[发明专利]一种甲醇柴油及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油化工领域，具体涉及一种甲醇柴油及其制备方法。

背景技术

甲醇柴油是柴油、甲醇以及可选的添加剂按照一定的体积或质量比经过严格的流程调配而成的燃料。甲醇柴油的使用既可节约石油资源、降低成本，又能降低空气污染，是一种环保清洁的新型能源，受到了广泛的关注。

尽管甲醇柴油相对于传统的石化资源具有非常明显的优势，但其自身也存在各种缺陷，如腐蚀性高、互溶性差、闪点低、动力性差等，其中重要的一项就是甲醇和柴油的互溶性差。甲醇属于极性分子，柴油中的烷烃类成分属于非极性分子，根据相似相溶原理，甲醇和柴油很难相互融合。中国专利CN101381632A公开了一种甲醇柴油，其添加了多组分的辅料和添加剂以提高甲醇和柴油的互溶性，但是该甲醇柴油使用的原料种类多、制备工艺复杂、成本较高。中国专利CN101955814A公开了一种二甲醚甲醇柴油，以二甲醚作为主要助溶剂，增强了甲醇和柴油之间的互溶性，从而改善了整体燃料的燃烧和排放性能，但是该技术方案中甲醇的使用量非常小，而且易燃易爆的二甲醚添加量过大，因此所得的甲醇柴油成本高、安全隐患大。中国专利CN102161922A公开了一种甲醇柴油，其中添加了含有二茂铁的添加剂，尽管柴油性能得到了改善，但是二茂铁成本高昂，导致甲醇柴油整体成本上升。

现有的研究中，大多是使用表面活性剂、助溶剂等添加剂采用物理的方式来增加甲醇和柴油互溶性，取得的效果十分有限。

发明内容

为克服现有甲醇柴油成本高、互溶性差、性能不佳等技术缺陷，本发明的目的是提供一种甲醇柴油。

本发明的目的是提供一种甲醇柴油的制备方法。

本发明提供的甲醇柴油，按重量份包括以下原料：100～300份甲醇、400～700份柴油、50～200份脂肪酸、20～150份石油酸、1～15份助溶剂、20～100份航空煤油、0.1～5份十六烷值改进剂以及1～10份过氧化锌。

优选地，所述甲醇柴油按重量份包括以下原料：150～250份甲醇、450～650份柴油、100～150份脂肪酸、50～100份石油酸、5～12份助溶剂、50～80份航空煤油、0.5～1.5份十六烷值改进剂以及2.5～5份过氧化锌。

其中，所述柴油为生物柴油和/或化石柴油。

其中，所述柴油为生物柴油和化石柴油以1∶1～10的重量比组成的混合物。优选地，所述柴油为生物柴油和化石柴油以1∶1～5的重量比组成的混合物。

其中，所述生物柴油为柴油机燃料调合用生物柴油。

其中，所述脂肪酸为非动物油脂类脂肪酸，优选地，所述非动物油脂类脂肪酸为棕榈酸、油酸、亚油酸、硬脂酸中的一种或多种。

其中，所述助溶剂为异丙醇、正丁醇、异丁醇、正辛醇、异辛醇、仲辛醇、环己醇中的一种或多种；优选地，所述助溶剂为由异丙醇、异丁醇和异辛醇以任意比例组成的混合物；更优选地，所述助溶剂为按重量比由异丙醇∶异丁醇∶异辛醇=1～3∶1～5∶1～6组成的混合物。相对于单组份助溶剂，多组分的助溶剂对游离甲醇的吸附效果更好，尤其是异丙醇、异丁醇和异辛醇组成的混合醇，能够起到协同作用，对甲醇的吸附效果最好。

其中，所述十六烷值改进剂为硝酸异辛酯。

其中，所述航空煤油优选为3#航空煤油。

本发明提供的甲醇柴油具有以下特点：

（1）本发明的甲醇柴油体系加入了过氧化锌作为催化剂，使甲醇在常温下与石油酸和脂肪酸发生酯化反应生成部分甲酯，酯类物质可吸附游离存在的甲醇分子形成共溶体，减少体系中游离的甲醇分子，同样地，体系中所加入的生物柴油（主要成分为脂肪酸甲酯）也可吸附游离存在的甲醇分子形成共溶体。此外，作为助溶剂的异辛醇等醇类物质也可以吸附甲醇分子，进一步减少体系中游离的甲醇分子。基于此，再利用助溶剂、生物柴油与化石柴油互溶的特性，可以使吸附的甲醇与化石柴油实现良好的互溶。甲醇柴油体系中还加入了航空煤油，其是一种优良的溶剂，可以提升助溶剂、生物柴油和化石柴油的互溶性，从而进一步提高甲醇与化石柴油的互溶性。

（2）本发明的甲醇柴油体系中，化石柴油和生物柴油由于吸附了甲醇（甲醇本身冷凝点较低）而降低了冷凝点，从而提高了柴油标号，可作为-20#柴油使用。

（3）本发明的甲醇柴油极其稳定，即使在-20℃时也不发生分层，而且抗水相能力强，遇有3%以下的水不乳化、不分层。