本论文针对甲醇汽油体系相稳定性与蒸发性技术难题,通过不同醇/油比的甲醇汽油(M15、M30、M50、M65和M85)在-25.0℃~40.0℃实验温度范围内的相分离温度,研究了不同相稳定剂对甲醇汽油稳定性的影响(C2~C10的正构醇、杂醇油、缩醛(酮)、羟基羧酸酯、二羧酸酯、天然油脂及其衍生物),利用相分离温度-相稳定剂加量关系曲线,探讨相稳定剂对各体系相稳定性影响规律。结果发现,甲醇汽油稳定性及蒸发性受到相稳定剂自身性质(如相稳定剂分子种类、链长、异构化等)、甲醇含量、水含量、汽油的组分等多方面的影响。
在低醇/油比甲醇汽油体系中,正庚醇、正己醇表现出较好的相稳定作用效果,C7以上正构醇作用效果较差;杂醇油助溶效果较差;缩醛(酮)合成产物对甲醇汽油体系相稳定效果依次变差为:六元环结构、直链结构、苯环结构的缩醛(酮)化合物;与环己酮反应合成的缩醛(酮)化合物对甲醇汽油体系相稳定作用效果最好;在相同加量下乙醇酸酯比酒石酸酯相稳定作用效果要好,己二羧酸酯比丙二羧酸酯相稳定作用效果要好;天然油脂衍生物对于甲醇汽油体系也表现出良好的相稳定作用,其中蓖麻油甲酯加量为13.3%时,可使M65的相分离温度达到-24℃。
正构醇对低比例甲醇汽油体系饱和蒸气压降低幅度相差不大。醛酮对降低低比例甲醇汽油体系饱和蒸汽压具有良好效果,其中环己酮与乙二醇、正丁醇、丙三醇合成系列缩醛(酮)化合物对低比例甲醇汽油体系饱和蒸气压降低幅度相接近,对M15、M30体系饱和蒸汽压降幅分别为15.6kPa、13.3kPa。羟基羧酸酯、二羧酸酯蒸气压降低幅度远低于缩醛(酮)。乙醇酸甲酯加量在1%时,使M15体系饱和蒸气压降幅达43.8kPa;对于同一甲醇含量的甲醇汽油体系,随着丙二羧酸酯、己二羧酸酯中碳链的增加,甲醇汽油体系饱和蒸气压的降低效果增强;己二酸庚酯加量在1.0%时,使M15体系饱和蒸气压降幅达8.4kPa。天然油脂衍生物能够明显降低甲醇汽油体系饱和蒸汽压,其中蓖麻油加量在0.2%、1.0%时,使M30甲醇汽油体系饱和蒸气压降幅分别达17.1kPa、19.9kPa。