[发明专利]一种甲醇燃料添加剂及掺混该添加剂的压燃式发动机用甲醇燃料

说明书

本发明公开了一种甲醇燃料添加剂及掺混该添加剂的压燃式发动机用甲醇燃料，甲醇燃料添加剂包括：硝酸异辛酯45‑55％；过氧化二叔丁基20‑30％；草酸二异丁酯和/或草酸二异戊酯5‑15％；二聚亚油酸7‑20％；双戊烯2‑5％；油酸甘油酯0.02％‑0.1％；压燃式发动机用甲醇燃料，由如下体积比的组分构成：甲醇92％‑97％，添加剂3‑8％，甲醇的体积百分比纯度为99.99％，本添加剂有效地提高了甲醇燃料的十六烷值，缩短了甲醇滞燃期并改善了其着火性能，保证了甲醇在压燃式发动机各工况都能稳定着火；减少了其对于发动机系统部件的冲刷磨损，有效提高了系统安全性与可靠性。

技术领域

本发明涉及甲醇燃料添加剂领域，具体为一种甲醇燃料添加剂及掺混该添加剂的压燃式发动机用甲醇燃料。

背景技术

传统发动机使用的燃料主要为汽油和柴油，但伴随石油资源日益短缺和排放法规日益严格，发动机清洁代用燃料的开发与应用迫在眉睫。甲醇具有含氧量高、燃烧速度快等特点，能显著改善发动机缸内燃烧过程，提高燃烧效率，有效降低碳烟颗粒物的排放，同时甲醇的分子量小，碳氢比小，相同质量的燃料燃烧后会生成更少的水和CO₂。生产甲醇的原料主要是煤、天然气、煤层气、焦炉气等，特别是利用高硫劣质煤和焦炉气生产甲醇，既可以实现资源的综合利用又可以减少环境污染。相较于汽油机，柴油机等压燃式发动机的热效率更高，但由于甲醇的十六烷值仅为3-5，其滞燃期较长，因此甲醇在压燃式发动机大部分运行工况下都无法实现稳定着火；其次甲醇对发动机系统的铁铜铝镍等金属部件具有电化学腐蚀作用，而对橡胶、塑料等非金属部件则具有溶胀腐蚀作用；此外，由于甲醇的粘度较低，其润滑性较差，因而对发动机的输运系统具有一定的磨损冲刷作用。因而目前甲醇在压燃式发动机上的使用主要是与柴油等高十六烷值燃料混合使用，但由于甲醇与柴油不互溶，其替代比非常低，并且需要加乳化剂或共溶剂，即使是采用甲醇柴油双燃料喷射系统，甲醇的替代比最高仍仅为85％。中国专利 CN02109072.6公开的“代替柴油的清洁燃料”，其主要成分包括溶剂油、甲醇、C₁₇、水、二甲醚和硝酸戊酯等，其中甲醇占比较少(仅为20-35％)，因此它的替代作用不强，此外其溶剂油与C₁₇的占比较高(约为55-75％)，因而其价格也较高，该燃料中还含有2-5％的水，因此其容易对发动机金属部件产生腐蚀。

中国专利CN202110168237.0公开的“一种燃料添加剂及甲醇燃料”，其中甲醇的质量分数达到了92％，其添加剂成分十分复杂，包括2－甲基－2－丁醇，二乙基二硫代氨基甲酸钠，丁三醇三硝酸脂，三羟甲基丙烷三辛酸酯，甲基叔丁基醚，辛基酚聚氧乙烯醚，亚磷酸苯基二-2-乙基己酯，肌醇六磷酸，聚异丁烯胺，2－巯基苯并噻唑等，但其只改善了甲醇低温下的相分离现象，而没有解决甲醇在使用过程中对于发动机系统造成的腐蚀及磨损问题，同时也忽略了甲醇十六烷值较低造成的启动困难问题。目前在压燃式发动机领域真正以甲醇为主要成分(替代比90％以上)的真正意义上的甲醇燃料尚有待开发。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种甲醇燃料添加剂及掺混该添加剂的压燃式发动机用甲醇燃料，该添加剂可使压燃式发动机用甲醇燃料中甲醇占比达到92％以上，并保证甲醇在发动机各工况都能稳定着火，减少其对发动机系统部件的腐蚀和冲刷磨损。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种甲醇燃料添加剂，由如下体积比的组分构成且各组分的体积百分比纯度至少为 99.9％：

硝酸异辛酯45-55％；过氧化二叔丁基20-30％；草酸二异丁酯和/或草酸二异戊酯5-15％；二聚亚油酸7-20％；双戊烯2-5％；油酸甘油酯0.02％-0.1％。

一种压燃式发动机用甲醇燃料，由如下体积比的组分构成：

甲醇92％-97％，添加剂3-8％，甲醇的体积百分比纯度为99.99％。

本发明的有益效果如下：