專利名稱：醚基燃料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種新型清潔燃料，具體而言，一種清潔的醚基燃料。該醚基燃料包含 二甲醚、甲醇和蓖麻油。更具體地，該醚基燃料可以僅僅由二甲醚、甲醇和蓖麻油組成。本 發(fā)明還涉及包含本發(fā)明的醚基燃料和汽油的混合燃料。
背景技術(shù)：
眾所周知，石油作為一種不可再生的資源，在一個國家的社會生活以及國防建設 中起著不可或缺的作用。隨著我國人民生活水平的不斷提高，汽車逐漸進入了尋常百姓的 家庭。例如，北京現(xiàn)在就已經(jīng)進入了 400萬輛汽車的時代。因此，隨著汽車保有量的增加，對 汽油的需要也在日益增加。我國的原油產(chǎn)量已經(jīng)遠遠不能滿足國內(nèi)經(jīng)濟蓬勃發(fā)展的需要。 現(xiàn)今，我國已經(jīng)從原油出口國成為了原油凈進口國，我國的大部分原油都依賴進口。這種情 況的加劇將嚴重制約我國經(jīng)濟的進一步發(fā)展，甚至會影響到我國的國防安全。因此，需要找 到一種無需使用石油原料，因而也就無需從國外進口石油的車用燃料。此外，隨著汽車的普及，大量尾氣排放到大氣環(huán)境中，使得汽車在帶給人們生活便 利的同時，也帶給人們各種疾病，特別是呼吸道疾病。近年來，汽車尾氣排放成為人們的關(guān) 注焦點。為了減少汽車尾氣排放所帶來的各種問題，世界各國對汽車尾氣提出了嚴格的要 求，包括美國存在相關(guān)要求，歐洲有歐IV標準，日本實行了據(jù)說最嚴格的標準，我國也在實 行等效于歐III或歐IV的標準。并且，各個國家對于尾氣排放的要求將會愈加嚴格。例如， 美國已經(jīng)同意各個州單獨制定比美國國家標準更嚴格的尾氣排放標準。北京在舉辦奧運會 的前夕，提前實行了國IV標準，并將盡快實行國V標準。因此，需要一種能夠替代目前所使 用的車用汽油的清潔燃料，該燃料在滿足車用汽油的功能的同時，尾氣排放更加清潔環(huán)保。苯是公認的致癌物，它在汽油中由于蒸發(fā)和燃燒、尾氣排放進入大氣，給人類的健 康帶來直接影響。因此，歐盟、英國、澳大利亞和俄羅斯汽油標準中均對該指標加以限制，一 般規(guī)定為不大于5% (ν/ν) 0根據(jù)北京市地方標準，要求苯的含量不大于1.0體積％。但是 作為環(huán)保要求，各國政府及有關(guān)機構(gòu)還可能提出更嚴格的限制。芳烴是一種具有較高辛烷值和高熱值的汽油調(diào)和劑。但是它燃燒后會導致致癌物 苯的形成，并易增加燃燒室的積炭而增大(X)2的排放。一般認為汽油中苯和其它芳烴的含 量越大，則燃燒產(chǎn)物中的苯含量越大。因此，降低汽油中芳烴含量必將因減少尾氣中苯的排 放而有利于環(huán)境。我國是一個產(chǎn)煤大國，煤炭儲量十分豐富。將豐富的煤炭資源轉(zhuǎn)化為燃料油一直 是一個研究方向。將煤炭轉(zhuǎn)化為甲醇、二甲醚也是目前煤炭利用的重要方向。陜西新型燃 料燃具公司等單位已經(jīng)研究出了醚基汽油添加劑，該添加劑包含5-37%的二甲醚，10-60% 的低碳醇類化合物，10-50%的C5-10烴類化合物，0. 1-5%的烷基酚對聚氧乙烯醚以及 0. 05-0. 5%的烷基苯酚。將該添加劑與汽油混合，可以生產(chǎn)醚基復合汽油。中國發(fā)明專利申 請CN98112948. X也披露了 一種醚基汽油添加劑，其由如下組分組成15. 5 % 二甲醚，42 % 甲醇，39%苯，3. 3%烷基酚聚氧乙烯醚和0. 2% 2，6-二叔丁基對甲酚。受此影響，我國二甲醚的年產(chǎn)量目前可以已達數(shù)百萬噸。然而，上述兩種醚基汽油添加劑由于生產(chǎn)成本高，且均 含有大量的苯，使得添加有這兩種醚基汽油添加劑的汽油將根本無法滿足現(xiàn)行汽油標準中 對苯含量的要求。而且，認為向汽油中加入苯也必然會導致汽油燃燒產(chǎn)物中苯含量急劇升 高，從而對環(huán)境和人體造成破壞?，F(xiàn)在，眾多二甲醚生產(chǎn)廠家由于產(chǎn)品銷路問題而處于限產(chǎn) 或停產(chǎn)，等待觀望的困難境地。因此，如果能夠使用二甲醚生產(chǎn)清潔燃料，不但不用擔心原料來源，而且會解決這 些廠家目前的問題。