CN87108003A - 内燃机通用燃料 - Google Patents

Abstract

一种内燃机通用燃料，采用含水20％以下的粗制杂醇油，其中还包括丙酮油在内的甲醇、异丁醇，任选一种或其混合物10—90％；水0.5—30％；含C₂₃以下的重质烃：煤焦油中的酚油、萘油、洗油、蒽油及石化副产品中的抽余油、气油、太阳油、石油英、松香水中任选一种或其混合物1—85％；分子量30—100以内的叔丁基、异丙基的过氧化氢和丙酮过氧化物及过氧化氢中任选一种0.1—3％；含铁、钙、铜的金属磺酸盐或硫酸盐中任选一种0.05—0.1％。

Description

本发明涉及一种液体，即用于汽油机和柴油机燃料，简称为通用燃料。

本发明的主要原料粗制杂醇油，是发酵法生产酒精时的副产品，含水高达20%以下，目前直接利用不多，当废料排掉，既浪费又污染环境。把它直接用于内燃机燃料，并使使用范围扩展到煤油灯、煤油炉燃料，此技术在国内外尚未能实用。

国际专利WP8100721中着意选用醇/醚为主的万能内燃机燃料，运用于汽油机和柴油机，是十分有效的，燃烧性也很好，并且产生的功率比用石油燃料更大。但当混合后并贮存一段时间，因为醚挥发掉了，燃料不能很好地燃烧。已经发现醇/醚为主的燃料另一个方面，即醚和醇的火焰燃烧速度不同，在燃料贫乏区，就是燃料比理论上与燃烧内存在的空气所需的燃料相比不足，这时醚比醇更易燃烧，就形成了不连续的焰锋，这就导致内燃机功率损失和车辆振动。另外，醚的高价格劣势和贮存中的极危险性，难以作民用。

本发明的目的在于寻求一种能克服以上弱点，结合我国国情，可实用的高含水量杂醇油为主的通用燃料。

本发明采用了如下的成份及基本配比：

杂醇油    10-90%

水    0.5-30%

重质烃    1-85%

过氧化物    0.1-3%

磺酸盐    0.05-0.1%

杂醇油，还包括丙酮油在内的含水20%以下的甲醇和异丁醇，任选一种或其混合物。

重质烃，实质上是一种含C₂₃以下来源于矿物油副产品中的碳氢化合物。其中选用初餾点180°以上，干餾点380°以下的可燃液体物质。可从煤焦油中的中性酚油、压滤后的萘油、洗油，过滤后的蒽油任选一种或其混合物;也可从石化副产品中的抽余油、气油、太阳油、石油英、松香水中任选一种或其混合物。

过氧化物，要求分子量在30以上100以下，是从叔丁基过氧化氢异丙基过氧化氢及过氧化氢和丙酮过氧化物中任选一种。它作为燃料的引爆剂，以解决醇类燃料在内燃机中发热量低、爆发力低的缺点，因为过氧化物热分解会发生膨胀爆发，提高了爆发力，并能促进内燃机排出气体而降低振动和噪音。

磺酸盐，也可用硫酸盐代替，二者都选用含铁、钙、铜的金属盐类，任选一种。这些盐类是一种有效的缓蚀剂，防止燃料中存在的水对金属的锈蚀，又是助燃剂、消烟剂，能减少内燃机排出的黑烟，主要对燃料起催化氧化作用，使其燃烧完全，防止因燃料不完全燃烧生成的积炭所造成的损害。并可作清净分散剂，使燃料的氧化产物以及燃料的不完全燃料产物得到稳定地分散，中和燃料中因氧化而生成的有机酸，防止不溶性固体颗粒的生长。

水，适当掺入到燃料中，可起到散热片的作用，降低燃烧温度，并减少了NO_x和排烟。另外由于醇类高氧含量，促进燃料中的碳含量能在燃烧过程中更完全氧化，从而排气中出现较多的二氧化碳，减少了一氧化碳的排出。燃料中可允许水的存在，对于醇类物质的选择可大幅度放宽，含水醇类可直接使用，有利降低成本，甚至可用废液回收甲醇，有利二次能源利用。

本发明主要是通过杂醇油燃料中加入过氧化物，以增加醇类的低爆发力，内燃机运行时的热量降低，能延长内燃机的寿命。因此解决了长期以来醇类用于内燃机的热量不足的缺点，它可以通过使用过氧化物给予弥补了。

用于柴油机燃料，过氧化物之所以有效，就是因为燃料中烷氧基的迅速生成，而烷氧基是非常容易进行其后的反应，生成氧化物和游离基促进燃料氧化，缩短发火延迟期，减轻柴油机爆震，并在低温下极易起动。

用于汽油机燃料时，在汽油机汽缸中，醇类边爆发边发生燃烧，过氧化物在醇类热爆发燃烧的刺激下，发生剧烈的分解而发生爆发膨胀，并产生氧气，以助燃烧。同时，在醇类燃烧之下增加了水蒸气蒸汽压，在这种爆发力的作用下，推动了汽缸中的活塞运动，产生了与天然汽油相同的功率。

