一种环保节能的清洁成型燃料及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种汽车燃料，具体涉及一种燃料燃烧更充分，汽车尾气排放少，能避免甲醇汽油在使用过程中对油箱的腐蚀，且能减少在拥堵路段的油耗，起步比较快，有利于改善空气、改善城市污染状况的环保节能的清洁成型燃料及其制作方法。
背景技术
随着经济的发展，汽车逐渐成为了每个家庭的必要代步工具。汽车方便了人们的同时排出的汽车尾气对大气的污染渐渐成为一个重要的环境问题。目前多数汽车的尾气都是没有经过任何处理直接排放到空气中，由于汽车尾气中含有大量的有害物质，汽车尾气的成分包括一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物和固体悬浮颗粒等，这些物质给环境带来了严重的污染，给人们的健康造成了极大的威胁。
而众所周知，对于现在的传统汽车来说，他们的能量来源大多是汽油和柴油，所以消耗了大量的石油资源，而石油是不可再生资源，因此新能源的提出是不可避免的。此外，燃油车也存在噪音大、在拥堵道路油耗比较大，起步比较慢的缺点。
大量的实验研究表明，醇类是除石油、天然气以外，内燃机最可代用的燃料。醇类产品能够达到比烃类产品低得多的排放量，减少对大气的污染。现有替代品中研究最多的是乙醇汽油和甲醇汽油，车用乙醇汽油含氧量达35%，使燃料燃烧更加充分，使用车用乙醇汽油，在不进行发动机改造的前提下，动力性能基本不变，尾气排放的CO和HC化合物平均减少30%以上，能有效降低和减少有害的尾气排放，且能力性能好、使用方便，因乙醇是一种性能优良的有机溶剂，使乙醇汽油具有良好的清洁作用，能有效地消除汽车油箱及油路系统中燃油杂质的沉淀和凝结，但是乙醇汽油燃料在使用时易产生积碳从而影响发动机的寿命，蒸发也比较大，此外乙醇在燃烧过程中会产生乙酸，对汽车金属特别是铜有腐蚀的作用，因此，近年来甲醇汽油的研发受到世界各种的重视，出现了许多种类的甲醇汽油。
但是甲醇汽油在制作的过程中，也存在很多问题，因甲醇的极性极强，但是汽油是多成分、低极性的混合体系，在很大的比例范围内甲醇与汽油之间是不相容的，且甲醇与汽油混合后，其动力性能下降，而且甲醇作为一种吸水性的有机溶剂对金属具有一定的腐蚀性，此外，甲醇燃料本身的自燃性能比较差，甲醇燃料冷却起来比较困难，因此这些技术问题，是决定甲醇汽油推广应用的关键所在。
发明内容
本发明的目的是提供一种甲醇和汽油相容性好，动力强且具有防腐性能的环保节能的清洁成型燃料。
本发明的另一个目的是提供一种甲醇和汽油相容性好，动力强且具有防腐性能的环保节能的清洁成型燃料的制作方法。
一种环保节能的清洁成型燃料，包括下述重量份的原料：汽油10-15份、甲醇80-95份、脂肪酸甲酯2-5份、石蜡25-30份、乙酰丙酮铈15-20份、硫代磷酸酯5-10份、四乙基铅5-15份、领苯二胺8-12份、甲基叔丁基醚1-3份。
进一步地，所述一种环保节能的清洁成型燃料，包括下述重量份的原料：汽油12-14份、甲醇85-90份、脂肪酸甲酯3-4份、石蜡26-28份、乙酰丙酮铈16-18份、硫代磷酸酯6-8份、四乙基铅8-12份、领苯二胺9-11份、甲基叔丁基醚1-2份。
进一步地，所述一种环保节能的清洁成型燃料，包括下述重量份的原料：汽油13份、甲醇88份、脂肪酸甲酯3份、石蜡27份、乙酰丙酮铈17份、硫代磷酸酯7份、四乙基铅8-10份、领苯二胺10份、甲基叔丁基醚2份。
进一步地，所述石蜡为低熔点石蜡。低熔点牌号的石蜡中烷烃碳数分布值较低，所以氢元素所占比例较高，而氢单质的单位质量燃烧热远远大于碳单质的单位质量燃烧热，所以其燃烧热会更高。
