CN1037005C - 柴油掺水乳化燃料－双基柴油 - Google Patents

Abstract

本发明是一种可供给柴油机车燃烧的柴油掺水乳化油的配制方法，其主要特点是这种乳化油的添加剂由轻型溶剂、助燃剂、水质稳定剂、水溶性乳蜡、卵磷脂等组成，使用时柴油可掺入30-45%的水，再加上0.8-1.5%的添加剂，搅拌3-5分钟即可使用，按本发明配制的乳化油稳定期长，生产工艺简单，不影响柴油机的功率和使用寿命，节油效果好。

Description

柴油掺水乳化燃料－双基柴油

本发明涉及一种在柴油中加入水和添加剂制备柴油机燃烧的乳化油的方法。

在柴油、汽油等燃料油中掺水制成乳化油，以达到节约燃油的目的，人们已经进行了多年的研究，并且目前仍在不断地进行着，国内外在这方面有许多报道，取得了一些成功的经验，如江苏工学院潭正三在1988年第四期的《内燃机学报》上发表的“柴油燃用乳化油的研究”一文中提到的几种乳化油的成份，P.322中谈到501-504乳化油采用磷脂乳化剂加少量乙醇作稳定剂；701～703乳化油采用磷脂乳剂加磺酸盐；704乳化油采用乳化剂Span-80及Tween-80复合；801乳化油采用油酸等成份。

广西大学王世忠在1988年第一期的《柴油机》上发表的“柴油机燃用掺水乳化油的试验研究”一文中也提到桂花S-O型柴油掺水乳化剂是以脂肪酸类阴离子型和脂肪醇聚氧乙烯醚非离子型表面活性剂为基本原料，并适当加入防腐蚀剂、抗积碳剂等制成；

近年来中国专利也公开了一些柴油掺水乳化的专利文献，如CN87104283、87106204、89100954等，这些文献分别介绍了柴油掺水的不同添加剂及应用，但文献记载及目前使用的许多乳化油目前仍存在以下一些不足之处：1.掺水量少.很多乳化油掺水率仅为10-20％，节油效果不够显著；2.添加剂为一些昂贵的化工原料，来源不广，乳化油的成本较高；3.稳定性差，油水易分离，有的甚至要边搅拌边使用；4.生产过程复杂，设备投资大，有的需要利用光、磁或超声波等特殊条件；5.有的添加剂有腐蚀性，造成内燃机的不良影响，形成的乳化油物理化学性能差，有的粘度大，有的是水包油型，燃烧效果差。

本发明的目的是提供一种掺水量大、乳化性能稳定、生产过程简单、使用效果好的油基和水基乳化柴油。

为了达到本发明的目的，经发明人反复研究试验，根据柴油的性能，找出一些能将极性分子的水和非极性分子的柴油掺合在一起并形成不分层的均匀分散相燃料的添加剂，这种添加剂主要由轻型溶剂、助燃剂、水质稳定剂、水溶性乳蜡、卵磷脂组成，所选用的轻型溶剂是分子量较小的醇类如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇的其中一种或一种以上的混合物，助燃剂是水溶性磺酸盐类化合物如甲磺酸钠、乙磺酸钠、苯磺酸钠，水质稳定剂是聚氧化乙烯苯基醚型磷酸脂，水溶性乳蜡如聚丙烯酸盐、聚甲基丙烯酸盐，卵磷脂是大豆卵磷脂。

以下是本发明乳化柴油添加剂的成份和含量(重量％)：

轻型溶剂        10-30％

助燃剂          25-40％

水质稳定剂       5-15％

水溶性乳蜡      18-25％

卵磷脂          15-25％

添加剂的配制方法是按上述组成在常温常压下混合均匀放置在有盖的金属或塑料容器中贮备。

乳化油的配制方法是首先将柴油和按重量比加入30-45％的水以及0.8-1.5的添加剂投放到有搅拌装置的容器中，在1500-3000r/min的转速下，搅拌3-5分钟即可供柴油机车使用，可稳定保持3个月不分层，如稳定期过后，用人工稍加搅拌又可正常使用。

本发明具有以下优点：

1.掺水率高、一般情况下掺水35-45％都能有良好乳化效果，添加剂用量仅用0.8-1.5％。

2.属于一种油包水型乳化油，物理性质稳定，粘度、闪点与普通柴油无区别，在柴油机、车上使用效果好，在汽缸中微水珠的急剧汽化使油与空气的接触燃烧更为充分，消黑烟效果显著。

