一种节能增效助燃剂及二甲醚合成燃气、二甲醚合成燃油

摘要

本发明涉及清洁型能源领域，具体是一种节能增效助燃剂及二甲醚合成燃气、二甲醚合成燃油。一种节能增效助燃剂，其原料包括乙酸乙酯、樟脑、蓖麻油、二环庚二烯、液态石蜡、环辛烷以及甲醇。本发明所述的三类二甲醚合成燃气和车用二甲醚合成燃油，以普通二甲醚为母液，经节能增效助燃剂物理改性后，克服了普通二甲醚在作为民用燃气、车用燃气、工用燃气以及车用燃油出现的燃烧不充分、结焦积碳、挥发性强、易损耗机器以及热值低、动力不足等问题。

说明书

技术领域

本发明涉及清洁型能源领域，具体是一种节能增效助燃剂及二甲醚合成燃 气、二甲醚合成燃油。

背景技术

清洁燃气能源，是现代社会经济发展和现代生活不可缺少的重要组成部分。 二甲醚作为21世纪全世界都在青睐的替代性清洁能源，由于其良好的水溶性、 油溶性，使得其应用范围大大优于丙烷、丁烷等石油化学品。代替甲醇用作甲醛 生产的新原料，可以明显降低甲醛生产成本，在大型甲醛装置中更显示出其优越 性。作为民用燃料气其储运、燃烧安全性，预混气热值和理论燃烧温度等性能指 标均优于石油液化气，可作为城市管道煤气的调峰气、液化气掺混气。也是柴油 发动机的理想燃料，与甲醇燃料汽车相比，不存在汽车冷启动问题。它还是未来 制取低碳烯烃的主要原料之一。它的缺点是由于碳链短等天生缺陷诸多原因，会 发生燃烧不充分、火焰串动、点燃困难、熏眼、刺鼻、热值低等现象。因此，二 甲醚的使用价值，在与如何解决其天生的缺陷问题，提高其热值成为了当下的关 键技术难关。

发明内容

本发明为了解决二甲醚由于自身缺陷无法成为理想的燃料，提供了一种节能 增效助燃剂及二甲醚合成燃气、二甲醚合成燃油。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种节能增效助燃剂，其原料包括乙酸 乙酯、樟脑、蓖麻油、二环庚二烯、液态石蜡、环辛烷以及甲醇。

进一步，所述的节能增效助燃剂，其原料还包括二异丙醚。另外本发明利用 该节能增效助燃剂制成一种民用二甲醚合成燃气，其是由95～98％(重量百分含 量)的二甲醚以及2～5％(重量百分含量)的上述节能增效助燃剂构成的，其中 节能增效助燃剂各原料的重量百分含量为：乙酸乙酯15～19％、樟脑10～13％、 蓖麻油3～5％、二环庚二烯10～15％、液态石蜡15～18％、环辛烷12～15％、甲醇 10～13％、二异丙醚10～15％。

进一步，所述的节能增效助燃剂除包括二异丙醚，其原料还包括环烷酸钴、 辛醇、磷酸三甲酯、十二烷基磺酸钠。另外本发明利用该节能增效助燃剂制成一 种车用二甲醚合成燃气，其是由90～95％的二甲醚以及5～10％的上述节能增效助 燃剂构成的，其中节能增效助燃剂各原料的重量百分含量为：乙酸乙酯8～11％、 樟脑6～8％、蓖麻油3～5％、二环庚二烯8～10％、液态石蜡20～22％、环辛烷9～ 12％、甲醇5～8％、二异丙醚5～7％、环烷酸钴8～10％、辛醇4～6％、磷酸三甲酯 5～8％、十二烷基磺酸钠6～9％。

