[发明专利]一种可再生的甲基低碳清洁柴油添加剂

说明书

技术领域

本发明属于车用新能源领域，具体涉及由聚甲氧基二甲醚(DMM3-8)为基料的一种可再生的甲基低碳清洁柴油添加剂(以下简称“柴油添加剂”)，使用本发明柴油添加剂调和而成的清洁柴油称为甲基低碳清洁柴油(以下简称“甲基柴油”)。

背景技术

聚甲氧基二甲醚(Polyoxymethylene dimethyl ethers，简称PODE或DMMn，下同)，又名聚甲醛二甲醚、聚氧亚甲基二甲醚、聚甲氧基甲缩醛，是一类以二甲氧基甲烷为母体、亚甲氧基为主链的低分子量缩醛类聚合物，其通式表示为：CH3O(CH2O)nCH3(其中，n≥1的整数，一般取值在8以下，本发明申请均指DMM3～8，即n在3～8之间)。

据公开资料(如2013.08.19中国化工报第一版及随后的系列报道)，DMMn可作为清洁柴油调和组分，物性与柴油相近，调和到柴油中使用不需要对车辆发动机供油系统进行改造。其十六烷值高达76，含氧量47％～50％，无硫无芳烃，在柴油中调和5％～15％，能显著降低柴油冷滤点，可改善柴油在发动机中的燃烧质量，提高热效率，显著减少尾气污染物排放(见表1-3)。

聚甲氧基二甲醚DMMn在国内外报道提及的工艺制备路线有多种。其中以甲醇制聚甲氧基二甲醚(简称“MTCD技术”)较典型，用来源丰富、价格低廉的甲醇作为唯一原料，首先制备甲醛然后再合成甲缩醛、多聚甲醛，并最终合成出DMMn；生产1吨DMMn产品需要大约1.4吨甲醇。

目前我国甲醇产能已严重过剩，特别是近年使用大量的煤层气、焦炉气或劣质煤做原料来生产甲醇，变废为宝，资源得到了充分利用，又使甲醇的成本大幅降低，为生产聚甲氧基二甲醚提供足够的原料。

从中远期看，我国18亿亩耕地、大量的非农用地和林业资源，每年产生的农林废弃物在10亿吨以上，这是一笔巨大的可生产亿吨甲醇的宝贵的可再生资源，可在我国各地县源源不断地转化为可再生的DMMn，进而调和成甲基柴油。

使用调和部分聚甲氧基二甲醚的柴油整车实验报告(按GB-3847-2005进行 检测)，见表1：

表1

名称 实际最大轮边功率(kw) 烟度(％) 0#柴油(无DMMn添加) 39.88   5％DMMn+95％0#柴油 43.15 -17.8 10％DMMn+90％0#柴油 42.79 -27.7 15％DMMn+85％0#柴油 42.66 -46.1

使用调和部分聚甲氧基二甲醚的柴油发动机台架实验报告(按GB18276-2000进行检测)，见表2：

表2

使用调和部分聚甲氧基二甲醚的柴油发动机台架实验报告(按GB17691-2005进行检测)，见表3：

表3

据环保部发布，2012年全国机动车排放污染物资料见表4：

表4

由表4数据可见，目前大量使用的柴油车及国标柴油，在我国汽车大气污染物排放中氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)的贡献率已分别高达70％和90％，实现柴油的低碳化和清洁燃烧已迫在眉睫。