專利名稱：乙醇柴油混合燃料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于燃料油技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種含助溶劑的乙醇柴油混合燃料及其制備方法。
背景技術(shù)：
柴油機(jī)車的排放污染是當(dāng)前交通運(yùn)輸業(yè)中最大的污染源。由于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性能優(yōu)越等技術(shù)原因，越來越多的汽車將采用柴油內(nèi)燃機(jī)，然而柴油機(jī)車的顆粒物、一氧化碳排放超標(biāo)問題卻遲遲得不到解決，嚴(yán)重的污染了大氣環(huán)境，危害了人們的身體健康。在柴油中加入含氧燃料乙醇可以很好的解決這些問題。根據(jù)國外測試，使用含乙醇10％(V/V)的乙醇柴油混合燃料可以降低微粒排放30％以上，一氧化碳排放20％以上，NOx和SO2的排放量明顯減少。此外使用乙醇部分替代石油燃料，可以緩解能源供應(yīng)緊張的局面，節(jié)省不可再生的石油資源。
解決乙醇在柴油機(jī)上使用有兩種方案一種是通過改動(dòng)柴油機(jī)來適應(yīng)于乙醇燃料或含醇燃料；另一種是使燃料性狀性質(zhì)適應(yīng)于現(xiàn)有柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。第一種方案由于需要對發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行較大的調(diào)整和改動(dòng)，不易在現(xiàn)有的車輛上推廣使用。而采用第二種方案必須使乙醇和柴油能夠互溶，使乙醇柴油混合燃料成為一種穩(wěn)定的燃料體系，從而達(dá)到不改動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)就可以在現(xiàn)有柴油車輛上使用。但是，乙醇和柴油是兩種性質(zhì)差別較大的物質(zhì)乙醇是含有羥基的短碳鏈有機(jī)物，是極性的，具有親水性；柴油則是由C10～C22的各種烴類有機(jī)物組成的成分復(fù)雜的石油產(chǎn)品，總的來說是非極性的。因此乙醇和柴油的互溶度很差，特別是在溫度較低的情況下，乙醇和柴油會(huì)很快分成兩相。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種穩(wěn)定性好的乙醇柴油混合燃料及其制備方法。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案乙醇柴油混合燃料，由體積比60-95％的輕柴油、4-30％的乙醇和0.2-10％的助溶劑組成。
助溶劑為異戊醇或/和仲辛醇。
當(dāng)助溶劑為異戊醇和仲辛醇時(shí)，異戊醇和仲辛醇體積比為任意比。
乙醇柴油混合燃料的制備方法，在自然環(huán)境溫度下按比例將助溶劑加入乙醇中，然后與柴油混和均勻即成。
本發(fā)明中，助溶劑異戊醇和仲辛醇為同時(shí)具有親水基團(tuán)和親油基團(tuán)的雙親物質(zhì)，既可溶于醇也可溶于柴油。在乙醇和柴油的混合物中加入這種助溶劑，其中的雙親物質(zhì)傾向于分布在醇油界面上，其中親水基在醇相、親油基則在油相，由于這種雙親物質(zhì)的作用，使得乙醇和柴油較為緊密的結(jié)合在一起，甚至在低溫時(shí)也能保持較長的時(shí)間不分層。
我們進(jìn)行的臺(tái)架試驗(yàn)測試證明，使用含乙醇10％(V/V)的乙醇柴油混合燃料與使用純柴油相比，柴油機(jī)排氣煙度下降24.00-66.99％，自由加速煙度下降59.88％。
本發(fā)明的燃料可以顯著的降低柴油機(jī)的碳煙微粒、NOx以及CO的排放，乙醇含量在15％(V/V)以下時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)總功率特性變化不大，排放明顯降低，具有明顯的環(huán)境效益和實(shí)用性。
另外，本發(fā)明原料來源豐富，制造工藝簡單低，成本，易于推廣。
表1基礎(chǔ)柴油為0#柴油的乙醇柴油混合燃料臨界低溫恒溫條件下使用助溶劑的效果(助溶劑為仲辛醇或異戊醇或兩者的混合物)。表中EX中X表示乙醇在整個(gè)混合物中的體積含量，以下同。

表2基礎(chǔ)柴油為-10#柴油的乙醇柴油混合燃料臨界低溫恒溫條件下使用助溶劑的效果(助溶劑為仲辛醇或異戊醇或兩者的混合物)

表3基礎(chǔ)柴油為-10#柴油的乙醇柴油混合燃料在冬季自然條件下(最低氣溫為-14℃)使用助溶劑的效果(助溶劑為仲辛醇或異戊醇或兩者的混合物)

