[发明专利]醚基燃料

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型清洁燃料，具体而言，一种清洁的醚基燃料。该醚基燃料包含二甲醚、甲醇和丁二酰亚胺。更具体地，该醚基燃料可以仅仅由二甲醚、甲醇和丁二酰亚胺组成。本发明还涉及包含本发明的醚基燃料和汽油的混合燃料。

背景技术

众所周知，石油作为一种不可再生的资源，在一个国家的社会生活以及国防建设中起着不可或缺的作用。随着我国人民生活水平的不断提高，汽车逐渐进入了寻常百姓的家庭。例如，北京现在已经就进入了400万辆汽车的时代。因此，随着汽车保有量的增加，对汽油的需要也在日益增加。我国的原油产量已经远远不能满足国内经济蓬勃发展的需要。现今，我国已经从原油出口国成为了原油净进口国，我国的大部分原油都依赖进口。这种情况的加剧将严重制约我国经济的进一步发展，甚至会影响到我国的国防安全。因此，需要找到一种无需使用石油原料，因而也就无需从国外进口石油的车用燃料。

此外，随着汽车的普及，大量尾气排放到大气环境中，使得汽车在带给人们生活便利的同时，也带给人们各种疾病，特别是呼吸道疾病。近年来，汽车尾气排放成为人们的关注焦点。为了减少汽车尾气排放所带来的各种问题，世界各国对汽车尾气提出了严格的要求，包括美国存在相关要求，欧洲有欧IV标准，日本实行了据说最严格的标准，我国也在实行等效于欧III或欧IV的标准。并且，各个国家对于尾气排放的要求将会愈加严格。例如，美国已经同意各个州单独制定比美国国家标准更严格的尾气排放标准。北京在举办奥运会的前夕，提前实行了国IV标准，并将尽快实行国V标准。因此，需要一种能够替代目前所使用的车用汽油的清洁燃料，该燃料在满足车用汽油的功能的同时，尾气排放更加清洁环保。

苯是公认的致癌物，它在汽油中由于蒸发和燃烧、尾气排放进入大气，给人类的健康带来直接影响。因此，欧盟、英国、澳大利亚和俄罗斯汽油标准中均对该指标加以限制，一般规定为不大于5％(v/v)。根据北京市地方标准，要求苯的含量不大于1.0体积％。但是作为环保要求，各国政府及有关机构还可能提出更严格的限制。

芳烃是一种具有较高辛烷值和高热值的汽油调和剂。但是它燃烧后会导致致癌物苯的形成，并易增加燃烧室的积炭而增大CO₂的排放。一般认为汽油中苯和其它芳烃的含量越大，则燃烧产物中的苯含量越大。因此，降低汽油中芳烃含量必将因减少尾气中苯的排放而有利于环境。

我国是一个产煤大国，煤炭储量十分丰富。将丰富的煤炭资源转化为燃料油一直是一个研究方向。将煤炭转化为甲醇、二甲醚也是目前煤炭利用的重要方向。陕西新型燃料燃具公司等单位已经研究出了醚基汽油添加剂，该添加剂包含5-37％的二甲醚，10-60％的低碳醇类化合物，10-50％的C5-10烃类化合物，0.1-5％的烷基酚对聚氧乙烯醚以及0.05-0.5％的烷基苯酚。将该添加剂与汽油混合，可以生产醚基复合汽油。中国发明专利申请CN98112948.X也披露了一种醚基汽油添加剂，其由如下组分组成：15.5％二甲醚，42％甲醇，39％苯，3.3％烷基酚聚氧乙烯醚和0.2％2，6-二叔丁基对甲酚。受此影响，我国二甲醚的年产量目前可以已达数百万吨。然而，上述两种醚基汽油添加剂由于生产成本高，且均含有大量的苯，使得添加有这两种醚基汽油添加剂的汽油将根本无法满足现行汽油标准中对苯含量的要求。而且，认为向汽油中加入苯也必然会导致汽油燃烧产物中苯含量急剧升高，从而对环境和人体造成破坏。现在，众多二甲醚生产厂家由于产品销路问题而处于限产或停产，等待观望的困难境地。

因此，如果能够使用二甲醚生产清洁燃料，不但不用担心原料来源，而且会解决这些厂家目前的问题。

虽然甲醇汽油的标准现已颁布实施，但由于甲醇的物质特性仍存在一些问题：一是甲醇相对于汽油成分的挥发性差、造成使用甲醇汽油的发动机冷启动困难、燃烧不充分；二是甲醇与汽油的互溶性差，保质期短，容易变质分层；三是替代比低(即需要使用大约1.6-1.7份甲醇替代1份的汽油)，四是如果不改变发动机结构，甲醇汽油在现有发动机中燃烧不充分，动力性不足。

在汽油、和柴油等油品所使用的添加剂主要包括以下几种：1)抗爆剂，其用于改善汽油的燃烧特性，提高其辛烷值；2)抗氧化剂，其用于改善含有二次加工组分的汽油及柴油的氧化安定性；3)防冻剂，用于防止喷气燃料中微量水分在低温下结冰，导致因输油困难而影响发动机正常工作；4)抗静电剂，用于提高喷气燃料等油品的电导率，防止在高速泵输送及过滤时因摩擦起电造成火灾；和5)流动性改进剂，用于改变柴油中石蜡的结晶形状，以改善油品在低温时的流动性，等等。