甲醇汽油的研制与应用

甲醇汽油的研制与应用

华洪基[1]2003年在《甲醇汽油的研制与应用》文中进行了进一步梳理随着机动车数量不断增加,机动车排汽对环境的污染越来越严重。另一方面从上个世纪七十年代起,出现世界性的能源紧缺,明显地预感到石油燃料供应危机,石油终将枯竭。内燃机替代燃料研究的主要目的在于:应付石油危机,提高燃料供应的安全性,为石油资源枯竭后燃料品种的平稳过渡作准备,提高现有能源的应用效率,开拓能源应用新领域,减少污染,保护生态环境等,人们在研究中发现,醇类是除石油、天然气以外,内燃机最可代用的燃料。 但甲醇汽油存在的主要技术问题是: 1.相溶性能 2.气阻与挥发损失 3.起动问题 4.甲醇对橡胶、塑料部件的溶胀性问题 论文通过对甲醇汽油复合配方进行筛选与评价,全面考察了甲醇汽油的稳定性、甲醇汽油的蒸汽压、甲醇汽油的腐蚀问题、甲醇汽油对橡胶塑料的溶胀性等,并通过实验筛选出了解决甲醇汽油稳定性的分散剂和解决甲醇汽油蒸汽压的处理剂。台架实验说明,此研究获得的93#和97#甲醇汽油配方完全符合国家标准的要求。对甲醇汽油的开发和应用具有重大的现实意义。

张楠嵩, 熊云, 刘汉臣[2]2011年在《甲醇汽油添加剂的研制与应用》文中认为甲醇是非常理想的汽油替代燃料,甲醇汽油的研制在我国能源战略发展中起到关键的作用,这对于缓解目前日趋紧张的能源压力具有极大的意义甲醇汽油的良好经济性、环保性和安全性,使之成为一种非常优良的车用替代能源。

姚捷[3]2013年在《拉曼光谱合成技术及其在甲醇汽油分析中的应用》文中指出拉曼光谱是一种分子散射光谱,具有非侵入、无需样品前处理、响应速度快、重现性好等特点,其应用范围遍及化学、物理学、生物学和医学等各个领域,对于纯定性分析、测定分子结构和定量分析都有很大价值。但是,拉曼光谱分析技术作为一种间接分析方法,必须先用相似的样品建立模型才能进行分析应用,所建立模型的精度极大程度上依赖于训练样本数据的数量、分布情况和准确性。然而,实际中往往很难采集到完备的训练数据,拉曼光谱分析技术的应用受到很大的阻碍。本文在现有拉曼光谱分析技术的基础上,以汽油等石油化工产品为研究对象,提出了一种基于拉曼光谱线性迭加原理的拉曼光谱合成技术。旨在突破现有拉曼光谱分析技术的局限性,实现拉曼光谱建模中训练数据的自动生成,解决拉曼光谱建模中训练数据获取困难等问题。本文的主要内容包括:①简单介绍了拉曼光谱的原理、特点和应用现状,尤其是在本文研究对象石油化工领域的应用;介绍了拉曼光谱分析技术中的定量分析流程,常见拉曼光谱预处理方法和多元校正技术;阐述了训练数据在拉曼光谱建模时的重要性,并分析了现有拉曼光谱分析技术在此方面的局限性。②提出了一种基于拉曼光谱线性迭加原理的拉曼光谱合成技术,通过数学计算拟合期望样本的近似拉曼光谱,以解决现有拉曼光谱分析技术的局限性。以汽油和汽油中7种对油品指标有较大影响的物质为研究对象,配制相应汽油样品,测量其拉曼光谱并进行预处理;在验证了拉曼强度与物质浓度的线性关系的基础上,提出了具体的拉曼光谱合成模型以及模型参数的辨识方法;通过合成光谱与实测光谱的比较,对该模型的合成效果进行了检验。③基于拉曼光谱合成技术,对甲醇汽油中甲醇含量的定量分析问题进行了研究。通过与传统建模分析方法的比较,验证拉曼光谱合成技术在实际分析应用中的优势和意义。首先,配制12个不同甲醇含量的甲醇汽油样品,测量其拉曼光谱并进行预处理。然后,采用PLS方法建立了甲醇含量校正模型,其交叉检验标准差(SECV)为1.463%,但是,当仅采用4个样本作为训练集时,其预测检验标准差(SEP)达到4.248%。之后,利用拉曼光谱合成技术合成8条期望的拉曼光谱数据,替代样本的实测数据加入到训练集,更新后的甲醇含量校正模型,其SEP下降至1.512%,精度有显着的提高。④基于本文的理论研究成果,研制了一种便携式甲醇汽油多指标快速分析仪,能够测定甲醇汽油中甲醇含量等7个关键性油品指标。分别从外观、接口、硬件、软件等各方面对仪器的设计与开发过程进行了全面的介绍。该仪器具有分析速度快、分析效率高、微量采样、无需样品前处理、只需少量训练数据等优势,可满足甲醇汽油行业各个环节的质量检测要求,在甲醇汽油领域具有广阔的应用前景。