进一步，所述的节能增效助燃剂，其原料还包括乙醇和十二烷基磺酸钠。另 外本发明利用该节能增效助燃剂制成一种工业用二甲醚合成燃气，其是由95～ 98％的二甲醚以及2～5％的上述节能增效助燃剂构成的，其中节能增效助燃剂各 原料的重量百分含量为：乙酸乙酯15～18％、樟脑10～13％、蓖麻油4～7％、二 环庚二烯10～15％、液态石蜡15～18％、环辛烷12～15％、甲醇6～9％、乙醇5～ 8％、十二烷基磺酸钠7～10％。

上述三类二甲醚合成燃气，均可以采用以下制备方法制备获得，该制备方法 为：按所述节能增效助燃剂各原料的重量百分含量称取各原料加入调制釜内搅拌 均匀，静置物化8小时后过滤形成节能增效助燃剂；二甲醚加压灌装至储罐内形 成液态二甲醚；然后将节能增效助燃剂灌注至储罐内搅拌均匀，物化反应8小时 制得二甲醚合成燃气。

进一步，所述的节能增效助燃剂除包括二异丙醚，其原料还包括磷酸三甲酯、 十二烷基磺酸钠、2-乙基己基硝酸酯、硝酸异辛酯、草酸二异戊酯和乙酸乙烯酯。 另外本发明利用该节能增效助燃剂制成一种车用二甲醚合成燃油，其是由55～ 60％的二甲醚、30～35％的柴油以及10～15％的上述的节能增效助燃剂构成的，其 中节能增效助燃剂各原料的重量百分含量为：乙酸乙酯6～8％、樟脑5～8％、蓖 麻油3～5％、二环庚二烯8～10％、液态石蜡10～12％、环辛烷6～9％、甲醇5～ 7％、二异丙醚5～7％、磷酸三甲酯5～8％、十二烷基磺酸钠6～8％、2-乙基己基硝 酸酯4～6％、硝酸异辛酯5～7％、草酸二异戊酯5～8％、乙酸乙烯酯6～8％。

另外，本发明提供了一种车用二甲醚合成燃油的制备方法，该制备方法的步 骤为：按所述节能增效助燃剂各原料的重量百分含量称取各原料加入调制釜内搅 拌均匀，静置物化8小时后过滤形成节能增效助燃剂；柴油灌装至储罐内，随后 二甲醚加压灌装至储罐内形成液态二甲醚，与储罐内的柴油搅拌混合均匀；然后 将节能增效助燃剂灌注至储罐内搅拌均匀，物化反应8小时制得车用二甲醚合成 燃油。

本发明所述节能增效助燃剂中，甲醇为优良的溶剂，能够溶解相关原料并具 有提高燃效的功能；蓖麻油、辛醇、液态石蜡、环辛烷以及十二烷基磺酸钠等碳 氢化合物，不但具有优秀的助燃功能，而且可以与各有机组分互溶在一起，并使 节能增效助燃剂不易分层或产生沉淀，能够提高燃气或燃油的热值；另外2-乙基 己基硝酸酯、硝酸异辛酯、草酸二异戊酯、乙酸乙烯酯，具有提高十六烷值、降 凝、减排的功能，而且能够促进节能增效助燃剂与柴油快速混匀，并且能够提高 二甲醚合成燃油的燃烧效率。需要说明的是，本发明所述的各节能增效助燃剂使 二甲醚中的氢氧结构发生变化，增强了氢的爆发力，延长了碳分子链，提高了二 甲醚合成燃气和二甲醚合成燃油的热值，形成最高共沸混合物。

本发明所述的三类二甲醚合成燃气和车用二甲醚合成燃油，以普通二甲醚为 母液，经节能增效助燃剂物理改性后，克服了普通二甲醚在作为民用燃气、车用 燃气、工用燃气以及车用燃油出现的燃烧不充分、结焦积碳、挥发性强、易损耗 机器以及热值低、动力不足等问题。