雖然甲醇汽油的標準現(xiàn)已頒布實施，但由于甲醇的物質(zhì)特性使得甲醇汽油仍存在 一些問題一是甲醇相對于汽油成分的揮發(fā)性差、造成使用甲醇汽油的發(fā)動機冷啟動困難、 燃燒不充分；二是甲醇與汽油的互溶性差，保質(zhì)期短，容易變質(zhì)分層；三是替代比低(即需 要使用大約1. 6-1. 7份甲醇替代1份的汽油)，四是如果不改變發(fā)動機結(jié)構(gòu)，甲醇汽油在現(xiàn) 有發(fā)動機中燃燒不充分，動力性不足。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明涉及一種醚基燃料，其包含二甲醚、甲醇和蓖麻油。在該第一方面的優(yōu)選實施方式中，該醚基燃料中二甲醚的含量為4-12重量份，甲 醇的含量為88-96重量份，其中二甲醚和甲醇的總重量為100重量份。優(yōu)選地，該醚基燃料 中二甲醚的含量為5-9重量份，甲醇的含量為91-95重量份，其中二甲醚和甲醇的總重量 為100重量份。在該實施方式中，上述醚基燃料中還可以包含蓖麻油。相對于二甲醚和甲 醇的總重量100重量份，本發(fā)明的醚基燃料中可以包含0. 5 2重量份的蓖麻油，優(yōu)選包含 0. 7 1. 5重量份的蓖麻油，更優(yōu)選包含0. 8 1. 2重量份的蓖麻油，更優(yōu)選包含0. 9 1. 1 重量份的蓖麻油，更優(yōu)選包含0. 97 1. 05重量份的蓖麻油。在該第一方面的一種實施方式中，上述醚基燃料由二甲醚、甲醇和蓖麻油組成。在該第一方面的一種實施方式中，上述醚基燃料是汽車燃料。在該第一方面的一種實施方式中，上述醚基燃料是汽油發(fā)動機燃料。在本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明涉及一種混合燃料，該混合燃料包含本發(fā)明第一方 面的醚基燃料以及汽油。在本發(fā)明的第二方面的優(yōu)選實施方式中，所述醚基燃料的含量為所述混合燃料總 重量的1-99重量％。進一步地，所述醚基燃料的含量為所述混合燃料總重量的10-90重量％。在本發(fā)明第二方面的優(yōu)選實施方式中，所述汽油為90號、93號、97號、100號、103 號汽油(其中100號、103號汽油在我國還未商業(yè)生產(chǎn))。在本發(fā)明第二方面的優(yōu)選實施方式中，所述汽油為甲醇汽油或乙醇汽油。在本發(fā)明第二方面的優(yōu)選實施方式中，本發(fā)明的混合燃料僅由上述醚基燃料和汽 油組成。即，本發(fā)明至少包括下述方案。1. 一種醚基燃料，包含二甲醚、甲醇和蓖麻油。2.項1的醚基燃料，其中二甲醚的含量為4-12重量份，甲醇的含量為88-96重量 份，蓖麻油的含量為0. 5-2重量份，且二甲醚和甲醇的總重量為100重量份。
3.項1的醚基燃料，其中二甲醚的含量為5-9重量份，甲醇的含量為91-95重量 份，蓖麻油的含量為0. 5-2重量份，且二甲醚和甲醇的總重量為100重量份。4.項1的醚基燃料，其中二甲醚的含量為5-9重量份，甲醇的含量為91-95重量 份，蓖麻油的含量為0. 7-1. 5重量份，且二甲醚和甲醇的總重量為100重量份。5.項1的醚基燃料，其中二甲醚的含量為5-9重量份，甲醇的含量為91-95重量 份，蓖麻油的含量為0. 8-1. 2重量份，且二甲醚和甲醇的總重量為100重量份。6.項1-5任一項的醚基燃料，其中所述醚基燃料由二甲醚、甲醇和蓖麻油組成。7.項1-6任一項的醚基燃料，其中所述醚基燃料是汽車燃料。8.項1-7任一項的醚基燃料，其中所述醚基燃料是汽油發(fā)動機燃料。9. 一種混合燃料，包含項1-8任一項的醚基燃料和汽油。10.項9的混合燃料，其中所述醚基燃料的含量為所述混合燃料的1-99重量％。11.項9的混合燃料，其中所述醚基燃料的含量為所述混合燃料的10-90重量％。12.項9-11任一項的混合燃料，其中所述汽油為90號、93號、97號、100號或103 號汽油。13.項9-12任一項的混合燃料，其中所述汽油為甲醇汽油或乙醇汽油。14.項9-13任一項的混合燃料，其由項1_8任一項的醚基燃料和汽油組成。
