阅读说明：本技术 一种改性甲醇柴油车用燃料及其制备方法 (Modified methanol diesel vehicle fuel and preparation method thereof ) 是由 郭洪卫 郭勇 郭红广 郭洪山 郭敬雨 蒋书芹 郭慧敏 郭艳敏 杜文龙 于 2020-05-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种改性甲醇柴油车用燃料及其制备方法,所述改性甲醇柴油车用燃料的原料包括甲醇65-75％、助溶剂5-10％、其余为柴油,所述助溶剂是由正辛烷、异丙酮、正丁醇、甲基环戊烷、溶剂油、戊二醇、碳酸二甲酯、油酸乙酯、硬脂酸构成。本发明的改性甲醇柴油车用燃料的形态为均匀油相,其燃烧性能远远高于微乳液的甲醇柴油,稳定性优良,且加工成本低廉。(The invention discloses a modified methanol diesel vehicle fuel and a preparation method thereof, wherein the raw materials of the modified methanol diesel vehicle fuel comprise 65-75% of methanol, 5-10% of cosolvent and the balance of diesel, wherein the cosolvent is composed of n-octane, iso-acetone, n-butanol, methyl cyclopentane, solvent oil, pentanediol, dimethyl carbonate, ethyl oleate and stearic acid. The modified methanol diesel vehicle fuel is in a uniform oil phase, has the combustion performance far higher than that of microemulsion methanol diesel, and is excellent in stability and low in processing cost.)

一种改性甲醇柴油车用燃料及其制备方法

技术领域

本发明涉及甲醇柴油加工技术领域，特别是涉及一种改性甲醇柴油车用燃料及其制备方法。

背景技术

柴油能量密度高，燃油消耗率低，但废气中含有害成分(NO，颗粒物等)较多。随着科技的进步，环保低碳成为我们生产生活的主题，为了保护我们的家园，研究人员提供了多种新型环保燃料。甲醇柴油其外观为接近于柴油的澄清透明液体，粘度、热值等指标均接近柴油，可替代柴油使用于内燃机柴油机车、工业锅炉、灶炉等领域。

甲醇为一种极性分子，柴油中的烷烃类成分属于非极性分子，所以甲醇和柴油之间的融合性能相对较差，需要加入一定量的助溶剂提高二者的融合性能。但是目前的助溶剂用量相对加大，且甲醇柴油的高温稳定性相对较差，久置后仍旧会出现一定程度的分层。因此，目前甲醇柴油仍存在一定程度的局限性，导致其推广使用难度非常大。

目前甲醇柴油的开发方向主要有下几个方面：

①利用生物柴油作为助溶剂制备甲醇柴油，提高甲醇柴油的互溶性，例如CN200610012869.3公开的环保甲醇柴油的技术方案，该环保甲醇柴油采用的生物柴油用量非常大，而甲醇用量相对较少。目前生物柴油的加工成本高昂、热值相对较低，因此该环保甲醇柴油的经济价值并不高；

②利用植物油酸和浓茶水作为助溶剂制备甲醇柴油，提高甲醇柴油的胡荣兴，例如CN200810069261.3公开的甲醇柴油，其是利用大量的植物油酸、有机溶剂以及浓茶水作为助溶剂，提高了甲醇柴油中的甲醇含量。但是该甲醇柴油中的甲醇含量为1-35％，仍旧存在甲醇含量低的问题。同时该甲醇柴油久置后仍旧会存在一定程度的分层现象，使用前需要充分混匀，因此利用此类甲醇柴油的燃油机需要进行功能上的改进；

③将甲醇柴油制成一种微乳状，提高甲醇柴油的腐蚀性、抗氧化性以及稳定性。例如CN201010276722.1公开的改性甲醇柴油，其利用表面活性剂结合助溶剂制备甲醇柴油，该甲醇柴油并非是均匀的油相，而是一种微乳状态，但是这种改性甲醇柴油需要采用大量的表面活性剂以及有机助溶剂，使得甲醇柴油的合成成本非常高昂，且热值相对较低。

因此，如何提高甲醇柴油的热值(提高甲醇的用量)且获得一种均匀油相的甲醇柴油是目前行业亟待要解决的技术问题。

发明内容

基于上述问题，本发明的目的是提供了一种改性甲醇柴油车用燃料，该燃料的形态为均匀油相，其燃烧性能远远高于微乳液的甲醇柴油，安全性能相对较高且成本低廉，无需使用表面活性剂。本发明的改性甲醇柴油车用燃料的外观为接近于柴油的澄清透明液体，其热值相对于柴油提高了10-15％。

