CN101705121B - 油溶性节能消烟重油添加剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种油溶性节能消烟重油添加剂的制备方法，首先将稀土粉体与油酸、亚油酸、油酸甲酯、磺酸等分散剂混合，经研磨、脱水、粉化和超声振荡等步骤，使产品中的稀土粉末充分分散隔离，获得高活性稀土悬浮液。然后将上述稀土悬浮液加入到5号机油中，加入氧化镁作脱水剂，加入氧化铜作催化剂，并补充加入分散剂混合后研磨，加热进行分散、脱水，得到粗产品。在粗产品中再加入span80、苯磺酸等助剂，用5号机油作溶剂调配，即得到油溶性节能消烟重油添加剂。本发明方法简单，所制得的消烟重油添加剂能降低重油的燃点，催化碳的氧化，使其充分燃烧，消除积炭和黑烟。

Description

油溶性节能消烟重油添加剂的制备方法

技术领域

本发明涉及一种油溶性节能消烟重油添加剂的制备方法，制备的产品作为一种燃油添加剂，可用于降低使用重油的燃气轮机发电机组或大型燃油锅炉的黑烟排放量。属于能源与石油化工领域。

背景技术

近年来，电力危机频频侵扰我国大中城市，尤其是广东等南方地区，从2001年年初的局部性电荒，进而转化为全面、全年性电力短缺。在广东电力结构中，比重较大的火电因种种原因无法取得突破性发展，小水电开发潜能有限，核电建设周期长、短期内难以发挥大的作用。而燃油电厂具备启动迅速，调峰能力好，效率高(联合循环发电的最高效率可接近60％)，排放污染小，环保性能好，用水用地少等优点。因此开工建设周期短、见效快的燃油发电机组为广东经济发展起了重要作用。由于全球气候变化原因，使得冬夏过冷过热，上海、北京等大城市的用电量出现周期性变化。因此燃油发电机组对大、中城市的调峰发电、维护电网安全起到了积极的作用。

当重油油质较差(分子量很大、杂环多、碳链长)、燃机的运行工况不好(喷嘴喷出的油雾化不均匀或颗粒较大)，或由于燃机内部温度场分布不均(500-1200℃)在低温区(500-700℃)的油滴常常燃烧不够充分，从而产生黑烟，不仅造成环境污染，而且浪费能源。尤其是燃烧重油电厂的生产噪音，浓烟污染，甚至烟囱中飘散“油污雨”，给生活在电厂周边百姓带来了严重地污染和危害，使村庄房屋、汽车、田地的蔬菜、水果等外表上，均遍布黑色污点。由此污染还会引发相关的急性病症。

为了减少黑烟排放，有电厂使用进口产品“铁剂”。但此种添加剂本身有毒，加少时催化效果差，加多时冒黄烟。因此，研究开发一种能使重油燃烧充分、消除黑烟、节约能源同时对燃机无损坏的燃油添加剂，有很重要的现实意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种油溶性节能消烟重油添加剂的制备方法，方法简便易行、成本低廉，制得的消烟重油添加剂能使重油充分燃烧，消除积炭和黑烟。

为实现这一目的，本发明首先将稀土粉体与油酸、亚油酸、油酸甲酯、磺酸等分散剂混合，经研磨、脱水、粉化和超声振荡等步骤，使产品中的稀土粉末充分分散隔离，获得高活性稀土悬浮液。然后将上述稀土悬浮液加入到5号机油中，加入氧化镁作脱水剂，加入氧化铜作催化剂，并补充加入分散剂混合后研磨，加热进行分散、脱水，得到粗产品。在粗产品中再加入span80、苯磺酸等助剂，用5号机油作溶剂调配，即得到油溶性节能消烟重油添加剂。

