M20甲醇汽油動(dòng)力性改進(jìn)劑的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種M20甲醇汽油動(dòng)力性改進(jìn)劑，由1,1-二甲基環(huán)戊烷18.0～31.0%，4-三氟甲氧基苯甲醇15.0～29.5%，雙(二乙胺)苯膦15.0～24.5%，3-氨基-N-甲基芐胺13.0～24.0%，叔丁氧基雙(二甲胺基)甲烷10.0～20.5%，2-乙?；讲⑦秽?.0～19.5%在常溫下混合制成。本發(fā)明的添加劑對(duì)燃用M20甲醇汽油的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力改善效果顯著，在普通M20甲醇汽油中添加0.3～1.0%，加速等動(dòng)力性明顯優(yōu)于同牌號(hào)普通甲醇汽油。
【專(zhuān)利說(shuō)明】M20甲醇汽油動(dòng)力性改進(jìn)劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于甲醇替代車(chē)用燃料【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及M20甲醇汽油用添加劑，特別是一種用于改善M20甲醇汽油動(dòng)力性的添加劑。
【背景技術(shù)】
[0002]石油資源日趨短缺，價(jià)格不斷攀升，以及汽車(chē)尾氣污染日益嚴(yán)重，成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的制約因素。我國(guó)屬于貧油少氣但相對(duì)富煤的國(guó)家，以煤生產(chǎn)甲醇替代部分石油完全可行，利用甲醇作為內(nèi)燃機(jī)代用燃料，是保護(hù)環(huán)境、合理利用能源的有效途徑。作為一種新型的清潔替代燃料，甲醇汽油以其價(jià)格低廉、辛烷值高、燃燒性好和高效清潔等特點(diǎn)，成為汽車(chē)代用燃料的發(fā)展方向。由于低比例甲醇汽油不需要改變?cè)谟密?chē)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，可以直接使用，更適合大面積推廣應(yīng)用。
[0003]根據(jù)國(guó)家發(fā)改委頒布的能源可代替戰(zhàn)略政策，甲醇汽油進(jìn)一步合法化。但在技術(shù)上制約甲醇汽油發(fā)展的一大難題是甲醇熱值低，影響汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出。
[0004]汽油的熱值為44.4MJ/kg，而甲醇的熱值僅為20.lMJ/kg，只有汽油的45%。因此，當(dāng)汽油中加入甲醇后，其混合燃料熱值呈線性下降。當(dāng)甲醇比例增大時(shí)，將明顯減小發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和扭矩。因而，解決甲醇燃料熱值低、動(dòng)力不足是推廣醇類(lèi)燃料的重大課題。與高比例甲醇汽油通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)改裝來(lái)解決汽車(chē)動(dòng)力性問(wèn)題不同，低比例甲醇汽油一般不更改汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)，因此，通過(guò)添加改進(jìn)劑以有效提高低比例甲醇汽油的動(dòng)力性意義重大、實(shí)施簡(jiǎn)便。
[0005]為了解決甲醇燃料低熱值、動(dòng)力欠缺的問(wèn)題，近年來(lái)涌現(xiàn)出了較多的成果或?qū)＠?，如CN 102260548A、CN 101724471A的動(dòng)力增進(jìn)劑中使用了煤焦油或無(wú)水肼，其中煤焦油中膠質(zhì)、灰分等有害物含 量高、燃燒特性很差，無(wú)水肼劇毒，添加在甲醇汽油中對(duì)人和環(huán)境有害。有些熱值催化劑中使用了無(wú)機(jī)或有機(jī)金屬鹽，如CN 101029258A(KMnO4), CN101343574A( 二茂鐵)、CN 102146304A (KNO3)、CN 101372636A (MMT)，這些金屬鹽屬于車(chē)用燃料的限制使用物。還有采用各類(lèi)催化方法的，如在CN 101985569A、CN 101643673A中，其動(dòng)力促進(jìn)劑為硝酸酯、硝基苯等硝基化合物，CN 101619250A中燃料催化劑和熱值劑使用了硝酸鹽、碳酸鹽，引出劑使用鹵化物，這些試劑都將造成電化學(xué)反應(yīng)的加劇。更多的專(zhuān)利中為了提高動(dòng)力、增加辛烷值，而采用了 MTBE、叔丁醇等受限物質(zhì)，如CN 101906329A、CN101851534A,CN 101886004A 及 CN 101705122A 等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種能夠有效提高M(jìn)20甲醇汽油動(dòng)力性，且效率高、性能好的M20甲醇汽油動(dòng)力性改進(jìn)劑。
[0007]本發(fā)明提供的M20甲醇汽油動(dòng)力性改進(jìn)劑由以下質(zhì)量百分比的組分組成:
1，1_ 二甲基環(huán)戊烷18.0~31.0%