李宪民[4]2012年在《甲醇汽油作为点燃式燃料对发动机材料的影响与对策研究》文中研究表明甲醇燃料作为一类相对清洁的新型燃料,被认为是本世纪最具希望的车用替代清洁燃料,那么在石油资源日益减少和环境污染日益严重的形势下,研发、推广和应用甲醇汽油燃料具有重要的意义。但是甲醇汽油作为汽车替代燃料是否可行,它对汽车发动机系统材料有无负面影响还认识不足,对它的某些重要性能能满足汽车的要求还存疑虑、还有许多技术有待突破和随之带来的其它影响,有待于加大技术研究和攻关力度。为了更好地推广甲醇汽油,消除人们使用甲醇汽油心存的疑虑,解决车用发动机燃用甲醇汽油时产生的负面影响,开展甲醇汽油作为点燃式发动机燃料对发动机的影响研究是非常有必要的。本文在研究国内外甲醇作为汽车代用燃料发展现状的基础上,针对甲醇汽油及其燃烧产物对汽油发动机系统材料的影响,分析了甲醇汽油和燃用甲醇汽油对汽车发动机造成的危害,通过大量的试验,揭示了甲醇汽油和甲醇汽油燃烧产物对车用汽油发动机金属材料的腐蚀和非金属材料的溶胀,用我们自己研制的防腐拟制剂可很好的解决对发动机材料的腐蚀。并将表面覆盖-氧乙炔焰喷焊技术应用于排气门表面强化,并通过结合强度、金相分析和耐磨性等实验,和实际运行试验对其可行性进行了论证,结果表明该方案不但技术可行,解决了甲醇汽油对排气系统材料的腐蚀,而且提高了汽车的可靠性。针对甲醇汽油对发动机润滑油可能产生的影响,通过试验重点分析研究了不同含量甲醇汽油作为点燃式发动机燃料其本身、及不同燃烧产物、和不同含量甲醇与不同含量燃烧产物对发动机润滑油的抗磨性、清净分散性、抗氧抗消化性、抗乳化性、抗腐蚀性和低温性的影响、及影响规律和影响程度,得出甲醇汽油及燃烧产物对润滑油使用性能有不同程度影响;甲醇含量在25%~50%时对润滑油性能影响最大。然后归纳总结出甲醇汽油对发动机润滑油的性能要求,为甲醇汽油发动机润滑油的研制提供了依据。根据甲醇汽油对发动机润滑油的要求,结合甲醇对润滑油和添加剂的影响,依据润滑油使用性能评定标准,在目前国内外润滑油添加剂中筛选出适合甲醇汽油要求的基础油和添加剂,为甲醇汽油发动机润滑油的研制提出了初步方案。基础油是发动机润滑油的载体,添加剂是改善发动机润滑油使用性能最经济而有效的手段,通过它们之间的合理选配,以期改善润滑油的性质,赋予润滑油以崭新的特性,从而得到能满足甲醇汽油发动机性能要求的更满意的润滑油。为了确定试验配方,对已经选出的添加剂进行了感受性试验,对单剂之间的配伍性进行了试验,同时根据单剂与基础油的试验结果,利用正交试验与回归分析相结合的方法,通过正交设计,科学合理的安排选定基础油和添加剂的感受性试验,通过回归分析,确定出试验因素与试验结果之间的函数关系,为添加剂的优化提供了依据,初步确定出了研制油单添加剂的添加量,再依据添加剂因子的水平,根据正交设计表头L78(2)安排具体的试验方案,经过数据处理与分析以及添加剂加量的调整,得出研制油的初步试验配方:应用BP神经网络建立了所选添加剂在选定基础油中配伍性仿真模型,利用神经网络模型函数trainlm进行数据仿真分析研究,确定出甲醇汽油发动机润滑油最终组合物的调配配方,研制出甲醇汽油发动机专用润滑油最终配方是:①基础添加剂:T803(0.5%) T901(5ppm)②功能添加剂:T109(3%)T112(3%)T152(2.5%)T203(0.8%)L(0.1%)T706(0.4%)C405(0.2%)为了进一步考察研制油配方的可行性,按照GB/T3142方法,采用MJ-800型四球摩擦磨损试验机,对研制油的摩擦学性能与参比油进行了对比试验,同时对研制油与参比油进行了发动机外特性、部分负荷等特性的台架试验和汽车整车排放试验,试验结果表明:发动机用研制油测试的各项性能优于用参比油测试的各项性能,进一步验证和考察了其作为甲醇汽油发动机润滑油的可行性,为甲醇汽油的推广应用提出切实可行的技术解决方案。论文进行的研究对于解决应用甲醇汽油对发动机产生的影响提出了切实可行的解决方案,为甲醇汽油的推广扫清了障碍,为甲醇的应用与推广具有一定的实用价值和现实意义。

