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一种改良型液蜡醇醚柴油机燃料及其制备方法实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及一种改良型液蜡醇醚柴油机燃料及其制备方法,属新能源及燃料技术领域。

相关背景技术

[0002] 随着我国经济的快速发展,石油的需求量持续增长。而石油作为一种不可再生资源,决定了它是确保国家安全,保证国民经济持续发展和人民生活水平不断提高不可缺少的战略资源。我国是富煤炭、缺油气的国家,这样的国情决定了我国的石油来源将主要依赖于进口。另外,我国的汽车尾气排放已成为大气环境的一个主要污染源。因此,针对我国自然条件和能源资源特色,逐渐改变汽车能源结构,发展汽车清洁替代燃料,在发动机上实现高效,低污染的燃烧,控制汽车发动机尾气有害气体的排放对大气质量带来的日趋严重的影响,已经成为我国能源与环境研究中的一个十分重大和紧迫的课题。能够替代石油的产品,首先要满足原料充足,生产工艺成熟,生产量要成规模。从这一基本条件以及我们国家的能源国情来衡量,最符合条件的就是甲氧基丙醇醚燃料。
[0003] 醇醚燃料作为替代能源具有很多优点:一是甲氧基丙醇醚的来源广泛,生产工艺成熟,生产规模较大。二是甲氧基丙醇醚本身含氧量高,燃烧充分,能有效降低和减少有害气体排放,有利于环境保护。三是甲氧基丙醇醚燃烧性好,作为一种极性溶剂能够有效消除发动机系统各部位积碳,避免了因积碳的形成而引起动力下降,燃烧不充分而造成的燃料损耗。既增加了燃料的利用率,又可以保证发动机动力延长使用寿命。四是醇醚燃料在使用过程中无需对发动机进行改动即可正常使用。
[0004] 现有技术中的甲氧基丙醇醚柴油种类很多,但普遍存在闪点低、十六烷值低、助溶剂配置复杂、性能不稳定遇水乳化、对金属有腐蚀、密封部件溶胀等弊端。
[0005] 因此针对这一问题,迫切需要开发一种全新的液体燃料及制备方法,以满足实际使用的需要。

