[发明专利]一种甲醇燃料改性剂及汽油发动机用高比例甲醇燃料

说明书

技术领域

本发明涉及甲醇燃料及其改性剂，特别涉及一种甲醇燃料改性剂及汽油发动机用高比例甲醇燃料。

背景技术

原油是全球最主要的一次能源，当前能源短缺的实质是原油短缺。车用燃料是原油最主要的应用领域，占全球原油总消耗量的70%以上。到目前为止，我国的石油对外依存度超过了50%。而我国煤的储量位居世界前列，以煤替代石油是降低我国的石油对外依存度的理想途径。

甲醇和汽油的混合物——甲醇汽油是一种“以煤代油”路径。甲醇汽油是利用工业甲醇或燃料甲醇，与现有国标汽油按一定体积比经严格科学工艺调配制成的一种新型清洁燃料，可部分或完全替代汽油,用于汽油内燃机机动车。生产甲醇的原料主要是煤,天然气，煤层气,焦炉气等,特别是利用高硫劣质煤和焦炉气生产甲醇,既可提高资源综合利用又可减少环境污染。而我国煤炭资源丰富，发展煤制甲醇燃料,补充和部分替代石油燃料,是缓解我国能源紧张局势,提高资源综合利用,保护生态环境的一条有效途径。

甲醇汽油以甲醇的含量作为燃料标记，甲醇汽油通常按照甲醇的含量分为三类：低醇汽油（M3-M5）、中醇汽油（M15-M30）和高醇汽油（M85-M100），其中M后的数字表示甲醇汽油中甲醇的体积百分比。GB/T23799-2009规定了车用甲醇汽油（M85）的标准，其中甲醇含量为84-86%（体积分数），国标汽油含量为14-16%（体积分数）。高比例甲醇汽油存在着需要改动发动机、冬天冷启动困难、潮湿天气容易发生相分离以及长期使用时腐蚀发动机和输油系统等技术缺陷，为了解决高比例甲醇汽油在实际应用中的上述缺陷，人们向甲醇汽油中加入添加剂对其性能进行改进，如中国专利文献CN101768477A公开的直接车用高比例甲醇汽油。但是，现有技术中向甲醇汽油中加入添加剂的量较多，一方面会使甲醇汽油的成本上升，另一方面加入过多的添加剂会使最终使用的甲醇汽油不符合GB/T23799-2009规定，这不利于全国范围内大规模推广使用。此外，现有技术中的添加剂也没有很好地解决甲醇汽油在潮湿环境中或较长时间储存情况下的相分离问题。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种能够用于改善甲醇汽油性能的甲醇燃料改性剂，并提供具有这种甲醇燃料改性剂的汽油发动机用高比例甲醇燃料，使得汽油发动机用高比例甲醇燃料既能在低温条件下使用，又能在潮湿环境中长期储存不会发生相分离，并且添加量少、适于全国范围内大规模推广使用。

本发明的技术方案是这样实现的：一种甲醇燃料改性剂，由环醚、酮、酰胺和醇酸组成，各组分体积配比如下：环醚30～65体积份，酮10～20体积份，酰胺5～20体积份，醇酸20～45体积份；环醚、酮、酰胺和醇酸中的碳原子数均小于等于6，并且环醚、酮、酰胺和醇酸在温度为20℃时均为液体。

上述甲醇燃料改性剂，所述环醚为1,4-二氧环己烷或四氢吡喃。

上述甲醇燃料改性剂，所述酮为环戊酮和环己酮。

上述甲醇燃料改性剂，所述酰胺为甲酰胺或N，N二甲基甲酰胺。

上述甲醇燃料改性剂，所述醇酸为β-醇酸。

甲醇燃料改性剂，由环醚、酮、酰胺、醇酸和哌嗪组成，各组分体积配比如下：环醚30～65体积份，酮10～20体积份，酰胺5～20体积份，醇酸20～45体积份，哌嗪15～25体积份。

甲醇燃料改性剂，由环醚、酮、酰胺、醇酸、哌嗪和3-羟基丁醛组成，各组分体积配比如下：环醚30～65体积份，酮10～20体积份，酰胺5～20体积份，醇酸20～45体积份，哌嗪15～25体积份，3-羟基丁醛12～18体积份。

具有甲醇燃料改性剂的汽油发动机用高比例甲醇燃料，由甲醇、碳原子数小于等于15的烃或碳原子数小于等于15的烃的混合物和甲醇燃料改性剂组成的液态混合物；甲醇的质量分数为84～85.5%，碳原子数小于等于15的烃或碳原子数小于等于15的烃的混合物的质量分数为14～15%，所述甲醇燃料改性剂的质量分数为0.5～1%。

具有甲醇燃料改性剂的汽油发动机用高比例甲醇燃料，由甲醇、碳原子数小于等于15的烃或碳原子数小于等于15的烃的混合物和甲醇燃料改性剂组成的液态混合物；甲醇的质量分数为84～85.5%，碳原子数小于等于15的烃或碳原子数小于等于15的烃的混合物的质量分数为14～15%，所述甲醇燃料改性剂的质量分数为0.3～1%。