用于煤油灯、煤油炉燃料时，直接使用重质烃，会出现碳未燃烧完全现象，游离的煤烟会损坏灯、炉的燃烧***。燃烧不完全还会降低热效率，是因为重质烃含碳量比天然煤油大。而杂醇油是一种碳的结合率少的醇类，主要含异戊醇、丁醇，与重质烃的相容性很好，加上它的高含氧量，可促进重质烃中碳燃烧完全和改善煤烟游离的状况。燃料中加入微量的水和过氧化物，能促进重质烃的气化，提高其着火性，使其容易完全燃烧，解决了长期以来重质烃不能代用于煤油的技术难点。

虽然过氧化物在化学结构上是处于不很稳定的状态，在冲击和热的作用下会迅速分解，但是，过氧化物和水很容易一起和杂醇油混合，与水混合时就成为稳定状态，即使在冲击情况下也不会分解。因此，与天然汽油、煤油、柴油相比没有危险性，在贮运中，通用燃料也是较为稳定的。

本发明的通用燃料就是通过掺合以上诸成份，变换各主要成份杂醇油、水和重质烃的量，来调整辛烷值和十六烷值的关系。例如：增加重质烃对水和杂醇油的比例，十六烷值随之增大，辛烷值降低。根据这一规律来变换比例，可得到所需不同类别的汽油、煤油、柴油通用燃料。

下面举例对本发明作进一步说明，并不是全部，更不是在某种程度上加以限制。

实例一：汽油机燃料配方

杂醇油    50-80%

水    20-30%

重质烃    1-5%

过氧化物    1-3%

磺酸盐    0.05-0.1%

实例二：煤油灯、煤油炉燃料配方

杂醇油    30-70%

水    0.5-8%

重质烃    40-60%

过氧化物    0.1-2.5%

磺酸盐    0.05-0.1%

实例三：柴油机燃料配方

杂醇油    10-50%

水    2-8%

重质烃    60-80%

过氧化物    0.5-3%

磺酸盐    0.05-0.1%

按配方顺序投料，常温下搅拌10分钟，即为通用燃料。

取配方一和配方三通用燃料两份，分别作汽油车和柴油车运载试验行驶1800吨/公里，运行正常。用配方二通用燃料一份，在煤油灯和煤油炉上试用，燃烧正常，热效率和亮度近于煤油，煤烟少于煤油。

用通用燃料各三份，送石油检验部门进行全项目检测，质量分别达到国家汽油、煤油、柴油标准。

通用燃料的实用性表现在原料来源广、成本低，含水杂醇油和回收甲醇500元/吨，重质烃中的煤焦油洗油300元/吨，据估算，通用燃料每吨成本约600元以下，低于石油同类产品的价格。

Claims (8)

1、一种以杂醇油为基础，加入必要的添加剂组配的内燃机通用燃料，其特征在于通过配比中各主要成份量的变化，分别用于汽油机和柴油机燃料，并使使用范围扩展到煤油灯、煤油炉燃料，其基本组成如下：

杂  醇油  10-90%

水        0.5-30%

重  质烃  1-85%

过氧化物  0.1-3%

磺  酸盐  0.05-0.1%

2、根据权利要求1所说的通用燃料，其特征是杂醇油为含水20%以下的粗制杂醇油或丙酮油，也可为含水20%以下的粗制甲醇、异丁醇，取以上任意一种或其混合物。

3、根据权利要求1所说的通用燃料，其特征是重质烃是一种含C₂₃以下，来源于矿物油副产品中的碳氢化合物。是从煤焦油中的中性酚油和压滤后的萘油、洗油及过滤后的蒽油，或石化副产品中的抽余油、气油、太阳油、石油英、松香水中任选一种或其混合物。

4、根据权利要求1所说的通用燃料，其特征是过氧化物是从分子量为30-100以内的叔丁基过氧化氢、异丙基过氧化氢和过氧化氢及过氧化丙酮中任选一种。

5、根据权利要求1所说的通用燃料，其特征是磺酸盐也可用硫酸盐代替，都选用含铁、钙、铜的金属盐类，任意一种。

6、根据权利要求1所说的通用燃料，其特征在于汽油机燃料的配比如下：

杂醇油  50-80%

水  20-30%

重质烃  1-5%

过氧化物  1-3%

磺酸盐  0.05-0.1%

7、根据权利要求1所说的通用燃料，其特征在于煤油灯和煤油炉燃料的配比如下：

杂醇油  30-70%

水  0.5-8%

重质烃  40-60%

过氧化物  0.1-2.5%

磺酸盐  0.05-0.1%

8、根据权利要求1所说的通用燃料，其特征在于柴油机燃料的配比如下：

杂醇油  10-50%

水  2-8%

重质烃  60-80%

过氧化物  0.5-3%

磺酸盐  0.05-1%