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 二甲醚和甲醇。更具體地，該醚基燃料可以僅僅由二甲醚和甲醇組成。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(gè)國家的社會(huì)生活以及國防建設(shè) 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(jìn)入了尋常百姓的 家庭。例如，北京現(xiàn)在就已經(jīng)進(jìn)入了 400萬輛汽車的時(shí)代。因此，隨著汽車保有量的增加，對(duì) 汽油的需要也在日益增加。我國的原油產(chǎn)量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足國內(nèi)經(jīng)濟(jì)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(jìn)口國，我國的大部分原油都依賴進(jìn)口。這種情 況的加劇將嚴(yán)重制約我國經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，甚至?xí)绊懙轿覈膰腊踩?。因此，需要?到一種無需使用石油原料，因而也就無需從國外進(jìn)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(shí)，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(diǎn)。為了減少汽車尾氣排放所帶來的各種問題，世界各國對(duì)汽車尾氣提出了嚴(yán)格的要 求，包括美國存在相關(guān)要求，歐洲有歐IV標(biāo)準(zhǔn)，日本實(shí)行了據(jù)說最嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，我國也在實(shí) 行等效于歐III或歐IV的標(biāo)準(zhǔn)。并且，各個(gè)國家對(duì)于尾氣排放的要求將會(huì)愈加嚴(yán)格。例如， 美國已經(jīng)同意各個(gè)州單獨(dú)制定比美國國家標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格的尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)。北京在舉辦奧運(yùn)會(huì) 的前夕，提前實(shí)行了國IV標(biāo)準(zhǔn)，并將盡快實(shí)行國V標(biāo)準(zhǔn)。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(shí)，尾氣排放更加清潔環(huán)保。苯是公認(rèn)的致癌物，它在汽油中由于蒸發(fā)和燃燒、尾氣排放進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)中均對(duì)該指標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)，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(jī)構(gòu)還可能提出更嚴(yán)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(huì)導(dǎo)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(rèn)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(gè)產(chǎn)煤大國，煤炭儲(chǔ)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(gè)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(duì)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(fù)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(duì)甲酚。受此影響，我國二甲醚的年產(chǎn)量目前可以已達(dá)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(biāo)準(zhǔn)中 對(duì)苯含量的要求。而且，認(rèn)為向汽油中加入苯也必然會(huì)導(dǎo)致汽油燃燒產(chǎn)物中苯含量急劇升 高，從而對(duì)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(dān)心原料來源，而且會(huì)解決這 些廠家目前的問題。雖然甲醇汽油的標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)已頒布實(shí)施，但由于甲醇的物質(zhì)特性仍存在一些問題一 是甲醇相對(duì)于汽油成分的揮發(fā)性差、造成使用甲醇汽油的發(fā)動(dòng)機(jī)冷啟動(dòng)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(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，甲醇汽油在現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)中 燃燒不充分，動(dòng)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，其包含二甲醚和甲醇。在該第一方面的優(yōu)選實(shí)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。在該第一方面的優(yōu)選實(shí)施方式中，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。在該第一方面的一種實(shí)施方式中，本發(fā)明的醚基燃料由二甲醚和甲醇組成。在該第一方面的一種實(shí)施方式中，本發(fā)明的醚基燃料是汽車燃料。在該第一方面的一種實(shí)施方式中，本發(fā)明的醚基燃料是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)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(jìn)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(shí)施方式中，所述汽油為90號(hào)、93號(hào)、97號(hào)、100號(hào)、103 號(hào)汽油(其中100號(hào)、103號(hào)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(shí)施方式中，所述汽油為甲醇汽油或乙醇汽油。在該第二方面的一種實(shí)施方式中，本發(fā)明的混合燃料由本發(fā)明的醚基燃料和汽油 組成。因此，本發(fā)明包括以下實(shí)施方式方式1. 一種醚基燃料，包含二甲醚和甲醇。方式2.方式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，其中二甲醚和甲醇的總重量為100重量份。方式3.方式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，其中二甲醚和甲醇的總重量為100重量份。方式4.方式1 一 3任一項(xiàng)的醚基燃料，其中所述醚基燃料由二甲醚和甲醇組成。
方式5.方式1-4任一項(xiàng)的醚基燃料，其中所述醚基燃料是汽車燃料。方式6.方式1-5任一項(xiàng)的醚基燃料，其中所述醚基燃料是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)燃料。方式7. —種混合燃料，包含方式1-6任一項(xiàng)的醚基燃料和汽油。方式8.方式7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％。方式9.方式7或8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 ％。方式10.方式7-9任一項(xiàng)的混合燃料，其中所述汽油為90號(hào)、93號(hào)、97號(hào)、100號(hào)、