具體實施例方式本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過大量的試驗以及篩選，意料不到地發(fā)現(xiàn)可以使用包含二甲醚 和甲醇的新型燃料來解決或部分克服本領(lǐng)域的上述問題。本發(fā)明的第一方面本發(fā)明的第一方面涉及一種新型醚基燃料，該新型醚基燃料是基于二甲醚的燃 料。具體而言，該新型醚基燃料包含二甲醚、甲醇和蓖麻油。本發(fā)明的新型醚基燃料不使用石油資源，并且可以完全代替來源于石油的汽油作 為燃料用于汽車工業(yè)。迄今為止，從現(xiàn)有技術(shù)中無法預料到包含二甲醚、甲醇和蓖麻油作為 主要組分的組合物可以作為燃料使用，特別是可以作為車用燃料使用來代替汽油。從現(xiàn)有 技術(shù)中根本無法預料到由二甲醚、甲醇和蓖麻油組成的醚基燃料可以完全代替常用汽油用 于汽車燃料或其它交通工具或動力設備的燃料。汽油通常是C4-C10烷烴的混合物，并含有苯和甲苯等物質(zhì)。本文中“汽油”包括普通汽油，甲醇汽油和乙醇汽油。本發(fā)明的醚基燃料不含汽油主要組分，即本發(fā)明的醚基燃料不含有C4以上烴，例 如C4-C10烷烴，苯等等。在本文中，“不含有C4以上烴”是指不有意添加C4以上烴。本發(fā)明的醚基燃料主要包含二甲醚、甲醇和蓖麻油。一般而言，在本發(fā)明的醚基燃 料中，二甲醚的含量可以為4-12重量份，而甲醇的含量可以為88-96重量份，蓖麻油的含量 可以為0. 5 2重量份、優(yōu)選0. 7 1. 5重量份、更優(yōu)選0. 8 1. 2重量份、更優(yōu)選0. 9 1. 1重量份、更優(yōu)選0. 97 1. 05重量份，其中二甲醚和甲醇的總重量為100重量份。優(yōu)選 地，在該醚基燃料中，二甲醚的含量為5-9重量份，甲醇的含量為91-95重量份，蓖麻油的含 量為0. 5 2重量份、優(yōu)選0. 7 1. 5重量份、更優(yōu)選0. 8 1. 2重量份、更優(yōu)選0. 9 1. 1 重量份、更優(yōu)選0. 97 1. 05重量份，其中二甲醚和甲醇的總重量為100重量份。
下面對這三種組分進行詳細描述。二甲醚是一種無色、無味且無毒的化合物。二甲醚在常溫和常壓下為氣體。其分 子量為46，含氧量為35，空燃比為9，空燃混合氣熱值高于柴油(3067/2911)，十六烷值為 60 (比柴油高5-12個單位)，尾氣排放中CO和HC比汽油分別低55%和86%。因此，二甲 醚的燃燒比汽油更完全，燃燒產(chǎn)物比汽油更環(huán)保。二甲醚的燃燒性能和機械性能好，爆發(fā)力 強，這些性能都優(yōu)于甲基叔丁基醚。甲醇的分子量為32，含氧量為50%，空燃比為6.4(汽油為14. 8)，辛烷值為 112(比汽油高15-22個單位)，空燃混合氣熱值稍低于汽油0656/2786)，污染排放物優(yōu)于 汽油。甲醇的來源廣泛，更可以由煤炭直接制備，成本較低。蓖麻油通常是由蓖麻籽(含油45% 60% )油經(jīng)脫酸、洗滌、脫水、脫色、過濾而 得到的非干性油，相對密度0. 945 0. 760 (20 0C )，碘值84 90，乙酰值176 186，主要 含有蓖麻油酸甘油酯、三油酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯、硬脂酸二蓖麻油酸甘油酯及少量異 蓖麻油酸、硬脂酸、9，10- 二羥基硬脂酸、微量細胞色素C等。本發(fā)明所使用的二甲醚和甲醇都可以來自煤基多聯(lián)產(chǎn)即化肥廠廢棄循環(huán)利用之 再生材料，來源廣泛，并且成本低廉。本發(fā)明所使用的蓖麻油可為商業(yè)化的產(chǎn)品。本發(fā)明的醚基燃料同時具有二甲醚的高潔凈燃燒(因而高潔凈排放)的優(yōu)點以及 甲醇的高辛烷值的優(yōu)點，因此，該醚基燃料能夠具有辛烷值高，燃燒充分，排放污染低，原料 易得和成本低廉的優(yōu)勢。本發(fā)明的醚基燃料能夠滿足汽車產(chǎn)業(yè)對汽油的各項要求，從而代 替常用汽油作為汽車的燃料使用。更特別的是，本發(fā)明的醚基燃料還具有自清潔的特點。不希望受限于具體理論，本 發(fā)明的發(fā)明人認為由于甲醇具有良好的溶解性能，能有效避免在火花塞、燃燒室、氣門、排 氣管消聲器等部位形成積炭，防止油路堵塞，并避免因積炭和堵塞而引起的故障，故而產(chǎn)生 了自清潔作用。令人驚訝地是，本發(fā)明的醚基燃料可以在不添加任何添加劑的情況下，完成 這種自清潔功能。因此，本發(fā)明的醚基燃料可以實現(xiàn)清潔燃燒、清潔排放以及保護車輛的作用?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)醚基燃料中二甲醚和甲醇的含量，來達到調(diào)節(jié)辛烷值的作用。