阅读说明：本技术 一种改性甲醇汽油车用燃料及其制备方法 (Modified methanol gasoline 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汽油车用燃料及其制备方法,所述改性甲醇汽油车用燃料的原料包括甲醇50-70％、溶剂油0.5-1％、助溶剂10-15％,其余为汽油,所述助溶剂是由苯胺或其衍生物、C6-C10的烷烃、苯乙烯、苯酚、正戊醇、正辛醇构成。本发明的改性甲醇汽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汽油,安全性能相对较高且成本低廉,无需使用表面活性剂,并且普通汽油机无需进行改装即可使用本发明的改性甲醇汽油车用燃料。(The invention discloses a modified methanol gasoline vehicle fuel and a preparation method thereof, wherein the raw materials of the modified methanol gasoline vehicle fuel comprise 50-70% of methanol, 0.5-1% of solvent naphtha, 10-15% of cosolvent and the balance of gasoline, wherein the cosolvent is composed of aniline or derivatives thereof, C6-C10 alkane, styrene, phenol, n-amyl alcohol and n-octyl alcohol. The form of the modified methanol gasoline vehicle fuel is a uniform oil phase, the combustion performance of the modified methanol gasoline vehicle fuel is far higher than that of microemulsion methanol gasoline, the safety performance is relatively higher, the cost is low, a surfactant is not required to be used, and the modified methanol gasoline vehicle fuel can be used by a common gasoline engine without modification.)

一种改性甲醇汽油车用燃料及其制备方法

技术领域

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

背景技术

甲醇是一种无色、透明、易燃、易挥发的液体，可以经煤、焦炭制成，尚有少量从木材干馏作为副产品回收。

目前甲醇汽油是将甲醇部分添加在汽油里，用甲醇燃料助溶剂可以复配出甲醇汽油，甲醇汽油的热效率、动力性、经济性良好，具有降低排放、节省石油、安全方便等特点。但是甲醇在物理性质和化学性质上都与汽油存在很大的差异，这些差异使得甲醇汽油中的甲醇含量相对较低，且甲醇汽油在汽车上应用存在以下问题：

(1)甲醇分子中的碳原子和氢原子数目与汽油不同，并且自身含有氧原子，与汽油相比，在相同的发动机进气量下，混合气浓度过稀会导致燃料无法被点燃；

(2)甲醇的汽化潜热是汽油的3.6倍，高汽化潜热和较低的蒸汽压，将导致发动机冷启动困难；

(3)甲醇对塑料、橡胶等非金属材料有溶胀作用，并且对铅、锡、铝、铜、铁等金属材料有腐蚀性。

因此在普通汽油机上使用甲醇汽油，往往需要增加燃料喷射量，需要增加喷油脉冲宽度，需要对传统汽油机进行设备的更换或参数的调整，方能使用甲醇汽油作为替换燃料。

在专利CN101914396B中公开了一种甲醇汽油燃料，通过对甲醇进行改性，使其结合助溶剂与汽油复配，获得一种无需对汽油机进行改装的新型燃料，且该燃料的燃烧性能优良，改性甲醇的添加量也相较于现有水平得到了一定程度的提高。但是该甲醇汽油是以微乳液的形态，需要使用大量的表面活性剂，且微乳液形态的燃料的燃烧性能远远低于均匀油相的燃料。改善工艺和配方获得一种无需对汽油机进行改装的油相甲醇汽油是本发明研究人员的研究方向。

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汽油车用燃料，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汽油，安全性能相对较高且成本低廉，无需使用表面活性剂。