表4基礎(chǔ)柴油為5#柴油的乙醇柴油混合燃料在春夏季自然條件下(最低氣溫為8℃)使用助溶劑的效果(助溶劑為仲辛醇或異戊醇或兩者的混合物)

具體實(shí)施方式
實(shí)施例1、將2.0％(V/V)的仲辛醇與10.0％(V/V)的無水乙醇混合，然后與88.0％(V/V)的-10號輕柴油混合均勻，所制得的混合燃料在冬季自然環(huán)境中(-14℃-10℃)長期(三個(gè)月以上)存放不分層。根據(jù)臺(tái)架試驗(yàn)表明，與使用純柴油相比，柴油機(jī)自由加速煙度下降59.88％。
實(shí)施例2、將3.0％(V/V)的異戊醇與15.0％(V/V)的無水乙醇混合，然后與82.0％(V/V)的0號柴油混合均勻，所制得的混合燃料放在4℃的恒溫冷槽里存放三個(gè)月以上不分層。根據(jù)臺(tái)架試驗(yàn)表明，與使用純柴油相比，柴油機(jī)自由加速煙度下降68.52％。
實(shí)施例3、將0.5％(V/V)的仲辛醇與10.0％(V/V)的無水乙醇混合，然后與89.5％(V/V)的5號柴油混合均勻，所制得的混合燃料在春夏季自然環(huán)境中(14℃-39℃)長期(5個(gè)月以上)不分層。
實(shí)施例4、將1.0％(V/V)的異戊醇與10.0％(V/V)的無水乙醇混合，然后與89.0％(V/V)的0號柴油混合均勻，所制得的混合燃料在春夏季自然環(huán)境中(4℃-39℃)長期(7個(gè)月以上)不分層。
實(shí)施例5、將2.0％(V/V)的仲辛醇與0.5％(V/V)的異戊醇復(fù)配后，與20.0％(V/V)的無水乙醇充分混合，然后與77.5％(V/V)的0號柴油混合均勻，所制得的混合燃料在自然環(huán)境中存放長期(4℃以上的季節(jié)5個(gè)月以上)不分層。
實(shí)施例6、將2.0％(V/V)的仲辛醇與1.5％(V/V)的異戊醇復(fù)配后，與30.0％(V/V)的無水乙醇充分混合，然后與66.5％(V/V)的5號柴油混合均勻，所制得的混合燃料在自然環(huán)境中存放長期(10℃以上的季節(jié)4個(gè)月以上)不分層。
權(quán)利要求
1.乙醇柴油混合燃料，其特征在于，由體積比60-95％的輕柴油、4-30％的乙醇和0.2-10％的助溶劑組成。
2.如權(quán)利要求1所述的乙醇柴油混合燃料，其特征在于，助溶劑為異戊醇或/和仲辛醇。
3.如權(quán)利要求2所述的乙醇柴油混合燃料，其特征在于，當(dāng)助溶劑為異戊醇和仲辛醇時(shí)，異戊醇和仲辛醇體積比為任意比。
4.乙醇柴油混合燃料的制備方法，其特征在于，在自然環(huán)境溫度下按比例將助溶劑加入乙醇中，然后與柴油混和均勻即成。
全文摘要
乙醇柴油混合燃料，由體積比60－95％的輕柴油、4－30％的乙醇和0.2－10％的助溶劑組成。這種燃料低溫穩(wěn)定性好，長期存放不分層，存放期一般都在三個(gè)月以上；環(huán)境效益顯著，通過臺(tái)架試驗(yàn)證實(shí)，使用該混合燃料E5(含乙醇5％V/V)比使用純柴油柴油機(jī)自由加速煙度下降48.15％；使用該混合燃料E10(含乙醇10％V/V)比使用純柴油柴油機(jī)排放煙度降低24.00－66.99％。使用該混合燃料E15(含乙醇15％V/V)比使用純柴油柴油機(jī)排放煙度下降50.0－78.4％。本發(fā)明制備工藝簡單，成本較低，不對現(xiàn)有柴油發(fā)動(dòng)機(jī)作任何改動(dòng)就可以使用；助溶劑原料來源廣泛，成本相對較低，可以滿足大規(guī)模推廣使用。
文檔編號C10L1/00GK1763157SQ200410060578
公開日2006年4月26日 申請日期2004年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月20日
發(fā)明者馮文生, 杜風(fēng)光, 楊建萍, 馬偉東, 崔心存, 陳偉紅, 孫沛勇 申請人:河南天冠企業(yè)集團(tuán)有限公司