一般 而言，隨著甲醇的含量降低，本發(fā)明的醚基燃料的辛烷值也會隨之降低。但是，由于甲醇本 身的辛烷值非常高，因此，在不使用辛烷值改性劑的情況下，本發(fā)明的醚基燃料的辛烷值都 會比較高。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，由于本發(fā)明的醚基燃料中含有蓖麻油，能夠進一步提高該 醚基燃料的功能和效果。在本發(fā)明的醚基燃料中，蓖麻油可以起到潤滑劑、粘度改進劑、活 性劑和防腐劑的作用。特別是，本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過研究，令人驚奇地發(fā)現(xiàn)當在本發(fā)明的 醚基燃料中，相對于二甲醚和甲醇的總重量100重量份，蓖麻油的含量為0. 5 2重量份、 優(yōu)選0. 7 1. 5重量份、更優(yōu)選0. 8 1. 2重量份、更優(yōu)選0. 9 1. 1重量份、更優(yōu)選0. 97 1. 05重量份時，可以很好地發(fā)揮上述效果，減少發(fā)動機機件的腐蝕和磨損。此外，優(yōu)選地，蓖 麻油可以占本發(fā)明醚基燃料總重量的1%。本發(fā)明的醚基燃料可以不使用任何其它添加劑，也就是說，本發(fā)明的醚基燃料可 以僅僅由二甲醚、甲醇和蓖麻油組成。然而，根據(jù)具體應用的需要，也可以加入其它組分或者添加劑，以便進一步改善所得燃料的某些性能。由于本發(fā)明的新型醚基燃料不同于常規(guī)燃料(例如汽油和柴油)，因此，常規(guī)的汽 油添加劑并不一定能夠用于本發(fā)明的醚基燃料。在將常規(guī)的添加劑用于本發(fā)明的醚基燃料 之前，必須首先進行相容性試驗。這里的相容性試驗是指待使用的添加劑可以溶于本發(fā)明 的醚基燃料中，并能夠保持穩(wěn)定存在，而且不改變本發(fā)明醚基燃料的性狀。只有那些與本發(fā) 明的醚基燃料可以相容的添加劑才有可能用于本發(fā)明的醚基燃料中。此外，還需要注意添 加劑的加入也不能夠顯著不利地影響本發(fā)明醚基燃料的獨特性能，例如潔凈性等。可能用于本發(fā)明醚基燃料的常規(guī)汽油添加劑包括，例如，催化劑，增燃劑、抗氧化 劑、助燃劑、清凈劑與諸多抗爆劑、金屬鈍化劑、緩蝕劑、防冰劑、防腐蝕劑、消煙劑等。經(jīng)過 相容性試驗檢驗合格后，可以將這些添加劑加入到本發(fā)明的醚基燃料中，條件是不顯著不 利地影響本發(fā)明的醚基燃料的獨特性能即可。也可以在本發(fā)明的醚基燃料中加入添加劑的 組合，條件是不顯著不利地影響本發(fā)明的醚基燃料的獨特性能即可。發(fā)明人通過大量試驗發(fā)現(xiàn)，某些市售產(chǎn)品是可以用于本發(fā)明的醚基燃料的，例如 石化研究院生產(chǎn)的乙醇汽油清凈劑，河南新鄉(xiāng)四特節(jié)油劑廠生產(chǎn)的燃油節(jié)油清凈劑等諸多 能夠與此醚基燃料可以相容的抗爆劑、催化劑、增燃劑、抗氧化劑、助燃劑、金屬鈍化劑、緩 蝕劑、防冰劑、防腐蝕劑、消煙劑等添加劑產(chǎn)品。除了常規(guī)添加劑以外，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的醚基燃料還可以包含水作為 助燃劑?？紤]到避免由于水的加入而帶入雜質(zhì)，優(yōu)選使用蒸餾水或者去離子水。不希望受 限于具體理論，水的助燃作用可以作如下解釋首先，水在高溫高壓條件下(例如，汽油發(fā) 動機的條件下)，會發(fā)生分解，產(chǎn)生氫氣和氧氣，并參與反應。其次，水在發(fā)動機燃燒室的條 件下，會迅速氣化并膨脹，從而參與膨脹做功，并促進燃料與空氣的接觸。此外，在本發(fā)明的醚基燃料中含有水，特別是蒸餾水或者去離子水的時候，蒸餾水 或去離子水還起到了辛烷值改進劑的作用。如前所述，包含二甲醚和甲醇的本發(fā)明的醚基 燃料的辛烷值較高。因此，在本發(fā)明的醚基燃料含有蒸餾水或去離子水的時候，還可以通過 調(diào)整水的含量，來調(diào)節(jié)本發(fā)明醚基燃料的辛烷值，更具體地是降低辛烷值。本發(fā)明的發(fā)明人 發(fā)現(xiàn)，在本發(fā)明的醚基燃料中，在二甲醚和甲醇的含量保持不變且為100重量份的情況下， 每加入1重量份的水，醚基燃料的辛烷值將會降低約1.0。