[发明专利]生物醇基燃油动力热值剂

说明书

本发明公开了一种生物醇基燃油动力热值剂，包括如下重量配比的原料：燃烧催化剂2～4份，引出剂2～4份，微乳热值剂3～15份，甲醇热值剂70～80份，汽油热值剂5～10份，改性剂2～4份，动力提高剂10～15份，十六烷值改进剂10～15份，缩短滞燃剂20～30份。

技术领域

本发明涉及醇类代用燃料领域，特别是一种生物醇基燃油动力热值剂。

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。除此之外，柴油机在其排气中含有大量颗粒，这些微粒主要是由黑色含碳物质组成，沉降速率很低，能长期悬浮于大气中，造成严重的雾霾，对人类健康造成了极大的危害。

醇类燃油作为一种清洁、廉价、高效的石化燃料替代品，以其丰富的来源受到重视，被认为是最有希望的石化燃料代用燃料。美国诺贝尔化学奖获得者乔治·A·奥拉经过长期研究认为，“甲醇经济”使人类不再依赖于日益减少的石油和天然气作为替代燃料，在我国的发展前景正在逐步明朗。甲醇沸点比柴油低，混合气形成速度较快，且比较均匀，有利于完全燃烧；甲醇含氧量占50％，其着火极限较柴油宽，燃烧速度高，有利于降低排烟。但是，甲醇作为柴油机代用燃料具有以下不利因素：

(1)由于甲醇中含有羟基，是极性物质，所以甲醇和柴油混合比较困难，不论是依靠压力混合，还是加入一定量的助溶剂，都不能保证甲醇和柴油的均匀混合，混合燃料易分层，稳定性较差；

(2)甲醇的燃点高达470℃，比柴油燃点200～220℃高很多，因此甲醇既难以压燃，也不易被点燃，自发着火的能力比较差；

(3)甲醇的汽化潜热大，高汽化潜热产生的冷却效应对发动机低速、低负荷时的工况会产生不利影响；

(4)甲醇的粘度低，直接使用柴油机原有的燃油喷射系统时，会造成系统磨损，甚至卡死等故障，从而影响发动机的可靠性和耐久性。

除此之外，以下原因也直接制约醇基燃油的推广使用：

(1)甲醇的热值低，柴油的热值为46.04MJ/kg，而甲醇的热值仅为20.09MJ/kg，只有柴油的43.6％，因此，当柴油中加入甲醇后，其混合燃料低热值呈线性下降，当甲醇比例增大时将明显减小发动机的功率和扭矩；

(2)醇基燃油的滞燃期要比柴油稍长，造成这种结果的主要原因：一方面是因为甲醇的十六烷值比柴油低，掺混甲醇会导致混合燃料的十六烷值降低，从而影响其着火性能；另一方面甲醇的汽化潜热大，喷入缸内后蒸发汽化会导致缸内平均温度降低，从而使其着火滞后；

(3)醇基燃油低负荷下经济性欠佳，低负荷时燃料喷射量较少，雾化特性差，燃烧放热量减少，但燃烧室散热面积不变，因此，相对增大了发动机的散热比例，气缸内温度水平较低，不利于甲醇的吸热、蒸发和着火；低负荷时气缸内混合气较稀薄，燃烧温度低，加上甲醇对火焰前锋的激冷作用，因此容易产生失火和间断着火，导致部分燃料延迟到远离上止点处燃烧，减少了发动机等容放热的比例；因此，降低了发动机低负荷时掺烧甲醇的热效率和经济性。

因而醇类燃油热值低、动力不足、着火滞后、低负荷下经济性欠佳等存在问题是推广醇类燃料的重大难题。与其说醇类助溶冷启、高温气阻、遇水分层、金属腐蚀、橡胶溶胀、泥炭沉积、油醇稳定是影响醇类燃料受阻的原因，到不如说甲醇汽油的低热值、动力不足、着火滞后、经济性欠佳才是造成醇类燃料受阻的最根本的原因，意义重大可见一斑。