与现有技术相比：

(1)节能增效助燃剂使二甲醚中的氢氧结构发生变化，二甲醚合成燃气、 燃油燃烧充分，不结焦、不集碳，延长了碳分子链，提高了热值和动力性，降低 了挥发性和易损性；

(2)经试验表明：二甲醚合成燃气、燃油的热值为CNG的1.3倍以上，热 效率为CNG的3倍以上；热值为LNG的1.3倍以上，热效率为LNG的1.8倍 以上；热值为LPG的1.10倍以上，热效率为LPG的1.8倍以上；其动力性能比 CNG、LNG、LPG更强；

(3)二甲醚合成燃气、燃油作为清洁型能源其兼容替代性强，不仅可以替 代传统的煤炭、石油等能源，而且还可兼容替代CNG、LNG、LPG等清洁型能 源；

(4)民用二甲醚合成燃气适用于家庭、住宅小区、饭店、宾馆、城镇燃气 使用；车用二甲醚合成燃气和车用二甲醚合成燃油适用于所有汽车、柴油车以及 内燃机添加使用，而且无需改装车辆内燃机；工业用二甲醚合成燃气可替换工业 煤炭、石油、重油等传统能源燃料。

实验报告

实验一：

(1)烧水耗时实验：采用同一灶具分别接通本发明所述民用二甲醚合成燃气和 市场上销售的液化石油气，烧开同一水壶体积的水，耗时对比试验，结果二甲醚 合成燃气用时1分38秒，液化石油气用时4分06秒。

(2)热效率对比：1分38秒＝98秒≈100秒，4分06秒＝243.6秒≈240秒，本 发明所述民用二甲醚合成燃气的热效率为液化石油气的2.4倍。

(3)成本对比：采用同体积的气罐，本发明所述民用二甲醚合成燃气和液化石 油气均灌装15kg气体，均按90元/罐计算，本发明所述民用二甲醚合成燃气相 当于2.4罐的液化石油气，即2.4×90-90＝126元，节省126元，经济效益可观。 实验二：

同体积的车用二甲醚合成燃油与97^#汽油里程的经济性对比测验报告书：

具体实施方式

(一)一种民用二甲醚合成燃气

实施例1(共1000kg)

一种民用二甲醚合成燃气的制备方法，其步骤为：按所述节能增效助燃剂各 原料的重量百分含量称取各原料加入调制釜内搅拌均匀，静置物化8小时后过滤 形成节能增效助燃剂；二甲醚加压灌装至储罐内形成液态二甲醚(950kg)；然后 将节能增效助燃剂(50kg)灌注至储罐内搅拌均匀，物化反应8小时制得二甲醚 合成燃气。

其中节能增效助燃剂各原料的重量百分含量为：乙酸乙酯15％、樟脑13％、 蓖麻油3％、二环庚二烯15％、液态石蜡15％、环辛烷14％、甲醇13％、二异丙醚 12％。

实施例2(共1000kg)

一种民用二甲醚合成燃气的制备方法，其步骤为：按所述节能增效助燃剂各 原料的重量百分含量称取各原料加入调制釜内搅拌均匀，静置物化8小时后过滤 形成节能增效助燃剂；二甲醚加压灌装至储罐内形成液态二甲醚(980kg)；然后 将节能增效助燃剂(20kg)灌注至储罐内搅拌均匀，物化反应8小时制得二甲醚 合成燃气。

其中节能增效助燃剂各原料的重量百分含量为：乙酸乙酯18％、樟脑10％、 蓖麻油5％、二环庚二烯14％、液态石蜡18％、环辛烷15％、甲醇10％、二异丙醚 10％。

实施例3(共1000kg)

一种民用二甲醚合成燃气的制备方法，其步骤为：按所述节能增效助燃剂各 原料的重量百分含量称取各原料加入调制釜内搅拌均匀，静置物化8小时后过滤 形成节能增效助燃剂；二甲醚加压灌装至储罐内形成液态二甲醚(970kg)；然后 将节能增效助燃剂(30kg)灌注至储罐内搅拌均匀，物化反应8小时制得二甲醚 合成燃气。

