[发明专利]一种替代柴油的高能有机燃料的制配方法

说明书

技术领域

本发明属于新能源的有机燃料技术领域，具体涉及一种替代柴油的高能有机燃料的制配方法。

背景技术

众所周知，由于石油资源的全球性短缺和汽车使用柴油造成的污染日益加剧，世界各国都在尝试利用其他化学、物理和生物能源替代柴油。我国的石油安全和环保问题日趋严重，更加重视用新能源来完全或部分替代柴油。在已投入研究的各种解决方案中，甲醇替代柴油成为首选。这不仅因为甲醇辛烷值高，易充分燃烧，价格低廉，而且可以充分利用我国丰富的煤炭资源以进行大量生产。但是，完全采用甲醇替代柴油的尝试一直没有获得成功，其主要问题在于：一是甲醇的低热值(只有21000KJ/Kg)，不到柴油低热值的一半，使用时动力性较差，且存在冷启动困难的问题；二是甲醇易使柴油车零部件上的橡胶和塑料溶胀，从而造成溶胀物堵塞油路；三是甲醇在未完全燃烧时产生甲醛和甲酸，后者对汽车零部件可能造成腐蚀。在推广使用甲醇的过程中避免上述问题的发生，国内外采取的解决方案主要是在柴油中部分添加一定比例的甲醇从而获得甲醇柴油乳化燃料或微乳燃料，但这些乳化和微乳化的燃料中的甲醇含量较低，长期储存下分层问题并未完全解决，因而均未能得到生产化和推广应用。从现有技术来看，目前国内外市场上尚未出现完全不用柴油而又可完全替代柴油的有机燃料，也没有相关文献公开报道此类有机燃料。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，而提供一种热值高、冷启动性好、溶胀性小、成本低、抗腐蚀性强、静置稳定性好的可完全替代柴油的高能有机燃料，并相应提供一种前述可完全替代柴油的高能有机燃料的制配方法。

本发明提出的技术方案是这样实现的，它是一种替代柴油的高能有机燃料的制配方法，所述高能有机燃料主要由以下质量分数的成分配制而成：

低碳醇        50％～65％；

甲基叔丁基醚  5％～10％；

重芳烃        10％～20％；

石脑油        9％～16％；

二甲苯        8％～12％；

乙醇胺        0.2～1％；

抗溶胀剂      0.2～1％。

上述的一种替代柴油的高能有机燃料的制配方法，所述低碳醇优先包括甲醇、乙醇中的至少一种。

上述的一种替代柴油的高能有机燃料的制配方法，所述高能有机燃料中特别可以不含柴油。

上述的一种替代柴油的高能有机燃料制配方法，所述高能有机燃料中的重芳烃是分子量大于二甲苯的混合芳烃，主要是碳9和碳10芳烃。

上述的一种替代柴油的高能有机燃料的制配方法，所述高能有机燃料中的抗溶胀剂是异丁醇和石油磺酸钠的混合物，比例为3∶1。

作为一个总的技术构思，本发明还提供一种上述的可完全替代柴油的高能有机燃料的制配方法，包括以下步骤：首先按所述质量分数的要求准备各原料组分，然后在反应釜中先加入所述低碳醇和甲基叔丁基醚，混合均匀后再加入重芳烃、石脑油和二甲苯，充分混合后，再向混合物中加入乙醇胺和抗溶胀剂，然后启动高速分散机将各种组从溶液在反应釜进行高速混合，再采用高剪切乳化泵将混合物反复泵出泵入进行高剪切循环乳化，即得到可完全替代柴油的高能有机燃料。

作为一个总的技术构思，本发明还提供一种可完全替代柴油的高能有机燃料作为汽油发动机燃料的应用，所述高能有机燃料的低热值达到38000KJ/Kg以上。本发明的高能有机燃料可以完全代替柴油用于汽车、轮船等各种类型的交通工具。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明的高能有机燃料产品可完全不含柴油，但却能够替代柴油的产品，作为一种新型的高能有机燃料；由于本发明的产品中主要用到的原料为甲醇等低碳醇，这类原料可通过煤炭提取，而我国又是一个煤炭资源大国，因此本发明的产品对于缓解我国的石油紧缺的状况，充分利用本国的优势资源，具有十分重要的意义。

(2)本发明的高能有机燃料产品的低热值达到38000KJ/Kg以上，相当于甲醇低热值的1.8倍，具有非常可观的热效率，不会影响其应用领域和燃烧动力设备的使用性能。

(3)通过在汽油发动机上使用本发明的高能有机燃料产品，发动机不仅工作运转正常，而且动力性好，不存在冷启动性差的问题，使用效果与93#汽油相当。

(4)使用本发明的高能有机燃料产品，污染物如一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合、颗粒(PM)和烟气的排放量均减少2/3以上。具有明显的环境效益。

(5)本发明的高能有机燃料产品溶胀性小，使用本发明产品的机动车未出现橡胶类堵塞油路的问题。