[发明专利]一种清洁节能柴油

说明书

技术领域

本发明属于石油化工技术领域，涉及一种用于替代柴油的环保型节能柴油。

背景技术

能源枯竭和环境污染是世界面临的严重问题。随着机动车保有量的迅速增长，不仅世界范围内石油系燃料的供需矛盾日益突出，废气排放更成为当今大气污染的主要来源之一。我国城市空气开始呈现煤烟和机动车尾气复合污染的特点，直接影响群众健康。机动车不仅直接排放PM2.5，其排放的氮氧化物、硫氧化物、臭氧、可挥发性有机物，经化学变化成为PM2.5的二次污染物，危害更大。从资源、环境、经济等方面考虑，研究开发清洁替代燃料以及合理利用资源已成为日益突出的现实性问题。

目前有关替代柴油的技术很多，诸如废旧塑料提炼柴油、醇醚柴油、乳化柴油、生物柴油、利用石化副产品合成柴油等等，但现有生产技术普遍存在的不足包括：各原料之间的互溶性差、易分层；有强烈刺激性气味，排放不环保；生产工艺复杂，成本高；多项理化指标不合格(如闪点、凝点、十六烷值等)；油耗高、动力性差；成品油稳定性差，不能与国标柴油混用等。

发明内容

本发明的目的是针对现有市场柴油品质不一、燃烧不充分、碳烟排放超标导致PM2.5等问题，提供一种环保的清洁节能柴油。

本发明提供的清洁节能柴油由以下质量百分比的原料混配制成：

国标柴油70-80%，聚甲氧基二甲醚10-20%，脂肪酸甲酯类生物油5-10%，硝酸异戊酯1-2%，腐蚀抑制剂1-3%，除味剂0.1-1%，降凝剂1-2%。

其中，所述的国标柴油是0#或-10#柴油。

本发明提供的清洁节能柴油中，所述的聚甲氧基二甲醚是以甲醇、甲缩醛和多聚甲醛为原料合成的聚合度为3～8的聚甲氧基二甲醚，其在清洁节能柴油中起着节油助燃剂的作用。

进一步地，所述聚甲氧基二甲醚是以甲醇、甲缩醛和多聚甲醛为原料，以强酸阳离子树脂或酸性分子筛为催化剂，在110-145℃、2-4Mpa条件下反应6-8h制备得到。

本发明中所述组分硝酸异戊酯是作为十六烷值改进剂使用。

本发明清洁节能柴油中的组分腐蚀抑制剂是由十六烷基三甲基溴化铵、磷酸三(2-氯乙基)酯过氧化二异丙苯、2,4,6-三氯异氰酸苯酯、二丁基二硫代氨基甲酸钠、二(N,N-二戊基二硫代氨基甲酸)锌、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯以任意比例调配而成的混合物。

在本发明的清洁节能柴油中还添加有除味剂，所述除味剂可以选用醋酸异丁酯、二甲基丁烷、丁酸乙酯、醋酸乙酯中的任意一种，本发明优选使用醋酸异丁酯。

进而，在清洁节能柴油中还添加有降凝剂，所述降凝剂可以选用丙烯酸醇酯-马来酸酐共聚物类、聚乙烯-醋酸乙烯酯、长链烷基萘中的任意一种，优选地，本发明使用聚乙烯-醋酸乙烯酯。

本发明所述清洁节能柴油可以采用下述方法制备得到：常温常压下，将所述质量百分比的各原料通过加入反应釜中搅拌或管道泵循环调和的方式混合均匀后，静置1-2小时得到成品。

本发明制备的清洁节能柴油产品外观为黄色透明液体，经多次检验，各项指标完全达到或优于国标柴油标准要求。

本发明的清洁节能柴油使用市售国标柴油作为基础油，方便采购及运输。选用的其他各种组分中，脂肪酸甲酯作为一种以动植物油脂为原料制取的生物油，具有可再生性。而通过甲醇制得的下游产品聚甲氧基二甲醚，是改善柴油燃烧、提高十六烷值、提高润滑性、减少CO₂和NOx排放、降低油耗和减少排烟的一种有效添加剂，与传统的含氧化合物甲醇、甲缩醛、二甲醚比较，聚甲氧基二甲醚可以有效降低柴油闪点和十六烷值，降低粘度，从而减少车辆对石油资源的消耗，同时该成分有效利用了煤化工产品甲醇，有利于能源安全且降低了成本，减少了碳烟排放，大大抑制了产生PM2.5的有害气体排放。腐蚀抑制剂的加入是为了抑制普通橡胶溶胀和金属腐蚀，解决含氧化合物对汽车供油系统橡胶件溶胀及金属腐蚀的问题，本发明选用的混合腐蚀抑制剂不仅可以有效抑制清洁节能柴油本身对普通橡胶的溶胀，还对发动机金属部分有一定的缓蚀保护作用。

本发明的清洁节能柴油中由于自含氧，使得燃料充分燃烧，可以明显减少发动机燃烧室的沉积物和腐蚀，从而延长发动机的使用寿命。

本发明的清洁节能柴油与国标柴油比较，平均节油率达到20%且动力强劲，在柴油机满负荷时的烟度可降低50%以上，属于一种清洁柴油，有利于减少大气污染，保护环境。

本发明的清洁节能柴油低温启动性能优良，在-10℃至-35℃时能正常使用。