其中节能增效助燃剂各原料的重量百分含量为：乙酸乙酯19％、樟脑12％、 蓖麻油4％、二环庚二烯10％、液态石蜡16％、环辛烷12％、甲醇12％、二异丙醚 15％。

(二)一种车用二甲醚合成燃气

实施例4(共1000kg)

一种车用二甲醚合成燃气的制备方法，其步骤为：按所述节能增效助燃剂各 原料的重量百分含量称取各原料加入调制釜内搅拌均匀，静置物化8小时后过滤 形成节能增效助燃剂；二甲醚加压灌装至储罐内形成液态二甲醚(900kg)；然后 将节能增效助燃剂(100kg)灌注至储罐内搅拌均匀，物化反应8小时制得二甲 醚合成燃气。

其中节能增效助燃剂各原料的重量百分含量为：乙酸乙酯8％、樟脑8％、蓖 麻油3％、二环庚二烯8％、液态石蜡20％、环辛烷12％、甲醇5％、二异丙醚7％、 环烷酸钴9％、辛醇6％、磷酸三甲酯5％、十二烷基磺酸钠9％。

实施例5(共1000kg)

一种车用二甲醚合成燃气的制备方法，其步骤为：按所述节能增效助燃剂各 原料的重量百分含量称取各原料加入调制釜内搅拌均匀，静置物化8小时后过滤 形成节能增效助燃剂；二甲醚加压灌装至储罐内形成液态二甲醚(950kg)；然后 将节能增效助燃剂(50kg)灌注至储罐内搅拌均匀，物化反应8小时制得二甲醚 合成燃气。

其中节能增效助燃剂各原料的重量百分含量为：乙酸乙酯9％、樟脑6％、蓖 麻油5％、二环庚二烯9％、液态石蜡22％、环辛烷9％、甲醇8％、二异丙醚5％、环 烷酸钴10％、辛醇4％、磷酸三甲酯7％、十二烷基磺酸钠6％。

实施例6(共1000kg)

一种车用二甲醚合成燃气的制备方法，其步骤为：按所述节能增效助燃剂各 原料的重量百分含量称取各原料加入调制釜内搅拌均匀，静置物化8小时后过滤 形成节能增效助燃剂；二甲醚加压灌装至储罐内形成液态二甲醚(920kg)；然后 将节能增效助燃剂(80kg)灌注至储罐内搅拌均匀，物化反应8小时制得二甲醚 合成燃气。

其中节能增效助燃剂各原料的重量百分含量为：乙酸乙酯10％、樟脑7％、蓖 麻油4％、二环庚二烯10％、液态石蜡21％、环辛烷10％、甲醇6％、二异丙醚6％、 环烷酸钴8％、辛醇5％、磷酸三甲酯6％、十二烷基磺酸钠7％。

实施例7(共1000kg)

一种车用二甲醚合成燃气的制备方法，其步骤为：按所述节能增效助燃剂各 原料的重量百分含量称取各原料加入调制釜内搅拌均匀，静置物化8小时后过滤 形成节能增效助燃剂；二甲醚加压灌装至储罐内形成液态二甲醚(940kg)；然后 将节能增效助燃剂(60kg)灌注至储罐内搅拌均匀，物化反应8小时制得二甲醚 合成燃气。

其中节能增效助燃剂各原料的重量百分含量为：乙酸乙酯11％、樟脑6％、蓖 麻油4％、二环庚二烯8％、液态石蜡20％、环辛烷11％、甲醇7％、二异丙醚5％、 环烷酸钴10％、辛醇4％、磷酸三甲酯8％、十二烷基磺酸钠6％。

(三)一种工业用二甲醚合成燃气

实施例8(共1000kg)

一种工业用二甲醚合成燃气的制备方法，其步骤为：按所述节能增效助燃剂 各原料的重量百分含量称取各原料加入调制釜内搅拌均匀，静置物化8小时后过 滤形成节能增效助燃剂；二甲醚加压灌装至储罐内形成液态二甲醚(950kg)；然 后将节能增效助燃剂(50kg)灌注至储罐内搅拌均匀，物化反应8小时制得二甲 醚合成燃气。