上述所述一种环保节能的清洁成型燃料的制作方法为，
（1）将各原料混合搅拌均匀，得混合料；
（2）过滤混合料除去不容物质得所述的一种环保节能的清洁成型燃料。
进一步地，步骤（1）中，在搅拌温度为40-45℃的条件下，以80-100r/min的搅拌速度搅拌30-60min，混合搅拌均匀。
进一步地，步骤（1）中，在搅拌温度为43℃的条件下，以90r/min的搅拌速度搅拌45min，混合搅拌均匀。
进一步地，步骤（2）中，所述过滤为用滤膜进行过滤。
进一步地，所述滤膜的孔径为0.5um-0.55um。
进一步地，所述滤膜的孔径为0.53um。滤膜是处理溶液中溶质的分离和增浓，也常用于胶状悬浮液的分离，其应有领域在不断扩大。
汽油外观为透明液体、可燃，主要成分为C5-C12脂肪烃和环烷烃类，以及一定量芳香烃，是用量最大的轻质石油产品之一，是引擎的一种重要燃料。其重要的特性为蒸发性、抗爆性、安定性和腐蚀性，汽油具有较高的辛烷值即汽油的抗爆震性能较好，汽油按辛烷值的高低分为90号、93号、95号、97号等牌号。
甲醇是结构最为简单的饱和一元醇，是无色有酒精气味易挥发的液体，其熔点为-97℃、沸点64.7℃，溶于水、可混溶于醇类、乙醚等多数有机溶剂，甲醇由甲基和羟基组成，完成燃烧的产物为水蒸气和二氧化碳。甲醇作为发动机的燃料，对原发动机的改动比较小，在满足原发动机的动力性能的基础上，其经济性和排放性都能得到很好的改善；对大气的环境污染较小，属于一种清洁的车用发动机的替代燃料；而且用甲醇作用燃料在其进行储存和运输的过程中可以采用石油燃料的储存和运输系统，因此基础设施投入的较少。
脂肪酸甲酯按照碳链的饱和程度可分为含有双键的不饱和脂肪酸甲酯和不含双键、三键的饱和脂肪酸甲酯。饱和脂肪酸甲酯的主要用途是前述表面活性剂的生产。不饱和脂肪酸甲酯出来可用于前述表面活性剂的生产外，还可以用于生产环氧脂肪酸甲酯。脂肪酸甲酯作为表面活性剂可以增强甲醇与汽油的互溶性。
石蜡又称晶形蜡，通常是白色、无味的蜡状固体，石蜡按熔点的不同可分成不同的品种，一般每隔2℃设置一个牌号，如52、54、56、58，低熔点牌号的石蜡中烷烃碳数分布值较低，所以氢元素所占比例较高，而氢单质的单位质量燃烧热远远大于碳单质的单位质量燃烧热，所以其燃烧热会更高，低熔点牌号的石蜡中正构烷烃含量较高，而正构烷烃的燃烧热高于相同碳数的异构烷烃的燃烧热。因石蜡是烃类混合物，因此它不像纯化合物那样具有严格的熔点，其按照使用条件、使用地区和季节以及使用环境的差异，商品石蜡具有一系列的熔点。
乙酰丙酮铈，是一种有机化合物，油溶性较好，腐蚀性较低，其加入燃料油中可有效降低氮氧化合物的排放，可有效改善燃料的利用率。
硫代磷酸酯，磷酸酯可以与金属表面的铁反应生成不可溶的磷酸铁，附着在金属表面形成一层坚韧的保护膜，阻止环烷酸与铁反应生成油溶性的环烷酸铁而造成设备的腐蚀。
四乙基铅可以提高燃料的辛烷值，以防止发动机内发生爆震，从而能够使用更高的压缩比率，以提高汽车发动机效率和功率，从而延长各零件的寿命。此外，四乙基铅是较易溶于汽油，且溶解度随着燃料的湿度而增加，四乙基铅的毒性,使其具杀菌特性，有助防止燃油污染和细菌生长而造成燃油降解。
领苯二胺常温下为无色单斜晶体，在空气和日光中颜色变深，微溶于冷水，溶于热水，易溶于乙醇、乙醚，与无机酸作用生成易溶于水的盐类，是染料、农药、助剂、感光材料等的中间体。领苯二胺具有中和酸的作用，可以使硫磷酸酯在金属表面形成的保护膜更加稳定，与硫代磷酸酯发挥协同作用，使防腐效果更好。
