1.本发明涉及新能源技术领域，特别是涉及一种甲醇改性剂及其制备方法和应用。


背景技术：

2.进入20世纪90年代，全球能源消耗急剧增加，有限的石油资源难以满足人们对能源的需求，同时石油资源的使用会向大气中排放出大量的有害物质，从而造成环境污染。为了缓解石油供应紧张和环境污染的问题，世界各国开始推行各种替代燃料，其中，甲醇作为一种绿色环保的清洁能源，和煤、天然气、汽油、柴油相比，甲醇燃烧最完全，热转换效率最高，排放仅为水与二氧化碳，是未来最清洁、最环保、最有发展潜力的燃料。但是，甲醇暴露在空气中易氧化产生甲酸，会对橡胶垫圈产生溶胀，而且甲醇极性强又是干性物质，润滑系数低，应用在汽车燃料时，容易产生腐蚀、溶胀、拉毛、静电等问题。还有甲醇在加注、装卸过程中容易产生静电，导致不安全因素的产生，限制了它作为清洁能源的广泛应用。因此，有必要对现有的甲醇进行改性。
3.在上述背景技术基础上，本技术创设一种新的甲醇改性剂及其制备方法和应用，使其能对甲醇燃料进行改性，使甲醇燃料具备防腐蚀、提升润滑性、防静电、防溶胀、防乳化等功能，保障了甲醇作为清洁能源的安全使用，成为当前业界极需改进的目标。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是提供一种甲醇改性剂，使其能对甲醇燃料进行改性，使甲醇燃料具备防腐蚀、提升润滑性、防静电、防溶胀、防乳化等功能，保障了甲醇作为清洁能源的安全使用，从而克服现有的甲醇燃料的不足。
5.为解决上述技术问题，本发明提供一种甲醇改性剂，包括如下重量份的原料：腐蚀抑制剂30
‑
40份、清净剂10
‑
20份、低碳醇30
‑
40份、植物油10
‑
20份，其中，腐蚀抑制剂由苯骈三氮唑、巯基苯骈噻唑、甲基苯骈三氮唑、有机硅和n、n
‑
二亚水杨酸
‑
1，2丙二胺组成，清净剂由聚异丁烯胺和聚醚胺组成，低碳醇由异丙醇和异丁醇组成。
6.进一步改进，所述腐蚀抑制剂中苯骈三氮唑、巯基苯骈噻唑、甲基苯骈三氮唑、有机硅和n、n
‑
二亚水杨酸
‑
1，2丙二胺以2～4：1：1：1：1的重量配比调和而成。
7.进一步改进，所述清净剂中聚异丁烯胺和聚醚胺以1～1.5：2的重量配比调和而成。
8.进一步改进，所述低碳醇中异丙醇和异丁醇以2～4：1的重量配比调和而成。
9.作为本发明的另一种改进，本发明提供一种甲醇改性剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
10.(1)分别称取如下重量份原料：腐蚀抑制剂30
‑
40份、清净剂10
‑
20份、低碳醇30
‑
40份、植物油10
‑
20份，备用；
11.其中，腐蚀抑制剂由苯骈三氮唑、巯基苯骈噻唑、甲基苯骈三氮唑、有机硅和n、n
‑
二亚水杨酸
‑
1，2丙二胺组成，清净剂由聚异丁烯胺和聚醚胺组成，低碳醇由异丙醇和异丁
醇组成；
12.(2)将步骤(1)称取的腐蚀抑制剂缓慢倒入50％重量份的低碳醇中混匀，并以300r/min的转速搅拌10min后，静置10min，得混合液a；
13.(3)将步骤(1)称取的清净剂、植物油分别缓慢倒入剩余的50％重量份的低碳醇中混匀，并以300r/min的转速搅拌10min后，静置10min，得混合液b；
14.(4)将混合液b缓慢加入所述混合液a中，以300r/min的转速搅拌30min后，静置30min，得到多功能复合型甲醇改性剂。
15.进一步改进，所述步骤(1)中腐蚀抑制剂的苯骈三氮唑、巯基苯骈噻唑、甲基苯骈三氮唑、有机硅和n、n
‑
二亚水杨酸
‑
1，2丙二胺以2～4：1：1：1：1的重量配比调和而成。
16.进一步改进，所述步骤(1)中清净剂的聚异丁烯胺和聚醚胺以1～1.5：2的重量配比调和而成。
17.进一步改进，所述步骤(1)中低碳醇的异丙醇和异丁醇以2～4：1的重量配比调和而成。
18.作为本发明的又一种改进，本发明提供上述甲醇改性剂的应用，所述甲醇改性剂与甲醇混合的重量配比为1～1.5：15。
19.采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：
20.本发明甲醇改性剂首次以低碳醇与腐蚀抑制剂、清净剂、润滑剂为基材，采用苯骈三氮唑(bta)、巯基苯骈噻唑(mbt)、甲基苯骈三氮唑(tta)、有机硅、n、n
‑
二亚水杨酸
‑