其中节能增效助燃剂各原料的重量百分含量为：乙酸乙酯16％、樟脑12％、 蓖麻油4％、二环庚二烯15％、液态石蜡17％、环辛烷12％、甲醇9％、乙醇8％、十 二烷基磺酸钠7％。

实施例9(共1000kg)

一种工业用二甲醚合成燃气的制备方法，其步骤为：按所述节能增效助燃剂 各原料的重量百分含量称取各原料加入调制釜内搅拌均匀，静置物化8小时后过 滤形成节能增效助燃剂；二甲醚加压灌装至储罐内形成液态二甲醚(960kg)；然 后将节能增效助燃剂(40kg)灌注至储罐内搅拌均匀，物化反应8小时制得二甲 醚合成燃气。

其中节能增效助燃剂各原料的重量百分含量为：乙酸乙酯18％、樟脑10％、 蓖麻油7％、二环庚二烯10％、液态石蜡18％、环辛烷15％、甲醇8％、乙醇6％、十 二烷基磺酸钠8％。

实施例10(共1000kg)

一种工业用二甲醚合成燃气的制备方法，其步骤为：按所述节能增效助燃剂 各原料的重量百分含量称取各原料加入调制釜内搅拌均匀，静置物化8小时后过 滤形成节能增效助燃剂；二甲醚加压灌装至储罐内形成液态二甲醚(970kg)；然 后将节能增效助燃剂(30kg)灌注至储罐内搅拌均匀，物化反应8小时制得二甲 醚合成燃气。

其中节能增效助燃剂各原料的重量百分含量为：乙酸乙酯15％、樟脑13％、 蓖麻油6％、二环庚二烯14％、液态石蜡15％、环辛烷14％、甲醇6％、乙醇7％、十 二烷基磺酸钠10％。

实施例11(共1000kg)

一种工业用二甲醚合成燃气的制备方法，其步骤为：按所述节能增效助燃剂 各原料的重量百分含量称取各原料加入调制釜内搅拌均匀，静置物化8小时后过 滤形成节能增效助燃剂；二甲醚加压灌装至储罐内形成液态二甲醚(980kg)；然 后将节能增效助燃剂(20kg)灌注至储罐内搅拌均匀，物化反应8小时制得二甲 醚合成燃气。

其中节能增效助燃剂各原料的重量百分含量为：乙酸乙酯17％、樟脑11％、 蓖麻油5％、二环庚二烯14％、液态石蜡16％、环辛烷15％、甲醇7％、乙醇5％、十 二烷基磺酸钠10％。

(四)一种车用二甲醚合成燃油

实施例12(共1000kg)

一种车用二甲醚合成燃油的制备方法，其步骤为：按所述节能增效助燃剂各 原料的重量百分含量称取各原料加入调制釜内搅拌均匀，静置物化8小时后过滤 形成节能增效助燃剂(100kg)；柴油(350kg)灌装至储罐内，随后二甲醚加压 灌装至储罐内形成液态二甲醚(550kg)，与储罐内的柴油搅拌混合均匀；然后将 节能增效助燃剂灌注至储罐内搅拌均匀，物化反应8小时制得车用二甲醚合成燃 油。

其中节能增效助燃剂各原料的重量百分含量为：乙酸乙酯6％、樟脑8％、蓖 麻油3％、二环庚二烯10％、液态石蜡11％、环辛烷9％、甲醇7％、二异丙醚7％、 磷酸三甲酯6％、十二烷基磺酸钠8％、2-乙基己基硝酸酯5％、硝酸异辛酯7％、草 酸二异戊酯5％、乙酸乙烯酯8％。

实施例13(共1000kg)