3.制备添加剂过程简单，添加剂来源广，成本低，无毒无腐蚀。

4.乳化油制备容易，用简单的搅拌设备即可生产，稳定期长。

5.使用乳化油节油效果显著，经柴油机使用，与0^#柴油相比，功率和起动性能不变，工作稳定，能与普通柴油任意混合。

以下是本发明的添加剂配制的实施例：

实施例一：

取乙醇15份，甲磺酸钠35份，聚氧化乙烯苯基醚型磷酸脂8份，聚丙烯酸铵18份，大豆卵磷脂20份，上述物质一起放置容器中混合均匀即可。

实施例二：

取丙醇18份，苯磺酸钠30份，聚氧化乙烯苯基醚型磷酸脂12份，聚丙烯酸铵20份，大豆卵磷脂20份，上述物质一起放置容器中搅拌均匀即可。

实施例三：

取甲醇5份，乙醇20份，苯磺酸钠30份，聚氧化乙烯苯基醚型磷酸脂9份，聚甲基丙烯酸钠18份，大豆卵磷脂20份，上述物质一起放置容器中搅拌均匀即可。

实施例四：

取丙醇30份，甲磺酸钠25份，聚氧化乙烯苯基醚型磷酸脂12份，聚丙烯酸铵18份，大豆卵磷脂15份，上述物质全部放置容器中搅拌均匀即可。

实施例五：

取乙醇10份，异丙醇10份，乙磺酸钠28份，聚氧化乙烯苯基醚型磷酸脂15份，聚甲基丙烯酸钠18份，大豆卵磷脂19份，全部原料放置容器中搅拌均匀即可。

乳化油配制实例：

一、将0#柴油60公斤，水39公斤，添加剂1公斤，放到有搅拌装置的容器中搅拌3分钟，即可放到柴油机中使用。

二、将0#柴油76公斤、水23.2公斤，添加剂0.8公斤，放到有搅拌装置的容器中搅拌4分钟即可。

三、将0#柴油55公斤、水43.5公斤，添加剂1.5公斤，放到有搅拌装置的容器中搅拌5分钟即可。

本发明产品乳化油于1994年11月交由省级产品质量检验站按GB1105-87《内燃机台架性能试验方法》和GB6229-86《手扶拖拉机试验方法》对功率、油耗、噪声、消烟等项目进行检测，并与0^#柴油进行比较：

样品	日期	转速转/分	测功机读数牛顿	功率千瓦	小时耗油公斤/小时	燃油消耗克千瓦小时	噪声分贝
								0#柴油	941108	2006	60	6.620	1.729	261.2	92.5
0#柴油	941108	2009	54	5.424	1.451	267.5	92.3
								乳化油	941109	2009	54	5.432	1.524	281.0	92.6
乳化油	941109	2004	76	7.623	2.036	267.1	93.3

手扶拖拉机实测起动性能，0^#柴油和本发明双基柴油均为2.0秒。

调速特性曲线(参见附图一)。

消烟情况：

本发明乳化油与0#柴油比较，可降低烟度0.33～0.54波许，而且功率和起动性能保持不变，耗油率基本一致。

Claims (5)

1.一种柴油掺水乳化燃料，由柴油、水、添加剂混合而成，其特征在于：按乳化燃料总重量计，加入添加剂量为0.8-1.5％，水为30-45％，其余为柴油，所加入的添加剂按添加剂总重量为基准，各组分的含量为：醇类轻型溶剂10-30％，磺酸钠助燃剂25-40％，水质稳定剂聚氧化乙烯苯基醚型磷酸酯5-10％，水溶性乳蜡18-25％，大豆卵磷脂为15-25％。

2.根据权利要求1所述的柴油掺水乳化燃料，其特征在于醇类轻型溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇或它们的混合物。

3.根据权利要求1所述的柴油掺水乳化燃料，其特征在于磺酸钠助燃剂选自甲磺酸钠、乙磺酸钠、苯磺酸钠。

4.根据权利要求1所述的柴油掺水乳化燃料，其特征在于水溶性乳蜡选自聚丙烯酸铵、聚甲基丙烯酸钠。

5.权利要求1所述的柴油掺水乳化燃料的制备方法，其特征是将添加剂按比例加入水中搅拌均匀后倒入柴油中搅拌3-5分钟即可。