專利名稱：：一種汽車復合燃油的制作方法
技術領域：
：本發明屬汽車燃油用品
技術領域：
，具體涉及一種汽車用復合燃油用品。
背景技術：
：我國是能源資源嚴重短缺的國家，近年來，伴隨經濟發展，能源消費急劇增長，供需矛盾日益突出，已經成為我國經濟社會可持續發展的最大制約，直接威脅國家經濟安全，開發節能汽車和環保汽車燃油用品對保證國家經濟可持續發展和節約能源有重要意義。目前汽車燃油用品供應日益短缺，對汽車燃油用品進行改進的產品較多，比如己廣泛推廣的環保乙醇汽油，但隨著糧食在世界范圍內的日趨緊張，乙醇汽油的價格也水漲船高。開發新的汽車復合燃油產品為目前市場所急需。目前在汽油中添加新的組分一辛烷值改進劑是提高汽油辛烷值的有效方法，而其中討論最多的辛垸值改進劑是醚類和醇類化合物，主要有如下幾類一是醚類辛烷值改進劑。甲基叔丁基醚(MTBE)是開發和應用最早的醚類辛烷值改進劑。它在美國巳廣泛用于調和汽油中。MTBE的沸點比較低，將其調入汽油后使汽油的餾程溫度降低。這一效應給生產超高辛烷值汽油的煉油廠帶來了很大的經濟效益。同MTBE—樣，把乙基叔丁基醚(ETBE)調入汽油中，相當于在汽油中調入了乙醇。ETBE不僅使汽油的辛垸值得以提高，而且使汽油的經濟性及安全性都比添加MTBE的汽油要好，因此它具有很大的市場潛力。叔戊基甲基醚(TAME)既可以提高汽油的辛烷值，同時也有效地利用了碳五烯烴。二異丙基醚(DIPE)與MTBE相比具有許多優點，雖然其辛烷值(105)比MTBE稍低，但DIPE的雷德蒸氣壓僅為MTBE的一半。美國環球油品公司已經成功地開發出了生產DIPE的新工藝。二是醇類辛烷值改進劑。醇類辛垸值改進劑主要有異丙醇/甲醇混合物、叔丁醇/甲醇混合物和乙醇等。此類混合物具有較大的市場潛力。三是其它類辛垸值改進劑。甲基環戊二烯三羰基錳(MMT)是美國乙基公司生產的含錳辛烷值添加劑。這種添加劑不僅可以提高汽油的辛垸值，而且還可以降低汽車廢氣排放量。前兩種方法投資大、工藝復雜、生產成本高，不適合中國國情。通過添加辛烷值改進劑比如碳五等添加劑，設備少、工藝流程短，生產成本低，是一種經濟實用的方法。國內有碳五作為燃油使用的相關報道，但這類汽油復配品一般均直接采用輕烴作為添加組分，而沒有對輕烴進行預處理，雖然其辛烷值可以達標，不能完全解決輕烴(以碳五)作為汽油或汽油組分時本身存在的飽和蒸汽壓過高，容易產生氣阻問題，另外燃燒時容易結焦產生積碳，這兩大問題是制約輕烴作為汽油使用的最大障礙。輕烴是石化產業的副產品，是用途尚未得到完全開發的化工原料和優質燃料。與其他燃料相比，輕烴具有較高熱值，比液化石油氣熱值要高出許多，對人體沒有毒害，對環境幾乎達到零污染。但只有在對輕烴進行質的改性后，添加各種添加劑才能使輕烴真正成為清潔高效車用燃料。全國石化行業每年產生的以戊垸為主的輕烴約2000萬噸，碳五的產量約IOOO萬噸，若能采用一定的技術進行處理，使其轉化成達到國標的車用汽油，將對國家能源建設、能源安全起到很大的促進作用。
發明內容為此，本發明目的在于提供一種加入改性輕烴的清潔汽車復合燃油品，以克服使用過程中汽油飽和蒸汽壓過高，容易產生氣阻及燃燒時容易結焦，產生積碳的不足。為實現本發明目的，技術方案如下本發明以戊垸為主要成分的輕烴(碳五)為原料，首先通過加成反應，對輕烴中的碳五進行改性，提高碳五燃燒時的清凈性；用生物質提取物、多元醇、抗氧化劑、金屬鈍化劑和抗爆劑制備復合穩定劑，以提高碳五燃燒性，降低其飽和蒸汽壓，提高其抗氧化性和抗腐蝕性能；將兩者混合均勻制成助劑，再與汽油混合制成復合汽油，達到國標要求。該汽車燃油助劑由改性碳五和穩定劑組成，穩定劑主要成份為玉米油、蓖麻油、棕櫚油生物質提取物l:1:1比例混合物15%，C12-18脂肪多元醇59.9%，抗氧劑叔丁基對苯二酚5%和二仲丁基對苯二胺10%抗爆劑乙基叔丁基醚5%和二茂鐵基配位化合物5%，鈍化劑0.1%，各組分以重量百分比計。穩定劑在配制時分為三組，一組是先將不易溶于石化油類的生物質提取物，溶于多元醇；二是將抗氧化劑和金屬鈍化劑相溶；三是抗爆劑。然后依次加入反應釜中，充分攪拌即成為具有抗爆和降低蒸汽壓綜合作用的穩定劑。