更特別地是，本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過大量的研究工作，預料不到地發(fā)現(xiàn)在本發(fā)明的 醚基燃料中加入2，6_ 二叔丁基對甲酚作為抗氧化劑，能夠減少本發(fā)明的醚基燃料自動氧 化而產(chǎn)生的膠質(zhì)，延緩燃料氧化，延長保質(zhì)時間。在本發(fā)明的醚基燃料含有2，6_ 二叔丁基 對甲酚的時候，2，6-二叔丁基對甲酚的含量可以為0. 005-0. 5重量份，優(yōu)選0. 01-0. 1重量 份，基于100重量份的二甲醚和甲醇總量。雖然本發(fā)明的醚基燃料具有自清潔作用，但是為進一步增強本發(fā)明的醚基燃料的 清潔作用，進一步增加油路系統(tǒng)的清潔以及減少發(fā)動機積碳的產(chǎn)生，本發(fā)明的醚基燃料還 可以含有清凈劑。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，優(yōu)選在本發(fā)明的醚基燃料中加入丁二酰亞胺。丁二酰亞胺 可以起到除去汽化器和曲軸箱系統(tǒng)的油泥和積碳的效果，減少對大氣環(huán)境的污染，減少CO 的排放，減少HC (碳氫化合物)的排放，還能夠減少油泵和噴油嘴的磨損，防止火化塞結(jié)焦， 并提高發(fā)動機的功率，從而節(jié)約能源，并提高燃油經(jīng)濟性。在本發(fā)明的醚基燃料中，以二甲 醚和甲醇的總重量為100重量份計，丁二酰亞胺的含量可以為0. 005-0. 02重量份，優(yōu)選地，丁二酰亞胺的含量為0. 008-0. 012重量份。發(fā)明人還令人驚訝地發(fā)現(xiàn)，在本發(fā)明的醚基燃料中同時含有蓖麻油、丁二酰亞胺 和2，6- 二叔丁基對甲酚的時候，這三種添加劑能夠提供協(xié)同作用，使得本發(fā)明的醚基燃料 質(zhì)量更加穩(wěn)定，燃料的燃燒更加充分、發(fā)動機運行安全并且動力充足。對于制備本發(fā)明的醚基燃料的方法沒有特別限制，可以通過化工領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)獲 得本發(fā)明的醚基燃料。本發(fā)明醚基燃料的制備包括蓖麻油和任選的其它添加劑的加入，以 及二甲醚和甲醇的混合。一般而言，可以將蓖麻油和其它任選的其它添加劑加入到甲醇中， 然后再與二甲醚混合。然而，也可以先進行二甲醚和甲醇的混合，然后再加入蓖麻油和其它 任選的其它添加劑。對于后加入添加劑而言，如果需要攪拌，則應該緩慢攪拌。對于二甲醚 和甲醇的混合而言，通?？梢圆捎脷怏w吸收塔來獲得這種混合。采用氣體吸收塔來進行液 體對氣體的吸收從而獲得液體與氣體的混合是化工領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)。本發(fā)明醚基燃料的獲 得是采用物理吸收的方法獲得的，僅僅涉及甲醇對二甲醚的吸收。一般而言，通常選擇逆流 吸收，來完成本發(fā)明醚基燃料的制備。本發(fā)明對于吸收塔的選擇并沒有任何限制，可以選擇 填料塔，板式塔。本發(fā)明對于吸收條件同樣沒有任何限制，化學工程技術(shù)人員在面對甲醇對 二甲醚氣體的吸收這一具體目的時，會根據(jù)基本化工原理，以及所需的相對含量來選擇吸 收塔和吸收條件。通常而言，常規(guī)常溫吸收即可完成甲醇對二甲醚的吸收。這種吸收過程可以簡述如下使得二甲醚氣體經(jīng)過定量計量設備(如氣體分布 器)從吸收塔底部進入；與此同時，使得甲醇(或者預先混合有蓖麻油和任選的其它添加劑 的甲醇)從塔頂加入，氣液兩相在吸收塔內(nèi)逆向流動，并直接充分接觸，使得二甲醚氣體被 甲醇所吸收。根據(jù)吸收塔的選擇及其效率的不同，可以采用單程吸收或者循環(huán)吸收。對于 循環(huán)吸收而言，可以將自塔底出來的含有二甲醚的甲醇(任選含有蓖麻油和任選的其它添 加劑)重新輸送回到塔頂并引入到塔內(nèi)，將塔頂出來的氣體重新輸送回到塔底并引入到塔 內(nèi)，由此重復二甲醚氣體的吸收過程。這種重復吸收根據(jù)需要可以進行多次。然而，本領(lǐng)域 技術(shù)人員也可以知道，通過吸收塔的單程吸收就可以基本上將二甲醚溶于甲醇中，獲得所 需的二甲醚含量而無需重復吸收。