[发明专利]一种高质量掺混醇基燃料及其制备方法和应用

说明书

本发明提出了一种高质量掺混醇基燃料，由以下原料按重量份制备而成：甲醇10‑30份；乙醇20‑30份；二甲醚5‑25份；柴油60‑80份；脂肪酸烷基酯10‑20份；复配十六烷基改进剂1‑5份；吐温0.5‑3.5份；卵磷脂1‑3份；分散剂2‑7份；稳定剂1‑6份；所述复配十六烷基改进剂由碳酸2‑甲基己酯、碳酸异辛酯、磷酸正壬酯按比例混合而成。本发明将甲醇、乙醇、二甲醚和脂肪酸烷基酯混合掺混至柴油中，使得掺混柴油的NOx、CO、PM和HC的排放量大大降低，同时不影响其动力性，在机车中能够正常使用。本发明制备的高质量掺混醇基燃料具有较高的十六烷值，良好的抗爆性能，使用更安全，节省燃料，性能更优。

技术领域

本发明涉及液体燃料技术领域，具体涉及一种高质量掺混醇基燃料。

背景技术

含氧燃料可以部分替代柴油，而且能减少燃烧的排放污染物。目前研究较多的含氧燃料有：甲醇、乙醇、二甲醚和生物柴油。如乙醇含有34.8％的氧，燃烧时理论上所需的空气接近柴油的一半，柴油掺混乙醇可以减少燃烧过程中局部混合气过浓的问题，改善燃烧，从而降低柴油机的碳烟排放。

低比例含醇燃料在我国油品市场销量不断扩大，高比例含醇燃料进入试验性推广阶段。现今含醇燃料掺混使用馏程为30℃～205℃国标汽油。由于汽油馏程相对固定，当和甲醇、乙醇掺混后制备的含醇燃料理化指标的馏程、雷德饱和蒸汽压(RVP)，相分离温度不易调整。发动机在不同地区如海拔高度、大气压的高低、环境温度的变化都会对发动机的多种技术特性产生一定影响，严重时发动机不能平稳可靠的运转。进而导致安全系数增大，而通过实验研究，含醇燃料要满足我国全疆域，全天候的条件，必须对配方和理化指标进行调整达到推广区域的标准。进而满足发动机的正常运行，提高发动机的运行性能，目前对于这种标准的制备是采用不同的原料配比，使得配制出来的原料能够满足当地区域的需求。

针对乙醇/柴油混合燃料的燃烧与排放，国内外进行了大量的研究工作。立陶宛农业大学的Gvidonas Labeckas研究了直喷式柴油机燃用乙醇/汽油同菜籽油混合燃料的排放特性。结果表明，NOx排放随着乙醇掺混量的增加而增加，全负荷时，10％汽油/菜籽油的CO排放和烟度比10％乙醇/菜籽油的分别低47.8％和7％；单独掺混乙醇的小时C排放低于掺混汽油或乙醇/汽油的小时C排放。巴西菲亚特汽车测试中心在B20调合生物柴油中添加乙醇，研究了这种混合燃料的燃烧与排放的变化规律。结果表明，掺混乙醇能够有效降低NOx和CO2排放，但CO、PM、小时C排放有所增加。清华大学的陈虎等人研究了乙醇/甲酯/柴油对柴油机性能燃烧和排放特性的影响。结果表明，燃用含氧燃料的动力性有所下降，乙醇含量越多，滞燃期越长，烟度和微粒排放降低。天津大学的何邦全等人对比分析了柴油机分别燃用柴油、乙醇/柴油/甲酯混合燃料、乙醇/甲酯混合燃料和纯甲酯燃料时的燃烧和排放特性。结果表明，燃用含氧燃料可以明显降低柴油机烟度；掺混乙醇后着火时刻延迟，T小时C排放增加。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供一种高质量掺混醇基燃料及其制备方法和应用，其目的在于，提供一种高质量掺混醇基燃料，通过将甲醇、乙醇、二甲醚和脂肪酸烷基酯以合适比例混合掺混至柴油，使得掺混柴油的NOx、CO、PM和HC的排放量大大降低，同时不影响其动力性，在机车中能够正常使用；通过添加复配的十六烷值改进剂，替代传统的硝酸酯，增强其抗爆性能，使用更安全，节省燃料，性能更优。

本发明提供一种高质量掺混醇基燃料，由以下原料按重量份制备而成：

甲醇10-30份；

乙醇20-30份；

二甲醚5-25份；

柴油60-80份；

脂肪酸烷基酯10-20份；

复配十六烷基改进剂1-5份；

吐温0.5-3.5份；

卵磷脂1-3份；