CN101747958A

CN101747958A - 一种m100车用甲醇燃料添加剂及其应用

Info

Publication number: CN101747958A
Application number: CN200810204540A
Authority: CN
Inventors: 胡红; 姚斐; 谢振华
Original assignee: Shanghai Coking Co Ltd
Current assignee: Shanghai Coking Co Ltd
Priority date: 2008-12-12
Filing date: 2008-12-12
Publication date: 2010-06-23

Abstract

本发明涉及石油化工领域，公开了一种M100车用甲醇燃料添加剂及其应用，其组分和重量百分比含量为：乙二醇单丁醚40～60％；不饱和脂肪酸及其衍生物13～22％；有机抗氧剂12～16％；聚醚类12～22％。在M100甲醇燃料中添加本发明的添加剂，可起到抗磨、润滑、防腐蚀等作用，改善了甲醇燃料性能，且本发明使用安全，在燃烧过程中无残留。

Description

一种M100车用甲醇燃料添加剂及其应用

技术领域

本发明属于石油化工领域，涉及一种M100车用甲醇燃料的添加剂及其应用。

背景技术

在石油紧缺和巨大能源消耗的双重压力下，提高我国能源安全水平迫在眉睫，国家在《能源节约与资源综合利用“十五”规划》中着重指出，国内石油开发和生产不能适应市场经济和社会发展的需要，供需矛盾日益突出。随着工业化和城镇化进程的加快，石油需求将呈强劲增长态势。我国制定了节约和替代燃料油的战略目标，确定重点发展“洁净煤、天然气替代燃料油技术、甲醇和乙醇替代汽油技术”等节油技术为突破口，大力推动以甲、乙醇为主要内容的替代成品油示范工程。国家经贸委在2002年6月下发的《国家产业技术政策》中也指出“要大力发展油气高效利用、节能和环保技术，新一代石油替代技术”。可见发展石油替代燃料是关系到国家能源建设、能源安全的重要而紧迫的战略问题。

解决能源安全问题，一方面是要节约能源，减少能源消耗量，但最根本途径是寻求来源充足、供应安全的替代能源。

甲醇是国际上公认的清洁燃料。甲醇为含氧化合物，辛烷值高，燃烧充分，与石油类燃料相比，甲醇燃烧排放比石油燃烧所生成的有害物质明显降低，使用清洁甲醇燃料有利于减少尾气污染，提高空气质量。

研究结果经专家评审意见指出：甲醇汽车的动力性、热效率、常规排放都优于汽油；使用甲醇燃料替代石油的甲醇汽车在我国条件下是适用的，技术上是可行的；甲醇可以从我国丰富的煤炭资源中制取，作为替代石油的车用燃料，在战略上是很有前途的。

但甲醇燃料替代汽油的缺点是：甲醇对汽车发动机和燃料输送储存***的金属材料有腐蚀，试验证明甲醇对铜、锌、镁、铝等金属材料短期接触就有不同程度的腐蚀，在发动机工作部位的高温状态也有腐蚀。这是因为：甲醇与汽油相比有一定的导电性，当金属具有不同电位差，会形成原电池，导致金属的腐蚀；其二，甲醇燃料的黏度低，润滑性差，对现有燃油泵及喷油嘴磨损量将增加，会降低其寿命。华中科技大学，崔心存发表的文章中指出：醇燃料润滑性差，如燃料中不加添加剂，现有喷油泵及喷嘴，磨损量将增加，寿命降低，目前尚未见这方面的专利。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种M100车用甲醇燃料的添加剂，由于甲醇黏度很低，当用纯甲醇作为燃料时，对现有燃油泵及喷油嘴有磨损，会降低其寿命，在M100甲醇燃料中添加本发明，能起到抗磨、润滑、防腐蚀等作用，改善了甲醇燃料燃油对泵及喷油嘴的磨损，且本发明使用安全，在燃烧过程中无残留。

