CN103710070A

CN103710070A - 一种节煤剂

Info

Publication number: CN103710070A
Application number: CN201410000792.2A
Authority: CN
Inventors: 夏秀金
Original assignee: JIANGXI ZHIREN ENERGY-SAVING TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: JIANGXI ZHIREN ENERGY-SAVING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-01-02
Filing date: 2014-01-02
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2034-01-02
Also published as: CN103710070B

Abstract

一种节煤剂，本发明的目的是改善煤的燃烧效率，同时减少污染物的产生。本发明的节煤剂包括如下组分及重量份：煤油100、二茂铁0.1-5、硝酸异辛酯0.1-5及其他添加剂。

Description

一种节煤剂

技术领域

本发明涉及一种节煤剂。

背景技术

煤炭在能源消费结构中占有较大的比重, 在我国经济发展中起着举足轻重的作用。相对于其他燃料，煤的燃烧产生了大量的二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳和颗粒烟尘等，国内各大城市因此而污染严重。许多国家颁布了环境立法，比如美国的清洁空气法，以控制排入大气中的污染物和颗粒。

对排出的污染物，可以采用很多方法将污染物清除。例如：可以加入氧化钙、碳酸钙以减少二氧化硫、氮氧化物的排放，但是会产生大量的废渣。同时废渣的产生也会导致燃烧的不充分。此外，也可以采用分段燃烧的方式降低一氧化碳和氮氧化物，但是涉及大量的设备改造，需要使用大量的资金。

除了大量的污染物的产生之外，煤的燃烧效率也不高，虽然现有技术对燃烧设备和燃烧方式作了大量的改进，但是改进设备需要花费大量资金。

节煤剂以极少的量添加入煤燃料中，可以改善煤的燃烧效率，同时减少污染物的产生。

发明内容

本发明的目的是提供一种节煤剂，该节煤剂能够改善煤的燃烧效率，同时减少污染物的产生。

本发明所述的节煤剂包括100重量份的煤油、0.1-5重量份的二茂铁、0.1-5重量份的硝酸异辛酯。

作为一种优选的方案，本发明所述的一种节煤剂，还包括0.1-5重量份的C20-C30直链烷醇。

作为另一种优选的方案，本发明所述的一种节煤剂，还包括0.1-5重量份的聚异丁烯琥珀酰亚胺或聚异丁烯丁二酰亚胺。

作为另一种优选的方案，本发明所述的一种节煤剂，还包括0.1-3重量份的抗氧剂。所述的抗氧剂选自二辛基二苯胺或三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯中的一种或两种。

作为另一种优选的方案，本发明所述的一种节煤剂，所述的二茂铁可以选择二茂铁烷醇。

作为另一种优选的方案，本发明所述的一种节煤剂，还包括0.1-3重量份的烷基水杨酸或盐，所述的烷基水杨酸盐包括其镁盐、钙盐、镁钙盐。优选中性烷基水杨酸钙或烷基水杨酸。所述的烷基选自C1-C6烷烃中的一种或几种。所述烷烃可以是支链或直链烷烃。

使用二茂铁作为煤燃烧的中心，能够降低煤的着火点，由于节煤剂中还含有硝酸异辛酯，硝酸异辛酯在煤燃烧的着火点之前，就会发生大量分解，并燃烧，从而消耗大量的氧气，使得二茂铁周围形成局部的富燃料区，由于煤的燃烧之前也会发生分裂并分解出大量可燃气体，局部的缺氧使得煤中的氮元素生产氮氧化物的可能性降低，提高氮元素反应生成氮气的可能性。

附图说明

图1为中性烷基水杨酸钙的制备工艺流程图

具体实施方式

下面以具体实施方式对本发明实施例提供的节煤剂作进一步详细说明。

除非另外指明，本发明所列的物质的成分的重量份均是基于活性物质的含量，因此不包括可能包含在市售原料中的载体或副产物。

(A)煤

本发明所述的煤，可以选择褐煤、无烟煤、生煤。也可以选择经过粉碎后的粉煤，该粉煤可以是经过粉碎后的褐煤、无烟煤、生煤。作为一种优选的方案，所述的粉煤为至少有70%的颗粒在200目以下。

(B)煤油

所述的可以选择的为航空煤油，当然，作为一种替代方案，也可以选择柴油、汽油等替代煤油。由于选择的上述油是作为消耗局部氧气的作用，本发明所述的上述油的辛烷值或者十六烷值没有要求。

(C)二茂铁

二茂铁是一种具有芳香族性质的有机过渡金属化合物。常温下为橙黄色粉末，有樟脑气味。熔点172℃-174℃，沸点249℃，100℃以上能升华；由于具有很好的挥发性可以有利地用于煤燃烧的节煤剂。