甲基叔丁基醚是一种高辛烷值汽油添加剂，化学含氧量较甲醇低得多，利于暖车和节约染料，蒸发潜热低，有利于汽车的冷启动，其与汽油可以任意比例互溶而不发生分层现象，在室温下，能与醇、醚、脂肪烃、芳烃、卤化溶剂等完全互溶，其含氧量较高能够显著改善汽车尾气的排放，此外，甲基叔丁基醚能改善汽车的性能，降低尾气中一氧化碳的排放量，同时降低汽油的生产成本。
本发明的有益效果为：本发明所述一种环保节能的清洁成型燃料中所含甲醇充分燃烧后的排放物为水和二氧化碳，大大减少了汽车尾气中有害物质的排放，对大气的污染比较少，是一种环保清洁型燃料。
石蜡具有较高的燃烧热可以增加甲醇汽油的动力，也是一种助燃剂。
脂肪酸甲酯可以促进甲醇和汽油混溶，解决了甲醇汽油推广过程中，甲醇汽油不相容的问题；此外脂肪酸甲酯解决了以甲醇为主要原料的甲醇汽油混合料的燃料胀大堵塞发动机喷射系统的问题，有利于汽车的冷启动。
甲基叔丁基醚遇强氧化剂容易燃烧，解决了以甲醇为主要原料的甲醇汽油混合燃料的着火性能较差问题，即甲基叔丁基醚的加入提高了甲醇汽油混合燃料的着火性能，使其燃烧更充分，减少了由于燃烧不充分所产生的有害尾气的排放量。
硫代磷酸酯与邻苯二胺相互作用，邻苯二胺可以中和燃料中具有腐蚀性的物质，硫代磷酸酯在与金属表面的铁反应生成不可溶的磷酸铁，附着在金属表面形成一层坚韧的保护膜，阻止环烷酸与铁反应生成油溶性的环烷酸铁而造成设备的腐蚀，即避免了甲醇汽油对汽车油箱的腐蚀性。
本发明所述一种环保节能的清洁成型燃料解决了甲醇汽油推广中所遇到的问题，使用本发明所述的环保汽油不用改变汽车发动机的构造，能为其提供充足的动力，使燃料燃烧的更充分，减少了汽车尾气的排放，能避免甲醇汽油在使用过程中对油箱的腐蚀，且能减少在拥堵路段的油耗，起步比较快，有利于改善空气、改善城市污染状况。
具体实施方式
实施例1
一种环保节能的清洁成型燃料，包括下述重量份的原料：汽油10、甲醇80、脂肪酸甲酯2g、石蜡25g、乙酰丙酮铈15g、硫代磷酸酯5g、四乙基铅5g、领苯二胺8g、甲基叔丁基醚1g。
所述环保节能的清洁成型燃料的制作方法为：将各原料混合搅拌均匀，得混合料；过滤混合料除去不溶物质得所述的一种环保节能的清洁成型燃料。
对比例1
一种环保节能的清洁成型燃料，包括下述重量份的原料：汽油10、甲醇80、脂肪酸甲酯2g、石蜡25g、乙酰丙酮铈15g、硫代磷酸酯5g、四乙基铅5g、领苯二胺8g。
对比例1所述环保节能的清洁成型燃料的制作方法为：将上述各原料按重量份混合搅拌均匀，得混合料，过滤混合料除去不溶物质得对比例1所述环保节能的清洁成型燃料。
实施例1制备的环保节能的清洁成型燃料与对比例1制备的环保节能的清洁成型燃料的性能检测，结果如表1所示：（检测结果采用ASM5025标准进行检测，“%”表示质量分数百分比）
表1
从表1可以看出实施例1制备的环保节能的清洁成型燃料排放结果是理想的，污染物的排放结果明显低于对比例1所述环保节能的清洁成型燃料的排放结果（因对比例1所述环保节能的清洁成型燃料中少了甲基叔丁基醚，甲基叔丁基醚具有提高甲醇汽油混合燃料着火的性能，可使燃料燃烧的更充分），即本发明所述环保节能的清洁成型燃料所含各原料之间是协同作用的关系，并非简单的原料混合。所以本发明所述的环保节能的清洁成型燃料对环境的污染很小，几乎不会造成环境污染。
实施例2
一种环保节能的清洁成型燃料，包括下述重量份的原料：汽油12g、甲醇85g、脂肪酸甲酯3g、石蜡26g、乙酰丙酮铈16g、硫代磷酸酯6g、四乙基铅8g、领苯二胺9g、甲基叔丁基醚1g。
所述环保节能的清洁成型燃料的制作方法为：将各原料在搅拌温度为40℃的条件下以80r/min的搅拌速度搅拌30min，混合搅拌均匀，得混合料；用孔径为0.5um的滤膜过滤混合料除去不容物质得所述的一种环保节能的清洁成型燃料。
对比例2