为解决上述技术问题，本发明公开了一种M100车用甲醇燃料添加剂，其组分和重量百分比含量为：

乙二醇单丁醚 40～60％，

不饱和脂肪酸及其衍生物 13～22％；

有机抗氧剂 12～16％；

聚醚类 12～22％。

M100车用甲醇燃料为现有的车用甲醇燃料，它不含汽油。

所述有机抗氧剂优选为苯并三氮唑、苯并三氮唑脂肪酸胺盐、甲基苯并三氮唑、2，6-叔丁基对甲酚中的一种或多种的混合物。

所述不饱和脂肪酸及其衍生物较佳为C₁₂～C₅₄的不饱和脂肪酸及其二聚酸或三聚酸中的一种或多种的混合物。优选为油酸、亚油酸、蓖麻油酸中的一种或多种的混合物。

所述聚醚类通式如下：

其中，R为C₂～C₁₈的脂肪醇、C₂～C₆的烷基酚、氢或C₁₆～C₂₄的脂肪酸；

R₁、R₂、R₃和R₄均为H或C₁～C₆的烷基，优选的，R₁、R₂、R₃和R₄为C₁～C₄的烷基，如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基；R₁、R₂、R₃、R₄可以相同也可以不同，且R₁、R₂、R₃和R₄的碳原子数之和不大于6；

聚合度n可以是4～18。

较佳的，上述聚醚类选油酸聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、聚山梨醇酯或聚丁二醇。

本发明的添加剂的制备方法为：

将乙二醇单丁醚和有机抗氧剂在50-90℃，常压下进行搅拌混合，然后再加不饱和脂肪酸或其衍生物和聚醚类混合既得。

本发明的M100车用甲醇燃料添加剂在用作M100车用甲醇燃料的添加剂时，其添加量为M100车用甲醇燃料重量的0.04％～0.1％。

所述M100车用甲醇燃料中的甲醇为工业级优等品，其蒸发残渣的质量分数≤0.001％。

本发明还公开了一种车用燃料，由M100车用甲醇燃料与本发明的添加剂组成，其中添加剂含量为M100车用甲醇燃料的0.04％～0.1％。

本发明的有益效果：

当用纯甲醇作为燃料时，对现有燃油泵及喷油嘴有磨损，会降低其寿命，在M100甲醇燃料中添加本发明的添加剂，能起到抗磨、润滑、防腐蚀、提高粘度等作用，改善了甲醇燃料燃油对泵及喷油嘴的磨损，且本发明使用安全，在燃烧过程中无残留。

具体实施方式

以下列举具体实施例以进一步阐述本发明，应理解实施例并非用于限制本发明的保护范围。

实施例1

M100车用甲醇燃料的添加剂组分为：

(1)乙二醇单丁醚 50克(则算重量百分比为50％)；

(2)苯并三氮唑 16克(16％)；

(3)数均分子量为1000的油酸聚氧乙烯醚 20克(20％)

(4)油酸 14克(14％)

将(1)和(2)50℃常压下进行搅拌混合，然后再加(3)和(4)混合而成为的M100车用甲醇燃料添加剂，然后以M100车用甲醇燃料0.05％(w％)的量加入到M100车用甲醇燃料内。采用四球机来测量该添加剂的抗磨减摩效果，试验载荷20公斤、运行时间10秒，试验结果见表1。将配置好的甲醇燃料中浸入铜、锌试验片，45天后，用电感耦合等离子光谱测定甲醇中铜锌含量，试验结果见表2。

实施例2

M100车用甲醇燃料的添加剂组分为：

(1)乙二醇单丁醚 40克(40％)；

(2)苯并三氮唑 16克(16％)

(3)数均分子量为1100的壬基酚聚氧乙烯醚 22克(22％)；

(4)亚油酸 22克(22％)

将(1)和(2)90℃常压下进行搅拌混合，然后再加(4)和(3)混合而成为的M100车用甲醇燃料添加剂，然后以0.05％(w％)量加入到M100车用甲醇燃料内。采用四球机来测量该添加剂的抗磨(减摩)效果，试验条件：试验载荷20公斤、运行时间10秒，试验结果见表1。将配置好的甲醇燃料中浸入铜、锌试验片，45天后测定甲醇中铜锌含量，试验结果见表2。

实施例3

M100车用甲醇燃料的添加剂组分为：

(1)乙二醇单丁醚 60克(60％)；

(2)苯并三氮唑 13克(13％)

(3)数均分子量为1200的聚山梨醇酯 12克(12％)；

(4)亚油酸 15克(15％)