1，2丙二胺调和而成的腐蚀抑制剂，可以吸附在金属表面形成一层很薄的膜，保护铜及其它金属免受大气、水中有害介质的腐蚀，或进而发生螯合作用从而形成一层致密而牢固的保护膜，同时具有憎水作用，使铜材设备得到良好的保护；采用聚异丁烯胺和聚醚胺混合而成的抗静电及清净剂，利用其优良的清净、分散、破乳、缓蚀及抗氧性能，可抑制汽车喷油嘴、进气阀及燃烧室的沉积物生成，与单独使用聚异丁烯胺型的汽油清净剂，不但自身不生成沉积物，更能清除原有发动机燃烧室内形成的沉积物(ccd)；并以植物油为润滑剂，植物油较柴油的运动黏度稍高，在不影响燃油雾化的情况下，更容易在气缸内壁形成一层油膜，从而提高运动机件的润滑性，降低机件磨损。因此，该甲醇改性剂能使甲醇燃料具备防腐、抗氧化、防静电、增加润滑、防止活塞与气缸之间拉毛等的效果，是一种安全使用甲醇作为车用清洁燃料的重大创新。
具体实施方式
21.本发明甲醇改性剂是在现有单纯组分的腐蚀抑制剂和清净剂的基础上进行改进，使其在防腐、防乳化、抗静电、清洁、润滑等方面均有了显著的改善，其具体实施例如下。
22.实施例一
23.本实施例甲醇改性剂包括由苯骈三氮唑、巯基苯骈噻唑、甲基苯骈三氮唑、有机硅和n、n
‑
二亚水杨酸
‑
1，2丙二胺组成的，且按2：1：1：1：1重量配比调和而成的腐蚀抑制剂，由聚异丁烯胺和聚醚胺组成的，且按1：2重量配比调和而成的清净剂，由异丙醇和异丁醇组成的，且2：1重量配比调和而成的低碳醇，以及植物油。其中，腐蚀抑制剂、清净剂、低碳醇和植物油的重量配比为：30:10:30:10。
24.上述重量配比的甲醇改性剂采用下述制备方法制备而成，具体步骤为：
25.(1)分别称取如下重量份原料：腐蚀抑制剂30份、清净剂10份、低碳醇30份、植物油10份；
26.(2)将称取的腐蚀抑制剂缓慢倒入15份的低碳醇中混匀，并以300r/min的转速搅拌10min后，静置10min，得混合液a；
27.(3)将称取的清净剂、植物油分别缓慢倒入剩余的15份的低碳醇中混匀，并以300r/min的转速搅拌10min后，静置10min，得混合液b；
28.(4)将混合液b缓慢加入所述混合液a中，以300r/min的转速搅拌30min后，静置30min，得到多功能复合型甲醇改性剂1。
29.本实施例得到的甲醇改性剂1，以与甲醇1：10的重量配比制备适用于汽车的甲醇燃料1。
30.实施例二
31.本实施例甲醇改性剂包括由苯骈三氮唑、巯基苯骈噻唑、甲基苯骈三氮唑、有机硅和n、n
‑
二亚水杨酸
‑
1，2丙二胺组成的，且按3：1：1：1：1重量配比调和而成的腐蚀抑制剂，由聚异丁烯胺和聚醚胺组成的，且按1.5：2重量配比调和而成的清净剂，由异丙醇和异丁醇组成的，且3：1重量配比调和而成的低碳醇，以及植物油。其中，腐蚀抑制剂、清净剂、低碳醇和植物油的重量配比为：40:20:40:20。
32.上述重量配比的甲醇改性剂采用下述制备方法制备而成，具体步骤为：
33.(1)分别称取如下重量份原料：腐蚀抑制剂40份、清净剂20份、低碳醇40份、植物油20份；
34.(2)将称取的腐蚀抑制剂缓慢倒入20份的低碳醇中混匀，并以300r/min的转速搅拌10min后，静置10min，得混合液a；
35.(3)将称取的清净剂、植物油分别缓慢倒入剩余的20份的低碳醇中混匀，并以300r/min的转速搅拌10min后，静置10min，得混合液b；
36.(4)将混合液b缓慢加入所述混合液a中，以300r/min的转速搅拌30min后，静置30min，得到多功能复合型甲醇改性剂2。
37.本实施例得到的甲醇改性剂2，以与甲醇1：15的重量配比制备适用于汽车的甲醇燃料2。
38.实施例三
39.本实施例甲醇改性剂包括由苯骈三氮唑、巯基苯骈噻唑、甲基苯骈三氮唑、有机硅和n、n
‑
二亚水杨酸
‑
1，2丙二胺组成的，且按4：1：1：1：1重量配比调和而成的腐蚀抑制剂，由聚异丁烯胺和聚醚胺组成的，且按1：2重量配比调和而成的清净剂，由异丙醇和异丁醇组成的，且4：1重量配比调和而成的低碳醇，以及植物油。其中，腐蚀抑制剂、清净剂、低碳醇和植物油的重量配比为：30:10:40:20。
40.上述重量配比的甲醇改性剂采用下述制备方法制备而成，具体步骤为：
41.(1)分别称取如下重量份原料：腐蚀抑制剂30份、清净剂10份、低碳醇40份、植物油20份；
