一種用于柴油發(fā)動機的混合燃料及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于柴油發(fā)動機的混合燃料，所述混合燃料由以下體積百分比的成分組成：正戊醇20～40％，生物柴油20～40％，石化柴油30～50％；三種成分的體積百分比之和為100％。所述混合燃料以正戊醇作為生物柴油和石化柴油的含氧添加組份，可以有效提高混合燃料的含氧量，同時發(fā)揮正戊醇和生物柴油的互補性，實現(xiàn)各成分的協(xié)同增效作用，不需添加其它成分或助劑即可達到燃燒充分、減少廢氣排放等一系列有益效果。本發(fā)明提供的混合燃料可以直接應(yīng)用于任何柴油發(fā)動機，而無需對發(fā)動機進行任何改造。
【專利說明】一種用于柴油發(fā)動機的混合燃料及其應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及內(nèi)燃機以及清潔能源領(lǐng)域，具體涉及一種用于柴油發(fā)動機的新型混合 燃料及其在柴油發(fā)動機上的應(yīng)用。

【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)柴油發(fā)動機采用壓燃和噴霧擴散燃燒的方式，熱效率較高，但在減排領(lǐng)域面 臨的最大挑戰(zhàn)是碳煙和NO x排放，采用清潔的含氧替代燃料是實現(xiàn)柴油發(fā)動機節(jié)能減排的 有效手段之一。
[0003] 正戊醇是一種具有良好發(fā)展前景的新一代生物質(zhì)液態(tài)燃料，同低碳醇燃料甲醇、 乙醇和丁醇相比，正戊醇的十六烷值更高，改善了著火特性；熱值更高，能量密度提高；氣 化潛熱降低，改善了發(fā)動機的冷啟動性；粘度與石化柴油接近，保證潤滑；可與石化柴油以 任意比例完全互溶；且不宜被水污染，是一種更適用于柴油發(fā)動機的綠色替代燃料。
[0004] 生物柴油同樣是一種可應(yīng)用于柴油發(fā)動機的環(huán)境友好型綠色能源。生物柴油的 十六烷值與石化柴油接近甚至更高，含氧量在10?11%，摻混生物柴油有利于減少石化柴 油發(fā)動機的碳煙排放，但與正戊醇相比，生物柴油的粘度高于石化柴油，不易霧化和混合； 且生物柴油多以低比例與石化柴油摻混應(yīng)用，造成混合燃料的含氧量較低。而添加戊醇有 利于顯著改善生物柴油的噴霧特性，提高混合燃料的含氧量，從而獲得優(yōu)異的燃燒排放效 果。
[0005] 目前，以正戊醇、生物柴油和石化柴油為原料組成清潔燃料的技術(shù)方案未見報道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明旨在提供一種用于柴油發(fā)動機的新型混合燃料，該燃料成分簡單，使用方 便，具有良好的環(huán)境友好特性，可作為高效清潔的石化柴油替代燃料。
[0007] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種用于柴油發(fā)動機的新型混合燃料，所述混 合燃料由以下成分組成：正戊醇，生物柴油和石化柴油。
[0008] 具體的，本發(fā)明所述混合燃料由以下體積百分比的成分組成：正戊醇20?40%， 生物柴油20?40%，石化柴油30?50%，且三種成分的體積百分比之和為100%。
[0009] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述混合燃料由以下體積百分比的成分組成：正戊醇30%，生物 柴油30%，石化柴油40%。
[0010] 為了實現(xiàn)良好的技術(shù)效果，可以對所述混合燃料中各成分的性質(zhì)進行進一步限 定，具體而言：
[0011] 所述正戊醇優(yōu)選為純度大于99%的正戊醇；
[0012] 所述生物柴油為脂肪酸甲酯，其十六烷值大于50 ;優(yōu)選為硫含量小于IOppm的脂 肪酸甲酯；
[0013] 所述石化柴油的十六烷值大于47 ;優(yōu)選為硫含量小于50ppm的石化柴油。
[0014] 本發(fā)明所述混合燃料，以正戊醇作為生物柴油和石化柴油的含氧添加組份，可以 有效提高混合燃料的含氧量，同時發(fā)揮正戊醇和生物柴油的互補性，三種成分以特定的配 比組合后，不需添加其它成分或助劑即可實現(xiàn)優(yōu)異的技術(shù)效果。具體而言，該混合物在保證 燃料著火特性的前提下，有效降低了原有生物柴油或石化柴油的粘度，從而改善了生物柴 油和石化柴油的霧化蒸發(fā)特性，加速了混合氣的形成，使燃燒更充分；同時正戊醇較高的汽 化潛熱可適度降低缸內(nèi)的燃燒溫度，有利于減少NO x的生成。