103號(hào)汽油。方式11.方式7-10任一項(xiàng)的混合燃料，其中所述汽油為甲醇汽油或乙醇汽油。方式12.方式7-11任一項(xiàng)的混合燃料，其由方式1-6任一項(xiàng)的醚基燃料和汽油組 成。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過大量的試驗(yàn)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和甲醇。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(yù)料到包含二甲醚和甲醇作為主要組 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(yù)料到由二甲醚和甲醇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(dòng)力設(shè)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和甲醇。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，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，其中二甲醚和甲醇的總重量為100重量份。下面對(duì)這兩種組分進(jìn)行詳細(xì)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(gè)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(jī)械性能好，爆發(fā)力 強(qiáng)，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(gè)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。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)明的醚基燃料同時(shí)具有二甲醚的高潔凈燃燒(因而高潔凈排放)的優(yōu)點(diǎn)以及 甲醇的高辛烷值的優(yōu)點(diǎn)，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(duì)汽油的各項(xiàng)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(diǎn)。不希望受限于具體理論，本 發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)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(shí)現(xiàn)清潔燃燒、清潔排放以及保護(hù)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(dá)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(huì)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(huì)比較高。本發(fā)明的醚基燃料可以不使用任何添加劑，也就是說，本發(fā)明的醚基燃料可以僅 僅由二甲醚和甲醇組成。然而，根據(jù)具體應(yīng)用的需要，也可以加入其它組分或者添加劑，以 便進(jìn)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(jìn)行相容性試驗(yàn)。這里的相容性試驗(yàn)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(dú)特性能，例如潔凈性等?？赡苡糜诒景l(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(yàn)檢驗(yàn)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(dú)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(dú)特性能即可。發(fā)明人通過大量試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，某些市售添加劑產(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(dòng)機(jī)的條件下)，會(huì)發(fā)生分解，產(chǎn)生氫氣和氧氣，并參與反應(yīng)。其次，水在發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的條件下，會(huì)迅速氣化并膨脹，從而參與膨脹做功，并促進(jìn)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(shí)候，蒸餾水 或去離子水還起到了辛烷值改進(jìn)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(shí)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(huì)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(yù)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(duì)甲酚作為抗氧化劑，能夠減少本發(fā)明的醚基燃料自動(dòng)氧 化而產(chǎn)生的膠質(zhì)，延緩燃料氧化，延長保質(zhì)時(shí)間。在本發(fā)明的醚基燃料含有2，6_ 二叔丁基 對(duì)甲酚的時(shí)候，2，6- 二叔丁基對(duì)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。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果本發(fā)明的醚基燃料中含有蓖麻油，則會(huì)進(jìn)一步提高該 醚基燃料的功能和效果。在醚基燃料中，蓖麻油會(huì)起到潤滑劑、粘度改進(jìn)劑、活性劑和防腐 劑的作用。在本發(fā)明的醚基燃料含有蓖麻油的時(shí)候，可以減少發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)件的腐蝕和磨損。蓖 麻油的優(yōu)選含量為0. 5-1. 5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(jìn)一步增強(qiáng)本發(fā)明的醚基燃料的 清潔作用，進(jìn)一步增加油路系統(tǒng)的清潔以及減少發(fā)動(dòng)機(jī)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(duì)大氣環(huán)境的污染，減少CO 的排放，減少HC (碳?xì)浠衔?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(dòng)機(jī)的功率，從而節(jié)約能源，并提高燃油經(jīng)濟(jì)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(jì)，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(shí)含有蓖麻油、丁二酰亞胺 和2，6- 二叔丁基對(duì)甲酚的時(shí)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(dòng)機(jī)運(yùn)行安全并且動(dòng)力充足。對(duì)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在包含添加劑的情況下，添加劑的加入， 以及二甲醚和甲醇的混合。一般而言，可以將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(jìn)行二甲醚和甲醇的混合，然后再加入添加劑。對(duì)于后加入添加劑而言，如 果需要攪拌，則應(yīng)該緩慢攪拌。對(duì)于二甲醚和甲醇的混合而言，通常可以采用氣體吸收塔來 獲得這種混合。采用氣體吸收塔來進(jìn)行液體對(duì)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(duì)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(duì) 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(duì)于吸收條件同樣沒有 任何限制，化學(xué)工程技術(shù)人員在面對(duì)甲醇對(duì)二甲醚氣體的吸收這一具體目的時(shí)，會(huì)根據(jù)基 本化工原理，以及所需的相對(duì)含量來選擇吸收塔和吸收條件。通常而言，常溫吸收即可完成 甲醇對(duì)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(jì)量設(shè)備(如氣體分布 器)從吸收塔底部進(jìn)入；與此同時(shí)，使得甲醇(或者預(yù)先混合有添加劑的甲醇)從塔頂加 入，氣液兩相在吸收塔內(nèi)逆向流動(dòng)，并直接并充分接觸，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(duì)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(并任選含有添加劑)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(fù)二甲醚氣體的吸收過程。 這種重復(fù)吸收根據(jù)需要可以進(jìn)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(fù)吸收。本發(fā)明的醚基燃料的穩(wěn)定性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通汽油。這可以從本發(fā)明的醚基燃料的誘 導(dǎo)期和實(shí)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(diǎn)。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(dòng) 機(jī)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(dú)作為燃料使用，用于發(fā)動(dòng)機(jī)，特別是汽油 發(fā)動(dòng)機(jī)。