馏程改善组分包括石油醚和260#溶剂;
[0074] 其中,所对应的助溶稳定剂的制备方法,包括以下步骤:
[0075] 制备固体酸2CeO2-ZrO2/γ-Al2O3催化剂:
[0076] 按照摩尔比为0.5的比例混合Ce(NO3)3溶液和ZrO(NO3)2溶液,然后向其中加入45g 拟薄水铝石混合均匀后静置90mins;将步骤S101得到的溶液烘干,将得到的产物继续 在600℃煅烧4h得到固体酸2CeO2-ZrO2/γ-Al2O3催化剂;将固体酸2CeO2-ZrO2/γ-Al2O3催化剂在球磨罐中用锆球研磨3.5h后备用;
[0077] 制备脂肪酸甲脂:
[0078] 将精炼的棉籽油和甲醇按照1∶6的摩尔比混合,向其中加入研磨后的固体酸 2CeO2-ZrO2/γ-Al2O3催化剂,在60℃条件下反应60mins得到混合溶液;
[0079] 提取步骤S201所得混合溶液的上层黄色透明溶液,即为生物柴油,所述生物柴油为 脂肪酸甲酯和甲醇的混合物;
[0080] 将步骤S202提取的生物柴油经过蒸馏、洗涤、干燥,得到黄色透明的脂肪酸甲酯;
[0081] 制备助溶稳定剂:
[0082] 将制得的脂肪酸甲酯加入200#溶剂中,按照重量比为0.5加入脂肪酸甲酯和三乙醇 胺进行水解和皂化反应,反应温度为35℃,反应时间为30mins;反应结束后将所得溶液 加热蒸发,得到脂肪酸胺酯,所得脂肪酸胺酯作为所述助溶稳定剂。
[0083] 所对应的一种复配添加剂的制备方法,包括:
[0084] 向异构醇中加入脂肪酸胺酯混合均匀后加入缓蚀剂,在常温下搅拌均匀后静置30mins得 到复配添加剂,其中,脂肪酸胺酯与所述缓蚀剂的体积占比是45%。
[0085] 一个较佳实施例的甲醇燃料的制备方法,包括:
[0086] S100、将复配添加剂加入到甲醇中,在常温下搅拌均匀后静置30mins得到甲醇溶液;
[0087] S200、将低温冷启动组分和馏程改善组分混合均匀后,加入步骤S100得到的甲醇溶液中, 在常温下搅拌均匀并静置30mins,即得透明、无色或浅黄色的甲醇燃料。
[0088] 在一个较佳的实施例中,按体积分数计,包括甲醇60%,复配添加剂1%,低温冷启动 改善组分10%和馏程改善组分占4%。
[0089] 在一个较佳的实施例中,所述复配添加剂包括助溶剂、缓蚀剂和助溶稳定剂;其中,所 述助溶剂,包括体积比为1∶1的异丙醇、叔丁醇的所组成异构醇;所述缓蚀剂是重量比1∶1 的苯并三氮唑和十二烷基苯磺酸钠混合物;所述助溶稳定剂是脂肪酸胺酯,从棉籽油制取生 物柴油的产物中获取;
[0090] 其中所述助溶剂和缓蚀剂的体积占比45%,所述缓蚀剂密度0.01g/ml;
[0091] 所述低温冷启动改善组分,包括石脑油和正庚烷;
[0092] 所述馏程改善组分,包括石油醚和260#溶剂;
[0093] 实施例2
[0094] 一种甲醇燃料,按体积分数计,包括:
[0095] 甲醇75%,复配添加剂2%,低温冷启动改善组分15%和馏程改善组分10%;
[0096] 其中,所述复配添加剂包括助溶剂、缓蚀剂和助溶稳定剂;所述助溶剂,包括异丙醇、 叔丁醇的所组成的异构醇;所述缓蚀剂为质量比为1的苯并三氮唑和十二烷基苯磺酸钠所组 成的混合物;所述助溶稳定剂为脂肪酸胺酯,所述脂肪酸胺酯从棉籽油制取生物柴油的产物 中获取;
[0097] 其中,所述助溶剂和缓蚀剂的体积占比50%,所述缓蚀剂密度0.02g/ml;
[0098] 所述低温冷启动改善组分为正庚烷;
[0099] 所述馏程改善组分为260#溶剂;
[0100] 其中,所对应的助溶稳定剂的制备方法,包括以下步骤:
[0101] 制备固体酸2CeO2-ZrO2/γ-Al2O3催化剂:
[0102] 按照摩尔比为1的比例混合Ce(NO3)3溶液和ZrO(NO3)2溶液,然后向其中加入48g 拟薄水铝石混合均匀后静置100mins;将步骤S101得到的溶液烘干,将得到的产物继续 在620℃煅烧5h得到固体酸2CeO2-ZrO2/γ-Al2O3催化剂;将固体酸2CeO2-ZrO2/γ-Al2O3催化剂在球磨罐中用锆球研磨4h后备用;