对比例2所述环保节能的清洁成型燃料，包括下述重量份的原料：汽油12g、甲醇85g、脂肪酸甲酯3g、石蜡26g、乙酰丙酮铈16g、四乙基铅8g、领苯二胺9g、甲基叔丁基醚1g。
对比例2所述环保节能的清洁成型燃料的制作方法为：将上述各原料在搅拌温度为40℃的条件下以80r/min的搅拌速度搅拌30min，混合搅拌均匀，得混合料；用孔径为0.5um的滤膜过滤混合料除去不容物质得对比例2所述一种环保节能的清洁成型燃料。
实施例2制备的环保节能的清洁成型燃料与对比例2制备的环保节能的清洁成型燃料的性能检测，结果如表2所示：（检测结果采用ASM5025标准进行检测，“%”表示质量分数百分比）
表2
从表2可以看出实施例2制备的环保节能的清洁成型燃料排放结果是理想的，污染物的排放结果明显低于对比例2的排放结果（对比例2中由于少了原料硫代磷酸酯，造成燃料的利用率比较低，污染物的排放量增加），本发明所述的环保节能的清洁成型燃料对环境的污染很小，几乎不会造成环境污染。
实施例2所述环保节能的清洁成型燃料与对比例2所述环保节能的清洁成型燃料腐蚀性测试：将不同金属材料分别浸泡在对比例2、实施例2所述环保节能的清洁成型燃料中，2个月后检测器表面的腐蚀程度，检查结果如表3所示：（“%”表示占表面面积的百分比）
表3
因甲醇对汽油具有一定的腐蚀性，从表3可以看到本发明所述环保节能的清洁成型燃料对金属的腐蚀程度明显降低，而对比例2所述环保节能的清洁成型燃料对金属的腐蚀程度明显高于实施例2所述环保节能的清洁成型燃料对金属的腐蚀程度，即所述的环保节能的清洁成型燃料可以代替普通汽油进行使用，不会腐蚀油箱等设备。
普通汽油又称为常规汽油，在欧美和日本各国，一般把辛烷值(RC7}I)为}---93的汽油称作普通汽油。
实施例3
一种环保节能的清洁成型燃料，包括下述重量份的原料：汽油13g、甲醇88g、脂肪酸甲酯3g、石蜡27g、乙酰丙酮铈17g、硫代磷酸酯7g、四乙基铅8-10g、领苯二胺10g、甲基叔丁基醚2g。
所述环保节能的清洁成型燃料的制作方法为：将各原料在搅拌温度为43℃的条件下以90r/min的搅拌速度搅拌45min，混合搅拌均匀，得混合料；用孔径为0.53um的滤膜过滤混合料除去不容物质得所述的一种环保节能的清洁成型燃料。
对比例3
对比例3所述一种环保节能的清洁成型燃料，包括下述重量份的原料：汽油13g、甲醇88g、脂肪酸甲酯3g、石蜡27g、乙酰丙酮铈17g、硫代磷酸酯7g、四乙基铅8-10g、甲基叔丁基醚2g。
对比例3所述一种环保节能的清洁成型燃料的制备方法为：将各原料在搅拌温度为43℃的条件下以90r/min的搅拌速度搅拌45min，混合搅拌均匀，得混合料；用孔径为0.53um的滤膜过滤混合料除去不容物质得所述的一种环保节能的清洁成型燃料。
实施例3制备的环保节能的清洁成型燃料与对比例3制备的环保节能的清洁成型燃料的性能检测，结果如表4所示：（检测结果采用ASM5025标准进行检测，“%”表示质量分数百分比）
表4
从表4可以看出实施例3制备的环保节能的清洁成型燃料排放结果是理想的，其污染物的排放结果明显低于对比例3污染物的排放结果，对比例3所述环保汽油所含原料中少了邻苯二胺，而邻苯二胺可以起到避免环保汽油对油箱腐蚀的作用，即对比例3所述环保汽油对油箱的腐蚀比较大，环保汽油中产生的杂质较多，造成原料的利用率降低，排放的污染物增多，本发明实施例3所述环保节能的清洁成型燃料相对于对比例3所述环保节能的清洁成型燃料，其污染物的排放量明显减少，几乎不会造成环境污染，即本发明所述环保汽油能达到环保的要求，是各个原料之间的协同作用，并非单个原料的叠加实现的。