一种车用二甲醚合成燃油的制备方法，其步骤为：按所述节能增效助燃剂各 原料的重量百分含量称取各原料加入调制釜内搅拌均匀，静置物化8小时后过滤 形成节能增效助燃剂(100kg)；柴油(300kg)灌装至储罐内，随后二甲醚加压 灌装至储罐内形成液态二甲醚(600kg)，与储罐内的柴油搅拌混合均匀；然后将 节能增效助燃剂灌注至储罐内搅拌均匀，物化反应8小时制得车用二甲醚合成燃 油。

其中节能增效助燃剂各原料的重量百分含量为：乙酸乙酯8％、樟脑5％、蓖 麻油5％、二环庚二烯9％、液态石蜡12％、环辛烷6％、甲醇7％、二异丙醚5％、磷 酸三甲酯8％、十二烷基磺酸钠6％、2-乙基己基硝酸酯6％、硝酸异辛酯7％、草酸 二异戊酯8％、乙酸乙烯酯8％。

实施例14(共1000kg)

一种车用二甲醚合成燃油的制备方法，其步骤为：按所述节能增效助燃剂各 原料的重量百分含量称取各原料加入调制釜内搅拌均匀，静置物化8小时后过滤 形成节能增效助燃剂(140kg)；柴油(310kg)灌装至储罐内，随后二甲醚加压 灌装至储罐内形成液态二甲醚(550kg)，与储罐内的柴油搅拌混合均匀；然后将 节能增效助燃剂灌注至储罐内搅拌均匀，物化反应8小时制得车用二甲醚合成燃 油。

其中节能增效助燃剂各原料的重量百分含量为：乙酸乙酯7％、樟脑7％、蓖 麻油4％、二环庚二烯9％、液态石蜡10％、环辛烷9％、甲醇6％、二异丙醚6％、磷 酸三甲酯8％、十二烷基磺酸钠8％、2-乙基己基硝酸酯6％、硝酸异辛酯6％、草酸 二异戊酯7％、乙酸乙烯酯7％。

实施例15(共1000kg)

一种车用二甲醚合成燃油的制备方法，其步骤为：按所述节能增效助燃剂各 原料的重量百分含量称取各原料加入调制釜内搅拌均匀，静置物化8小时后过滤 形成节能增效助燃剂(110kg)；柴油(300kg)灌装至储罐内，随后二甲醚加压 灌装至储罐内形成液态二甲醚(590kg)，与储罐内的柴油搅拌混合均匀；然后将 节能增效助燃剂灌注至储罐内搅拌均匀，物化反应8小时制得车用二甲醚合成燃 油。

其中节能增效助燃剂各原料的重量百分含量为：乙酸乙酯8％、樟脑8％、蓖 麻油5％、二环庚二烯8％、液态石蜡12％、环辛烷9％、甲醇5％、二异丙醚7％、磷 酸三甲酯5％、十二烷基磺酸钠8％、2-乙基己基硝酸酯4％、硝酸异辛酯6％、草酸 二异戊酯8％、乙酸乙烯酯7％。

实施例16(共1000kg)

一种车用二甲醚合成燃油的制备方法，其步骤为：按所述节能增效助燃剂各 原料的重量百分含量称取各原料加入调制釜内搅拌均匀，静置物化8小时后过滤 形成节能增效助燃剂(150kg)；柴油(300kg)灌装至储罐内，随后二甲醚加压 灌装至储罐内形成液态二甲醚(550kg)，与储罐内的柴油搅拌混合均匀；然后将 节能增效助燃剂灌注至储罐内搅拌均匀，物化反应8小时制得车用二甲醚合成燃 油。

其中节能增效助燃剂各原料的重量百分含量为：乙酸乙酯8％、樟脑8％、蓖麻油 5％、二环庚二烯10％、液态石蜡12％、环辛烷8％、甲醇7％、二异丙醚5％、磷酸 三甲酯7％、十二烷基磺酸钠7％、2-乙基己基硝酸酯6％、硝酸异辛酯5％、草酸二 异戊酯6％、乙酸乙烯酯6％。