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醇基燃料发明专利说明书

第一篇：醇基燃料发明专利说明书说明书一种醇基（车用）燃料及其制作方法技术领域本发明是涉及醇基（车用）燃料的工艺，属于车用替代燃料的生产方法。背景技术随着社会经济的持续发展，石油产品消耗的不断增加，自然资源逐渐枯竭与匮乏，再由于我国经济的高速发展，社会及私家车辆的大量增加，汽车尾气的大量排放已危及人民健康和生命安全，在人类面临能源短缺与环境危机的关键时刻，寻找洁净替代能源已成为世界科技界研究攻关的重点课题。能源危机以来，世界各国都在寻求替代石油的新能源。美国能源研究与发展署研究认为，甲醇是最有希望的内燃机替代燃料。甲醇辛烷值112，相当于112号汽油，分子量32，含氧量50%，沸点64.51℃，闪点11℃，自燃点460℃，汽化潜热1100MJ/kg，热值19.6ML/kg，空燃比6.45，空燃混合气热值比汽油稍低，因此在使用时不需要再掺加三羟基甲基戊基锰、四乙基铅、甲基叔丁基醚等燃烧后对环境污染大的化合物。其毒性与汽油一样，均属中等毒性，国内外已有大量科学结论证实，汽油和醇对生态的影响，用百分比衡量，汽油为100，乙醇为50，甲醇为30，甲醇的致毒性低于石油燃料，在地上和水中比汽、柴油易分散，降解速度与汽柴油比差几个数量级，甲醇燃料排放没有致癌变的苯，污染排放物优于汽油。具有原料易购，成本低廉，便于放大生产的特点。二甲醚是一种无色、无味、无毒的有机化合物，分子量46，含氧量35，空燃比为9，沸点-25℃，熔点-185.5℃，闪点-41.4℃，自燃点350℃，空燃混合气热值比柴油高，十六烷值为60，尾气排放中一氧化碳、氢碳化合物比汽油分别低55%和86%，是具有超洁净燃烧，高洁净排放的环境友好型燃料，是被国际公认的“超洁净替代能源”。目前市场上有M5、M15、M30、M45、M60、M85、M100等型号的甲醇汽油。但作为内燃机的替代能源，都存在下述技术性问题：1．分层问题，也就是中大比例甲醇与汽油的混溶性；2．低温启动问题；3．高温气阻问题；4．热值低的问题；5．汽车零部件腐蚀性问题；6．溶胀性问题；以原料丰富、生产工艺技术成熟的甲醇及其衍生物为主，通过特殊的化学改性和油品综合性能的多元混配以及其它措施，使得在中大比例使用甲醇的情况下，不改变现有汽车发动机，仍然发挥甲醇辛烷值、含氧多、燃烧安全、环保效果好的优点，同时克服其热值低以及其它一些缺点，为在原有汽车上方便地大规模使用以甲醇为主的醇类及其衍生物醚类，替代车用石油成品油。不论单烧或掺烧，均具有燃烧效率高、污染排放低、有效清除积碳等优点，因此其应用前景十分广阔。本项目解决了醇类、轻烃类的复合以及抗水互溶清净稳定的技术难题。为此，我们在基本理论和反应机理应用方面提出了有机溶液的相平衡、汽液平衡理论用以指导复合改性剂、新型微乳清净稳定剂的研发。四、发明内容本发明公开了一种高清洁醇基（车用）燃料及其生产方法，所述的高清洁醇基（车用）燃料由下述配方按重量百分比组成：甲醇15～80%、二甲醚5～40%、叔丁醇0.1～0.5%、十二醇0.2～1.0%、乙醚0.8～1.2%、辛基酚聚氧乙烯醚0.1～0.5%、高级脂肪酸0.3～1.0%、六次甲基四胺0.1～0.5‰、高纯水3%～10%。该产品无论在单烧或与其它车用燃料掺烧，都能使燃料的性能保持稳定，且达到抗震性能好、动力性强、燃烧充分、易启动、不气阻、不分层、耗油量低、清洁环保等特点，解决了点燃式发动机在多元燃料使用上的通用性。本发明充分考虑到甲醇汽油在实际使用中存在的以下问题（分层问题、低温启动难、气阻、低热值、腐蚀性与溶胀性等问题），在以甲醇与二甲醚为主要原料的前提下，结合微乳与增溶理论，达到体系的稳定性。Ａ、抗水互溶合成理论的创新本发明最显著的创新点就在于应用增溶理论，降低界面张力、稳定乳化液体系，以高纯水作为辛烷值的改进剂与助燃清净剂，创造性实现以水代油，节约能源之目的。增溶技术是通过表面活性剂（Surfasant）和等链长的极性有机物，也称为助表面活性剂（Cosurfasant）。提高体系中表面活性剂浓度，以达到临界胶束浓度cmc，使被增溶物从不溶解状态变成能进入胶束中，化学势下降、自由能降低，使水、油、表面活性剂按适当比例混和，自发形成各向同性、透明、热力学稳定的分散体系，形成的醇基燃料清澈透明、均一稳定，彻底克服了甲醇汽油分层的缺点，储存稳定性好，放置时间长达6个月以上不分层。技术成果的先进性总结：1、解决了甲醇与汽油混溶，助溶剂成本过高，经济性差的缺点，创造性实现醇基（车用）燃料成本仅为乙醇汽油、汽油、甲醇汽油的30～50%。2、解决了中醇（M15～30）汽油，替代比仅为1.6～1.65的技术难题，创造性实现了30%醇基（车用）燃料与汽油、20%醇基（车用）燃料与乙醇汽油混合掺烧，动力明显提高，油耗