CN100354394C - 可适用于各类燃烧系统的液体燃料 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种利用高挥发性烷烃来溶解重油，降低重油粘度，提高其挥发性而得到的液体燃料，可适用于各种燃烧系统，并可取代柴油用于柴油引擎。本发明的液体燃料主要以C6-C12烷烃溶解重油并以不同比率调配而成，分别适用于不同型式之燃烧系统；且所成燃料易于溶解分散挥发、超微雾化而使雾粒更超微细致，故能完全燃烧，不但增高热值且亦消除一般重油燃烧炉产生之浓烟而降低污染。再者，本发明还可利用低价格、低辛烷值、高挥发性烷烃调成合适之初沸点及合适之粘度流动性，和合适之十六烷值，成为低价位及低污染的液体燃料，性能远比一般柴油更佳，可取代柴油用于各种柴油引擎。

Description

可适用于各类燃烧系统的液体燃料

发明领域

本发明涉及燃料，尤其涉及一种利用高挥发性烷烃来溶解重油，降低重油粘度，提高其挥发性而得到的液体燃料，本发明的液体燃料可适用于各种燃烧系统，并可取代柴油用于柴油引擎。

发明背景

工业用燃烧系统大都采用重油为燃料，其价格低廉、存放安全，但由于重油的沸点太高，不易气化，例如A级重油沸点为338℃，B级及C级重油的沸点更高达480℃，故重油燃烧炉虽有高压喷射式及回转式等各种型式以加强其雾化，终因重油本身几无挥发性且粘度太高，致气化不全，雾化之颗粒太大，而不能达到完全燃烧，不但损失大部热值，且亦因燃烧不完全而产生浓烟，污染环境。

另一方面，粗戊烷在石油制炼产品中为最无用之废物，一般都引至高塔上燃烧销毁。但粗戊烷可以溶解重油，具有相当的挥发性及超微分散超微雾化性、气化性，沸点为25℃至60℃，在常温中不必使用高压钢瓶即可保存。如能加以利用，纯属废物利用，成本自然较重油更低。使用低价格、低辛烷值(高十六烷值)高挥发性的烃类，尤其是烷烃(己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷及十二烷等)部分或全部取代粗戊烷(可单一或混合而成)，因这类烃的特性为辛烷值很低，不能掺配汽油，用途不大且成本亦低，可以依不同储存条件及不同燃烧系统之个别要求，调成合适之初沸点及合适之黏度流动性，成为低价位及低污染的液体燃料；且其低辛烷值(正己烷辛烷值25、正庚烷辛烷值0、正辛烷值辛烷值-19)为高十六烷值，如煤油辛烷值25～35、十六烷值47，故可调配成高、中、低十六烷值之燃料，以分别提供适合高、中、低速之柴油发动机所使用。

发明内容

本发明人有鉴于上述之情况，乃致力研究将重油溶解于适当配量之粗戊烷或高挥发性烷烃中，历经多次实验，终于完成本发明的适用于各种燃烧系统(包括各型燃烧炉及柴油发动机)的液体燃料之各种配方，获得的燃料具有燃烧完全、易发挥、高热值及低污染之功效，且更有废物利用，降低燃料成本之成果，希望其推广能有所俾益于工业界。

所以，本发明之主要目的在于提供一种适用于各型燃烧系统的高热值高挥发性低污染及低价格液体燃料，以其不同之配方适用于不同型式的燃烧系统，而依不同储存条件及不同燃烧系统之个别要求，调成合适之初沸点及合适之粘度流动性，成为低价位及低污染的液体燃料。

本发明的另一个目的在于提供一种适用于各型燃烧系统的高热值高挥发性低污染及低价格之液体燃料，以其不同之配方适用高、中、低速的柴油发动机，从而取代柴油。

本发明之又一目的在于提供一种适用于各型燃烧系统的高热值高挥发性低污染及低价格液体燃料，充分利用石油工业废弃的一些低辛烷值的烷烃，降低重油的用量，藉由废物利用以达节省资源的目的。

根据本发明的主要目的，提供了一种液体燃料，其特征在于是以C6-C12的高挥发性烷烃作为溶剂，其中溶解适量的重油调配而成。由于重油被溶解于所述溶剂中，成为一种溶液，此溶液显然已提高了重油之挥发性及降低了其粘度，使燃料易于溶解、分散和挥发，更好地被超雾化和气化，而使雾粒更超微细化，故有利于完全燃烧，不但提高了热值，更能消除污染。所述溶剂与重油的调配比例视燃烧系统的类型而有所不同，比例范围如下：

溶剂：90％-10％，重油：10％-90％。

根据本发明优选的方案，该液体燃料是基本上以粗戊烷与重油调配而成，即，以粗戊烷为溶剂，将重油溶解于粗戊烷中，对于不同类型的燃烧系统，其调配比例如下：

                       粗戊烷             重油

(1)气化式燃烧炉        80％               20％

(2)油压喷射式燃烧炉    50％               50％

(3)回转式燃烧炉        30％               70％。

根据本发明的另一个方面，使用C6-C12高挥发性烷烃作溶剂，将重油溶解于其中，调配成本发明的液体燃料。所述C6-C12高挥发性烷烃，包括己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷或十二烷中的单一烷类或它们的混合物，其沸点介于60℃至220℃之间，因其低辛烷值，不能掺配汽油，用途不大，所以成本极低。

