甲醇柴油

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一、概念：

向柴油中按一定比例加入少量甲醇及相关助剂，使其不影响使用效果的前提下，各项技术指标尽可能接近国标柴油，以达到减少排放、降低成本的目的。

二、添加比例：

M15型号：变性甲醇15%，柴油85%

M20型号：变性甲醇20%，柴油80%

M25型号：变性甲醇25%，柴油75%

三、节约成本：

根据基础油价格不同，变性甲醇添加比例不同，成本不同。

四、详细技术指标：

1、颜色：基础柴油颜色；

2、气味：基础柴油气味；

3、密度：0.85（接近基础柴油密度）

4、十六烷值：≥45（与基础柴油相同）

5、抗水性：静止状态，油水分离，清澈透明；运动静止后，油水分离，水清澈透明，油稍有浑浊。

6、热值：≥9600KJ

7、PH值：≤8

8、酸值：

9、机械杂质：无

10、铜片腐蚀：≤1

11、凝点：与基础柴油相同

12、机械杂质：无

13、调配方式：混合搅拌

五、详细概述：

1、背景：

近年来,随着我国经济的快速发展,石油的需求量持续增长。1993年起我国己成为石油纯进口国,2009年我国原油进口比例已超过52%。另外,我国的汽车尾气排放已成为城市大气环境的一个主要污染源。

具国际权威机构公布的预测数据显示，中国目前石油需求增长将占同期世界石油增长的1/3，中国石油市场是世界石油市场增长最快的国家之一，近年中国经济保持持续稳定增长，由于经济增长速度与石油消费量之间呈高度正向相关关系，预计今后几年中国石油消费量将持续保持较高增长态势。

中国油气资源日益紧缺，我国石油资源量约为1072.7亿吨，其中约71.61%分布在陆地，约22.93分布在海洋，因此,针对我国自然条件和能源资源特色,逐步改变汽车能源结构,发展汽车清洁代用燃料迫在眉睫。

柴油作为大功率内燃机的主要原料，常有供不应求的局面出现，国际油价居高不下，而且柴油机尾气排放中的颗粒物、氮氧化合物和碳氢化合物的含量很高，污染环境，损坏人体健康，因此研究开发清洁可再生能源是国家立项研究的重要课题。而甲醇是近年来人们研究的最要的最大热点。甲醇主要来自于天然气和煤碳，而我国具有丰富的煤碳资源，来源广泛，含氧量高，燃烧性能好，热效率高，能耗低，排放的颗粒物和氮氧化合物（NO_X）含量低，价格低廉等优点，逐渐被人们所认可。

2、甲醇柴油：

向柴油中按一定比例加入少量甲醇及相关助剂，使其不影响使用效果的前提下，各项技术指标尽可能接近国标柴油，以达到降低成本的目的。

甲醇柴油其外观为接近于柴油的澄清透明液体，粘度、热值等指标均接近柴油，可替代柴油使用于内燃机柴油机车、工业锅炉、灶炉等领域。

甲醇柴油是通过胶体表面化学原理的运用，解决了甲醇与柴油难以互溶的技术难题。

（1）甲醇柴油优点：

甲醇柴油替代普通柴油具有以下特点：

1.甲醇分子质量小，结构简单，甲醇含氧量达50%，化学当量比柴油低，C/H原子比较小，其着火极限较柴油着火极限宽，所以其燃烧速度快，有利于降低碳烟排放。

2.甲醇沸点、凝固点低。前者可使燃料－空气混合气形成较快，且比较均匀，有利于燃料充分燃烧；后者可保证发动机在低温下正常工作。

3.甲醇的热值虽然为柴油的约46%，但是在理伦空燃比下，单位的质量的甲醇－柴油混合燃烧热值与柴油燃料混合气的燃烧热值相当。

4.甲醇汽化潜热大。甲醇的汽化潜热约是柴油的3倍多，在形成混合气时会降低进气温度，从而提高充气系数，在一定程度上可改善发动机的燃烧性能，提高热效率。降低进气温度也可以抑制NO_X和碳氢化合物的形成。

5.甲醇的最小着火能量较低，燃烧时火焰的传播速度较快，这些特点均有利于燃烧性能。

6.甲醇柴油更加节省燃料。（A）甲醇含氧量丰富，燃料充分，从而能够节省燃油；（B）微爆作用：对于油包水（油包甲醇）型的微乳液，由于甲醇的沸点低点柴油沸点，当油表面燃烧时，内部甲醇受热气化，体积急剧膨胀，产生的巨大压力使油滴爆破，油滴进一步微粒化，形成二次“雾化”，柴油和空气的接触面积大幅增加，提高了燃烧效率，达到节油效果；（C）加速燃烧反应，甲醇在气化过程中，分子中的羟基（－OH）活性大大增加，一氧化碳尽可能完全燃烧，相当于“水煤气反应”，从而加速燃油裂解所形成焦碳的燃烧，抑制了烟尘的形成。

（2）甲醇柴油的缺点及解决方案：

1.甲醇与柴油的互溶性差，且容易分层。甲醇中含有羟基（－OH），为极性物质，而柴油为非极性物质，甲醇与柴油密度相差较大，所以两者是不相溶的液体。要使甲醇与柴油相溶且长时间放置不分层，形成均匀稳定的混合燃料，必须在甲醇－柴油体系中加入一定比例的表面活性剂和助溶剂，制成均匀乳化液，乳化液是一种多项体系，在外力作用下，甲醇以微小颗粒形式均匀分散于乳液体系中，形成油包水（油包甲醇）型的微乳化液，这种微乳化液在表面活性剂和助溶剂的作用下，改变两种液体的表面张力，形成热力学稳定的微液体系，并长期保持稳定不分层。

