[发明专利]车用燃料甲醇及其合成设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种车用燃料甲醇，具体涉及一种以甲醇、芳烃BTX或甲苯为主要原料，助溶改性剂为辅助原料组成的不含汽油的车用燃料甲醇；同时本发明也涉及到了制备该车用燃料甲醇的合成反应设备，属于车用替代能源的化工产品及化工设备技术领域。

背景技术

甲醇不仅是重要的化工原料，同时也是低碳、环保的清洁能源。是目前唯一能大规模替代石油的重要能源，具有工艺技术成熟、生产成本低廉等诸多优势，且贮存、运输、加注全流程设备与汽油通用。我国甲醇年产能已达到近3000万吨，潜在产能近亿吨，国家已将其作为未来30-50年过渡性替代能源。甲醇目前主要是由煤和天然气为原料生产，也可以由生物质气化生成CO、生物质发酵生成CH₄、空气中CO₂回收加氢等技术再生。不同比例的甲醇汽油技术其研究、开发、应用在我国已有十五年历史，国家于2009年5月16日颁布了GB/T23510-2009《车用燃料甲醇》标准。甲醇汽油及添加剂在国内各生产企业都在发展，其配比分别为M15、M25、M40、M50、M85、M100，上述六种配比的甲醇汽油技术尚存在以下几方面的缺陷：

1、M15、M25两种比例的甲醇汽油技术还需掺混大量的汽油，成本高，对加油站和汽车用户让利微小，市场销售、使用的积极性不大；

2、M40、M50两种比例的甲醇汽油技术亦还需掺混一半以上汽油，抗水能力弱，稳定性差，摩托车不调节风门、调整混合比无法启动，部分电喷汽车的氧传感器指示灯(故障灯)会亮，虽然不影响使用效果，但易使驾驶员产生误判；

3、M85、M100两种比例的甲醇汽油技术虽然只掺混少量汽油或不掺混汽油，但需要改造发动机，改造后的汽车就只能使用这种比例的甲醇汽油，在国家未全面推行此比例甲醇汽油的情况下，实施难度更大，而且油耗会增大80％，一箱油的行车里程会大大缩短，其经济性也会和汽油相差无几；

4、当前各甲醇汽油生产企业的配制工艺均需将甲醇、汽油、添加剂在工厂混合成甲醇汽油成品对外销售，有的还需进行相应的反应。不能象乙醇汽油那样先调成燃料乙醇，后由汽油批发商在油库按比例调配成乙醇汽油，这种工艺原料重复运输成本高，产品销售地域半径严重受限。

上述这些缺陷严重制约了甲醇汽油的推广应用，使我国甲醇资源优势不能在替代能源领域发挥真正的作用。

发明内容

为解决现有技术的上述问题，本发明提供一种车用燃料甲醇，其利用甲醇和芳烃BTX为基本原料，添加助溶改性剂制备该车用燃料甲醇，有效提高其热值，优化燃料特性，提高抗水能力，使其适应汽油车发动机最佳燃烧效果，降低尾气污染；该车用燃料甲醇在不掺混汽油和不改造汽油发动机的前提下可直接使用，其动力性、抗爆性、百公里油耗均优于传统汽油，又能以任意比例与汽油、乙醇汽油、甲醇汽油互溶使用。同时本发明提供一种专门合成该车用燃料甲醇的合成生产装置，该生产装置结构简单，生产过程中无原料损耗，无工业三废产生和排放，且生产过程中不消耗热能，只消耗少量电能。

为实现上述目的，本发明公开了一种车用燃料甲醇，其组成和重量百分比为：甲醇不大于50％，芳烃BTX或甲苯不小于45％，助溶改性剂不大于5％。

如上所述的车用燃料甲醇，该助溶改性剂优选为助溶剂，着火促进剂和抗氧剂；其中该助溶剂选自C3饱和醇、C4饱和醇、C5饱和醇和C8饱和醇中的任意两种，含量分别占助溶剂总量的40～50重量％；该着火促进剂选自1-硝基丁烷或硝基乙酯，含量分别占助溶剂总量的3～5％；该抗氧剂为2-叔丁基对甲酚，含量分别占助溶剂总量的5～7％。

如上所述的车用燃料甲醇，该芳烃BTX为苯-甲苯-二甲苯混合物。

一种如上所述车用燃料甲醇的合成设备，其包括甲醇原料输送装置、助溶改性剂原料输送装置、芳烃原料输送装置、合成装置和成品罐的灌装装置；

该甲醇原料输送装置、助溶改性剂原料输送装置和芳烃原料输送装置的出口分别通过管线与合成装置的进口连接；该合成装置出口通过管线与成品罐灌装装置连接；

该合成装置包括循环泵、合成罐和合成罐输出泵；该合成罐内部设置有蜂窝孔布洒装置；

该循环泵的出口经管线与合成罐内的蜂窝孔布洒装置连接，循环泵的入口经管线与合成罐一出口连接，从而构成合成装置的自循环搅拌混合系统；

该合成罐输出泵的入口经管线与合成罐一出口连接，合成罐输出泵的出口经管线与成品罐灌装装置连接。