[0103] 制备脂肪酸甲脂:
[0104] 将精炼的棉籽油和甲醇按照1∶7的摩尔比混合,向其中加入研磨后的固体酸 2CeO2-ZrO2/γ-Al2O3催化剂,在70℃条件下反应70mins得到混合溶液;
[0105] 提取步骤S201所得混合溶液的上层黄色透明溶液,即为生物柴油,所述生物柴油为 脂肪酸甲酯和甲醇的混合物;
[0106] 将步骤S202提取的生物柴油经过蒸馏、洗涤、干燥,得到黄色透明的脂肪酸甲酯;
[0107] 制备助溶稳定剂:
[0108] 将制得的脂肪酸甲酯加入200#溶剂中,按照重量比为1加入脂肪酸甲酯和三乙醇胺 进行水解和皂化反应,反应温度为37℃,反应时间为33mins;反应结束后将所得溶液加 热蒸发,得到脂肪酸胺酯,所得脂肪酸胺酯作为所述助溶稳定剂。
[0109] 所对应的一种复配添加剂的制备方法,包括:
[0110] 向异构醇中加入脂肪酸胺酯混合均匀后加入缓蚀剂,在常温下搅拌均匀后静置33mins得 到复配添加剂,其中,脂肪酸胺酯与所述缓蚀剂的体积占比是50%。
[0111] 一个较佳实施例的甲醇燃料的制备方法,包括:
[0112] S100、将复配添加剂加入到甲醇中,在常温下搅拌均匀后静置33mins得到甲醇溶液;
[0113] S200、将低温冷启动组分和馏程改善组分混合均匀后,加入步骤S100得到的甲醇溶液中, 在常温下搅拌均匀并静置33mins,即得透明、无色或浅黄色的甲醇燃料。
[0114] 在一个较佳的实施例中,按体积分数计,包括甲醇70%,复配添加剂2%,低温冷启动 改善组分15%和馏程改善组分占10%。
[0115] 在一个较佳的实施例中,所述复配添加剂包括助溶剂、缓蚀剂和助溶稳定剂;其中,所 述助溶剂,包括体积比为1∶1的异丙醇、叔丁醇的所组成异构醇;所述缓蚀剂是重量比1∶1 的苯并三氮唑和十二烷基苯磺酸钠混合物;所述助溶稳定剂是脂肪酸胺酯,从棉籽油制取生 物柴油的产物中获取;
[0116] 其中所述助溶剂和缓蚀剂的体积占比50%,所述缓蚀剂密度0.02g/ml;
[0117] 所述低温冷启动改善组分为正庚烷;
[0118] 所述馏程改善组分为260#溶剂;
[0119] 实施例3
[0120] 一种甲醇燃料,按体积分数计,包括:
[0121] 甲醇75%,复配添加剂2%,低温冷启动改善组分15%和馏程改善组分15%;
[0122] 其中,所述复配添加剂包括助溶剂、缓蚀剂和助溶稳定剂;所述助溶剂,包括异丙醇、 叔丁醇的所组成的异构醇;所述缓蚀剂为质量比为1的苯并三氮唑和十二烷基苯磺酸钠所组 成的混合物;所述助溶稳定剂为脂肪酸胺酯,所述脂肪酸胺酯从棉籽油制取生物柴油的产物 中获取;
[0123] 其中,所述助溶剂和缓蚀剂的体积占比50%,所述缓蚀剂密度0.02g/ml;
[0124] 所述低温冷启动改善组分为正庚烷;
[0125] 所述馏程改善组分为260#溶剂;
[0126] 其中,所对应的助溶稳定剂的制备方法,包括以下步骤:
[0127] 制备固体酸2CeO2-ZrO2/γ-Al2O3催化剂:
[0128] 按照摩尔比为1的比例混合Ce(NO3)3溶液和ZrO(NO3)2溶液,然后向其中加入48g 拟薄水铝石混合均匀后静置100mins;将步骤S101得到的溶液烘干,将得到的产物继续 在620℃煅烧5h得到固体酸2CeO2-ZrO2/γ-Al2O3催化剂;将固体酸2CeO2-ZrO2/γ-Al2O3催化剂在球磨罐中用锆球研磨4h后备用;
[0129] 制备脂肪酸甲脂:
[0130] 将精炼的棉籽油和甲醇按照1∶7的摩尔比混合,向其中加入研磨后的固体酸 2CeO2-ZrO2/γ-Al2O3催化剂,在70℃条件下反应70mins得到混合溶液;