将以上(1)和(2)50℃常压下进行搅拌混合，然后再加(4)和(3)混合而成为的M100车用甲醇燃料添加剂，然后以0.1％量加入到M100车用甲醇燃料内。采用四球机来测量该添加剂的抗磨(减摩)效果，试验条件：试验载荷20公斤、运行时间10秒，试验结果见表1。将配置好的甲醇燃料中浸入铜、锌试验片，45天后测定甲醇中铜锌含量，试验结果见表2。

实施例4

M100车用甲醇燃料的添加剂组分为：

(1)乙二醇单丁醚 55克(55％)；

(2)苯并三氮唑 13克(13％)

(3)数均分子量为1200的聚丁二醇 16克(16％)；

(4)亚油酸 16克(16％)

将以上(1)和(2)65℃常压下进行搅拌混合，然后再加(4)和(3)混合而成为的M100车用甲醇燃料添加剂，然后以0.1％量加入到M100车用甲醇燃料内。采用四球机来测量该添加剂的抗磨(减摩)效果，试验条件：试验载荷20公斤、运行时间10秒，试验结果见表1。将配置好的甲醇燃料中浸入铜、锌试验片，45天后测定甲醇中铜锌含量，试验结果见表2。

表1四球试验结果

名称	磨斑直径(mm)	摩擦力矩(kg.cm)	摩擦系数
名称	磨斑直径(mm)	摩擦力矩(kg.cm)	摩擦系数	甲醇(空白)	0.3	0.76	0.104
实例1	0.25	0.56	0.076	甲醇(空白)	0.3	0.76	0.104
实例1	0.25	0.56	0.076	实例2	0.26	0.42	0.057
实例3	0.12	0.22	0.030	实例2	0.26	0.42	0.057
实例3	0.12	0.22	0.030	实例4	0.24	0.55	0.075

从表(1)可以看出，不加添加剂的甲醇磨斑直径最大，摩擦力矩也大，加了本发明的添加剂后试验球磨损和力矩都减少了，因此该添加剂能起到抗磨、润滑作用。

表2耐腐蚀实验结果

名称	Cu²⁺(mg/L)	Zn²⁺(mg/L)
名称	Cu²⁺(mg/L)	Zn²⁺(mg/L)	甲醇(空白)	-	0.8
实例1	-	-	甲醇(空白)	-	0.8
实例1	-	-	实例2	-	-
实例3	-	-	实例2	-	-
实例3	-	-	实例4	-	-

从表(2)可以看出，不加添加剂的甲醇中铜锌形成的电位差导致了锌的腐蚀，而加入添加剂的甲醇燃料大大抑制了锌的腐蚀。

Claims

1.一种M100车用甲醇燃料添加剂，其组分和重量百分比含量为：

乙二醇单丁醚 40～60％，

不饱和脂肪酸及其衍生物 13～22％；

有机抗氧剂 12～16％；

聚醚类 12～22％。

2.如权利要求1所述M100车用甲醇燃料添加剂，其特征在于，所述有机抗氧剂为苯并三氮唑、苯并三氮唑脂肪酸胺盐、甲基苯并三氮唑、2，6-叔丁基对甲酚中的一种或多种的混合物。

3.如权利要求1所述M100车用甲醇燃料添加剂，其特征在于，所述不饱和脂肪酸及其衍生物为C₁₂～C₅₄的不饱和脂肪酸及其二聚酸或三聚酸中的一种或多种的混合物。

4.如权利要求3所述M100车用甲醇燃料添加剂，其特征在于，所述不饱和脂肪酸及其衍生物为油酸、亚油酸或蓖麻油酸中的一种或多种的混合物。

5.如权利要求1-4中任一权利要求所述M100车用甲醇燃料添加剂，其特征在于，所述聚醚类具有如下通式：

R₁、R₂、R₃和R₄为H或C₁～C₆的烷基，且R₁、R₂、R₃和R₄的碳原子数之和不大于6；

n为4～18。

6.如权利要求5所述M100车用甲醇燃料添加剂，其特征在于，所述R₁、R₂、R₃和R₄为C₁～C₄的烷基。

7.如权利要求5所述M100车用甲醇燃料添加剂，其特征在于，所述聚醚类选自油酸聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、聚山梨醇酯或聚丁二醇。

8.一种车用燃料，由M100车用甲醇燃料与权利要求1-7中任一权利要求所述M100车用甲醇燃料添加剂组成，其中添加剂含量为M100车用甲醇燃料重量的0.04％～0.1％。