42.(2)将称取的腐蚀抑制剂缓慢倒入20份的低碳醇中混匀，并以300r/min的转速搅拌10min后，静置10min，得混合液a；
43.(3)将称取的清净剂、植物油分别缓慢倒入剩余的20份的低碳醇中混匀，并以
300r/min的转速搅拌10min后，静置10min，得混合液b；
44.(4)将混合液b缓慢加入所述混合液a中，以300r/min的转速搅拌30min后，静置30min，得到多功能复合型甲醇改性剂3。
45.本实施例得到的甲醇改性剂3，以与甲醇1：12的重量配比制备适用于汽车的甲醇燃料3。
46.实施例四
47.本实施例甲醇改性剂包括由苯骈三氮唑、巯基苯骈噻唑、甲基苯骈三氮唑、有机硅和n、n
‑
二亚水杨酸
‑
1，2丙二胺组成的，且按2：1：1：1：1重量配比调和而成的腐蚀抑制剂，由聚异丁烯胺和聚醚胺组成的，且按1.5：2重量配比调和而成的清净剂，由异丙醇和异丁醇组成的，且3：1重量配比调和而成的低碳醇，以及植物油。其中，腐蚀抑制剂、清净剂、低碳醇和植物油的重量配比为：40:20:30:10。
48.上述重量配比的甲醇改性剂采用下述制备方法制备而成，具体步骤为：
49.(1)分别称取如下重量份原料：腐蚀抑制剂40份、清净剂20份、低碳醇30份、植物油10份；
50.(2)将称取的腐蚀抑制剂缓慢倒入15份的低碳醇中混匀，并以300r/min的转速搅拌10min后，静置10min，得混合液a；
51.(3)将称取的清净剂、植物油分别缓慢倒入剩余的15份的低碳醇中混匀，并以300r/min的转速搅拌10min后，静置10min，得混合液b；
52.(4)将混合液b缓慢加入所述混合液a中，以300r/min的转速搅拌30min后，静置30min，得到多功能复合型甲醇改性剂4。
53.本实施例得到的甲醇改性剂4，以与甲醇1：15的重量配比制备适用于汽车的甲醇燃料4。
54.检验实施例
55.分别取上述实施例1至4制备得到的甲醇改性剂1
‑
4，对其如下各项性能参数进行检测，具体结果如表1所示。
56.表1甲醇改性剂1
‑
4各项性能参数检测结果
[0057][0058]
由表1的结果可知，上述实施例得到的甲醇改性剂1
‑
4的各项参数中，该液体产品的杂质少，灰分不大于0.01％；水分含量控制在0.5％以内，减少酸的存在，降低腐蚀性；ph值为7.5，有机氯含量不大于2mg/kg，总硫含量不大于10mg/kg，氮含量不大于160mg/kg，环保性能优异；并且，胶质试验中，未洗胶质含量不大于60mg/100ml，溶剂洗胶质不大于10mg/100ml，表明该添加剂具有良好的避免积碳产生的功能。则本技术甲醇改性剂的各项性能指标均满足标准gb/t 34548
‑
2017的要求，对推动甲醇在汽车应用上具有更好的安全性能。
[0059]
将上述实施例1
‑
4得到的甲醇燃料1
‑
4进行如下的铜片腐蚀浸泡试验和防积碳清净对比试验，具体对比实施例如下。
[0060]
对比试验一
[0061]
采用上述实施例1
‑
4制得的甲醇燃料1
‑
4与单独采用苯并三氮唑作为防腐剂的甲醇燃料进行铜片腐蚀浸泡试验。结果见下表2。
[0062]
表2甲醇燃料铜片腐蚀浸泡试验对比结果
[0063][0064]
从表2可知，本发明甲醇改性剂1
‑
4均能使甲醇燃料1
‑
4具有良好的抗腐蚀效果，且具有复配增效的作用。
[0065]
对比试验二
[0066]
采用上述实施例1
‑
4制得的甲醇燃料1
‑
4与单独采用聚异丁烯胺作为清净剂的甲醇燃料进行甲醇燃料车试试验。
[0067]
结果发现，单独采用聚异丁烯胺作为清净剂的甲醇燃料应用在汽车上后，4个月时燃油喷嘴处有积碳产生，而采用本实施例甲醇改性剂1
‑
4混合而成的甲醇燃料1
‑
4应用在汽车上后，燃油喷嘴1年时仍没有积碳产生。表明本发明甲醇改性剂能使甲醇燃料具有良好的抗静电和清洁效果，且具有复配增效的作用。
[0068]
经上述两个对比实施例可知，该甲醇改性剂中的四种原料相互配合使用，不仅能发挥各自的性能，还能达到协同增效的作用，该甲醇改性剂能大大提升甲醇燃料的防腐、抗氧化、防静电、润滑性和防止活塞与气缸之间拉毛的效果，为安全使用甲醇作为车用清洁燃料作出重大创新。
[0069]
上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。