本发明涉及的反应方程式：

MO+n(R-COOH)→M(R-COO)n+n/2H₂O

MgO+H₂O＝Mg(OH)₂

本发明油溶性节能消烟重油添加剂的制备方法具体步骤为：

1、按质量份计，取10-20份稀土粉末，加入1-2份分散剂，混合后，经研磨、脱水、粉化得有机悬浊液；

2、将有机悬浊液密封，超声振荡15-25分钟，使其中的稀土粉末充分分散隔离，得到反应活性高的稀土悬浊液；

3、将上述反应活性高的稀土悬浊液加入到60-80份5号机油中，再加入2-3份氧化镁作脱水剂，加入2-4份氧化铜作助催化剂，并补充加入1-5份分散剂混合后研磨；

4、将以上产品加热到105-115℃进行分散、脱水，静置25-35分钟，得到粗产品；

5、在粗产品中再加入1-5份的助剂，用3-10份5号机油作溶剂调配，得到稀土含量为9.0-20％的油溶性节能消烟重油添加剂。

本发明所述的稀土为镧氧化物或铈氧化物，粒径为200-3000纳米。

本发明所述的分散剂为油酸、亚油酸、油酸甲酯、磺酸，取其中的一种或几种。

本发明所述的助剂为span80或苯磺酸，或两者混用。

本发明使用时，重油与消烟重油添加剂的比例在1000∶1-3000∶1之间。

本发明与已有技术相比具有显著的优点：

(1)方法简单，成本低廉，不需要加入价格昂贵的催化剂。

(2)使用的有机溶剂均为油溶性，能与油互溶；能降低重油的燃点，催化碳的氧化，使其充分燃烧，从而消除积炭和黑烟；对于油质差的重油效果尤其明显。

(3)制得的消烟重油添加剂本身具有粘度低、易流动的特点；产品稳定性好，不分层、结皮；与重油混合燃烧后产生的残渣熔点高、渣质疏松，对燃机无腐蚀，能使设备得以安全运行。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步的详细描述。以下实施例不构成对本发明的限定。

实施例1

按质量份，取10份稀土，加入1份油酸，搅拌分散。通过胶体磨研磨、脱水和超声震荡15-25分钟，得到反应活性高的活性稀土。将得到的活性稀土加入到80份5号机油中，再加入2份MgO和2份CuO，并补充2份油酸和3份油酸甲酯，混合后研磨，加热到105-115℃，进一步分散并脱水，得到10％的粗产品，冷却后加入1份span80，再加入10份的5号机油作为溶剂，即可得到稀土含量为9.0％的油溶性节能消烟重油添加剂111份。

该产品外观为淡黄色油状分散体，贮存10个月无沉淀，颗粒度小，粒径在200-3000纳米之间，分散性良好，可与重油完全混合。将重油与消烟重油添加剂按1000∶1的比例混合使用，添加前烟囱冒出黑烟，添加后变成白烟。其它添加效果如表1。

表1实施例1添加剂效果

实施例2

按质量份，取17份稀土，加入2份油酸，搅拌分散。通过胶体磨研磨、脱水步骤，超声震荡15-25分钟，得到反应活性高的活性稀土。将得到的活性稀土加入到90份5号机油中，再加入3份MgO和3份CuO，并补充2份亚油酸和3份油酸甲酯，混合后研磨，加热到105-115℃，进一步分散并脱水，得到120份14.2％的粗产品，冷却后加入4份span80，再加入6份5号机油作为溶剂，即可得到稀土含量为13.1％的油溶性节能消烟重油添加剂130份。该产品外观为淡黄色油状分散体，贮存10个月无沉淀，颗粒度小，粒径在200-3000纳米之间，分散性良好，可与重油完全混合。将重油与消烟重油添加剂按1800∶1的比例混合使用，添加前烟囱冒出黑烟，添加后变成白烟。其它添加效果如表2。

表2实施例2添加效果

实施例3

按质量份，取20份稀土，加入4份油酸，搅拌分散。通过胶体磨研磨、脱水步骤，超声震荡15-25分钟，得到反应活性高的活性稀土。将得到的活性稀土加入到70份5号机油中，再加入3份MgO和4份CuO，并补充5份磺酸，混合后研磨，加热到105-115℃，进一步分散并脱水，得到18.69％的粗产品，冷却后加入3份苯磺酸，再加入3份5号机油作为溶剂，即可得到稀土含量为17.86％的油溶性节能消烟重油添加剂112份。

该产品外观为淡黄色油状分散体，贮存10个月无沉淀，颗粒度小，粒径在200-3000纳米之间，分散性良好，可与重油完全混合。将重油与消烟重油添加剂按3000∶1的比例混合使用，添加前烟囱冒出黑烟，添加后变成白烟。其它添加效果如表3。

表3实施例3添加效果

Claims (2)

1.一种油溶性节能消烟重油添加剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1）按质量份计，取10-20份稀土粉末，加入1-2份分散剂，混合后，经研磨、脱水、粉化，得有机悬浊液；

2）将有机悬浊液密封，超声振荡15-25分钟，使其中的稀土粉末充分分散隔离，得到反应活性高的稀土悬浊液；

3）将上述反应活性高的稀土悬浊液加入到60-80份5号机油中，再加入2-3份氧化镁作脱水剂，加入2-4份氧化铜作助催化剂，并补充加入1-5份分散剂混合后研磨；

4）将以上产品加热到105-115℃进行分散、脱水，热静置25-35分钟，得到粗产品；

5）在粗产品中再加入1-5份的助剂，再用3-10份5号机油作溶剂调配，得到稀土含量为9.0-20%的油溶性节能消烟重油添加剂；

其中，所述分散剂为油酸、亚油酸、油酸甲酯、磺酸，取其中的一种或几种；

所述助剂为span80或苯磺酸，或两者混用。

2.根据权利要求1的油溶性节能消烟重油添加剂的制备方法，其特征在于所述稀土为镧氧化物或铈氧化物，粒径为200-3000纳米。