本發(fā)明的醚基燃料的穩(wěn)定性遠遠高于普通汽油。這可以 從本發(fā)明的醚基燃料的誘導期和實質(zhì)膠質(zhì)含量得以證明。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的醚基燃料具有高辛烷值、高氧含量、低蒸汽壓、低 硫、低苯、低芳烴和無鉛的優(yōu)點。本發(fā)明的醚基燃料可以用于現(xiàn)有的車輛，而無需改變發(fā)動 機結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的第二方面在本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明涉及一種混合燃料，包含本發(fā)明的醚基燃料和其它 燃料，例如汽油。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的醚基燃料可以單獨作為燃料使用，用于發(fā)動機，特別是汽油 發(fā)動機。因此，本發(fā)明的醚基燃料可以完全代替汽油用于汽車燃料。然而，也可以將本發(fā)明 的醚基燃料與常規(guī)使用的汽油，乃至甲醇汽油或者乙醇汽油混合使用。在將本發(fā)明的醚基 燃料與汽油混配時，本發(fā)明的醚基燃料與汽油的混合比例可以根據(jù)需要任意調(diào)節(jié)。一般而言，在本發(fā)明第二方面的混合燃料中，本發(fā)明的醚基燃料的含量可以為 1-99重量％，基于混合燃料的總重量。優(yōu)選地，本發(fā)明的醚基燃料的含量可以為10-90重 量％，基于混合燃料的總重量。
可以用于本發(fā)明第二方面的其它燃料可以為汽油，例如普通汽油，以及甲醇汽油 或乙醇汽油，特別是車用汽油。這些汽油的標號可以為90、93、97號、100號、或103號汽油。在本申請中，普通汽油是指沒有加入二甲醚、甲醇或乙醇的汽油。甲醇汽油和乙醇 汽油分別是指加入了甲醇或乙醇的汽油。由于甲醇汽油內(nèi)已經(jīng)加入了甲醇，在將本發(fā)明的 醚基燃料與甲醇汽油混配使用時，甲醇汽油中帶有的甲醇會改變本發(fā)明醚基燃料的二甲醚 和甲醇比例。因此，在將本發(fā)明的醚基燃料與甲醇汽油混配使用時，根據(jù)具體條件和用途， 需要考慮甲醇汽油中的甲醇含量，來最終確定本發(fā)明的醚基燃料與甲醇汽油的混合比例。 或者，在將本發(fā)明的醚基燃料與甲醇汽油混配使用時，根據(jù)具體條件和用途，需要考慮甲醇 汽油中的甲醇含量，以便確保甲醇汽油中甲醇的引入不會導致本發(fā)明的醚基燃料中二甲醚 和甲醇的含量比偏離本發(fā)明的范圍。一般而言，為了使得本發(fā)明醚基燃料中二甲醚含量處 于例如5-10重量份(以100重量份甲醇和二甲醚的總量計算)的優(yōu)選范圍內(nèi)，在使用甲醇 汽油時，甲醇汽油的混合比例不宜超過50%。例如，甲醇汽油含有15重量％的甲醇，混合使 用時應考慮本發(fā)明所使用二甲醚的比例，與二甲醚在此醚基燃料中的作用，保證混合后的 混合燃料中的燃料性能，則甲醇汽油的混合比例不宜超過本發(fā)明醚基燃料的50 %。一般而言，本發(fā)明的醚基燃料可以與普通汽油以任意比例混配。優(yōu)選，本發(fā)明的醚 基燃料與普通汽油以10 90至90 10的重量比例混配。更優(yōu)選，本發(fā)明的醚基燃料與 普通汽油以30 70至70 30的重量比例混配。在醚基燃料的混合比例高達90%的時候，即90重量份本發(fā)明的醚基燃料與10重 量份的普通汽油(例如93號汽油)混合時，所得到的混合燃料質(zhì)量穩(wěn)定，保質(zhì)期長達2年 不分層。在本發(fā)明的醚基燃料以30%的比例與普通汽油，或者以20%的比例與甲醇汽油 或乙醇汽油混合使用時，還可以達到提高動力以及節(jié)省燃料的效果。在同樣工況的發(fā)動機 使用條件下，燃料的節(jié)省比例可以高達10%以上。使用本發(fā)明的醚基燃料與汽油混配，替代 比可以提高到0. 7至1 (乙醇汽油的替代比為1. 6-1. 7)。在這里，替代比是指代替一份普通 汽油需要的乙醇汽油或者本發(fā)明的醚基燃料的重量份。并且，使用本發(fā)明的醚基燃料，可以 使得尾氣排放量大大降低，從而提供優(yōu)異的環(huán)保效果。如上所述，由于本發(fā)明的醚基燃料的辛烷值較高，通常在100以上，因此，可以使 用本發(fā)明的醚基燃料來提高普通汽油的標號。