[发明专利]一种合成甲醇柴油的方法

说明书

本发明公开了一种合成甲醇柴油的配方及其方法，由轻质煤焦油、甲醇、航空煤油、煤油、乙酸乙酯、二茂铁、异丁醇、丙二醇、碳酸二甲酯和丙二醇甲醚组成；合成方法为先将异丁醇、丙二醇和丙二醇甲醚加入甲醇中；再将航空煤油与煤油的混合溶液中加入步骤一得到的变性甲醇中，在150‑225℃和1‑1.5Mpa条件下搅拌均匀；然后将乙酸乙酯和碳酸二甲酯加入轻质煤焦油中；最后将步骤二和步骤三得到的产物混合，加入二茂铁，在50‑90℃和1‑1.5Mpa条件下搅拌均匀。本发明原料廉价易得，成本低，工艺简单，反应条件温和，能耗低，无后处理，绿色环保，产物的收率高至99.9%，产率高、品质好。

技术领域

本发明属于燃料技术领域，具体涉及一种甲醇柴油及其合成方法。

背景技术

随着经济的发展，石油后备资源不足的问题已充分显现，石油类燃料的大量消耗及其造成的大气污染是急需解决的问题，解决办法是用代用燃料部分代替传统燃料，开发煤制燃料是解决此问题的一条重要途径。在现有替代能源中，与柴油相比，同时具有资源广泛性、易获得性、方便输运性、费用可接受性的唯有甲醇，同时甲醇也是世界公认的清洁燃料。从其众多特点来看，现阶段甲醇柴油作为以后的替代环保型燃料上具有相当大的物性优势。

目前市面上也有一些醇基燃料，但这些燃料无法长时间保存，稳定性不够，尤其不能允许有水加入，哪怕极微量的水分侵入，也会在储存、运输、使用期间乳化分层，不易被点燃且具有腐蚀性。这些醇基燃料的合成过程通常要加大量的添加剂，提高了固有成本，而且工艺繁琐，并对添加剂的用量要求特别精准，有偏差即无法得到目标产物。

发明内容

本发明的目的是提供合成甲醇柴油的配方和方法，以解决上述问题，提供一种工艺简单、反应条件温和、反应效率高、能耗低、经济环保的甲醇柴油及其合成方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种甲醇柴油，由以下体积百分比原料组成：轻质煤焦油40%-70%、甲醇5%-18%，余量为助剂；所述助剂由以下体积百分比原料组成：航空煤油3%-20%、煤油2%-20%、乙酸乙酯5%-35%、二茂铁0.1%-3%、异丁醇0.2%-9%、丙二醇0.3%-9%、碳酸二甲酯0.5%-10%和丙二醇甲醚1%-5%。

合成上述甲醇柴油的方法，包括如下步骤：

步骤一、将异丁醇、丙二醇和丙二醇甲醚加入甲醇中；

步骤二、将航空煤油与煤油的混合溶液中加入步骤一得到的变性甲醇中，在150-225℃和1-1.5Mpa条件下搅拌均匀；温度超过150℃时，变性甲醇与航空煤油的溶解性大幅度提高，由于醇类物质闪点通常低于20℃，恰巧柴油闪点较高，二者混合不仅提高了其安全性能，还增强了燃液动力不足的问题，但在温度超过150℃时，油醇混合物并不具备阻燃成分，极易被点燃；至225℃时达到极限，油醇混合溶液有表面成膜阻燃成分，不易被点燃；超过225℃时无明显变化；压力超过1Mpa时，变性甲醇与航空煤油的溶解性大幅度提高，当温度在150℃、压力超过1MP时，甲醇蒸气压在1385KPa，油醇混合溶液中杂质逐渐减少，纯度缓慢提高且防腐技术处于半解决状态；至1.5Mpa时达到极限，当温度在225℃、压力至1.5MPa时，甲醇蒸气压在4036KPa，油醇混合溶液无明显杂质，纯度已达该实验标准纯度，防腐技术已完全解决。

步骤三、将乙酸乙酯和碳酸二甲酯加入轻质煤焦油中；

步骤四、将步骤二和步骤三得到的产物混合，加入二茂铁，在50-90℃和1-1.5Mpa条件下搅拌均匀。在50-90℃时，溶解性更好、互溶更快，且溶液冷却后不会分成离析、并有效抑制醛酸、解决胶质分散的问题；在1-1.5Mpa时，溶解性更好、互溶速度更快，且溶液冷却后不会分成离析，并保证油醇混合溶液不再次发生变性等情况。

为了进一步实现本发明，步骤一和步骤三均在常温常压下进行。

为了进一步实现本发明，步骤二和步骤四中搅拌转速均为30-60r/min。转速过高可能使溶液乳化，产生反效果。