改性碳五生產方法反應釜中加入順酐，加熱熔化后，向其中加入混合碳五，反應放熱后，加入催化劑，保持反應溫度為80-90'C，反應2-3小時，將固液分離，取液體產物即為本發明所用改性碳五，其代表性反應為所用催化劑為氯化鋅、氯化鋁或骨架鎳；順酐與碳五摩爾比為l:1。將配制成的穩定劑加入到改性碳五中制成汽車燃油助劑，其加入量為改性碳五重量的1-25%。。最后將該汽車燃油助劑與汽油混合均勻制成達到國標要求的復合汽油。春夏季節燃油助劑與汽油以1:l重量比混合；秋冬季節燃油助劑與93共汽油以1.6:1重量比混合。本發明技術要點在于在乙烯工業中分餾的輕烴、二烯烴、炔烴、環烴等有不少異構體，組分復雜，針對車用燃油，必須對以戊垸為主的輕烴(碳五)進行技術處理，使處理后的輕烴真正成為清潔高效車用燃料。另外，針對改性輕烴蒸汽壓偏高，辛烷值偏低，易出現爆震、氣阻等問題，通過大量的長期的篩選試驗，優選了由十余種化學物質和生物提取物研制而成了一種集穩定、抗爆于一體的復合添加劑，較好地解決了上述問題。該添加劑配方組合不是各組分的簡單性能之和，而是一種協同增效作用。其主要原因在于配方中各組分辛垸值較高，提高了燃料的抗氧化性，能有效改善發動機內燃料的燃燒特征，并且各種成分自身蒸汽壓低，能有效地降低改性碳五的蒸汽壓；另外，配方中的各種成分與汽油相溶性好，不混蝕、不分層、不吸水，是一種相溶性很好的混合物。本發明優點(1)通過對碳五的改性，很好地解決了發動機的結焦和積碳。(2)制備了復合穩定劑，防止了發動機氣阻現象的發生，發動機運行平穩，波動率較市售汽油低。(3)由于在改性碳五加入穩定劑，可以大比例地與市售汽油混合使用，且動力性、經濟性、清潔性和低排放性能優于市售汽油，不僅提高了汽油性能，而且使汽油燃燒更為充分。(4)該添加助劑，在生產過程中不會產生廢汽、廢水、廢渣，屬環保型工藝。該項目的開發成功將最大程度地綜合利用輕烴資源，補充汽油空缺，同時大大減少汽車尾氣中有害氣體排放。具體實施例方式為對本發明進行更好地說明，舉例如下1、碳五改性在反應釜中加入順酐60kg，加熱熔化后，向其中加入混合碳五，發生反應并放熱，加入催化劑氯化鋅2g，保持反應溫度為809(TC,反應2-3小時后，固液分離，取液體產物即為本發明所用改性碳五。實驗所用碳五原料來自于中原乙烯和洛陽石化，所用催化劑氯化鋅是市售催化劑。2、穩定劑的制備通過正交試驗設計(L9)篩選最佳物料配比，結果如下表:玉米油、實驗序號蓖麻油、棕櫚油生物質提取物(%)抗氧劑(%)抗爆劑(%)C16-18月旨肪多元醇(%)蒸汽(kpa)壓辛烷值圃)155584.99094.025101074.99093.835151564.98993.541051074.97593.5<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>各種添加劑均為工業品，C16-18脂肪多元醇購于上海星海企業集團，鈍化劑為T1201金屬鈍化劑，購于淄博惠華化工有限公司。從以上試驗結果可以看出，生物質的含量是影響蒸汽壓的主要因素，加入的生物質量越多蒸汽壓越低，當其含量大于15%時，蒸汽壓可以達到國標汽油質量要求；多元醇和抗爆劑的含量則影響其辛烷值，當多元醇含量大于59%、抗暴劑的含量大于10%或者多元醇含量大于84%、抗暴劑的含量大于5%時辛垸值大于93.7。綜合考慮各種影響因素，第九組實驗數據是全部試驗中的最優結果。按此配比，分別選取玉米油、蓖麻油、棕櫚油等生物質提取物的混合物，脂肪多元醇，二茂鐵基配位化合物，抗氧劑，抗爆劑、鈍化劑，在配制時分為三組，一組先將不易溶于石化油類的生物質提取物，溶于脂肪多元醇；二組將抗氧化劑和金屬鈍化劑相溶，三組抗爆劑。然后依次加入反應釜中，充分攪拌即成為具有抗爆和降低蒸汽壓綜合作用的復合穩定劑。3、清潔燃油助劑的配制將配制好的復合穩定劑按1-25%。重量比加入到改性后的碳五中，攪拌10分鐘，均勻混合，制成本發明清潔燃油助劑。4、復合汽油燃料的配制春夏季節燃油助劑與93tt汽油以1:l重量比混合；秋冬季節燃油助劑與93ft汽油以1.6:l重量比混合均勻。將本發明復合汽油燃料進行性能試驗。實際應用中，車用汽油性能有如下要求1、良好的抗爆性；2、適當的蒸發性；3、良好的抗氧化安定性；4、良好的抗腐蝕性及一定的環保要求。.