CN101177638A

CN101177638A - 清洁柴油添加剂

Info

Publication number: CN101177638A
Application number: CNA2007101587094A
Authority: CN
Inventors: 季忠; 宋世民; 伊东彪; 刘洪福
Original assignee: ANSHAN JIALIANG ENERGY TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: ANSHAN JIALIANG ENERGY TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2007-12-01
Filing date: 2007-12-01
Publication date: 2008-05-14

Abstract

本发明涉及一种清洁柴油添加剂，其特征在于：清洁柴油添加剂是由阴离子表面活性剂的混合物、非离子表面活性剂的混合物与异戊醇按比例混合而成，在混合物中加入碳原子为3≤C≤6的直链或支链的醇作为助表面活性剂，加入量是混合物总量的3～5％，清洁柴油的成分为：柴油60％、清洁柴油添加剂40％，在温度为20℃～25℃，经搅拌制成清洁柴油。本发明为低成本的清洁柴油技术和清洁柴油添加剂，清洁柴油与柴油混合后可以达到轻质柴油的各项指标，可用于柴油机、燃油锅炉等设备中，能大幅度降低排放中的黑烟度FSM、颗粒物PM₁₀、氮氧化物NO_X、一氧化碳CO、二氧化碳CO₂、硫化物S_X等有害物，使空气环境大大得到改善，具有显著的经济效益和社会效益。

Description

清洁柴油添加剂

技术领域

本发明属于化工技术领域，涉及一种清洁柴油添加剂。

背景技术

石油是不可再生的能源，随着储量的不断减少和价格的攀升，目前世界各工业国家都在想尽各种办法来降低石油的消耗。柴油是化石燃料，在燃烧过程中产生大量的有害物质，如大量的黑烟、颗粒物(PM₁₀)、氮氧化物(NO_X)、硫化物(S_X)等等，造成空气污染，尤其各大中心城市的空气污染尤为严重。在节能环保的双重领导压力下，各工业国家经过几十年的柴油清洁燃烧试验研究，至上世纪六十年代美国成功试验研究了清洁柴油燃烧，并将这种清洁柴油应用于各种窑炉和火车、轮船、卡车及重型运输动力机械中，这种清洁柴油燃烧后不但可以节约10～20％的柴油，还可以大幅度地降低各种有害物的排放，如氮氧化物(NO_X)可降低30％左右。1981年国际燃烧协会决定清洁燃油燃料作为三大节能措施之一。我国从58年开始对清洁柴油燃烧进行试验研究，由此白色乳化柴油技术及一些柴油掺水技术及相关产品相继问世，但这些技术和产品中的一些指标，如热里学稳定性、色度、与柴油的相溶性、成本等等均存在明显的缺陷，无法满足社会的需求。

发明内容

本发明克服了上述存在的缺陷，目的是为燃油领域，提供一种低成本的清洁柴油技术和清洁柴油添加剂。

本发明清洁柴油添加剂内容简述：

本发明清洁柴油添加剂，其特征在于：清洁柴油添加剂是由阴离子表面活性剂的混合物、非离子表面活性剂的混合物与异戊醇按比例混合而成，在混合物中加入碳原子为3≤C≤6的直链或支链的醇作为助表面活性剂，活性剂是丙醇或异丙醇、丁醇、异丁醇、戊醇、异戊醇、己醇、异己醇中的任一种，活性剂的加入量是混合物总量的3～5％；

阴离子表面活性剂以脂肪酸为主，脂肪酸是一种弱酸Pka≈4.8，脂肪酸是含有C₁₂～C₂₀的直链或支链的饱和或不饱和脂肪酸，脂肪酸为棕榈酸或椰油酸、肉寇酸、硬脂酸、油酸、亚油酸；脂肪酸与无机碱：氨水、氢氧化钠或氢氧化钾、碳酸氢钠成盐反应，或与有机碱：多乙稀多胺或乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙胺、三乙胺、环乙胺成盐反应，生成阴离子表面活性剂；

非离子表面活性剂的混合物是：斯盘、吐温、脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚中至少两种的混合物；

非离子表面活性剂的混合物的亲油亲水平衡值：HLB 4～6。

清洁柴油的成分为：柴油60％、清洁柴油添加剂40％，在温度为20℃～25℃，经搅拌制成清洁柴油。

本发明清洁柴油添加剂为低成本的清洁柴油技术和清洁柴油添加剂，清洁柴油与柴油混合后可以达到轻质柴油的各项指标，可用于柴油机、燃油锅炉等设备中，能大幅度降低排放中的黑烟度FSM、颗粒物PM₁₀、氮氧化物NO_X、一氧化碳CO、二氧化碳CO₂、硫化物S_X等有害物，使空气环境大大得到改善，具有显著的经济效益和社会效益。

具体实施方式

本发明清洁柴油添加剂是这样实现的，下面做具体说明。清洁柴油添加剂是由阴离子表面活性剂的混合物、非离子表面活性剂的混合物与异戊醇按比例混合而成，在混合物中加入碳原子为3≤C≤6的直链或支链的醇作为助表面活性剂，活性剂是丙醇或异丙醇、丁醇、异丁醇、戊醇、异戊醇、己醇、异己醇中的任一种，活性剂的加入量是混合物总量的3～5％。这类醇存在于油水界面膜中，使界面膜获得极高的柔性和弹性利于水的加溶。