[0131] 提取步骤S201所得混合溶液的上层黄色透明溶液,即为生物柴油,所述生物柴油为 脂肪酸甲酯和甲醇的混合物;
[0132] 将步骤S202提取的生物柴油经过蒸馏、洗涤、干燥,得到黄色透明的脂肪酸甲酯;
[0133] 制备助溶稳定剂:
[0134] 将制得的脂肪酸甲酯加入200#溶剂中,按照重量比为1加入脂肪酸甲酯和三乙醇胺 进行水解和皂化反应,反应温度为37℃,反应时间为33mins;反应结束后将所得溶液加 热蒸发,得到脂肪酸胺酯,所得脂肪酸胺酯作为所述助溶稳定剂。
[0135] 所对应的一种复配添加剂的制备方法,包括:
[0136] 向异构醇中加入脂肪酸胺酯混合均匀后加入缓蚀剂,在常温下搅拌均匀后静置33mins得 到复配添加剂,其中,脂肪酸胺酯与所述缓蚀剂的体积占比是50%。
[0137] 一个较佳实施例的甲醇燃料的制备方法,包括:
[0138] S100、将复配添加剂加入到甲醇中,在常温下搅拌均匀后静置33mins得到甲醇溶液;
[0139] S200、将低温冷启动组分和馏程改善组分混合均匀后,加入步骤S100得到的甲醇溶液中, 在常温下搅拌均匀并静置33mins,即得透明、无色或浅黄色的甲醇燃料。
[0140] 在一个较佳的实施例中,按体积分数计,包括甲醇70%,复配添加剂2%,低温冷启动 改善组分15%和馏程改善组分占15%。
[0141] 在一个较佳的实施例中,所述复配添加剂包括助溶剂、缓蚀剂和助溶稳定剂;其中,所 述助溶剂,包括体积比为1∶1的异丙醇、叔丁醇的所组成异构醇;所述缓蚀剂是重量比1∶1 的苯并三氮唑和十二烷基苯磺酸钠混合物;所述助溶稳定剂是脂肪酸胺酯,从棉籽油制取生 物柴油的产物中获取;
[0142] 其中所述助溶剂和缓蚀剂的体积占比50%,所述缓蚀剂密度0.02g/ml;
[0143] 所述低温冷启动改善组分为正庚烷;
[0144] 所述馏程改善组分为260#溶剂;
[0145] 实施例4
[0146] 一种甲醇燃料,按体积分数计,包括:
[0147] 甲醇80%,复配添加剂3%,低温冷启动改善组分20%和馏程改善组分20%;
[0148] 其中,所述复配添加剂包括助溶剂、缓蚀剂和助溶稳定剂;所述助溶剂,包括异丙醇、 叔丁醇的所组成的异构醇;所述缓蚀剂为质量比为2的苯并三氮唑和十二烷基苯磺酸钠所组 成的混合物;所述助溶稳定剂为脂肪酸胺酯,所述脂肪酸胺酯从棉籽油制取生物柴油的产物 中获取;
[0149] 其中,所述助溶剂和缓蚀剂的体积占比55%,所述缓蚀剂密度0.03g/ml;
[0150] 所述低温冷启动改善组分为石油醚和石脑油;
[0151] 所述馏程改善组分为石油醚和120#溶剂;
[0152] 其中,所对应的助溶稳定剂的制备方法,包括以下步骤:
[0153] 制备固体酸2CeO2-ZrO2/γ-Al2O3催化剂:
[0154] 按照摩尔比为1的比例混合Ce(NO3)3溶液和ZrO(NO3)2溶液,然后向其中加入50g 拟薄水铝石混合均匀后静置120mins;将步骤S101得到的溶液烘干,将得到的产物继续 在650℃煅烧6h得到固体酸2CeO2-ZrO2/γ-Al2O3催化剂;将固体酸2CeO2-ZrO2/γ-Al2O3催化剂在球磨罐中用锆球研磨4.5h后备用;
[0155] 制备脂肪酸甲脂:
[0156] 将精炼的棉籽油和甲醇按照1∶8的摩尔比混合,向其中加入研磨后的固体酸 2CeO2-ZrO2/γ-Al2O3催化剂,在80℃条件下反应80mins得到混合溶液;
[0157] 提取步骤S201所得混合溶液的上层黄色透明溶液,即为生物柴油,所述生物柴油为 脂肪酸甲酯和甲醇的混合物;
[0158] 将步骤S202提取的生物柴油经过蒸馏、洗涤、干燥,得到黄色透明的脂肪酸甲酯;
[0159] 制备助溶稳定剂:
[0160] 将制得的脂肪酸甲酯加入200#溶剂中,按照重量比为2加入脂肪酸甲酯和三乙醇胺 进行水解和皂化反应,反应温度为40℃,反应时间为35mins;反应结束后将所得溶液加 热蒸发,得到脂肪酸胺酯,所得脂肪酸胺酯作为所述助溶稳定剂。