周晓翠[5]2014年在《中比例甲醇汽油的制备及性能研究》文中进行了进一步梳理随着生产力的进步和科技的日新月异,石油能源作为一种很重要的生产资料,出现了大幅耗减。为了缓解当前我国面临的能源压力,寻找高效、清洁替代能源刻不容缓。甲醇汽油存在很多优异性能,已经引起各国研究人员的高度关注。本文以甲醇汽油使用中存在的一些主要问题作为出发点,通过大量实验研究,寻找出了经济、高效的添加剂,配制成了稳定、适应性好的中比例甲醇汽油。(1)实验首先针对甲醇与汽油的互溶及遇水分层问题,通过燃油的微乳化技术,选出稳定性添加剂(主要由复合乳化剂和助溶剂组成),使甲醇、汽油及少量的水能很好的融合在一起。借助HLB值理论,选出的复合乳化剂为油酸/op-10体系,助溶剂为直链的正辛醇。二者的最佳体积配比在1:1-2:1之间。然后,对所得微乳甲醇汽油进行了稳定性分析。首先是通过静置法和离心法进行观察,然后对微乳汽油进行粒径测试分析。结果表明,加入稳定性添加剂之后,在一定含水量下,甲醇汽油能够很好互溶并且稳定存在。(2)甲醇汽油在使用中会腐蚀与之相接触的金属,针对此问题,通过腐蚀实验,选择并复配出了综合缓蚀剂。其组成为苯并叁唑、苯胺、咪唑啉,质量比为4:1:1,添加量为0.25g/L。通过缓蚀率的计算及扫描电镜的表面观察,缓蚀剂作用效果良好,减小了对金属材料的腐蚀程度。甲醇汽油在使用中会破坏与之接触的橡胶材料,针对此问题,通过橡胶浸泡实验,选择并复合出了溶胀抑制剂,其组成为丙炔醇、月桂醇、二辛酯,质量比2:1:2,添加量2%左右。(3)针对甲醇汽油相对于汽油蒸发性产生偏差的问题,在实验室的环境下进行了馏程测定。在加入2%-4%的乙基叔丁基醚之后,蒸发性有所改善,不易产生气阻。(4)最后,将前面实验配制的所有添加剂,加到甲醇和汽油中。制备完成后,进行检测,包括主要技术指标和污染物排放性能。结果表明,所得甲醇汽油满足车用要求。不仅经济性良好,而且有利于降低环境污染。

