一种柴油引擎用燃料油及其制备方法与流程

本发明涉及液体燃料领域，特别涉及液体燃料领域中柴油引擎用绿色环保燃料油技术。

背景技术：

石油资源的出现，使人类获得能源的路径发生了变化，实现“便利、经济、快捷”，出现了以石油为基础的社会结构。但是，大气中co2浓度有增无减，打破了碳循环，处理其使用过程中所产生的污染问题，要付出相当高的代价，如废弃物问题、co2问题、有害化学物质影响人体健康和生态系统等问题，以及很多与环境相关的问题日趋严重，因此以石油为基础的社会是不可持续发展的。世界发达国家都在消减石油能源。

替代能源应运而生，主要目的在于：应付石油危机、提高燃料供应的安全性；为石油资源枯竭后平稳过渡做准备；减少污染、保护环境；缺油国家解决大量进口原油带来的支付问题；改善能源结构，如天然气制油、煤制油、木制油等。世界各国的能源研究人员都在积极探索发展替代燃料和可再生能源，绿色环保燃料油就是其中之一。

以草酸二烷酯、碳酸二烷酯、燃料甲醇为原料经全配方筛选、调和等工艺制成绿色环保燃料油。这些组分可来源于煤炭、天然气、生物质、有机废弃垃圾、各种工业废气等非石油原料，摆脱对石油资源的依赖，适合我国国情。是一种新型替代能源，集燃烧性、安定性、绿色补氧、绿色润滑、增效节油、增能养护、保洁于一体。具有良好的经济价值和社会效益。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有石油资源短缺，且环境污染严重的技术问题，提供一种柴油引擎用燃料油及其制备方法，本发明的燃料油为石油基燃料油的替代能源，与石油基燃料油以任意比例混合使用，也可100％直接使用，适用于所有柴油引擎。该燃料油燃烧充分，能源利用效率高，延长引擎使用寿命，而且具有增能养护、保洁的功能，无积碳等沉积物，无烟，保持干净状态。排放达欧vi水平，可生物降解，自身含氧，具有优异的氧化安定性和水解安定性，特别适合于有环保要求、有健康安全要求、高湿度环境、高原缺氧环境的场合。

为实现本发明的目的，本发明一方面提供柴油引擎用燃料油，包括原料草酸二烷酯、碳酸二烷酯、燃料甲醇。

其中，所述原料草酸二烷酯、碳酸二烷酯、燃料甲醇的重量份配比为：

草酸二烷酯10-50

碳酸二烷酯10-60

燃料甲醇20-70

特别是，所述原料草酸二烷基酯、碳酸二烷基酯、甲醇的重量份配比为：

草酸二烷基酯10-40

碳酸二烷基酯20-50

甲醇30-60。

特别是，所述草酸二烷酯中的2个烷基的碳原子数≥2时，则两个烷基的碳原子数相同或不同；所述草酸二烷酯中的2个烷基中的一个烷基的碳原子数为1时，则另一个烷基的碳原子数大于1。

尤其是，所述草酸二烷酯中的烷基为链式、环式烷基，优选为链式烷基。

特别是，所述烷基的碳原子数为1-10。

尤其是，所述烷基为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、异辛基、丙基庚基、环己基、环戊基、呋喃基。

特别是，所述草酸二烷酯是由草酸与链式、环式醇进行酯化反应制成，或由草酸二甲酯与链式、环式醇进行酯交换反应制成。

尤其是，所述醇选择为甲醇、乙醇、c3-c10的正构醇或异构醇，如丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、叔丁醇、异辛醇、丙基庚醇，环己醇、环戊醇、糠醇，可为单醇或混合醇。

其中，所述草酸二烷酯的凝点为-10℃以下，优选为-35℃以下，优选为-10～-60℃。

特别是，所述草酸二烷酯的闪点(闭口)≥56℃，优选为≥75℃；进一步优选为100℃。所述草酸二烷基酯的酸值≤0.5mgkoh/g，优选为≤0.06mgkoh/g。

其中，所述碳酸二烷酯中的2个烷基的碳原子数≥3时，则两个烷基的碳原子数相同或不同；所述草酸二烷酯中的2个烷基中的一个烷基的碳原子数为1时，则另一个烷基的碳原子数≥4；所述草酸二烷酯中的2个烷基中的一个烷基的碳原子数为2时，则另一个烷基的碳原子数≥4。

特别是，所述碳酸二烷酯中的烷基为链式、环式烷基，优选为链式烷基。

尤其是，所述烷基的碳原子数为1-10。

特别是，所述烷基为甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、异辛基、丙基庚基、环己基、环戊基、呋喃基。

