[发明专利]一种复合纳米柴油

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机车用液体燃料，特别是一种以甲醇、二甲醚醚为主要原料的替代柴油燃料的复合纳米柴油。

背景技术

随着各类柴油机的广泛使用，柴油的消耗量正逐年增长。然而柴油的大量消耗也必然会导致车辆排放有害物质的进一步加剧。由于尾气排放对生态环境、人类健康和经济发展都产生严重影响，各国政府相继制定了严格的排放法规，限制柴油车辆的有害物质排放。因此，进一步降低柴油机车辆的油耗和污染是当前亟待解决的两大难题。在众多的解决方法中，使用柴油与相关物质组成的改性添加剂用以制备复合柴油的方法，达到在不改动车辆与发动机结构，也不增加设备的条件下，通过改变车用燃料的物性，使柴油燃料得以充分燃烧，从而实现节能和排放的双重目的。

有关甲醇柴油，人工合成柴油等的研究和专利报道很多。例如专利申请号200810132407.4，专利名称为“一种生物合成柴油及其制备方法”， 专利申请号200910048859.9，专利名称为“一种液体燃料及其应用”， 专利公开号CN101638594A，专利名称为“二甲醚柴油”等技术方案中都记载了这方面的内容。但是采用这些技术制备合成柴油时存在着许多缺陷，如在使用原料组方中加入的二甲醚与水的混合就无法在常温常压下进行，必须将容器压力提高到0.5MPa以上，因为二甲醚在常温常压下是气体，只有加压才能被液化为液体，否则会在与甲醇，水等液体混合时挥发逸出；另外，这种合成的柴油热稳定性差，闪点低，热值和十六烷值也达不到要求，难以推广应用。

发明内容

 本发明的目的在于制备一种燃烧效率高，动力充足，性能稳定的复合纳米柴油；本发明提供的复合纳米柴油外观与普通柴油一样清澈透明，可以完全取代普通柴油和非标柴油并且成本低廉。

为实现本发明的目的，本发明采取的技术措施是：一种复合纳米柴油，以甲醇、水、二甲醚、0#柴油或非标柴油为原料，其制备方法包括：

a.制备柴油改性剂：按重量取抗氧化剂0.10～0.15份，防锈抗腐剂0.15～0.25份，柴油流动改进剂0.03～0.06，助溶剂2～5份，十六烷值改进剂3～5份；经充分搅拌至均匀，再加入重量份纳米复合抗磨剂0.03～0.06份，混合制成柴油改性剂；

b. 制备甲醇变性剂：按重量取C12～16烃类1.5～4.0份，变性剂3～6份；经充分搅拌至均匀，制成甲醇变性剂；

c. 制备二甲醚改性剂：按重量取丙二醇苯醚1.0～2.5份，二丙二醇甲醚0.5～1.5份，亲合剂2.2～5.0份，加入到密封容器中，边搅拌边加热至150℃～180℃，保持10～15分钟,自然冷却至室温，制成二甲醚改性剂；

d. 制备改性柴油：按重量取0#柴油或非标柴油160～260份与柴油改性剂4～10份经搅拌混合，制成改性柴油；

e. 变性甲醇的制备：按重量取甲醇170～260份与甲醇变性剂3.5～6.5份经搅拌混合，将甲醇制成变性甲醇；甲醇的技术要求：甲醇含量≥99.5%；

f. 改性二甲醚的制备：按重量取二甲醚160～230份与二甲醚改性剂 4.7～6.9份；将二甲醚改性剂放入密闭容器中，再将二甲醚导入二甲醚改性剂中，边导入边搅拌，在温度为60℃～90℃条件下搅拌15～25分钟，直至二甲醚全部进入并与二甲醚改性剂在密封罐中完全融合混合均匀；采用冰盐水强制冷却方法将密封容器冷至室温，制成改性二甲醚；

g.醚水溶液的制备：按重量取改性二甲醚165～260份与经超滤纯化的水60～120份，经搅拌混合，制成醚水溶液；

h.将上述重量份的改性柴油170～270份与变性甲醇170～270份，以均匀的流速注入到密封罐中，搅拌混合10分钟，再将醚水溶液260～360份注入经搅拌混合15分钟，制得复合纳米柴油。

本发明的纳米复合抗磨剂，其制备方法是：将纳米石墨和纳米氧化锌按照重量比1.0:0.05的比例经纳米球磨机的研磨混合，使其形成均匀的纳米复合抗磨剂。

本发明的抗氧化剂为T501；防锈抗腐剂为十二烯基丁二酸 ，柴油流动改进剂为T1804，十六烷值改进剂为硝酸异辛酯，助溶剂为丁醇、脂肪酸甲酯、甲苯与硝基苯中的一种或几种混合配制而成的溶剂。

本发明制备甲醇变性剂所使用的变性剂为异戊醇、碳酸二甲酯、二异丁酮与乙酸叔丁基酯中的两种或三种或四种混合配制而成的溶剂。

本发明的亲合剂为氧化聚乙烯蜡，氯化石蜡，三乙丙醇胺，氨基烷基磷酸酯中的一种或几种混合配制而成。