实施例3所述环保节能的清洁成型燃料与对比例3所述环保节能的清洁成型燃料的腐蚀性进行测试：将不同金属材料分别浸泡在对比例3和实施例3所述环保节能的清洁成型燃料中，2个月后检测器表面的腐蚀程度，检查结果如表6所示：（“%”表示占表面面积的百分比）
表5
因甲醇对汽油具有一定的腐蚀性，从表5可以看到，对比例3所述环保节能的清洁成型燃料对金属的腐蚀程度明显高于本发明实施例3所述环保节能的清洁成型燃料对金属的腐蚀性，对比例3所述环保汽油所含原料组分中少了邻苯二胺，而邻苯二胺与硫代磷酸酯相互作用可以避免甲醇汽油对汽车油箱的腐蚀性，即本发明各原料之间是相互协同作用，并非各原料之间简单的叠加；从表5中也可以得到本发明所述的环保节能的清洁成型燃料可以代替普通汽油进行使用，不会腐蚀油箱等设备。
实施例4
一种环保节能的清洁成型燃料，包括下述重量份的原料：汽油14g、甲醇90g、脂肪酸甲酯4g、石蜡28g、乙酰丙酮铈18g、硫代磷酸酯8g、四乙基铅12g、领苯二胺11g、甲基叔丁基醚2g。
所述环保节能的清洁成型燃料的制作方法为：将各原料在搅拌温度为44℃的条件下以95r/min的搅拌速度搅拌50min，混合搅拌均匀，得混合料；用孔径为0.53um的滤膜过滤混合料除去不容物质得所述的一种环保节能的清洁成型燃料。
实施例4制备的环保节能的清洁成型燃料与普通汽油进行性能检测，结果如表6所示：（检测结果采用ASM5025标准进行检测，“%”表示质量分数百分比）
表6
从表6可以看出实施例4制备的环保节能的清洁成型燃料排放结果是理想的，污染物的排放结果明显低于现有汽油的排放结果，所以所述的环保节能的清洁成型燃料对环境的污染很小，几乎不会造成环境污染。
对实施例4所述环保节能的清洁成型燃料的腐蚀性进行测试：将不同金属材料分别浸泡在燃料中，2个月后检测器表面的腐蚀程度，检查结果如表6所示：（“%”表示占表面面积的百分比）
表7
因甲醇对汽油具有一定的腐蚀性，从表7可以看到本发明实施例4所述环保节能的清洁成型燃料对金属的腐蚀程度明显降低，即所述的环保节能的清洁成型燃料可以代替普通汽油进行使用，不会腐蚀油箱等设备。
实施例5
一种环保节能的清洁成型燃料，包括下述重量份的原料：汽油15g、甲醇95g、脂肪酸甲酯5g、石蜡30g、乙酰丙酮铈20g、硫代磷酸酯10g、四乙基铅15g、领苯二胺12g、甲基叔丁基醚3g。
所述环保节能的清洁成型燃料的制作方法为：将各原料在搅拌温度为45℃的条件下以100r/min的搅拌速度搅拌60min，混合搅拌均匀，得混合料；用孔径为0.55um的滤膜过滤混合料除去不容物质得所述的一种环保节能的清洁成型燃料。
实施例5制备的环保节能的清洁成型燃料与普通汽油进行性能检测，结果如表8所示：（检测结果采用ASM5025标准进行检测，“%”表示质量分数百分比）
表8
从表8可以看出实施例5制备的环保节能的清洁成型燃料排放结果是理想的，污染物的排放结果明显低于现有汽油的排放结果，所以所述的环保节能的清洁成型燃料对环境的污染很小，几乎不会造成环境污染。
对实施例5所述环保节能的清洁成型燃料的腐蚀性进行测试：将不同金属材料分别浸泡在燃料中，2个月后检测器表面的腐蚀程度，检查结果如表9所示：（“%”表示占表面面积的百分比）
表9
因甲醇对汽油具有一定的腐蚀性，从表9可以看到本发明实施例5所述环保节能的清洁成型燃料对金属的腐蚀程度明显降低，即所述的环保节能的清洁成型燃料可以代替普通汽油进行使用，不会腐蚀油箱等设备。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其细节上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