4-三氟甲氧基苯甲醇 15.0~29.5%雙(二乙胺)苯膦15.0~24.5%
3-氨基-N-甲基芐胺13.0~24.0%
叔丁氧基雙(二甲胺基)甲烷 10.0~20.5%
2-乙?；讲⑦秽?.0~19.5%。
[0008]所述M20甲醇汽油動(dòng)力性改進(jìn)劑的制備方法是將所述質(zhì)量百分比的1，1-二甲基環(huán)戊烷、2-乙?；讲⑦秽碗p(二乙胺)苯膦在常溫下攪拌均勻，再順序加入所述質(zhì)量百分比的4-三氟甲氧基苯甲醇、叔丁氧基雙(二甲胺基)甲烷和3-氨基-N-甲基芐胺，混合均勻得到M20甲醇汽油動(dòng)力性改進(jìn)劑。
[0009]本發(fā)明制備的M20甲醇汽油動(dòng)力性改進(jìn)劑用于在M20甲醇汽油中添加，以提高M(jìn)20甲醇汽油的燃燒效率，增強(qiáng)功力，解決甲醇汽油動(dòng)力不足的問(wèn)題。其在M20甲醇汽油中的體積百分?jǐn)?shù)添加量為0.3~1.0%。同時(shí)，本發(fā)明的動(dòng)力性改進(jìn)劑也可以添加在其他比例的甲醇汽油中。
[0010]經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)和10種車(chē)型8萬(wàn)公里實(shí)際道路行車(chē)試驗(yàn)，在普通M20甲醇汽油中添加0.3~1.0%本發(fā)明動(dòng)力性改進(jìn)劑后，加速等動(dòng)力性能明顯優(yōu)于不加改進(jìn)劑的同牌號(hào)甲醇汽油，而油耗、輸出功率、尾氣排放等也優(yōu)于同牌號(hào)甲醇汽油，尾氣污染物排放優(yōu)于國(guó)IV標(biāo)準(zhǔn)。
[0011]本發(fā)明的M20甲醇汽油動(dòng)力性改進(jìn)劑與現(xiàn)有技術(shù)比較，無(wú)毒、無(wú)污染、添加量適當(dāng)，燃燒效率提高明顯，動(dòng)力增強(qiáng)效果顯著，不含錳、鐵等金屬及有害物質(zhì)成份，避免了對(duì)環(huán)境產(chǎn)生次生污染。
`[0012]本發(fā)明動(dòng)力性改進(jìn)劑制備方法簡(jiǎn)單，實(shí)施方便，為甲醇汽油動(dòng)力增強(qiáng)開(kāi)辟了一種新途徑，具有廣泛的推廣價(jià)值。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為使用不同油品的輸出扭矩與油耗量的對(duì)比圖。
[0014]圖2為使用不同油品的輸出扭矩與油耗率的對(duì)比圖。
[0015]圖3為使用不同油品的外特性輸出功率對(duì)比圖。
[0016]圖4為使用不同油品的尾氣CO排放對(duì)比圖。
[0017]圖5為使用不同油品的尾氣HC排放對(duì)比圖。
[0018]圖6為使用不同油品的尾氣NOx排放對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但所述實(shí)施例并不局限于對(duì)本發(fā)明的限定。
[0020]實(shí)施例1
將1，1- 二甲基環(huán)戊烷18kg、2-乙酰基苯并呋喃13.5kg和雙(二乙胺)苯膦19kg加入到攪拌釜中，常溫下攪拌均勻，順序加入4-三氟甲氧基苯甲醇19kg、叔丁氧基雙(二甲胺基)甲烷14.5kg、3-氨基-N-甲基芐胺16kg，混合均勻，得到透明、清亮的M20甲醇汽油動(dòng)力性改進(jìn)劑成品。
[0021]發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn)是測(cè)試車(chē)用燃料綜合性能的重要手段，也是國(guó)內(nèi)外評(píng)價(jià)車(chē)用燃料的通用方法。為此，本發(fā)明以國(guó)標(biāo)93#汽油為空白對(duì)照，以同牌號(hào)國(guó)標(biāo)汽油配制普通M20甲醇汽油，并在普通M20甲醇汽油中添加0.5%本發(fā)明實(shí)施例1的動(dòng)力性改進(jìn)劑，以上述3種油品進(jìn)行以下相關(guān)測(cè)試。
[0022]1、根據(jù)GB/T 18297-2001《汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)性能試驗(yàn)方法》進(jìn)行外特性與負(fù)荷特性試驗(yàn)。
[0023]I)外特性:在發(fā)動(dòng)機(jī)輸出負(fù)荷為100%時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)，按照4200、3700、3200、2700、2200、1700、1200等依次降低轉(zhuǎn)速進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消耗率、排氣溫度等參數(shù)。
[0024]2)負(fù)荷特性:在3700、3200、2700、2200、1700、1200等轉(zhuǎn)速下試驗(yàn)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不變，以外特性轉(zhuǎn)矩的20%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%為測(cè)試點(diǎn)，測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油消
