[其他]代用燃料人工合成汽油及合成方法

说明书

本发明是以甲醇为主要原料以及少量的苯和一些有机、无机添加剂而合成的代用汽油，属于人工合成液体燃料的技术领域。

众所周知，目前使用的汽油，主要是从石油中提炼出来的，随着工业和交通运输业的迅速发展，汽油的需求量也迅速增长。由于地下的石油储藏量毕竟有限，石油资源的大量开采，就可能会面临枯竭的危险，同时由于油层开采深度的增大，石油开采的投资和成本也随之增大。70年代初期开始，原油价格猛涨，而且在世界范围内数次出现了石油危机。当前石油化学工业的飞跃发展，今后大量石油将用来生产石油化工产品。这就不可避免地必将进一步激化石油的供求矛盾。

因此，从长远的观点来看，寻求一种理想的汽油代用品，已成为当代科学技术领域中的重要研究课题之一。以合成汽油作为燃料替代部分液体石油燃料，可以缓和汽油供应的紧张状况，系解决业已开始激化的石油供需矛盾的主要方向。而且由于地下石油的地理分布不均匀，带来了石油运输等方面的很多问题及昂贵费用，并一定程度威胁着缺油国家的经济发展，合成液体燃料的代用，有利于就地取材、减少运输，还有利于推进化学工业的发展。

探索人工合成液体燃料，已有数十年的历史，许多国家都注入了较大的科研力量。当前人造液体燃料工业已有了很大的发展，在生产工艺方面，从最老的油页岩和褐煤半焦化过程，发展到煤炭在高温高压下加氢作用的液化过程中，对煤的加氢热解过程及催化剂催化过程的研究，都取得了很大程度的改进和简化。近年来，许多国家还对CO和H〈`;;2`〉合成反应的新型催化剂广泛地进行了探索。总之，一些比较重视人造液体燃料的国家，研究制定的生产过程已达数十种之多。然而，迄今还没有一种能在大规模的生产中得到应用，人造液体燃料的性能和质量，其生产成本和经济性，均还不能和石油燃料相抗衡。

以甲醇为主要原料的合成液体燃料的研究，也取得了较大的进展，并已在一些国家生产和应用，但是在性能和质量方面还不够理想，辛烷值低，通常是以40%以上天然汽油渗合后使用，如1982年美国专利（U、S、P，4、336、032）中的甲醇含量也只占30-60%故其经济性方面也存在局限性。

本发明的目的就在于提供一种以来源充足的甲醇为主要原料的人工合成液体燃料，藉以解决石油的供需矛盾。

本发明的人工合成汽油，是以甲醇为主要原料和一定量的苯或粗苯以及多种少量的添加剂而合成的液体燃料，和现有技术相比，本发明的主要特点是合成汽油中的甲醇含量为40%以上，可以达到90%，且辛烷值高，使用性能和经济性均能与天然汽油相抗衡。这就充分显示出本发明的合成汽油的经济意义。

合成汽油中的甲醇含量可以在相当大的范围变化，当甲醇含量为90%时，只添加苯和多种少量的添加剂，及适量的异丙基苯，当甲醇含量取低限时，则可以由溶剂汽油作为补充。异丙基苯和溶剂汽油都有助燃和提高爆发力，推动力以及提高爬坡、载重性能，异丙基苯还有防乳化作用，均有利于提高本发明合成汽油的性能。

合成汽油中作为助燃剂的苯，主要用以提高合成汽油的辛烷值，并能促进各种添加剂互溶。但其含量不宜过高，否则燃烧后可能造成对环境的污染，本发明把苯含量控制在2-6%（重量）的范围内，一般为4%以下，可根据使用环境的温度加以增减。通常均可采用粗苯，而当合成辛烷值相当于80^＃以上的汽油时，则需用甲苯或二甲苯。

本发明的人工合成汽油的质量和性能，还主要取决于使用添加剂的种类及其添加量，本发明中添加的有丙酮、乙酸乙酯及四氯化碳。丙酮具有提高辛烷值和助燃作用，用以提高车速，且有润滑功能，防止机件磨损，丙酮还对合成汽油产品的色泽有使清亮透明的作用。添加乙酸乙酯也有助燃、提高车速和爆发力的作用，还具有使合成汽油的比重减轻和降低其挥发度以及防冻、能使在低温下使用的作用。添加四氯化碳的主要功用是促进各种溶剂互溶，解决合成汽油的分层及防止起油团的作用。上述三种添加剂的添加量均在0.1-1%（重量）的范围内，根据合成汽油的辛烷值要求以及使用环境温度而加以增减。

本发明中的添加剂还有少量的叔丁醇、三氮茚、硅酸钠、二茂铁以及异辛烷添加剂。这些添加剂都有助燃作用。此外，叔丁醇还有提高车速和爬坡性能的推动作用及防止气阻作用;三氮茚也有推动、润滑功能，防止机件磨损;硅酸钠具有提高车速、爬坡的推动作用，还有促进互溶作用;二茂铁能使合成汽油的整体比重减轻及降低其腐蚀性作用;异辛烷添加剂还具有使合成汽油能长期存放而不改变其性能的作用。上述五种添加剂的添加量均在0.01-0.5%（重量）的范围内。