[发明专利]一种甲醇燃料催化改性生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及甲醇燃料改性技术领域，具体涉及一种通过催化反应来改变甲 醇燃料内部组成的催化改性生产工艺。

背景技术

大力发展替代能源是保障国家安全、减轻石油进口压力、缓解资源环境约 束的一项重大举措。经过多年的实践证明，在多种车用替代燃料中，甲醇燃料 原料广泛、技术成熟、经济可行、环境友好、安全可靠、前景广阔，是适合我 国国情的新型替代能源。实现甲醇燃料的大规模产业化推广和应用将对调整我 国能源产业结构、促进资源综合利用、改善生态环境、实现循环经济具有重要 的推动作用。

甲醇燃料主要是由工业甲醇与现有成品油按一定比例通过一定的调配工艺 混合而成。需强调的是，工业甲醇在未使用任何添加剂的情况下，按照一定比 例与成品油直接调配将会产生甲醇燃料使用过程中互溶性较差、高温季节行车 过程中易发生气阻、腐蚀性、低温启动困难、动力性不好等问题。解决这些问 题的一般做法是通过添加复合添加剂，按照一定调配方法对甲醇燃料进行改性 调变。我国的一些甲醇燃料调配厂家已经对甲醇燃料的动力性、经济性、环保 性、安全性及毒性、溶胀腐蚀性等问题进行了多方位、综合性的研究试验，并 且研制出了具有国内领先水平的甲醇汽油复合添加剂，开发了气阻抑制剂、腐 蚀抑制剂、助溶剂等特殊功能添加剂。在目前的竞争态势下，添加剂的组成配 比和调配方法成为甲醇燃料生产企业的核心技术。

然而，这些技术也具有一定的局限性。首先，生产甲醇燃料的原料油组成 和来源复杂，不易控制。这样就给甲醇燃料产品的稳定性带来影响。至今为止 还没有一种稳定的添加剂配方能够使不同类型的成品油与甲醇调配后具有稳定 的车用性能。因此，为了使甲醇燃料产品，特别是低比例产品的各项指标能够 接近现有成品油，最终优化后的甲醇燃料中可能包含了具有不同添加目的的添 加剂；第二，由于添加剂往往不仅仅限于一般的C、H、O物质，添加剂本身元 素的多样性也为甲醇燃料燃烧后的尾气治理带来新的问题；第三，对于不同目 的的添加剂之间的相互作用也经常有欠考虑；第四，添加剂改性效果与经济性 用量之间存在矛盾。甲醇燃料的添加剂技术局限性将会一定程度上影响到甲醇 燃料的产品质量和经济性。

基于以上考虑，甲醇燃料要想在产品质量上进行改进，必须要通过立足于 自身内部组分的改变来消除或减缓甲醇与成品油调配后存在的一些问题，而实 现这一过程的技术选择只能是通过催化剂改性的方法来实现。这样，通过增加 催化改性的固定设备投资和阶段性的催化剂更换费用来替代现有的持续性按比 例的添加剂消耗，这在一定程度上降低了甲醇燃料生产厂家在添加剂原料购买 环节上的供应链风险。

对于甲醇燃料的催化改性可以分为两种方法，第一种是催化改性过程在甲 醇燃料调配以前实现，可以对汽油组分的一些关键指标(如饱和蒸汽压、辛烷值 等)进行提前预见性的微调后再与甲醇进行简单调配；这样的催化改性过程可以 直接在石油加工冶炼厂辅助进行，以与现有的甲醇燃料调配企业的生产模式相 适应，但这种方法对原有生产过程中的弊端不能彻底消除。第二种方法是将甲 醇按一定比例与成品油直接混合后再进行催化剂改性生产，该过程的主要优点 是可以充分利用甲醇在甲醇燃料中的主体地位，进行一些与甲醇有关的技术反 应路线来调节甲醇在油品中组成，依此来控制甲醇燃料最终的产品品质。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过催化反应来改变甲醇燃料内部组成，以适应 行车过程各项指标的甲醇燃料催化改性生产工艺，从而解决现有甲醇燃料使用 过程中的一些共性问题。

本发明中涉及的甲醇燃料主要为甲醇与成品汽油、成品柴油和现有润滑油 按任意比例调配后的甲醇汽油、甲醇柴油或甲醇润滑油。

本发明的甲醇燃料催化改性生产工艺是首先将甲醇燃料经过一定温度下的 闪蒸后获得轻质组分和重质组分两种油品，接着将闪蒸塔顶部的轻质组分和闪 蒸塔底部的重质组分中的至少一种进入催化反应器中进行催化改性，然后将改 性后的两路油品汇合进行管道混合后得到催化改性甲醇燃料。

甲醇燃料闪蒸温度的确定是依据在甲醇燃料应用过程中出现问题起主要作 用馏分的沸点范围来确定的。