[发明专利]生物基甲醇汽油助溶冷启剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种醇类代用燃料领域，特别涉及一种以生物质能为主、能够高比例掺和生物醇类的助溶冷启剂及其制备方法。

背景技术

长期以来，各类机动车的燃料一直以汽油、柴油为主，这一使用模式越来越受到环境污染严重和资源日益紧缺的制约。为了改善这一困境，国内外采用了多种能源替代方式，然而，这些替代方式若要大规模推广，都存在着严重的缺陷。近年来，由于国际油价持续在高位盘旋，加快了国内外替代性醇醚燃料的推广应用速度和研究进程。醇类汽油作为一种清洁、廉价、高效的汽油替代品，以其丰富的来源受到重视，被认为是最有希望的汽车代用燃料。为此，世界各国都投入了大量的人力和物力进行醇类汽油的研究。根据国家发改委颁布的能源可代替战略政策的实施，人们开始试验醇类汽油的各种添加剂。助溶剂是将甲醇改性后与汽油按所需配比进行介入互溶的添加剂，其主要性能是助溶抗冻、低温防冻、降低沸点、防浊抗氧化等。传统工艺制备的助溶剂，因其化学助剂技术和调合技术不成熟导致有害气体排放、腐蚀溶胀、遇水分层、高温气阻、低温冷启困难等一系列问题。现有技术存在五大难题：油醇相容性差、遇水分层浑浊、低温冷启困难、高温产生气阻及存贮稳定性差。

为了解决甲醇汽油的五大问题，近年来出现了很多成果专利技术。专利号为CN101544919A，在公开的“醇基汽油助溶剂及制备方法”中，含有污染环境并对人体有害的叔丁醇(TBA)和甲基叔丁基醚(MTBE)；CN102660336A、CN101851534A及CN102304398A在公开的“一种甲醇汽油助溶剂”、“一种用于大比例甲醇汽油的助溶增标剂”和“一种中比例甲醇汽添加剂”中，均含有大量的能够对人体及环境造成影响的二甲苯。

发明内容

本发明的目的是提供一种可有效提高甲醇汽油低温启动性能、抗水性能及能显著降低汽油饱和蒸气压，防止高温气阻，添加工艺简单的醇基汽油助溶冷启剂。本发明的另一目的是提供不含重金属及叔丁醇(TBA)等危害成份的醇基汽油助溶冷启剂的制备方法。

助溶冷启剂的用途与作用：助溶增溶、抗冻助燃，解决低温冷启问题。并符合国标(GB/T23799-2009)M85车用甲醇汽油标准而配制的助溶冷启添加剂。

本发明是在我省重点支撑项目EAM(低温厌氧发酵微生物菌群)研究中，从长庆油田深部油层中，分离得到的一株高产油脂的兼性石油酵母菌EAM-AC16，于2013年4月7日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏编号CGMCC NO.7429，分类命名为粘性丝孢酵母(Trichosporon mucoides)。

本发明的添加剂所使用的酵母脂肪酸是通过水解酵母脂肪而得到的，其脂肪酸提取技术如下：

脂肪酸提取技术：取定量的酵母发酵液(采用常规发酵方法)，3000r/min离心30min，去上清液，加入等体积的20％NaOH水溶液，120℃皂化30min，冷却至60～70℃加等体积的95％酒精摇匀。将上述加酒精的皂化物趁热加固体石蜡屑少许，冷却。此时，皂化液中的残烃与固体石蜡凝固在一起，可连同酵母渣一起过滤。用50％酒精清洗滤渣。将洗液与滤液合并，蒸发酒精。用HCl酸化至pH3.0，用乙醚提取二次。用水洗乙醚层，用无水硫酸钠干燥，蒸发乙醚，称重即得酵母C₁₆～C₁₈不饱和脂肪酸。

通过脂肪酸提取技术，获得以C16～C18不饱和脂肪酸为主的酵母脂肪酸，其脂肪酸主要成份为：软脂酸(C16∶0)30％、棕榈酸(C16∶1)5％、硬脂酸(C18∶0)5％、油酸(C18∶1)50％、亚油酸(C18∶2)10％。其酵母脂肪酸具有良好的助溶增溶、低温保护的作用。在低温-20℃～-30℃下油醇依然溶合好，发动机可正常启动。

为了解决上述问题和克服现有技术的不足，本发明所采用的技术方案是，其助溶冷启剂是由三种功能组分组成：助溶冷启组分(脂肪醇、烷烃)、低温抗冻组分(酵母脂肪酸)、降沸点组分(脂肪醇、脂肪脂)。

一种生物基甲醇汽油助溶冷启剂，是由以下体积百分比功能组分构成：

助溶冷启组分：4～6％的脂肪醇和2～5％的烷烃；所述的脂肪醇是由C3～C4异构中碳醇组成，优选异丙醇，或异丙醇和异丁醇以体积比2∶1比例的混合物；所述的烷烃是C₈异构烷烃，优选异辛烷；