[0015] 本發(fā)明提供的混合燃料中，正戊醇、生物柴油和石化柴油具有良好的互溶性，在常 溫常壓下按照配比混合，攪拌均勻，即得混合燃料；所得混合燃料長期存放無分層。
[0016] 本發(fā)明進一步保護所述混合燃料在柴油發(fā)動機上的應(yīng)用。
[0017] 由于本發(fā)明提供的混合燃料具有燃燒充分、減少廢氣排出等一系列環(huán)保特性，因 此，可以直接應(yīng)用于柴油發(fā)動機而無需對其進行任何改造。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 圖1，為實驗例2中石化柴油、生物柴油和實施例1所得混合燃料的蒸餾曲線對比 圖。

【具體實施方式】
[0019] 以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0020] 以下各實施例中使用的原料符合以下條件：正戊醇為純度99. 5%的正戊醇；生物 柴油為脂肪酸甲酯，十六烷值大于50,硫含量小于IOppm ;石化柴油的十六烷值大于47,硫 含量小于50ppm。
[0021] 實施例1
[0022] 混合燃料組成為：正戊醇3L，生物柴油3L，石化柴油4L。在常溫常壓下將上述原 料混合，攪拌均勻，即得混合燃料。該實施例所得混合燃料性能穩(wěn)定，長期存放無分層。
[0023] 實施例2
[0024] 混合燃料組成為：正戊醇3L，生物柴油2L，石化柴油5L。在常溫常壓下將上述原 料混合，攪拌均勻，即得混合燃料。該實施例所得混合燃料性能穩(wěn)定，長期存放無分層。
[0025] 實施例3
[0026] 混合燃料組成為：正戊醇3L，生物柴油4L，石化柴油3L。在常溫常壓下將上述原 料混合，攪拌均勻，即得混合燃料。該實施例所得混合燃料性能穩(wěn)定，長期存放無分層。
[0027] 實施例4
[0028] 混合燃料組成為：正戊醇2L，生物柴油3L，石化柴油5L。在常溫常壓下將上述原 料混合，攪拌均勻，即得混合燃料。該實施例所得混合燃料性能穩(wěn)定，長期存放無分層。
[0029] 實施例5
[0030] 混合燃料組成為：正戊醇2L，生物柴油4L，石化柴油4L。在常溫常壓下將上述原 料混合，攪拌均勻，即得混合燃料。該實施例所得混合燃料性能穩(wěn)定，長期存放無分層。
[0031] 實施例6
[0032] 混合燃料組成為：正戊醇4L，生物柴油3L，石化柴油3L。在常溫常壓下將上述原 料混合，攪拌均勻，即得混合燃料。該實施例所得混合燃料性能穩(wěn)定，長期存放無分層。
[0033] 實施例7
[0034] 混合燃料組成為：正戊醇4L，生物柴油2L，石化柴油4L。在常溫常壓下將上述原 料混合，攪拌均勻，即得混合燃料。該實施例所得混合燃料性能穩(wěn)定，長期存放無分層。
[0035] 實驗例1
[0036] 在一臺無后處理裝置的柴油發(fā)動機（參數(shù)見表1)上對本發(fā)明各實施例所得混合 燃料進行性能檢測。
[0037] 表1 :發(fā)動機參數(shù)
[0038]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于柴油發(fā)動機的混合燃料，其特征在于，由以下體積百分比的成分組成：正 戊醇20?40 %，生物柴油20?40 %，石化柴油30?50%;三種成分的體積百分比之和為 100%。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的混合燃料，其特征在于，由以下體積百分比的成分組成：正戊 醇30 %，生物柴油30 %，石化柴油40 %。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混合燃料，其特征在于，所述正戊醇的純度大于99%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混合燃料，其特征在于，所述生物柴油為脂肪酸甲酯，其 十六烷值大于50,硫含量小于lOppm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混合燃料，其特征在于，所述石化柴油的十六烷值大于 47,硫含量小于50ppm。
6. 權(quán)利要求1?5任意一項所述混合燃料的制備方法，其特征在于，包含以下步驟：在 常溫常壓下混合各成分，攪拌均勻，即得混合燃料。
7. 權(quán)利要求1?5任意一項所述混合燃料在柴油發(fā)動機上的應(yīng)用。
【文檔編號】C10L1/04GK104312644SQ201410559360
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】王建昕, 李莉, 王志, 帥石金, 肖建華 申請人:清華大學(xué)