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，用于汽車燃料或其 它交通工具或動(dòng)力設(shè)備的燃料。在將本發(fā)明的醚基燃料與汽油混配時(shí)，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(biāo)號(hào)可以為90、93、97號(hào)、100號(hào)、或103號(hào)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(shí)，甲醇汽油中帶有的甲醇會(huì)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(shí)，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(shí)，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(huì)導(dǎo)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(jì)算)的優(yōu)選范圍內(nèi)，在使用甲醇 汽油時(shí)，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(shí)應(yīng)考慮本發(fā)明所使用二甲醚的 比例，以及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(dá)90%的時(shí)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(hào)汽油)混合時(shí)，所得到的混合燃料質(zhì)量穩(wěn)定，保質(zhì)期長達(dá)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(shí)，還可以達(dá)到提高動(dòng)力以及節(jié)省燃料的效果。在同樣工況的發(fā)動(dòng)機(jī) 使用條件下，燃料的節(jié)省比例可以高達(dá)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(biāo)號(hào)。例如，可以使用本發(fā)明的醚基燃料來使得90 號(hào)汽油或93號(hào)汽油分別達(dá)到93號(hào)或97號(hào)汽油的標(biāo)準(zhǔn)。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(dǎo)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(dǎo)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(dòng)機(jī)，而可以用于化油器發(fā)動(dòng)機(jī)。因此，優(yōu)選在與汽油混合使用時(shí)， 本發(fā)明的醚基燃料中不含有水。對(duì)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(shí)加入到單獨(dú)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。下面將采用具體實(shí)施例來進(jìn)一步描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明并不受這些具體實(shí)施 例的限制。實(shí)施例在以下實(shí)施例中采用原料來源簡介如下甲醇購自北京化工廠，含量為99% ；二甲醚購自河北冀春二甲醚發(fā)展有限公司，含量為99. 5% ；2，6_ 二叔丁基對(duì)甲酚購自國藥集團(tuán)化工試劑有限公司；蓖麻油購自國藥集團(tuán)化工試劑有限公司，含量為99% ；丁二酰亞胺購自國藥集團(tuán)化工試劑有限公司，含量98. 8-100.5%。醚基燃料實(shí)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％的甲醇溶液，從而獲得醚基燃料1。醚基燃料實(shí)施例2
與醚基燃料實(shí)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％的甲醇溶液，從而獲得醚基燃料2。醚基燃料實(shí)施例3將Ig 2,6- 二叔丁基對(duì)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。混合燃料實(shí)施例1在透明容器中，將200g上述醚基燃料1與ISOOg 90號(hào)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?shí)施例2在透明容器中，將600g上述醚基燃料2與1400g 90號(hào)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?shí)施例3在透明容器中，將IOOOg上述醚基燃料1與IOOOg 90號(hào)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?；旌先剂蠈?shí)施例4在透明容器中，將1400g上述醚基燃料1與600g 90號(hào)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。混合燃料實(shí)施例5在透明容器中，將ISOOg上述醚基燃料1與200g 90號(hào)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?shí)施例6在透明容器中，將IOOOg上述醚基燃料1與IOOOg 90號(hào)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?shí)施例7在透明容器中，將IOOOg上述醚基燃料2與IOOOg 90號(hào)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?shí)施例8在透明容器中，將IOOOg上述醚基燃料3與IOOOg 90號(hào)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。儲(chǔ)存性試驗(yàn)1.將配制好的上述混合燃料1-8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1-8各取lOOOg，然后密閉保存，在環(huán)境溫度保存3個(gè) 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 M87汽油辛烷值測定法(研究法)，將上面獲得的醚基燃料1-3和混合 汽油燃料1-8進(jìn)行辛烷值測量，測量結(jié)果示于表1中。穩(wěn)定性試驗(yàn)將配制好的上述醚基燃料1-3和混合燃料1-8在環(huán)境條件下放置3個(gè)月，然后將上述醚基燃料1-3和混合燃料1-8按照GB/T8019測量膠質(zhì)含量，并按照GB/T8018測量誘 導(dǎo)期，測量結(jié)果示于表1中。表權(quán)利要求
1.一種醚基燃料，包含二甲醚和甲醇。
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，其中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，其中二甲醚和甲醇的總重量為100重量份。
4.權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)的醚基燃料，其中所述醚基燃料由二甲醚和甲醇組成。
5.權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)的醚基燃料，其中所述醚基燃料是汽車燃料。
6.權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)的醚基燃料，其中所述醚基燃料是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)燃料。
7.一種混合燃料，包含權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)的醚基燃料和汽油。
8.權(quán)利要求7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％。
9.權(quán)利要求7或8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％。
10.權(quán)利要求7-9任一項(xiàng)的混合燃料，其中所述汽油為90號(hào)、93號(hào)、97號(hào)、100號(hào)、103號(hào)汽油。
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和甲醇。更具體地，該醚基燃料可以僅僅由二甲醚和甲醇形成。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(dòng)機(jī)的交通工具或動(dòng)力設(shè)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(hào)C10L1/224GK102127475SQ20101000071
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