2.甲醇柴油抗氧化能力较差。因甲醇柴油表面活性剂大多采用不饱和脂肪酸作为主原料，而甲醇柴油在生产、存贮及使用进程中不可避免的会与外界空气接触，受温度、光照、空气中的氧的影响，会与空气中的氧发生复杂的化学反应，形成新的氧化产物，使油的颜色、黏度、气味受到影响，同时会容易产生积碳，堵塞喷油嘴和燃油供给系统，从而影响油的质量和使用性能。因此，在甲醇柴油调配过程中，尽可能降低或不使用不饱和脂肪酸，添加少量抗氧化剂使其变成不活泼的物质，终止自由基氧化过程中的链反应，起到终止氧化的作用，增强甲醇柴油的抗氧化能力。

3.甲醇柴油抗水能力差、闪点低。因甲醇和水均为极性物质，甲醇在常温常压下与水可以任意比例互溶，所以，当甲醇柴油遇到水时会较容易乳化变白。甲醇的闪点约为11^OC，浑发性较强，所以配成的甲醇柴油闪点相对较低。这就需要在调配甲醇柴油的过程中选择合适的表面活性剂和助溶剂，利用胶体表面张力的影响，柴油分子将甲醇分子相对更加牢固的封闭在一个空间里，使其在做相对运动时，被更加牢固的封闭在一起，这样抗水性能和闪点低的问题就能得到较大程度的提高。

图片1－1　　　　　　　　　　　　　　　　图1－2

4.甲醇的十六烷值低。十六烷值是衡量着火性能的重要指标，甲醇的十六烷值比柴油低很多，其自燃温度却高达470^OC，比柴油的自燃温度200～220 ^OC高得多，因此甲醇既难以压燃也不易被点燃，着火性能较差。所以，在调配成品甲醇柴油时，需要添加少量调质剂，提高甲醇柴油的十六烷值，改善其着火性能。

5.甲醇饱和蒸气压较高，发动机在高速负载工作时，产生的温度较高，在燃油供给系统中会产生大量气泡，形成短暂性熄火现象，因此，在调配甲醇柴油时，需要添加少量调质剂，调节甲醇饱和蒸汽压，使发动机能够长时间正常工作。

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甲醇防腐抑胀剂

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甲醇是极性很强的优良溶剂，单独使用或与汽油掺烧时，会引起物理化学性质的巨大变化，其性质的变化，决定着甲醇汽油的实际使用效果，其中腐蚀和溶胀性是影响使用效果的关键因素之一。

因甲醇分子中含有一个羟基（－OH），呈弱酸性，加上我们所使用的甲醇含量低，含有水份和杂质，甲醇本身在生产运输和燃烧过程中发生游离基反应（CH₃OH＋O₂HCOOH＋H₂O），生产的氧化物甲酸等有机酸对环带金属表面会造成腐蚀，对汽车供油系统的材料如橡胶、塑料等具有溶胀和龟裂作用，影响材料的使用性能。因此，在调配甲醇汽油时，添加剂中必须含有防腐抑胀剂，可有效防止甲醇汽油对金属制品的腐蚀和对橡胶制品的溶胀。

根据甲醇本身所具有的性质及实际使用过程中所出现的腐蚀及溶胀现象，本公司经过多年的研究及实际实验，开发出“甲醇防腐抑胀剂”。

一、理化性质：

名称：甲醇防腐抑胀剂

外观与性状：多种组份复配而成的混合物，无色至淡黄色透明液体，微酒香味

熔点（⁰C）：－98

沸点（⁰C）：120

相对密度（水＝1）：0.88

闪点（闭口）：28⁰C

自燃点：380⁰C

燃烧热：(kJ/mol)：2787

溶解性：溶于醇、醚、酯等多数有机溶剂，微于石油类产品，微溶于水。

二、包装规格及添加比例：

样品装：500ml*3/箱

正规包装：10KG/桶，20KG/桶，180KG/桶

添加比例：1‰

三、功能效果：

1、本防腐抑胀剂复配金属钝化剂成份，可在金属表面及橡胶表面形成保护膜，有效防止甲醇对金属制品的腐蚀和对橡胶制品的溶胀；

2、甲醇分子中含有一个羟基（－OH），呈弱酸性，加上我们所使用的甲醇含量低，含有水份和杂质，甲醇本身在生产运输和燃烧过程中发生游离基反应（CH₃OH＋O₂HCOOH＋H₂O），生产的氧化物甲酸等有机酸对环带金属表面会造成腐蚀，对汽车供油系统的材料如橡胶、塑料等具有溶胀和龟裂作用，本防腐抑胀剂可有效抑制游离基的链反应，阻止产生弱酸性物质，有效抑制弱酸对金属的腐蚀性。

3、本防腐抑胀剂含有润滑组份，可减小发动机运转过程中对缸体的磨擦力，有效延长发动机的使用寿命。

4、本防腐抑胀剂具有增加热值、助燃、缓解冷启动困难的辅助作用。

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