胡璧楚[6]1986年在《甲醇汽油(M_5)研制成功汽车试用良好》文中研究指明自从石油危机以来,各国都在开发替代能源。近年来都在试验用甲醇或在汽油中掺入甲醇作汽车发动机的燃料。 据报导,1985年11月7日我国甲醇汽油研制成功,在北京通过国家鉴定。专家们认为,这一燃料的研制成功,标志着汽车使用纯汽油作燃料的时代在我国即将结束。试验

黄承伟[7]2012年在《仪器间的光谱模型传递及谱图标准化》文中认为光谱分析作为一种经典的分析检测技术,具有无损、快速及可实现在线分析等特点,已经在石油、食品、化工、生物等领域得到广泛的应用。光谱分析模型的稳健性与光谱标准化研究是一项复杂又重要的课题。本文通过对拉曼光谱、近红外光谱特点及光谱模型传递方法的深入研究,创新地提出了改进的模型传递算法和甲醇汽油光谱的标准化方法,有效地解决了不同仪器间的光谱模型传递,提高了甲醇汽油预测模型的稳健性,并把研究成果应用到甲醇汽油快速分析仪中。具体内容包括:1.为了解决拉曼光谱在不同仪器上的模型传递问题,提出了一种结合标准正态变换(Standard Normal Variate, SNV)的分段直接标准化(Piecewise Direct Standardization, PDS)方法,简称SNV-PDS方法,该方法先根据拉曼光谱在两台不同仪器上响应差异大的特点,对光谱进行标准正态变换,然后采用PDS算法进行全谱传递。SNV-PDS法显着减少了两台拉曼光谱仪器的光谱差异,具有传递样本少、精度高和传递稳健性高等优点,可应用于不同拉曼光谱仪器间的模型传递。2.针对不同近红外仪器测得的谱图特性,提出了一种基线扣除(De-trend)的分段直接标准化方法,简称DT-PDS。该方法先通过基线扣除,降低了由于仪器本身带来的光谱基线漂移;接着,通过分段直接标准化方法,使不同仪器测得的同样本的谱图尽可能一致,实现在主机上建立的模型向目标机的传递。方法不仅算法简单,适用性强,而且能够获得很好的传递效果。3.为了能够让近红外光谱分析技术更好地应用于甲醇汽油中甲醇含量的测量,提出了一种谱图标准化方法。该方法对由不同类型基础油配制而成的甲醇汽油的近红外谱图进行标准化,然后利用标准化后的谱图建立甲醇汽油中甲醇含量定量分析模型。该方法不仅可以对甲醇汽油中甲醇含量进行全范围(0%~100%)快速准确的测量,又可以有效减少由于基础油组分出现较大变化给测量带来的误差,提高了测量的稳健性。4.针对目前市场上缺乏有效的甲醇汽油快速分析手段的现状,自主开发研制了基于近红外光谱的便携式甲醇汽油快速检测仪,并已应用于多个甲醇汽油生产企业。该仪器甲醇含量检测精度高,重复性好,模型稳健性强,操作和维护简便,能够满足国内甲醇生产企业等用户对甲醇汽油甲醇含量快速检测的需求。