具体实施方式

[0023] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0024] 在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”“中”“外”“内”等指示方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位,以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
[0025] 在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”“设置有”“连接”等,应作广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体的连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0026] 请参阅图1所示,本发明为一种改良型液蜡醇醚柴油机燃料,由以下重量百分比原料组成:甲氧基丙醇醚2%、生物柴油5%、复合乳化剂1%,余量为液蜡。
[0027] 本实施例中,所述的复合乳化剂由正丁醇,油酸,二茂铁,二异丙基醚,硝酸异辛酯,异丙醇,丁醇及甲基叔丁基醚中的至少六种以任意比例混合。
[0028] 优选的一种复合乳化剂,所述的复合乳化剂由以下重量百分比原料组成:正丁醇1%—3%,二茂铁0—2.1%,二异丙基醚5%—18%,硝酸异辛酯0—3.8%,异丙醇0—
2.5%,丁醇0—10%,甲基叔丁基醚8%—25%,余量为油酸。
[0029] 进一步优选的,所述的复合乳化剂由以下重量百分比原料组成:正丁醇1%,二茂铁0.5%,二异丙基醚10%,硝酸异辛酯3.5%,甲基叔丁基醚8%,余量为油酸。
[0030] 进一步优选的,所述的复合乳化剂由以下重量百分比原料组成:丁醇3%,二茂铁1.3%,油酸7%,硝酸异辛酯3.5%,异丙醇8%,余量为甲基叔丁基醚。
[0031] 生物柴油选用鱼油、猪油、牛油、羊油中的一种时在搅拌后静置1~2h再使用陶瓷膜过滤除杂,混合液体底部静置出的絮状物不进行过滤直接回收处理。
[0032] 一种改良型液蜡醇醚柴油机燃料的制备方法,包括如下步骤:
[0033] S1,配置复合乳化剂,首先在氧气含量不大于3%的环境下对复合乳化剂原料在混合设备中以常温常压搅拌混合,并保持搅拌状态保存备用;
[0034] S2,多碳醇制备,首先将甲氧基丙醇醚添加到反应混合器中,并待反应混合器中温度及气压稳定后将S1步骤制备的复合乳化剂匀速添加到甲氧基丙醇醚中并与其混合,使复合乳化剂的添加量为当前反应混合器中甲氧基丙醇醚总体积的2%,最后在完成复合乳化剂添加后,对混合液进行超声波均质10—30分钟,并静置得到多碳醇;
[0035] S3,调和成品,在保持反应混合器中气压、温度及氧气含量不变条件下,依次将甲氧基丙醇醚、生物柴油、复合乳化及液蜡添加到S2步骤得到多碳醇中,并在完成添加后对混合液进行超声波乳化30—60分钟,即可得到成品醇基醚液体燃料。
[0036] 实施例2
[0037] 如图1所示,一种改良型液蜡醇醚柴油机燃料,由以下重量百分比原料组成:甲氧基丙醇醚3%、生物柴油6%、、复合乳化剂3%,余量为液蜡。
[0038] 其中,所述的复合乳化剂由以下重量百分比原料组成:正丁醇3%,二茂铁2.1%,二异丙基醚18%,硝酸异辛酯3.8%,异丙醇2.5%,丁醇10%,甲基叔丁基醚25%,余量为油酸。
[0039] 其中,所述的复合乳化剂由以下重量百分比原料组成:正丁醇3%,二茂铁2.1%,二异丙基醚21%,硝酸异辛酯5.8%,甲基叔丁基醚19%,余量为油酸。
[0040] 其中,所述的复合乳化剂由以下重量百分比原料组成:丁醇5.1%,二茂铁41%,油酸21%,硝酸异辛酯5.8%,异丙醇19%,余量为甲基叔丁基醚。
[0041] 生物柴油选用鱼油、猪油、牛油、羊油中的一种时在搅拌后静置1~2h再使用陶瓷膜过滤除杂,混合液体底部静置出的絮状物不进行过滤直接回收处理。
[0042] 一种改良型液蜡醇醚柴油机燃料的制备方法,包括如下步骤:
[0043] S1,配置复合乳化剂,首先在氧气含量为3%的环境下对复合乳化剂原料在混合设备中以常温常压搅拌混合,并保持搅拌状态保存备用;
[0044] S2,多碳醇制备,首先将甲氧基丙醇醚添加到反应混合器中,并待反应混合器中温度及气压稳定后将S1步骤制备的复合乳化剂匀速添加到甲氧基丙醇醚中并与其混合,使复合乳化剂的添加量为当前反应混合器中甲氧基丙醇醚总体积的3%,最后在完成复合乳化剂添加后,对混合液进行超声波均质30分钟,并静置得到多碳醇;
[0045] S3,调和成品,在保持反应混合器中气压、温度及氧气含量不变条件下,依次将甲氧基丙醇醚、生物柴油、复合乳化及液蜡添加到S2步骤得到多碳醇中,并在完成添加后对混合液进行超声波乳化60分钟,即可得到成品醇基醚液体燃料。
[0046] 实施例3
[0047] 如图1所示,一种改良型液蜡醇醚柴油机燃料,由以下重量百分比原料组成:甲氧基丙醇醚4%、生物柴油7%、复合乳化剂2%,余量为液蜡。
[0048] 本实施例中,所述的复合乳化剂由以下重量百分比原料组成:正丁醇2%,二茂铁1.1%,二异丙基醚7.5%,硝酸异辛酯1.8%,异丙醇1.5%,丁醇5.3%,甲基叔丁基醚12%,余量为油酸。
[0049] 一种改良型液蜡醇醚柴油机燃料的制备方法,包括如下步骤:
[0050] S1,配置复合乳化剂,首先在氧气含量为2%的环境下对复合乳化剂原料在混合设备中以常温常压搅拌混合,并保持搅拌状态保存备用;
[0051] S2,多碳醇制备,首先将甲氧基丙醇醚添加到反应混合器中,并待反应混合器中温度及气压稳定后将S1步骤制备的复合乳化剂匀速添加到甲氧基丙醇醚中并与其混合,使复合乳化剂的添加量为当前反应混合器中甲氧基丙醇醚总体积的4%,最后在完成复合乳化剂添加后,对混合液进行超声波均质20分钟,并静置得到多碳醇;
[0052] S3,调和成品,在保持反应混合器中气压、温度及氧气含量不变条件下,依次将甲氧基丙醇醚、生物柴油、复合乳化及液蜡添加到S2步骤得到多碳醇中,并在完成添加后对混合液进行超声波乳化40分钟,即可得到成品醇基醚液体燃料。
[0053] 需要说明的,本发明所采用的原料中:
[0054] 甲氧基丙醇醚,可通过植物发酵等工艺制备得到,来源广泛,具有良好的资源再生能力,并可有效的提高诸如秸秆等农业废弃物的综合回收效率及气附加值,环境友好性好,且甲氧基丙醇醚燃烧时燃烧充分,能有效降低和减少有害气体排放,有利于环境保护;并可能够有效消除发动机系统各部位积碳,避免了因积碳的形成而引起动力下降,燃烧不充分而造成的燃料损耗,从而既增加了燃料的利用率,又可以保证发动机动力延长使用寿命;
[0055] 生物柴油具有以下优点:
[0056] 环保性能好:生物柴油中硫含量低,减少二氧化硫和硫化物的排放,降低对环境的污染;
[0057] 燃料性能好:具有较高的十六烷值,燃烧性能好,且含氧量高,使得燃烧时排烟少,一氧化碳的排放减少;
[0058] 可再生性能:作为可再生能源,生物柴油的原料来源广泛,可通过农业和生物科学家的努力实现可持续供应;
[0059] 安全性能好:闪点高,不属于危险品,在运输、储存、使用方面安全;
[0060] 同时,本发明燃烧特性较传统的柴油,具有馏程长、低硫、无杂质、燃烧充分、排放达到环保最佳数值的优势,从而达到有效减少发动机积碳,减少二氧化碳排放量,并有效提高车辆动力的优势。
[0061] 本发明一方面原料成本来源广泛、毒副作用小,环境友好性好,同时具有良好的可再生能力,且生成工艺简单,产品品质稳定,从而有效的降低生产及使用成本;另一方面较传统的柴油产品,存储转运稳定性好,极大的提高了燃料的燃性和动力能力,并同时有效的降低了燃料燃烧时的污染物排放量,从而有效的克服了传统柴油燃料的缺陷,提高了燃料使用的安全性及可靠性。
[0062] 在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”“示例”“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0063] 以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可做很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

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