[0161] 所对应的一种复配添加剂的制备方法,包括:
[0162] 向异构醇中加入脂肪酸胺酯混合均匀后加入缓蚀剂,在常温下搅拌均匀后静置35mins得 到复配添加剂,其中,脂肪酸胺酯与所述缓蚀剂的体积占比是55%。
[0163] 一个较佳实施例的甲醇燃料的制备方法,包括:
[0164] S100、将复配添加剂加入到甲醇中,在常温下搅拌均匀后静置35mins得到甲醇溶液;
[0165] S200、将低温冷启动组分和馏程改善组分混合均匀后,加入步骤S100得到的甲醇溶液中, 在常温下搅拌均匀并静置35mins,即得透明、无色或浅黄色的甲醇燃料。
[0166] 在一个较佳的实施例中,按体积分数计,包括甲醇80%,复配添加剂3%,低温冷启动 改善组分20%和馏程改善组分占20%。
[0167] 在一个较佳的实施例中,所述复配添加剂包括助溶剂、缓蚀剂和助溶稳定剂;其中,所 述助溶剂,包括体积比为1∶1的异丙醇、叔丁醇的所组成异构醇;所述缓蚀剂是重量比1∶1 的苯并三氮唑和十二烷基苯磺酸钠混合物;所述助溶稳定剂是脂肪酸胺酯,从棉籽油制取生 物柴油的产物中获取;
[0168] 其中所述助溶剂和缓蚀剂的体积占比55%,所述缓蚀剂密度0.03g/ml;
[0169] 所述低温冷启动改善组分为石油醚和石脑油;
[0170] 所述馏程改善组分为石油醚和120#溶剂。
[0171] 以下是本发明的甲醇燃料所作的试验验证:
[0172] 其中,表1是按照GB/T17930-2016《车用汽油》进行检测的结果,表2是用长城H3进 行的道路经济性试验结果对照表。所用车型的发动机型号是4G63S4M,排量是2.0L。
[0173] 表1按照GB/T17930-2016《车用汽油》进行检测的结果对照表
[0174]
[0175]
[0176] 从上表本发明的甲醇燃料按照GB/T17930-2016《车用汽油》标准进行检测的表格中质量 指标和检测结果的对比来看,共17项指标中有15项均达到合格标准,所示数据充分说明本 发明的甲醇燃料性能合格,可以用于汽油机的使用。
[0177] 表2道路经济性试验结果对照表
[0178] 项目 92#汽油 甲醇燃料(M85) 变化率行驶里程(Km) 257 257  
行驶时间(h) 3.01 2.98
平均车速(Km/h) 85.3 86.1
百公里油耗(L/100Km) 9.4 12.68 34.89%
百公里能耗(MJ) 303.6 231.48 -23.75%
[0179] 注:百公里能耗为车辆行驶100公里消耗的燃料的总热值,计算公式为: 百公里能耗=百公里油耗*燃油比重*燃油热值
[0180] 从上表道路经济性试验结果对照表中看到,当分别使用92#汽油和本发明的甲醇燃料做 燃料时,行驶同样的里程,92#汽油的百公里油耗是9.4L,甲醇燃料的百公里油耗是12.68L, 92#汽油的百公里能耗是303.6MJ,甲醇燃料的百公里能耗是231.48MJ,相比之下,虽然 甲醇燃料的百公里油耗增加了34.89%,但是甲醇燃料的百公里能耗下降了23.75%,测试 结果表明,M85甲醇燃料可以作为替代汽油的燃料使用。
[0181] 以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解,本领域的普通技术无需创造性劳 动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此,凡本技术领域中技术人员依本发明 的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案,皆应 在由权利要求书所确定的保护范围内。
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