例如，可以使用本發(fā)明的醚基燃料來使得90 號汽油或93號汽油分別達到93號或97號汽油的標準。此外，使用本發(fā)明的醚基燃料還可以改善普通汽油的穩(wěn)定性。一般而言，市售普通 汽油的穩(wěn)定性不夠良好。將本發(fā)明的醚基燃料與市售普通汽油配混，可以提高普通汽油的 誘導期并降低膠質(zhì)含量。一般而言，在本發(fā)明第二方面的混合燃料中，如果本發(fā)明的醚基燃料中加入了水， 水的存在有可能導致汽油乳化，甚至是分層。這樣將可能限制本發(fā)明的混合燃料的使用范 圍，例如無法用于電噴發(fā)動機，而可以用于化油器發(fā)動機。因此，優(yōu)選在與汽油混合使用時， 本發(fā)明的醚基燃料中不含有水。對于獲得混合燃料的方法沒有具體限制?？梢酝ㄟ^將本發(fā)明的醚基燃料與汽油混 合，來獲得混合燃料。例如，可以將本發(fā)明的醚基燃料加入到汽油中，或者將汽油加入到本 發(fā)明的醚基燃料中，或者將本發(fā)明的醚基燃料和汽油同時加入到單獨的容器中，并混合均勻，來獲得混合燃料。這種混合可以在采用緩慢攪拌的情況下獲得。必須指出的是，當將本發(fā)明的醚基燃料與含汽油的燃料(汽油、甲醇汽油、乙醇汽 油等)混合來制備混合燃料時，優(yōu)選本發(fā)明的醚基燃料中不含水。下面將采用具體實施例來進一步描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明并不受這些具體實施 例的限制。實施例在以下實施例中采用原料來源簡介如下甲醇，純度大于99%，購自北京化工廠二甲醚，純度為99. 5 %，購自河北冀春二甲醚發(fā)展有限公司2,6- 二叔丁基對甲酚，購自國藥集團化工試劑有限公司蓖麻油，純度大于99%，購自國藥集團化工試劑有限公司丁二酰亞胺，含量為98. 8-100. 5%，購自國藥集團化工試劑有限公司醚基燃料實施例1在常規(guī)吸收塔內(nèi)，按照逆流吸收法，將二甲醚吸收于甲醇中，得到二甲醚濃度為5 重量％，從而獲得醚基燃料1。醚基燃料實施例2與醚基燃料實施例1相同，在上述吸收塔內(nèi)，按照逆流吸收法，將二甲醚吸收于甲 醇中，得到二甲醚濃度為9重量％，從而獲得醚基燃料2。醚基燃料實施例3將Ig 2,6- 二叔丁基對甲酚、Ig 丁二酰亞胺和IOOg蓖麻油加入到IOkg如上所述 制得的醚基燃料1中，輕微攪拌，獲得醚基燃料3。醚基燃料實施例4將50g蓖麻油加入到IOkg如上所述制得的醚基燃料2中，輕微攪拌，獲得醚基燃 料4。醚基燃料實施例5將200g蓖麻油加入到IOkg如上所述制得的醚基燃料2中，輕微攪拌，獲得醚基燃 料5。醚基燃料實施例6將IOOg蓖麻油加入到IOkg如上所述制得的醚基燃料1中，輕微攪拌，獲得醚基燃 料6。混合燃料實施例1在透明容器中，將200g上述醚基燃料1與ISOOg的90號車用汽油(中石化北京 公司生產(chǎn))按照10 90的重量比例混合，得到混合燃料1?；旌先剂蠈嵤├?在透明容器中，將600g上述醚基燃料2與1400g的90號車用汽油(中石化北京 公司生產(chǎn))按照30 70的重量比例混合，得到混合燃料2?；旌先剂蠈嵤├?在透明容器中，將IOOOg上述醚基燃料1與IOOOg的90號車用汽油(中石化北京 公司生產(chǎn))按照50 50的重量比例混合，得到混合燃料3。
混合燃料實施例4在透明容器中，將1400g上述醚基燃料1與600g的90號車用汽油(中石化北京 公司生產(chǎn))按照70 30的重量比例混合，得到混合燃料4?；旌先剂蠈嵤├?在透明容器中，將ISOOg上述醚基燃料1與200g的90號車用汽油(中石化北京 公司生產(chǎn))按照90 10的重量比例混合，得到混合燃料5?；旌先剂蠈嵤├?在透明容器中，將IOOOg上述醚基燃料1與IOOOg的90號乙醇汽油(市售乙醇汽 油，乙醇含量10%)按照50 50的重量比例混合，得到混合燃料6?；旌先剂蠈嵤├?在透明容器中，將IOOOg上述醚基燃料2與IOOOg的90號甲醇汽油(市售甲醇汽 油，甲醇含量15% )按照50 50的重量比例混合，得到混合燃料7?；旌先剂蠈嵤├?在透明容器中，將IOOOg上述醚基燃料3與IOOOg的90號車用汽油(中石化北京 公司生產(chǎn))按照50 50的重量比例混合，得到混合燃料8?；旌先剂蠈嵤├?