(1)、成品檢驗將本發明清潔燃油助劑以1:1重量比加到93tt車用汽油中，混合成新的車用燃油。經國家乙醇汽油質量監督檢測中心檢測，完全符合93tt汽油的國家標準(GB17930-2006)。(2)、成品內燃機臺架試驗國家機械工業內燃機油品檢驗評定中心(設在天津大學國家內燃機重點實驗室)用本發明清潔燃油助劑以50%重量比加入國家標準的93tt汽油制成清潔燃油，進行了發動機臺架試驗，評定結論如下加入本發明燃油助劑的93tt汽油與原93tt汽油運行50h前后性能對比表明加入本發明燃油助劑的93ft汽油在汽車上運行50h后，最大功率和平均功率、最大扭矩和平均扭矩下降率均較93#汽油少，最低油耗率和平均油耗率上升率與93tt汽油的相同。加入本發明燃油助劑的93#汽油與93tt汽油同一臺機速度特性對比表明燃油助劑最大功率、最大扭矩、平均功率、平均扭矩、最低油耗率、外特性上各點平均油耗率均好于和相當于93ft汽油。l小時穩定性對比試驗結果表明燃油助劑運行平穩，波動率較93ft汽油小。加入本發明燃油助劑的93ft汽油與931l汽油排放對比試驗表明加入本發明燃油助劑的93tt汽油HC和C0較93tt汽油大幅下降，燃油助劑在排放性能上具有較大的優勢。加入本發明燃油助劑的93ft汽油與93tt汽油清凈性對比評定表明本發明氣缸內油清凈性略好于93tt汽油，而氣門積炭明顯示少于93ft汽油。加入本發明燃油助劑的93tt汽油運行50h后，活塞、活塞環、氣缸、凸輪等運動件磨損不大，與93tt汽油相當。加入本發明燃油助劑的93tt汽油色度透亮、相溶性好、氣味小，在發動機使用中表現出良好的動力性、經濟性和低排放性能。(3)產品潤滑油、清凈性評定試驗由國家機械工藝內燃機油品檢驗評定中心用93tt國標汽油以1:1重量比加入本發明清潔燃油助劑，然后進行試驗評定，其評定結論是潤滑性評定結果表明其潤滑性指數LTX^05，初始扭矩指數IIX=100，故燃油助劑潤滑性優于93tt汽油。清凈性評定結果表明清凈性指數DD^102，活塞裙部漆膜VIX=101，故燃油助劑清凈性優于931l汽油。(4)本發明清潔燃油助劑車輛行駛應用試驗本發明清潔燃油助劑和93H國標汽油各50%重量比相溶后作為車用燃料，對六個單位30多輛不同品牌的轎車進行了試用，試用單位的反饋意見一致認為使用上述原料汽車起步、加速快，上坡有勁，在各種時速的情況下沒有爆震、氣阻現象，與使用純93tt汽油沒有不同感覺，甚至好于93tt汽油。試驗樣品存放19個月仍未見分層、混蝕現象，晶瑩透亮。本發明原料豐富、技術成熟、清潔環保、易于推廣、普及，符合國家節能減排的基本國策，對于國家能源安全具有重要意義。權利要求1、一種汽車用復合燃油，由燃油助劑與汽油混配而成，其特征在于，燃油助劑與汽油以1-1.6:1重量比混配；燃油助劑由改性碳五和穩定劑組成，穩定劑加入量為改性碳五重量的1-25‰，穩定劑主要成份為玉米油、蓖麻油、棕櫚油生物質提取物111比例混合物15％，C12-18脂肪多元醇59.9％，抗氧劑叔丁基對苯二酚5％和二仲丁基對苯二胺10％，抗爆劑乙基叔丁基醚5％和二茂鐵基配位化合物5％，鈍化劑0.1％，各組分以重量百分比計。2、如權利要求l所述的汽車用復合燃油，其特征在于，改性碳五經過如下處理在反應釜中加入順酐，加熱熔化后，向其中加入混合碳五，反應放熱后，加入催化劑，保持反應溫度為80-9(TC，反應2-3小時，將固液分離，取液體產物即為改性碳五。全文摘要一種汽車復合燃油，屬汽車燃油
技術領域：
，該汽車燃油品由燃油助劑與汽油復配而成，燃油助劑由玉米油、蓖麻油、棕櫚油等生物質提取物的混合物、脂肪多元醇、抗氧劑、抗爆劑、鈍化劑及改性碳五等以一定比例混合而成；該復合汽油燃料品不僅可以部分替代汽油，而且可以提高汽油性能，使其燃燒更為充分并減少發動機內結焦積碳和尾氣中有害物質排放。該產品經國家乙醇汽油質量監督檢測中心檢驗達到國家標準。文檔編號C10L1/10GK101386798SQ20081023059公開日2009年3月18日申請日期2008年10月27日優先權日2008年10月27日發明者侯益民,夏向汝,夏學信,張占倉,黃敬洛申請人:河南省科學院