阴离子表面活性剂以脂肪酸为主，脂肪酸是一种弱酸Pka≈4.8，脂肪酸是含有C₁₂～C₂₀的直链或支链的饱和或不饱和脂肪酸，脂肪酸为棕榈酸或椰油酸、肉寇酸、硬脂酸、油酸、亚油酸；脂肪酸与无机碱：氨水、氢氧化钠或氢氧化钾、碳酸氢钠成盐反应，或与有机碱：多乙稀多胺或乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙胺、三乙胺、环乙胺成盐反应，生成阴离子表面活性剂。

脂肪酸与无机碱：氢氧化钠或氢氧化钾、碳酸氢钠成盐反应，或与有机碱：多乙稀多胺或乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙胺、三乙胺、环乙胺成盐反应，生成阴离子表面活性剂；

非离子表面活性剂的混合物的亲油亲水平衡值：HLB 4～6。

非离子表面活性剂比离子表面活性剂的溶解度要大很多，它的加入能大大提高离子表面活性剂的溶解度，同时又能插入离子头之间填充离子头因电斥力产生的间隙，使界面膜更加致密，提高了界面膜的机械强度，增强了拒水性。

实施例1，阴离子表面活性剂混合物的制备

取：油酸93％，分子量282、三乙醇胺3％，分子量149、环乙胺3％，分子量92、25％浓度氨水3％，分子量17(氨含量0.75％)；25％氢氧化钠水溶液3％，分子量40(氢氧化钠含量0.75％)；将油酸放入反应器中，然后依次投入三乙醇胺、环乙胺、氨水、氢氧化钠水溶液，进行搅拌使其充分反应，生成物即是阴离子表面活性剂混合物的亲水成分，约占总量的40％左右，经水中溶解度方法确定HLB在5～6之间。

实施例2，非离子表面活性剂混合物的制备

取：斯盘8060％，HLB＝2.58、烷基酚聚氧乙烯醚25％，HLB＝1.25、吐温80，HLB＝2.25，将斯盘、烷基酚聚氧乙烯醚、吐温放入反应器中充分混合均匀，混合物的HLB≈6。

实施例3，清洁柴油添加剂的制备

取90％的实施例1中制备的阴离子表面活性剂混合物和10％的实施例2中制备的非离子表面活性剂混合物，放入搅拌器中加入总量3％的异戊醇充分混合均匀。

实施例4，清洁柴油的制备

取60％的柴油、40％的清洁柴油添加剂，在温度为20℃～25℃，经搅拌至液体转成透明制成清洁柴油。

Claims

1.一种清洁柴油添加剂，其特征在于：清洁柴油添加剂是由阴离子表面活性剂的混合物、非离子表面活性剂的混合物与异戊醇按比例混合而成，在混合物中加入碳原子为3≤C≤6的直链或支链的醇作为助表面活性剂，活性剂是丙醇或异丙醇、丁醇、异丁醇、戊醇、异戊醇、己醇、异己醇中的任一种，活性剂的加入量是混合物总量的3～5％。

2.根据权利要求1所述的清洁柴油添加剂，其特征在于：所述的阴离子表面活性剂以脂肪酸为主，脂肪酸是一种弱酸Pka≈4.8，脂肪酸是含有C₁₂～C₂₀的直链或支链的饱和或不饱和脂肪酸，脂肪酸为棕榈酸或椰油酸、肉寇酸、硬脂酸、油酸、亚油酸；脂肪酸与无机碱：氨水、氢氧化钠或氢氧化钾、碳酸氢钠成盐反应，或与有机碱：多乙稀多胺或乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙胺、三乙胺、环乙胺成盐反应，生成阴离子表面活性剂。

3.根据权利要求1所述的清洁柴油添加剂，其特征在于：所述的非离子表面活性剂的混合物是：斯盘、吐温、脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚中至少两种的混合物；非离子表面活性剂的混合物的亲油亲水平衡值：HLB4～6。

4.根据权利要求1所述的清洁柴油添加剂，其特征在于：所述的清洁柴油的成分为：柴油60％、清洁柴油添加剂40％，在温度为20℃～25℃，经搅拌制成清洁柴油。

5.根据权利要求2所述的清洁柴油添加剂，其特征在于：所述的阴离子表面活性剂混合物的制备，取：油酸93％，分子量282、三乙醇胺3％，分子量149、环乙胺3％，分子量92、25％浓度氨水3％，分子量17(氨含量0.75％)；25％氢氧化钠水溶液3％，分子量40(氢氧化钠含量0.75％)；将油酸放入反应器中，然后依次投入三乙醇胺、环乙胺、氨水、氢氧化钠水溶液，进行搅拌使其充分反应，生成物即是阴离子表面活性剂混合物的亲水成分，约占总量的40％左右，经水中溶解度方法确定HLB在5～6之间。

6.根据权利要求3所述的清洁柴油添加剂，其特征在于：所述的非离子表面活性剂混合物的制备，取：斯盘80 60％，HLB＝2.58、烷基酚聚氧乙烯醚25％，HLB＝1.25、吐温80，HLB＝2.25，将斯盘、烷基酚聚氧乙烯醚、吐温放入反应器中充分混合均匀，混合物的HLB≈6。

7.根据权利要求1所述的清洁柴油添加剂，其特征在于：所述的清洁柴油添加剂的制备，取90％的实施例1中制备的阴离子表面活性剂混合物和10％的实施例2中制备的非离子表面活性剂混合物，放入搅拌器中加入总量3％的异戊醇充分混合均匀。