本发明的改性甲醇汽油车用燃料包括以下重量百分数的原料：

甲醇50-70％

溶剂油0.5-1％

助溶剂10-15％

其余为汽油，

所述助溶剂是由苯胺或其衍生物、C6-C10烷烃、苯乙烯、苯酚、正戊醇、正辛醇构成。

具体而言，本发明所述汽油为90^#-97^#商品汽油。

具体而言，本发明所述苯胺衍生物为对甲苯胺、邻甲苯胺中的一种。

具体而言，本发明所述C6-C10烷烃为2,3-甲基丁烷、2-甲基-3-乙基戊烷、2-甲基-3-异丙基-戊烷、正己烷、正庚烷、2,4-甲基戊烷中的至少一种。

具体而言，本发明所述苯胺或其衍生物、C6-C10烷烃、苯乙烯、苯酚、正戊醇、正辛醇的重量比为1:1-3:5-7:1-3:3-9:2-5。

本发明改性甲醇汽油车用燃料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按比例称取苯胺或其衍生物、C6-C10烷烃、苯乙烯、苯酚、正戊醇、正辛醇，混合并充分搅拌10-20min，得到助溶剂；

(2)称取的溶剂油，将其边搅拌边倒入到助溶剂中；

(3)将步骤(2)的混合液在低温下缓慢倒入到甲醇中，并在低温下搅拌5-10min；

(4)最后将步骤(3)混合好的原料边搅拌边缓慢倒入到汽油中，得到改性甲醇汽油。

具体而言，本发明步骤(3)所述的低温为5-10℃。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明通过调整甲醇汽油的原料组成，使其原料之间具有非常良好的互溶效果，提高了原料的稳定性，能够使得甲醇与汽油充分相溶；