张航[8]2013年在《车用中醇甲醇汽油的技术研究》文中提出我国经济正处于高速发展时期,国内汽车的保有量也快速增加,这就导致了石油的消耗量与日俱增,因此寻求和发展高效清洁能源,成为我国解决能源问题的唯一途径。本文深入研究探讨了甲醇汽油的一系列问题,并经过大量实验筛选出适合中醇甲醇汽油微乳燃料油的复配添加剂配方,制得了性能稳定的中醇甲醇汽油混合燃料。1)实验首先通过微乳化技术,针对甲醇汽油遇水分层的稳定性问题,选定Tween-80/Span-80体系和油酸做为基础乳化剂,并在此基础上对其进行复配,使复配乳化剂的HLB值在3-4之间,并选用正丁醇做助溶剂,当乳化剂和助溶剂的体积比在1:1-1:2时,制得稳定的甲醇微乳燃油,随后实验借助静置法、离心法和粒径分析法考察微乳燃油的稳定性能,结果显示,添加了复合乳化剂的甲醇汽油微乳液性质稳定不分层,且具有一定的溶水能力;2)甲醇汽油对发动机的金属部件和橡胶材料有一定的腐蚀溶胀,实验利用单因素分析和正交试验设计,考察了自制的缓蚀剂和抗溶胀添加剂的应用效果,结果显示自制的添加剂对金属试片及橡胶部件有良好的防护作用,复合缓蚀剂(十二烷基磺酸钠、苯甲酸钠、苯并叁氮唑、吡啶酮)和溶胀抑制剂(乳酸、异丁醇、石油磺酸钠)添加量分别在200mg/L和1%~3%,通过缓蚀率以及扫描电子显微镜对防护效果进行观察,发现该添加剂可以有效抑制中醇甲醇汽油对金属的腐蚀和橡胶的溶胀;3)甲醇与汽油混合后会形成二元共沸体系,使燃料油馏程温度降低,蒸发性提高,增加了发动机产生气阻的可能性,因此实验添加了3%~5%的甲基叔丁基醚作为改善甲醇汽油蒸汽压的添加剂,实验室模拟效果显着;4)最后实验将几种添加剂按比例复配,应用复配添加剂调配出不同比例的中醇甲醇汽油,经过对其应用性能的分析检测,表明其完全可以作为车用燃料油的过渡性替代产品,而且经济性显着,尾气排放检测结果也符合国家车用汽油的标准。在安全性方面,甲醇汽油在生产、储运以及燃用过程中依照规定操作进行,并不会对环境和人体造成危害。

李金朋[9]2015年在《中比例甲醇汽油制备及性能研究》文中进行了进一步梳理进入二十一世纪以来,我国面临日益严重的能源问题。为了缓解能源供给压力,世界能源研究机构都积极寻找清洁友好的替代能源。甲醇作为一种性能优越的新能源,越来越受到人们的关注。本论文通过大量的甲醇汽油实验和研究,确定了效果很好的添加剂,配制出稳定性能好,清洁高效的中比例甲醇汽油。开展的主要工作如下:1、开展甲醇与汽油混和物的稳定性研究。本文通过将燃油微乳化,及对表面活性剂亲水亲油平衡理论的研究,确定了甲醇汽油的稳定性添加剂。最终选定正辛醇为助溶剂,油酸/op-10体系为复合乳化剂,两组物质最佳比例为体积比1:2,添加量为0.5%。最后研究了配置的微乳化汽油的稳定状况。结果表明,在微量含水的情况下,加入稳定剂后,汽油和甲醇能够相互融合并稳定存在。2、开展了甲醇汽油对金属部件和橡胶密封材料的腐蚀研究。首先将车辆常用金属物质在甲醇汽油中进行腐蚀实验,确定了对硝基苯胺、两性咪唑啉和石油磺酸钡叁种具有良好缓蚀作用的添加剂,他们的质量比为2:1:4,添加量为0.05%。通过观察金属表面的扫描电镜结果,表明配置的缓蚀剂对金属物有良好的缓蚀作用;其次将比较有代表性的丁晴橡胶进行甲醇汽油浸泡试验,选出抑制橡胶溶胀的添加剂为月桂醇、丙炔醇和二辛脂叁种试剂,质量配比为1:2:2,添加量0.03%左右。3、甲醇汽油问题研究。本论文将配置的中比例甲醇汽油进行馏程实验,确定了气阻问题的改善溶剂为乙基叔丁基醚,添加量为0.3%,这样甲醇汽油的蒸发性有所改善,可满足国标燃油的要求,同时解决了相关的气阻问题。4、甲醇汽油台架发动机实验和车辆运行试验。研究表明配置的中比例甲醇汽油,符合国家燃油标准并可用于普通汽油车辆,具有很好的环保效益和推广应用价值,经济性良好。