尤其是，所述碳酸二烷酯是由碳酸二甲酯与链式、环式醇进行酯交换反应而成。

特别是，所述醇选择为乙醇、c3-c10的正构醇或异构醇，如丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇、叔丁醇、异辛醇、丙基庚醇，环己醇、环戊醇、糠醇，可为单醇或混合醇。

其中，所述碳酸二烷酯的凝点为-10℃以下，优选为-35℃以下，优选为-10～-60℃。

特别是，所述碳酸二烷酯的闪点(闭口)≥56℃，优选为≥75℃；进一步优选为100℃；所述碳酸二烷酯的酸值≤0.5mgkoh/g，优选为≤0.06mgkoh/g。

本发明另一方面提供一种柴油引擎用燃料油的制备方法，包括如下步骤：

1)按照如下重量份配比备料：

草酸二烷酯10-50

碳酸二烷酯10-60

燃料甲醇20-70

2)将草酸二烷酯、碳酸二烷酯、燃料甲醇混匀，即得。

其中，步骤1)中所述原料配比优选为：

草酸二烷酯10-40

碳酸二烷酯20-50

燃料甲醇30-60

本发明再一方面，提供一种按照上述方法制备而成的柴油引擎用燃料油。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、原料可来源于煤炭、天然气、生物质、有机废弃垃圾、各种工业废气等，廉价易得、过程绿色、产品清洁可靠。

2、本发明的燃料油与脂肪酸甲酯类生物柴油相比，具有优良的氧化安定性、水解安定性。

3、本发明的燃料油中独有的草酸二烷酯、碳酸二烷酯结构，自身含氧其氧原子位于中部，烷基碳链分布于两侧长度缩短，提高十六烷值，燃烧充分，能使发动机热效率提高，增加动力性和加速性，节省燃油。

4、本发明的燃料油中草酸二烷酯、碳酸二烷酯固有的油性和抗磨性，降低了机件磨损，减少维修次数，保持良好工况，其可生物降解，为绿色润滑剂。

5、本发明的燃料油因凝点低，启动容易，转速平稳，提速加快。提高能源利用效率，延长引擎使用寿命。

6、本发明的燃料油自身氧含量高，无积碳等沉积物，无烟，保持干净状态及原车设计参数；排放环保。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂、设备、仪器等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

本发明具体实施方式中的草酸二烷酯购自国内大宗市场；所述草酸二烷酯主要理化指标如表1所示：

表1草酸二烷酯理化指标参数

所述草酸二烷酯除了购自国内大宗市场之外，本领域中其他的凝点为-10℃以下；闪点(闭口)≥56℃的草酸二烷酯均适用于本发明。

碳酸二烷酯购自国内大宗市场之外，所述碳酸二烷酯主要理化指标如表2所示：

表2碳酸二烷酯理化指标参数

所述碳酸二烷酯除了购自国内大宗市场之外，本领域中其他的凝点为-10℃以下；闪点(闭口)≥56℃的碳酸二烷酯均适用于本发明。

燃料甲醇购自国内大宗市场。

实施例1

1、按照如下重量配比备料

2、取草酸二烷酯2.1kg，碳酸二烷酯4.9kg，燃料甲醇3kg混合均匀制成10kg柴油引擎用绿色环保燃料油。

实施例2

1、按照如下重量配比备料

2、取草酸二烷酯1.2kg，碳酸二烷酯2.8kg，燃料甲醇6kg混合均匀制成10kg柴油引擎用绿色环保燃料油。

实施例3

1、按照如下重量配比备料

2、取草酸二烷酯4.0kg，碳酸二烷酯2.0kg，燃料甲醇4kg混合均匀制成10kg柴油引擎用绿色环保燃料油。

实施例4

1、按照如下重量配比备料

2、取草酸二烷酯3.0kg，碳酸二烷酯5.0kg，燃料甲醇2kg混合均匀制成10kg柴油引擎用绿色环保燃料油。

实施例5

1、按照如下重量配比备料

2、取草酸二烷酯2.0kg，碳酸二烷酯1.0kg，燃料甲醇7.0kg混合均匀制成10kg柴油引擎用绿色环保燃料油。

实施例6

1、按照如下重量配比备料

2、取草酸二烷酯3.0kg，碳酸二烷酯3.5kg，燃料甲醇3.5kg混合均匀制成10kg柴油引擎用绿色环保燃料油。

本发明上述实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。