二茂铁的制备方式已是公知技术。典型的制备方法如下：

由铁粉与环戊二烯在300℃-400℃的氮气的气氛中加热，或以无水氯化亚铁与环戊二烯合钠在四氢呋喃中反应而得。

也可采用电解合成法，采用环戊二烯、氯化亚铁、二乙胺为原料合成二茂铁可按下法操作。搅拌下，向四氢呋喃中分次投入无水氯化铁(FeCl₃)，再加入铁粉，在氮气保护下加热回流数小时，得到氯化亚铁溶液。减压蒸馏除去溶剂四氢呋喃，得近干的残留物。在冰浴的冷却下，加入环戊二烯和二乙胺的混合液，在室温下猛烈搅拌数小时，减压蒸馏除去多余的胺，残留物用石油醚回流萃取。将萃取液趁热过滤，蒸除溶剂后，即得二茂铁粗品。用戊烷或环已烷重结晶，或采用升华法提出纯，即为精制品。

由于二茂铁环上可以发生取代反应，本发明所述的二茂铁还可以选择二茂铁烷醇。

所述的二茂铁烷醇可以选择二茂铁甲醇、二茂铁已醇、二茂铁丁醇、二茂铁异丁醇、二茂铁丙醇、二茂铁戊醇。

二茂铁烷醇

通过二茂铁在磷酸催化下与酸酐反应制得酰基二茂铁，在通过在碱性条件下用硼氢化钠还原为二茂铁烷醇。

(D)直链烷醇

本发明所述的直链烷醇是指C20-C30的直链烷醇，直链烷醇能够很好地溶解于各种燃油，同时其分解和燃烧温度高于短链的烷醇，但是消耗氧气的能力较强，可以提供较多热量，消耗局部氧气，降低煤的着火点。

(E) 抗氧剂

抗氧化可以有效地防止节煤剂的抗氧化性能，可以选的抗氧剂选自二辛基二苯胺或三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯中的一种或两种。同时，抗氧剂也可以在燃烧时发生分解，起到与硝酸异辛酯类似的作用。

(F) 烷基水杨酸或盐

所述的烷基水杨酸盐包括其镁盐、钙盐、镁钙盐。优选中性烷基水杨酸钙或烷基水杨酸。所述的烷基选自C1-C6烷烃中的一种或几种。所述烷烃可以是支链或直链烷烃。

烷基水杨酸或盐可以与煤中的金属离子发生络合作用，释放本来与煤中金属离子络合的某些有机化合物，如植酸。而煤中的这些化合物着火点低，被释放后则很快发生燃烧，同时这些化合物含量较大，有利地降低了煤的着火点。

作为一种优选的方案，中性烷基水杨酸钙具有较好的络合能力。同时，钙离子能够起到固硫之作用。降低硫的排放。

中性烷基水杨酸钙的制备工艺

以烷基酚、氢氧化钙为原料，在特定促进剂的作用下，通过碱土金属氢氧化物与烷基酚在一定温度和压力下直接反应得到烷基酚钙盐，然后通入二氧化碳气体，在较高温度和压力下进行羧基化反应，得到中性烷基水杨酸钙产品。

中和反应：

Figure DEST_PATH_922497DEST_PATH_IMAGE001

羧基化反应：

Figure DEST_PATH_901954DEST_PATH_IMAGE002

以下结合具体的实施例来说明本发明的有益效果：

本发明采用热电公司的42C型氮氧化物分析仪分析气体排放中的氮氧化物的含量。

实施例

通过下述表格制备节煤剂，将制备出的节煤剂以2%质量含量加入无烟煤之中，通过工业锅炉燃烧。从而，通过比加与不加节煤剂，来计算热量增加和氮氧化物含量的减少。

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6
							热量增加（%）	10.5%	12.5%	12.8	14.8%	15.5	13.8%
氮氧化物减少量（%）	28.5%	32.8%	33.5%	36.4%	38.0%	34.3%

以上所述之实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之组份、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种节煤剂，其特征在于，所述的节煤剂包括以下组分及重量份：

煤油 100

二茂铁 0.1-5

硝酸异辛酯 0.1-5。

2.根据权利要求1所述的一种节煤剂，其特征在于所述的二茂铁还可以选择二茂铁烷醇。

3.根据权利要求1所述的一种节煤剂，其特征在于所述的节煤剂还包括0.1-5重量份的C20-C30直链烷醇。

4.根据权利要求1所述的一种节煤剂，其特征在于所述的节煤剂还包括0.1-5重量份的聚异丁烯琥珀酰亚胺或聚异丁烯丁二酰亚胺。

5.根据权利要求1所述的一种节煤剂，其特征在于所述的节煤剂还包括0.1-3重量份的烷基水杨酸或盐。

6.根据权利要求5所述的一种节煤剂，其特征在于所述的烷基水杨酸盐包括其镁盐、钙盐、镁钙盐。

7.根据权利要求5所述的一种节煤剂，其特征在于所述的烷基水杨酸盐中烷基选自C1-C6烷烃中的一种或几种，所述烷烃可以是支链或直链烷烃。

8.根据权利要求1所述的一种节煤剂，其特征在于所述的节煤剂还包括0.1-3重量份的抗氧剂。