[发明专利]一种高清洁甲醇柴油及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于甲醇燃料技术领域，涉及一种高清洁甲醇柴油的组成及其制备方法。

背景技术

自从20世纪70年代爆发石油危机以来，石油的供应越来越紧张，石油价格屡创新高，2007年末更是突破了100美元/桶的大关。据估计，到2030年，世界每天的石油需求将达到117.6百万桶。多出来的31.7百万桶/天的需求量相当于3个沙特阿拉伯的石油日产量。从我国的情况来看，近年来随着国民经济的快速发展，我国对石油资源的需求持续增长，即使按比较慢的消费增长速度预测，到2010和2020年的石油供应缺口将分别为1.5×10⁸t和2.5×10⁸t，届时我国石油对外依存度将分别达到45％和54％，石油安全将不可避免地成为国家安全的一个重要组成部分。此外，“十二·五”期间，我国仍然处于工业化和城镇化加速发展阶段，随着经济规模的进一步扩大，能源需求还会持续较快增加，预计“十二·五”期间面临的能源形势依然严峻。能源已经成为我国当前和今后相当长的一个时期内，制约经济和社会发展的突出瓶颈。

受以上因素的影响，国内外的柴油供应出现严重的短缺现象，对经济的发展和人民生活带来了极大的不便，为了能够解决柴油紧缺的问题，国家出台了许多相关政策以鼓励柴油替代能源的发展，生物柴油就是其中之一，但是由于生产生物柴油受到原料的限制，因此生物柴油不能真正成为能源替代产品，为此，国内众多企业和个人开始研究甲醇柴油，但是在使用过程中遇到了众多问题，其主要原因是甲醇柴油生产工艺简单，技术含量低，导致现有的甲醇柴油没有很好地解决互溶、动力、乳化以及保持车辆原有结构等问题。

现在国内市场上出现的甲醇柴油保质期短、亲水性强、容易变质分层、热值较低，而且柴油燃烧的时候会产生大量的温室气体(主要是二氧化碳)、氮氧化物(NO_x)和硫氧化物(SO_x)，从而对环境造成污染。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的甲醇柴油理化性质存在的不足，提供了一种高清洁甲醇柴油的生产工艺，产品指标达到了GB252-2000标准的0#、-10#以及-20#柴油标准。本方法生产成本相对低廉，科技含量及工业化程度高，主要原料采用国标柴油、甲醇、助溶剂以及甲基叔丁基醚等。

本发明的高清洁甲醇柴油是由以下质量百分比的物质组成：

国标柴油20～80wt％、甲醇10～45wt％、助溶剂10～35wt％、甲基叔丁基醚2～10wt％、硝酸乙酯0.01～2.5wt％。其中助溶剂的原料组成及质量百分比为：

植物油酸10～40wt％、脂肪酸甲酯10～25wt％、甲醛脂5～10wt％、环己胺1～10wt％、航空煤油10～50wt％。

上述高清洁甲醇柴油的制备方法如下：在反应釜中依次加入甲醇10～45wt％、助溶剂10～35wt％，开启搅拌器进行混合(搅拌器转速30r/min)。10分钟后，再依次加入国标柴油20～80wt％、甲基叔丁基醚2～10wt％、硝酸乙酯0.01～2.5wt％，继续搅拌20分钟(搅拌器转速80r/min)。反应后的物料经过纳米乳化机(转速2880r/min)剪切乳化、高能静态混合器静置混合1～2h后，即可制备成高清洁甲醇柴油，产品颗粒直径在0.5nm～10nm之间，产品存放三年以上不分层，可达到GB252-2000标准中0#、-10#、-20#柴油标准。

本发明的高清洁甲醇柴油经多家单位实车试验：在0℃、-10℃、-20℃下存放三年不析油脂、不析甲醇，透明稳定。经过工业锅炉和柴油发动机台架试验证明：柴油储存稳定，燃烧稳定，热值高，油路和喷嘴雾化正常，发动机运行稳定。

附图说明

图1展示了高清洁甲醇柴油制备工艺流程：

在反应釜中依次加入甲醇10～45wt％、助溶剂10～35wt％(包括：植物油酸10～40wt％、脂肪酸甲酯10～25wt％、甲醛脂5～10wt％、环己胺1～10wt％、航空煤油10～50wt％)，开启搅拌器进行混合(搅拌器转速30r/min)。10分钟后，再依次加入国标柴油20～80wt％、甲基叔丁基醚2～10wt％、硝酸乙酯0.01～2.5wt％，继续搅拌20分钟(搅拌器转速80r/min)。反应后的物料经过纳米乳化机(转速2880r/min)剪切乳化、高能静态混合器静置混合1～2h后，即可制备成高清洁甲醇柴油。

具体实施方式

实施例1