[发明专利]生物基甲醇汽油抗爆降气阻剂及其制备方法

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抗爆降气阻剂及其制备方法。

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。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。目前，汽车发动机代用燃料以甲醇汽油为主，甲醇不含芳香族、也不含硫，有利于防止空气污染，对环境有利。但汽油中随着甲醇的掺入，在汽车的运行过程中，甲醇汽油以喷射状态进入内燃机，停车后，由于内部温度较高不易降下来，甲醇汽油迅速蒸发，在油箱和喷射嘴间形成一段气体。单独使用汽油时，由于饱和蒸汽压较低，形成的气体浓度不大，气阻现象很弱。但甲醇汽油不一样，由于甲醇和汽油相互作用成正偏差，形成低恒沸点，饱和蒸汽压较高，其形成的气体浓度大，易产生气阻现象，阻碍了油箱和喷射嘴的连通，从而使供油中断，发动机无法正常工作。对于甲醇汽油的推广应用，首要解决的是降低饱和蒸汽压，防止高温气阻效应。

目前普遍使用的抗爆降气阻剂有甲基叔丁基醚(MTBE)、叔丁醇(TBA)、甲基环戊二烯三羰基锰(MMT)及环戊二烯基铁(二茂铁)；由于加入MTBE之后汽油在燃烧过程中各成分的配比达到较好的调和状态，从而提高了汽油的辛烷值，因此MTBE在汽油高辛烷值调和组分中独占鳌头，但MTBE是一种持久性难降解的物质，会对水源构成长久持续的污染，因此，国外已开始禁止使用，国内也面临禁用；叔丁醇(TBA)对人体的毒性较大也将会受到限制；而MMT与二茂铁由于含有受限的金属离子正在被逐步淘汰；为了实现可持续发展，必须采用新型对环境友好的汽油添加剂——生物基添加剂。而石油酵母脂肪酸恰恰具有与MTBE相似的调和作用，使得火焰中主要成分达到最佳配比，从而具备提高辛烷值的功能。生物添加剂的加入，可使苯和甲苯的添加量大大降低，由于生物添加剂和MTBE一样具有在燃烧过程中使得烃类产生异构化和烷基化的变化，从而最终提高了汽油的辛烷值和抗爆性能，降低了饱和蒸汽压，防止了“气堵”。

为解决饱和蒸汽压过高，易产生高温气阻这个首要问题，出现了一些降低甲醇汽油气阻的研究专利。专利号为CN101519610A，在公开的“甲醇汽油添加剂及其制备方法以及甲醇汽油”中，还有CN101880556A、CN101747955A、CN101851534A、CN101033416A、CN101914394A、CN102260548A、CN102146304A及CN101519610A其降低饱和蒸汽压的效果都不错，但均使用了对环境有污染、对人体有危害的MTBE、MMT、二茂铁及TBA等重金属和有毒成份。

发明内容

本发明的目的是提供一种可有效降低甲醇汽油饱和蒸气压、防止高温气阻，添加工艺简单的醇基汽油抗爆降气阻剂。本发明的另一目的是提供不含MTBE、TBA及重金属的醇基汽油抗爆降气阻剂的制备方法。

抗爆降气阻剂的用途与作用：抗震防爆、抑制饱和蒸汽压，解决高温气阻问题。并表示符合国标(GB/T23799-2009)M85车用甲醇汽油标准而配制的抗爆降气阻添加剂。

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皂是通过皂化酵母不饱和脂肪酸而得到的，其脂肪酸提取技术、皂化工艺技术如下：

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。