[发明专利]合成柴油

说明书

本发明涉及人工合成柴油及其制备方法。

近几年国外出现了人工合成柴油，国内也有人利用甲醇、磺化油、汽油合成人工柴油，如专利申请号为89106267.X，名称为“用于高寒地区的合成柴油”的专利技术，但其未达到完善和成熟，以甲醇或精焦油部分或全部替代油作发动机燃料（在烃类燃料基础上）虽有一系列优点，如更有效地利用发动机燃料，燃烧过程具有最低的环境污染等等，但是，这种混合液油，即醇类（10-15%）与汽油或煤油的混合物，存在着分层的严重缺陷，因而也不能有效地中合油中的酸;而且，由于配方不合理，缺少应有的助燃剂，其十六烷值低，所以不易着火;另外，由于采用氢氧化钠作为中和剂，而对设备有严重的腐蚀作用;除上述缺点外，这种油燃烧后灰分大;又因采用磷化物作清净剂和分散剂，使用于车辆时会使排气触煤中毒。

鉴于现有人工合成柴油的上述缺点，本发明提出一组完全符合国家标准GB252-64，具有优良使用性能的新型合成柴油。

本发明的主要目的是提供一种合成柴油，它采用低廉煤渣转化为甲醇和精焦油，再以重苯及煤油复合经特殊处理而成。

本发明的又一目的是提供一种合成柴油，它在上述基本组分基础上，加入异丁醇作为互溶剂，以解决混合油液的分层问题。

本发明的另一目的是在上述合成柴油基础上加入硝酸烷基酯以提高合成柴油的十六烷值。

本发明的又一目的是在上述合成柴油中加入有机碱添加剂用以中和油中酸，以避免对设备的腐蚀。

本发明的再一目的是在上述合成柴油中加入油溶性有机金属盐作为助燃剂和加入丁二酰亚胺作为分散剂，以降低燃烧后的灰分。

本发明进一步的目的是在上述合成柴油中加入烷基苯磺酸盐作为清净剂，以有效地清除燃烧后附着于设备上沉积物。

本发明人工合成柴油的主体是甲醇、精焦油、重苯和煤油等非石油裂解产物;

为解决醇类和汽油或煤油混合时的分层问题，加入羰基合成产物异丁醇作为互溶剂，促进醇油混溶而不使合成柴油分层;

为克服合成柴油十六烷值低的缺点，本发明加入以硝酸烷基酯为主的十六烷值改进剂，一般使用硝酸异丙酯、硝酸戊酯、硝酸异辛酯等，正常添加量为1.0-7.5%（容积比），十六烷值可提高12-20。

在防止设备腐蚀方面，为防止含硫量较高（如0.3-10%）的燃料对发动机形成严重腐蚀，本发明使用高碱性添加剂，常用的有高碱性烷基酚钙，硫化高碱性烷基酚钙，高碱性烷基水扬酸钙，高碱性磺酸盐，其碱金属含量是一般相应类型清净剂的含量的3-5倍，碱金属可以是钙、镁和钡，主要是钙。

本发明还添加了丁二酰亚胺作为分散剂，它使合成柴油燃烧后没有灰分，故又称无灰分散剂，其用量可达10-100PPM。加入这种分散剂后使油成为胶体溶液状态，具有良好的分散性能，从而不会形成油泥堵塞机油滤清器和输送机油的管路。

另外，由于近年来车型的改进，增加曲轴箱通风装置和排气循环装置，使汽化器中的沉积物有进一步增多的现象，必须添加清净剂和分散剂确保发动机的正常工作，过去都是采用磷化物，因而对排气触煤的使用寿命有影响，为此，本发明使用烷基苯磺酸盐（钙盐、钡盐和镁盐），使用量为100-200PPM，它是一种能有效地除掉发动机燃烧室和活塞表面上形成的沉积物的清净剂，并且不会使触煤中毒失活。

本发明又针对合成柴油灰分含量高这一特点，添加了助燃剂以减少燃烧后灰分和改善燃烧性能，从而减少冒黑烟和结碳等弊病，所用助燃剂为油溶性有机金属盐，如环烷酸钴，环烷酸钙和环烷酸钡盐，一般添加量为0.02-0.2%（容量）。

本发明几种人工合成柴油实施例的配方如下：

实施例一

重苯（C₆H₆，180℃前馏出量91-93%） 35-60%

煤油（C₁₀-C₁₃，馏份在190-230℃） 25-45%

CH₂-CH-（CH₂）nCOO

环烷酸钡

0.1-0.2%

高碱性烷基酚钙    0.02-0.2%

PFA-55MB（商品名）    0.1%

PFA-55MB是著名抗冻剂，其组分为：

乙二醇单甲醚90%，丙三醇10%

按上述配方可生产出相当于国家标准GB252-64中的35-40号标准柴油，可用于高寒地区。

实施例二

精焦油（馏份在190-270℃）    25-35%

煤油（馏份在190-230℃）    20-25%