林艺玲[10]2011年在《成品汽油关键成分的拉曼光谱分析》文中进行了进一步梳理拉曼光谱作为快速、无损的检测技术受到越来越广泛的关注,已经成功应用于石油化工、生物环保、医学制药、文物考古、宝石鉴定、质量检测等领域。汽油是非常重要的燃料,它需要一种能够快速、准确测定油品质量的检测手段。本文利用拉曼光谱分析技术对汽油关键成分进行分析,创新提出了具有普适性的拉曼光谱预处理方法与扣减谱解析定量分析方法,并将核心研究内容应用于汽油品质拉曼快速分析一体机的开发中,以满足汽油的日常检测需求。论文的主要内容包括:1.深入介绍了拉曼光谱分析技术的特点,并概括了其现有的预处理方法和特点,强调了具有普适性的拉曼光谱预处理方法的重要性;系统描述了典型的定量校正方法及其在石化领域中的应用,结合分析其他的检测手段,挖掘出拉曼光谱在汽油领域中的应用前景。2.创新提出了一种具有普适性基线校正方法,其能够有效地解决拉曼光谱中的荧光背景干扰问题,以提高汽油样品测量光谱的信噪比和重复性;此外,与PLS等传统校正方法相结合,该算法成功应用于甲醇汽油中的甲醇含量定量分析。实验结果表明,该方法在甲醇汽油的甲醇含量拉曼定量分析中可行、有效。3.基于低分辨率色散型拉曼光谱仪,本文创新地提出了扣减谱解析定量分析方法来解决汽油中苯含量的定量分析问题。实验结果表明,与传统的定量校正方法相比,采用该方法所建立的模型更加简单,并且具有更高的预测精度和重复性;此外,结合拉曼分析技术,该方法能够快速、准确地测量汽油中的苯含量。4.为了同时、快速地检测汽油中的多个质量指标,研制了汽油质量拉曼快速分析仪LRS-320,该分析仪主要包括光谱采集系统和光谱分析软件,同时在该分析软件的开发中成功应用本文的核心研究内容。该分析仪已经成功应用于实际的检验工作。

参考文献:

[1]. 甲醇汽油的研制与应用[D]. 华洪基. 西南石油学院. 2003

[2]. 甲醇汽油添加剂的研制与应用[J]. 张楠嵩, 熊云, 刘汉臣. 中国储运. 2011

[3]. 拉曼光谱合成技术及其在甲醇汽油分析中的应用[D]. 姚捷. 浙江大学. 2013

[4]. 甲醇汽油作为点燃式燃料对发动机材料的影响与对策研究[D]. 李宪民. 长安大学. 2012

[5]. 中比例甲醇汽油的制备及性能研究[D]. 周晓翠. 西北大学. 2014

[6]. 甲醇汽油(M_5)研制成功汽车试用良好[J]. 胡璧楚. 湖北化工. 1986

[7]. 仪器间的光谱模型传递及谱图标准化[D]. 黄承伟. 浙江大学. 2012

[8]. 车用中醇甲醇汽油的技术研究[D]. 张航. 西北大学. 2013

[9]. 中比例甲醇汽油制备及性能研究[D]. 李金朋. 北京化工大学. 2015

[10]. 成品汽油关键成分的拉曼光谱分析[D]. 林艺玲. 浙江大学. 2011

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