在透明容器中，將200g上述醚基燃料4與ISOOg的90號車用汽油(中石化北京 公司生產(chǎn))按照10 90的重量比例混合，得到混合燃料9?；旌先剂蠈嵤├?0在透明容器中，將600g上述醚基燃料5與1400g的90號車用汽油(中石化北京 公司生產(chǎn))按照30 70的重量比例混合，得到混合燃料10?；旌先剂蠈嵤├?1在透明容器中，將IOOOg上述醚基燃料6與IOOOg的90號車用汽油(中石化北京 公司生產(chǎn))按照50 50的重量比例混合，得到混合燃料11?；旌先剂蠈嵤├?2在透明容器中，將1400g上述醚基燃料4與600g的90號車用汽油(中石化北京 公司生產(chǎn))按照70 30的重量比例混合，得到混合燃料12。混合燃料實施例13在透明容器中，將ISOOg上述醚基燃料5與200g的90號車用汽油(中石化北京 公司生產(chǎn))按照90 10的重量比例混合，得到混合燃料13。混合燃料實施例14在透明容器中，將IOOOg上述醚基燃料6與IOOOg的90號乙醇汽油(市售乙醇汽 油，乙醇含量10% )按照50 50的重量比例混合，得到混合燃料14?；旌先剂蠈嵤├?5在透明容器中，將IOOOg上述醚基燃料4與IOOOg的90號甲醇汽油(市售甲醇汽 油，甲醇含量15% )按照50 50的重量比例混合，得到混合燃料15。儲存性試驗1.將配制好的上述混合燃料1-15各自密閉保存，在環(huán)境溫度靜置過夜，然后視覺 觀察，沒有發(fā)現(xiàn)分層現(xiàn)象。
2.將配制好的上述混合燃料1-15各取lOOOg，然后密閉保存，在環(huán)境溫度保存3 個月后視覺觀察，沒有發(fā)現(xiàn)分層現(xiàn)象。辛烷值測量按照GB/T 5487汽油辛烷值測定法(研究法)，將上面獲得的醚基燃料1 6、和 混合汽油燃料1 15進行辛烷值測量，測量結(jié)果示于表1中。穩(wěn)定性試驗將配制好的上述醚基燃料1-6和混合燃料1-15在環(huán)境條件下放置3個月，對醚基 燃料1 6和混合燃料1 15按照GB/T8019測量膠質(zhì)含量，并按照GB/T8018測量誘導期， 測量結(jié)果示于表1中。表 權(quán)利要求
1.一種醚基燃料，包含二甲醚、甲醇和蓖麻油。
2.權(quán)利要求1的醚基燃料，其中二甲醚的含量為4-12重量份，甲醇的含量為88-96重 量份，蓖麻油的含量為0. 5-2重量份，且二甲醚和甲醇的總重量為100重量份。
3.權(quán)利要求1的醚基燃料，其中二甲醚的含量為5-9重量份，甲醇的含量為91-95重量 份，蓖麻油的含量為0. 5-2重量份，且二甲醚和甲醇的總重量為100重量份。
4.權(quán)利要求1的醚基燃料，其中二甲醚的含量為5-9重量份，甲醇的含量為91-95重量 份，蓖麻油的含量為0. 7-1. 5重量份，且二甲醚和甲醇的總重量為100重量份。
5.權(quán)利要求1的醚基燃料，其中二甲醚的含量為5-9重量份，甲醇的含量為91-95重量 份，蓖麻油的含量為0. 8-1. 2重量份，且二甲醚和甲醇的總重量為100重量份。
6.權(quán)利要求1-5任一項的醚基燃料，其中所述醚基燃料由二甲醚、甲醇和蓖麻油組成。
7.權(quán)利要求1-6任一項的醚基燃料，其中所述醚基燃料是汽車燃料。
8.權(quán)利要求1-7任一項的醚基燃料，其中所述醚基燃料是汽油發(fā)動機燃料。
9.一種混合燃料，包含權(quán)利要求1-8任一項的醚基燃料和汽油。
10.權(quán)利要求9的混合燃料，其中所述醚基燃料的含量為所述混合燃料的1-99重量％。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型清潔燃料，具體而言，本發(fā)明涉及一種清潔的醚基燃料。本發(fā)明的醚基燃料包含二甲醚、甲醇和蓖麻油。更具體地，該醚基燃料可以僅僅由二甲醚、甲醇和蓖麻油組成。本發(fā)明的醚基燃料可以替代汽油用于汽車以及其它使用汽油發(fā)動機的交通工具或動力設備。本發(fā)明還涉及包含本發(fā)明的醚基燃料和汽油的混合燃料。
文檔編號C10L1/224GK102127472SQ20101000071
公開日2011年7月20日 申請日期2010年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月15日
發(fā)明者董書君, 陳宗勇 申請人:北京蘭凱博能源科技有限公司