本发明所使用的重油也可以是废机油、废油泥、废溶剂或废食用油。

根据本发明的另一个方面，该液体燃料若加入适量或全部使用低辛烷值、高十六烷值之烷烃属(paraffin)，如己烷、庚烷及辛烷、壬烷、癸烷、十一烷及十二烷，以降低其辛烷值，提高其十六烷值，且其低辛烷值(正己烷辛烷值25、正庚烷辛烷值0、正辛烷值辛烷值-19)，则十六烷值较为高，如煤油辛烷值在25～35、十六烷值则为47，故可调配成可取代柴油而使用于柴油发动机的液体燃料，同样可以达到高热值低污染及低成本之效果。

根据本发明的优选方案，可以按照上述方式调配出用于高、中、低速三种柴油发动机之液体燃料，得到廉价的柴油代用品，最佳实施例配方详述如下：

(1)适用于高速柴油发动机：

己烷    0％

庚烷    30％

辛烷      60％

重油      10％

依实际测试，上述配方之燃料，其十六烷值为40～60之间，正适合于高速柴油发动机使用。

(2)适用于中速柴油发动机：

粗戊烷    10％

己烷      10％

庚烷      20％

辛烷      30％

壬烷      5％

癸烷      5％

重油      25％

其十六烷值在35～45之间。

(3)适用于低速柴油发动机之燃料：

粗戊烷    10％

己烷      10％

庚烷      10％

辛烷      10％

壬烷      5％

癸烷      5％

十一烷    5％

十二烷    5％

重  油    40％

经此配方，其十六烷值降至35以下，正适合低速柴油发动机之使用。

而前述所使用之重油尚可为普通柴油、高级柴油、生质柴油或生物性油脂(如大豆油、花生油、动物油、废动植物油等)及生物性油脂衍生物(如大豆油、花生油、动物油、废动植物油等衍生物)等A级重油，或前述两者以上相互混合而成所取代。当其用于高速、中速、低速柴油引擎时，其重油比率可调高至90％以内。

在上述实施方案中，所述包括戊烷(粗戊烷)、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷或十二烷的C5-C12烷烃，可以被辛烷值低于65以内而不能用做火花引擎汽油燃料用的C5～C12同素异构正异烷烃及环烷烃的混合物取代。

或者，所述包括戊烷(粗戊烷)、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷或十二烷的C5-C12烷烃，可以被辛烷值低于65而不能用做火花引擎汽油燃料用的C5～C12同素异构正异烷烃、环烷烃、烯烃及芳香烃的混合物取代。

本发明所提供之技术参数，均为最佳实施例之基本数据，但在实施过程中容许有3～5个百分点的差异。总之举凡以粗戊烷与重油与低价格、低辛烷值(高十六烷值)、高挥发性烷烃(沸点60℃-220℃)为基本调配而成的液体燃料，而依不同储存条件及不同燃烧系统之个别要求，调成合适之初沸点及合适之粘度流动性，成为低价位及低污染的液体燃料；再者，己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷及十二烷等高十六烷值烷烃属(以上可单一烷类或两者以上混合而成)加入于粗戊烷或全部取代粗戊烷与重油之基本配方中，而取代柴油，使用于柴油发动机之液体燃料，不论其配方如何调整均属本发明涵盖之范围。

Claims (8)

1、一种液体燃料，其特征在于是以C6-C12的高挥发性烷烃作为溶剂，其中溶解适量的重油调配而成，溶剂与重油的调配比例视燃烧系统的类型而有所不同，比例范围如下：

溶剂：90％-10％，重油：10％-90％。

2、权利要求1所述的液体燃料，其中，所述C6-C12高挥发性烷烃包括己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷或十二烷中的单一烷烃或它们的混合物。

3、权利要求1或2所述的液体燃料，其中，该重油可以是废机油、废油泥、废溶剂或废食用油。

4、一种液体燃料，其基本上是以重油溶解于C6-C12的高挥发性烷烃作为溶剂中的降低了辛烷值，提高了十六烷值的调配产物，其可替代柴油适用于高、中、低速柴油发动机，其中所述的烷烃选自C6-C12的单一烷烃或它们的混合物。

5、权利要求4所述的液体燃料，其中，该燃料包括满足以下配方且适用于高速柴油发动机的燃料：

己烷            0％

庚烷            30％

辛烷            60％

重油            10％

其十六烷值为40～60。

6、权利要求4所述的液体燃料，其中，所述重油可为选自以下油品中一种或它们的混合产物的A级重油：普通柴油、高级柴油、生质柴油或生物性油脂(如大豆油、花生油、动物油、废动植物油等)及生物性油脂衍生物(如大豆油、花生油、动物油、废动植物油等衍生物)等A级重油，当其用于高速、中速、低速柴油发动机时，该重油比率可高至90％以内。

7、权利要求1-6中任一项所述的液体燃料，其中，所述包括己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷或十二烷的C6-C12烷烃，可以被辛烷值低于65而不能用做火花引擎汽油燃料用的C5～C12同素异构正异烷烃及环烷烃的混合物取代。

8、权利要求1-6中任一项所述的液体燃料，其中，所述包括己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷或十二烷的C6-C12烷烃，可以被辛烷值低于65而不能用做火花引擎汽油燃料用的C5～C12同素异构正异烷烃、环烷烃、烯烃及芳香烃的混合物取代。