[发明专利]柴油组合物

说明书

发明背景

发明技术领域

本发明主要涉及一种柴油组合物，尤其是涉及一种含有二甲醚、甲醇和水的柴油组合物。

现有技术描述

作为通过精炼石油制备出的通用烃类柴油的代用燃料品，自本世纪二十年代起，人们一直在考虑通过转化甲烷或煤而获得其它液体燃料，甲醇一直被当作内燃机使用的这样一种代用燃料，它通常是由一氧化碳和氢制取，以往大量地或者由天然气或者由煤制得。一氧化碳基本上也是由任何一种含碳物质制得的，该含碳物质包括农产品、林业产品及许多废弃物。生产甲醇用的原材料供量大及来源广满足了作为内燃机燃料使用增长速度快的要求。但是，甲醇热值即BTU值很低，所以，当采用甲醇作为燃料时，内燃机的工作性能大大下降。

与甲醇相反，二甲醚BTU值较高并且无毒，另外，二甲醚是一种清洁燃料，其燃料气体中基本上无固体颗粒存在。已经有许多方法被披露了，都是用于由从各种原材料如天然气、燃或者基本上所有种含碳物质获取的合成气体生产结合有甲醇和水的二甲醚。这类公开的具体材料有Bell等人的美国专利4,341,069、Van Dijk等人的美国专利5,177,114和已公开的欧洲专利申请0324475及0409086A1，特别是上述最后的两篇欧洲专利申请0324475及0409086A1公开了在这样一种方法中如何控制工艺条件，以便生产具有较高二甲醚与甲醇摩尔比的二甲醚混合物。

在用于生产二甲醚的许多方法中，二甲醚是以一种产品混合物的形式而被生产出来的，该产品混合物也含有甲醇和/或水，而且，在这种产品混合物中，要想从二甲醚中除去甲醚和水就需要有附加的加工步骤。因此，非常理想的是能够采用二甲醚、甲醇和水的混合物即(换言之)粗或未精炼二甲醚直接作为柴油燃料，以便省掉与提纯粗二甲醚相关的上述附加的加工步骤，所以就可以采用直接从合成气体生产这类混合物的加工条件。采用这种方法，可以省掉或者至少可以使对附加的加工步骤如提纯步骤的需求减少到最低程度，而且还能够生产出高效及经济的代用柴油。

也有许多其它有关柴油类的公开材料，这类柴油包括一种二甲醚与甲醇的混合物、一种二甲醚与甲醇及水的混合物、或者一种二甲醚与十六烷值改进剂的混合物，例如，德国专利654,470(1937)介绍了二甲醚与甲醇的混合物，含有5-45％的甲醇(以及55-95％的二甲醚)，作为内燃机的燃料使用，该燃料具有相对高的二甲醚热值可以被利用，同时，避免由于二甲醚在火花点着发动机时出现的震动现象而造成的过度的质量下降。

还有，Norton在美国专利4,422,412介绍了一种柴油组合物，它含有二甲醚、甲醇和水的混合物，其二甲醚含量“最多可达约50％，例如约为5～30％”。通过在出口与内燃机汽缸相连的反应器中使甲醇与二甲醚及水进行催化转化而制备这种混合物。

另外，Norton等人在美国专利4,603,662中介绍了一种柴油组合物，含有至少一种醚、至少一种醇及可选择的附加成分如水或十六烷值改进剂的混合物，该混合物中有“按体积计燃料中醚类含量为5～80％，较好的是5-20％”。该项专利披露，含有二甲醚与甲醇混合物的燃料是一种特别通用的燃料，并且具体说明这种混合物燃料含有：(a)在实施例1和3中按体积计95％的甲醇和5％的二甲醚；以及(b)在实施例5.1中有78％的甲醇和20％的二甲醚。该项专利也包括以下具体说明的醇类与醚类混合物，其所含的醚类至少为50％：(a)在实施例5.9中为80％的(二)异戊醚和20％的甲醇；(b)在实施例6.2中为60％的二正丙醚及40％的甲醇；以及在实施例6.5中为60％的二正丁醚和40％的甲醇。

Levine在美国专利4,892,561中介绍了第一种柴油组合物，含有95-99.9％(wt)的二甲醚和0.1～5％(wt)的十六烷值改进剂；该项专利还介绍了第二种柴油组合物，含有至少50％(wt)的上述第一种柴油，余量为通用的烃类柴油。

但是，到目前为止，一直无人公开下述的由二甲醚、甲醇和水混合的组合物，它含有使所生产的柴油同时具有利于环境保护及良好点火性能所必需的二甲醚、甲醇及水的平衡浓度，不需要进行高成本投入的提纯步骤便可进行经济规模的批量生产，而且，该柴油在贮存及使用时都能以稳定的单一液相存在。

发明目的

本发明的主要目的是提供一种克服上述缺陷且具有上述优点的改进型代用柴油组合物。

更具体地讲，本发明的目的是提供一种具有高BTU值的改进型代用柴油组合物。