本发明的改性甲醇汽油具有良好的抗腐蚀性能，能够与金属表面形成良好的保护膜，有效避免了金属的腐蚀；

本发明的改性甲醇汽油车用燃料对环境温度适应性强，能够在温度为-40℃～40℃的环境下使用；

本发明的改性甲醇汽油车用燃料的燃烧速率和热效率较高，极大降低了油耗。

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

一种改性甲醇汽油车用燃料，其制备工艺如下：

首先，称取重量比为1:1:5:2:3:4的苯胺、2,4-甲基戊烷、苯乙烯、苯酚、正戊醇、正辛醇，混合并充分搅拌20min，得到助溶剂；

其次，称取10g助溶剂和1g溶剂油，将溶剂油边搅拌边倒入到助溶剂中，得到混合液一；

再次，在温度为5℃下将混合液一缓慢倒入到70g甲醇中，并在该温度下搅拌10min，得到混合液二；

最后，将混合液二在室温下边搅拌边缓慢倒入到19g 92^#商品汽油中，得到改性甲醇汽油车用燃料。

实施例2

一种改性甲醇汽油车用燃料，其制备工艺如下：

首先，称取重量比为1:3:7:1:9:5的邻甲苯胺、2-甲基-3-异丙基-戊烷、苯乙烯、苯酚、正戊醇、正辛醇，混合并充分搅拌20min，得到助溶剂；

其次，称取10g助溶剂和1g溶剂油，将溶剂油边搅拌边倒入到助溶剂中，得到混合液一；

再次，在温度为10℃下将混合液一缓慢倒入到69g甲醇中，并在该温度下搅拌10min，得到混合液二；

最后，将混合液二在室温下边搅拌边缓慢倒入到20g 92^#商品汽油中，得到改性甲醇汽油车用燃料。

实施例3

一种改性甲醇汽油车用燃料，其制备工艺如下：

首先，称取重量比为1:2:5:1:7:3的对甲苯胺、2-甲基-3-乙基戊烷、苯乙烯、苯酚、正戊醇、正辛醇，混合并充分搅拌20min，得到助溶剂；

其次，称取15g助溶剂和1g溶剂油，将溶剂油边搅拌边倒入到助溶剂中，得到混合液一；

再次，在温度为5℃下将混合液一缓慢倒入到54g甲醇中，并在该温度下搅拌5min，得到混合液二；

最后，将混合液二在室温下边搅拌边缓慢倒入到30g 92^#商品汽油中，得到改性甲醇汽油车用燃料。

实施例4

一种改性甲醇汽油车用燃料，其制备工艺如下：

首先，称取重量比为1:3:5:2:8:2的对甲苯胺、正庚烷、苯乙烯、苯酚、正戊醇、正辛醇，混合并充分搅拌10min，得到助溶剂；

其次，称取10g助溶剂和0.5g溶剂油，将溶剂油边搅拌边倒入到助溶剂中，得到混合液一；

再次，在温度为5℃下将混合液一缓慢倒入到50g甲醇中，并在该温度下搅拌5min，得到混合液二；

最后，将混合液二在室温下边搅拌边缓慢倒入到39.5g 92^#商品汽油中，得到改性甲醇汽油车用燃料。

实施例5

一种改性甲醇汽油车用燃料，其制备工艺如下：

首先，称取重量比为1:2:6:1:4:3的苯胺、正己烷、苯乙烯、苯酚、正戊醇、正辛醇，混合并充分搅拌10min，得到助溶剂；

其次，称取12g助溶剂和0.5g溶剂油，将溶剂油边搅拌边倒入到助溶剂中，得到混合液一；

再次，在温度为10℃下将混合液一缓慢倒入到70g甲醇中，并在该温度下搅拌10min，得到混合液二；

最后，将混合液二在室温下边搅拌边缓慢倒入到17.5g 92^#商品汽油中，得到改性甲醇汽油车用燃料。

对比例1

根据实施例2的制备工艺，采用邻甲苯胺、苯乙烯、苯酚、正戊醇、正辛醇制备助溶剂，这五种原料的重量比为1:7:1:9:5，其余工艺均与实施例2相同，制备出一种甲醇汽油燃料。

对比例2

根据实施例2的制备工艺，采用2-甲基-3-异丙基-戊烷、苯乙烯、苯酚、正戊醇、正辛醇制备助溶剂，这五种原料的重量比为3:7:1:9:5，其余工艺均与实施例2相同，制备出一种甲醇汽油燃料。

对比例3

根据实施例2的制备工艺，采用邻甲苯胺、2-甲基-3-异丙基-戊烷、苯乙烯、苯酚制备助溶剂，这四种原料的重量比为1:3:7:1，其余工艺均与实施例2相同，制备出一种甲醇汽油燃料。

对比例4

根据专利CN101914396B实施例3的制备工艺获得一种车用甲醇汽油微乳液，具体制备工艺如下：

(1)改性甲醇配制：

将5Kg甲醇加入反应釜中，搅拌条件下加入120g司盘85，35g司盘65，20g吐温85，150g甲基叔丁基醚，50g异丙醚，250g咪唑啉酰胺，1g 2，6-二叔丁基对甲酚，1g工业抗腐蚀剂1201，加料完毕后搅拌至溶液澄清透明得改性甲醇；

(2)助溶剂配制：

将5Kg丁醇，1Kg间二甲苯、1Kg正辛醇、1Kg异丙醇加入反应釜搅拌至混合均匀得到助溶剂；

(3)车用甲醇汽油微乳液配制：

在制备的改性甲醇中，加入5Kg 92^#商品汽油，剧烈搅拌条件下，加入上述配制的助溶剂2.5Kg，继续搅拌至溶液澄清透明，得到车用甲醇汽油微乳液。

将本申请实施例1-5以及对比例1-4所制备的甲醇汽油车用燃料进行检测，检测结果如表1所示。

表1

	热值	是否需要对汽油机进行改装
			实施例1	3.61×10<sup>4</sup>KJ/Kg	否
实施例2	4.02×10<sup>4</sup>KJ/Kg	否
			实施例3	3.73×10<sup>4</sup>KJ/Kg	否
实施例4	3.90×10<sup>4</sup>KJ/Kg	否
			实施例5	3.85×10<sup>4</sup>KJ/Kg	否
对比例1	2.99×10<sup>4</sup>KJ/Kg	是
			对比例2	3.17×10<sup>4</sup>KJ/Kg	是
对比例3	3.04×10<sup>4</sup>KJ/Kg	是
			对比例4	2.84×10<sup>4</sup>KJ/Kg	否

本发明实施例1-5所获得的甲醇汽油车用燃料的抗暴性能以及抗腐蚀性能也高于对比例1-4。

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。