耗率、排氣溫度等參數(shù)。
[0025]2、根據(jù)GB 18285-2005《點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)排氣污染物排放限值及測(cè)量方法(雙怠速法及簡(jiǎn)易工況法)》中雙怠速法進(jìn)行排放測(cè)量。
[0026]高怠速排放:發(fā)動(dòng)機(jī)從800rpm (空載)加速至3500rpm (空載)轉(zhuǎn),運(yùn)轉(zhuǎn)30s后降至2000rpm。將取樣探頭插入排氣管中，深度不少于400mm，并固定在排氣管上。維持15s后，讀取30s內(nèi)的最高值和最低值，其平均值即為高怠速排放測(cè)量結(jié)果。
[0027]低怠速排放:發(fā)動(dòng)機(jī)從2000rpm降至1000rpm,在15s后，讀取30s內(nèi)的最高值和最低值，其平均值即為低怠速排放測(cè)量結(jié)果。
[0028]3、根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 14951-2007《汽車(chē)節(jié)油技術(shù)評(píng)價(jià)方法》中負(fù)荷特性燃料消耗曲線的計(jì)算方法，進(jìn)行燃油經(jīng)濟(jì)性計(jì)算，經(jīng)濟(jì)性計(jì)算使用小時(shí)燃料積分均值。
[0029]具體測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖1~圖6。圖中，1#為未加動(dòng)力改進(jìn)劑的M20甲醇汽油；2#為添加本實(shí)施例動(dòng)力性改進(jìn)劑的M20甲醇汽油；3#為國(guó)標(biāo)93#汽油。
[0030]通過(guò)上述測(cè)試表明，與未加動(dòng)力改進(jìn)劑的普通甲醇汽油對(duì)比，多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下，使用動(dòng)力改進(jìn)劑的甲醇汽油在同樣油耗下輸出功率或扭矩平均提高10%以上，也可以說(shuō)在同樣動(dòng)力輸出下，油耗降低了。從圖上還可以明顯顯示出，使用動(dòng)力改進(jìn)劑的甲醇汽油尾氣污染物排放比國(guó)標(biāo)汽油(圖中3#試樣)大幅降低。
[0031]實(shí)施例2
將1，1-二甲基環(huán)戊烷18kg、2-乙?；讲⑦秽?4.5kg和雙(二乙胺)苯膦20kg加入到攪拌釜中，常溫下攪拌均勻，順序加入4-三氟甲氧基苯甲醇15kg、叔丁氧基雙(二甲胺基)甲烷15kg、3-氨基-N-甲基芐胺17.5kg，混合均勻，得到透明、清亮的M20甲醇汽油動(dòng)力性改進(jìn)劑成品。
[0032]實(shí)施例3
將1，1-二甲基環(huán)戊烷25kg、2-乙?；讲⑦秽?6kg和雙(二乙胺)苯膦15kg加入到攪拌釜中，常溫下攪拌均勻，順序加入4-三氟甲氧基苯甲醇16kg、叔丁氧基雙(二甲胺基)甲烷12kg、3-氨基-N-甲基芐胺16kg，混合均勻，得到透明、清亮的M20甲醇汽油動(dòng)力性改進(jìn)劑成品。
[0033]實(shí)施例4
將1，1-二甲基環(huán)戊烷31kg、2-乙?；讲⑦秽?kg和雙(二乙胺)苯膦17kg加入到攪拌釜中，常溫下攪拌均勻，順序 加入4-三氟甲氧基苯甲醇19kg、叔丁氧基雙(二甲胺基)甲烷llkg、3-氨基-N-甲基芐胺13kg，混合均勻，得到透明、清亮的M20甲醇汽油動(dòng)力性改進(jìn)劑成品。
[0034]實(shí)施例5
將1，1-二甲基環(huán)戊烷22kg、2-乙?；讲⑦秽獻(xiàn)Okg和雙(二乙胺)苯膦16kg加入到攪拌釜中，常溫下攪拌均勻，順序加入4-三氟甲氧基苯甲醇20kg、叔丁氧基雙(二甲胺基)甲烷19kg、3-氨基-N-甲基芐胺13kg，混合均勻，得到透明、清亮的M20甲醇汽油動(dòng)力性改進(jìn)劑成品。`
【權(quán)利要求】
1.M20甲醇汽油動(dòng)力性改進(jìn)劑，由以下質(zhì)量百分比的組分組成: 1，1_ 二甲基環(huán)戊烷18.0~31.0% 4-三氟甲氧基苯甲醇15.0~29.5% 雙(二乙胺)苯膦15.0~24.5% 3-氨基-N-甲基芐胺13.0~24.0% 叔丁氧基雙(二甲胺基)甲烷 10.0~20.5% 2-乙酰基苯并呋喃9.0~19.5%。
2.權(quán)利要求1M20甲醇汽油動(dòng)力性改進(jìn)劑的制備方法，是將所述質(zhì)量百分比的1，1-二甲基環(huán)戊烷、2-乙?；讲⑦秽碗p(二乙胺)苯膦在常溫下攪拌均勻，再順序加入所述質(zhì)量百分比的4-三氟甲氧基苯甲醇、叔丁氧基雙(二甲胺基)甲烷和3-氨基-N-甲基芐胺，混合均勻得到M20甲醇汽油動(dòng)力性改進(jìn)劑。
【文檔編號(hào)】C10L1/30GK103865595SQ201410105811
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年3月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月21日
【發(fā)明者】趙清林, 郭四虎, 康文舉, 趙磊 申請(qǐng)人:甘肅桑田清潔能源開(kāi)發(fā)有限公司