本发明的改性甲醇柴油车用燃料包括以下重量百分数的原料：

甲醇65-75％

助溶剂5-10％

其余为柴油，

所述助溶剂是由正辛烷、异丙酮、正丁醇、甲基环戊烷、溶剂油、戊二醇、碳酸二甲酯、油酸乙酯、硬脂酸构成。

具体而言，本发明所述柴油为-10^#或0^#柴油。

具体而言，本发明所述助溶剂是由以下重量份数的原料混合而成：

正辛烷10-20份、异丙酮3-9份、正丁醇20-35份、甲基环戊烷15-35份、溶剂油70-100份、戊二醇10-15份、碳酸二甲酯3-5份、油酸乙酯10-20份、硬脂酸1-3份。优选的，本发明所述助溶剂是由以下重量份数的原料混合而成：

正辛烷15-20份、异丙酮5-8份、正丁醇25-30份、甲基环戊烷20-30份、溶剂油80-90份、戊二醇10-15份、碳酸二甲酯3-5份、油酸乙酯15-20份、硬脂酸1-3份。

本发明所述的改性甲醇柴油车用燃料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按比例称取甲醇，并在低温下将助溶剂滴加到甲醇中，并在温度下充分搅拌30-60min；

(2)按比例称取柴油，在室温下将步骤(1)混合后的原料倒入到柴油中，并充分搅拌1-2h，即得到改性甲醇柴油车用燃料。

具体而言，本发明步骤(2)所述的低温为0-5℃。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的改性甲醇柴油车用燃料外观与柴油接近，均为澄清透明液体，且二者的粘度相近；

本发明的改性甲醇柴油车用燃料中甲醇含量高，其热值高于柴油，相对于柴油提高了10-15％。

本发明的改性甲醇柴油车用燃料的原料较为普遍，原料和加工成本低，便于规模化量产。

本发明的改性甲醇柴油车用燃料稳定性能良好，在室温下久置不会出现分层现象。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

一种改性甲醇柴油车用燃料，其制备工艺如下：

首先制备助溶剂，其原料组成如下：正辛烷20重量份、异丙酮8重量份、正丁醇25重量份、甲基环戊烷30重量份、溶剂油80重量份、戊二醇15重量份、碳酸二甲酯3份、油酸乙酯20份、硬脂酸1份；

其次，称取甲醇70Kg，在温度为0℃下将10Kg助溶剂滴加到甲醇中，并在该温度下搅拌60min；

最后，称取-10^#柴油20Kg，将上述甲醇和助溶剂的混合物在室温下倒入到柴油中，并充分搅拌2h，得到一种改性甲醇柴油车用燃料。

实施例2

首先制备助溶剂，其原料组成如下：正辛烷15重量份、异丙酮5重量份、正丁醇30重量份、甲基环戊烷20重量份、溶剂油90重量份、戊二醇10重量份、碳酸二甲酯5份、油酸乙酯15份、硬脂酸3份；

其次，称取甲醇75Kg，在温度为5℃下将5Kg助溶剂滴加到甲醇中，并在该温度下搅拌60min；

最后，称取-10^#柴油20Kg，将上述甲醇和助溶剂的混合物在室温下倒入到柴油中，并充分搅拌2h，得到一种改性甲醇柴油车用燃料。

实施例3

首先制备助溶剂，其原料组成如下：正辛烷20重量份、异丙酮7重量份、正丁醇30重量份、甲基环戊烷25重量份、溶剂油80重量份、戊二醇10重量份、碳酸二甲酯5份、油酸乙酯20份、硬脂酸3份；

其次，称取甲醇65Kg，在温度为5℃下将10Kg助溶剂滴加到甲醇中，并在该温度下搅拌60min；

最后，称取-10^#柴油25Kg，将上述甲醇和助溶剂的混合物在室温下倒入到柴油中，并充分搅拌2h，得到一种改性甲醇柴油车用燃料。

将本申请实施例1-3所制备的改性甲醇柴油车用燃料进行检测，检测结果如表1所示。

表1

	热值	十六烷值指数	20℃运动粘度
				实施例1	46.7MJ/Kg	48.1	4.51mm<sup>2</sup>·g<sup>-1</sup>
实施例2	48.1MJ/Kg	49.7	4.10mm<sup>2</sup>·g<sup>-1</sup>
				实施例3	47.5MJ/Kg	48.5	4.32mm<sup>2</sup>·g<sup>-1</sup>
-10<sup>#</sup>柴油	42.0MJ/Kg	48.3	4.96mm<sup>2</sup>·g<sup>-1</sup>

经测试，本发明的改性甲醇柴油车用燃料常温下长期储存稳定性能高，燃料透明且无分层现象，经过柴油发动机进行试验证明，其燃烧稳定且油路、喷嘴雾化正常，发动机运行稳定，比传统柴油燃料能够减少耗油10-15％。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。