[发明专利]一种二甲醚/甲醇混合燃料

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃料，一种二甲醚/甲醇混合燃料的混合燃料。

背景技术

  二甲醚(Dimethyl ether)，简称DME，,是一种环保绿色燃料，可以由煤制取。我国能源资源我国能源资源的基本特点是富煤、贫油、少气，这就决定了煤炭在一次能源中的重要地位。推广二甲醚清洁燃料非常适合我国的能源结构。

二甲醚的化学分子式为CH3-O-CH3，是一种最简单的醚结构。DME分子中氧的重量百分比为34.8%，没有C-C键。另外，二甲醚是一种无色略带气味的气体，沸点为-24.9℃，环境温度下的饱和蒸汽压为0.51MPa。DME无腐蚀性、几乎没有毒性，长期同空气接触不易被进一步氧化。其物理性能类似LPG，能迅速与新鲜空气形成良好的混合气，缩短着火延迟，使发动机具有较好的冷启动性能。二甲醚的十六烷值大于55，高于柴油，具有良好的自燃特性，非常适合于压燃式发动机。

上海交通大学在上海柴油机厂D6114ZLQ原型柴油机基础上开发了二甲醚发动机，动力性优于原型柴油机，经济性与原柴油机相当，排放达到欧Ⅲ标准。

目前工业上生产二甲醚主要有两种途径：一步法和两步法。一步法是合成气（CO/H₂）在多功能催化剂作用下直接合成二甲醚。一步法流程简单，成本较低，适合大规模生产，但产品纯度较低，目前在国内也仅处于实验阶段。二步法是先生产甲醇，然后再由甲醇脱水生成二甲醚，二步法的甲醇合成及脱水工艺均十分成熟，生产出的二甲醚纯度高，既能够作为化工原料，又适合作燃料，是目前国内外二甲醚生产的主要工艺路线。

而开发二甲醚发动机的试验用的是精加工二甲醚，纯度高达99.99%。在实际应用中，高纯度的二甲醚生产成本高，而含一定量甲醇的二甲醚生产成本降低，有利于二甲醚发动机大规模的推广应用。 

发明内容

 本发明的目的是提供一种可在二甲醚发动机上应用的混合燃料，具体的讲，一种二甲醚和甲醇的混合燃料。使用该燃料，可以在对二甲醚发动机动力性能没有副面影响，对发动机经济性能和排放性能影响很小的前提下，大幅度降低二甲醚发动机的燃料成本。

为了实现上述目的，本发明的技术思路是，利用二甲醚和甲醇可以以任何比例互溶的特点，往二甲醚中加入一定比例的甲醇形成混合燃料。通过试验确定掺混甲醇的比例。 

本发明采用的技术方案是，该二甲醚和甲醇的混合燃料，所述的甲醚占混合燃料的重量百分比为90—99.5%，所述的甲醇占混合燃料的重量百分比为0.5—10%，所述的抗磨损添加剂为500ppm。

进一步的，所述的甲醚占混合燃料的重量百分比为98.5%，所述的甲醇占混合燃料的重量百分比为1.5%，所述的抗磨损添加剂为500ppm。

附图说明

图1为发动机转速2000r/min时各负荷下甲醇含量排温的影响。

图2为发动机转速2000r/min时各负荷下甲醇含量对油耗率的影响。

图3为发动机转速2000r/min时各负荷下甲醇含量对NO_X排放的影响。

图4为发动机转速2000r/min时各负荷下甲醇含量对HC排放的影响。

图5为发动机转速2000r/min时各负荷下甲醇含量对CO排放的影响。

具体实施方式

以下结合附图和发明人给出的实施例对本发明作进一步的描述。

发明人在新研制的六缸、直喷、增压中冷二甲醚发动机上进行试用。表1为二甲醚发动机的主要技术参数。

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最佳实施例1：

取重量百分比1.5%的甲醇首先注入到容器中，而后再取重量百分比98.5%的液态DME注入到同一个容器中，使两种燃料充分混合，而后将燃料在上述二甲醚发动机上进行试验。在发动机运行的工况下，测试发动机动力性、排温、油耗率和NO_X，HC，CO等排放指标。

最佳实施例2：取重量百分比3%的甲醇，再取重量百分比97%的液态DME，按照实施例1的方法即可进行。

最佳实施例3：取重量百分比5%的甲醇，再取重量百分比95%的液态DME，按照实施例1的方法即可进行。

最佳实施例4：量百分比10%的甲醇，再取重量百分比95%液态DME，按照实施例1的方法即可进行。

最佳实施例5：取重量百分比15%的甲醇，再取重量百分比85%的液态DME，按照实施例1的方法即可进行。