CN1041387A - 代用燃油通用添加剂 - Google Patents

Abstract

一种新型的代用燃油添加剂，它由6-15％。油溶性金属盐类化合物，20-40％酯类化合物等多种成分混合而成。利用石油工业，农、林煤加工业制品及下脚料，经复蒸馏提纯，截取35°-400℃之间不同馏分段，加入0.1-1％的本发明添加剂，能分别生产出汽油、柴油、燃油代用品。亦可用作普通汽油、柴油、燃油添加剂，提高油料的综合性能。具有明显的经济效益与社会效益。

Description

本发明涉及液体燃料添加剂，特别是代用燃油的通用添加剂。

目前世界各国都在研究应用各种类型的石油和非石油制品的燃料添加剂，为满足不同用途，如汽油、柴油等等及不同目的，如抗腐蚀，提高燃料的可燃性等项要求，而研制出各种类型的燃油添加剂。西德专利DE2436364采用12种组分的混合物作为内燃机燃料和机油以及加热油和添加剂，可增加车辆里程数及改善燃烧效果。天津大学最近研制成功的，专利申请号为87105253.9的柴油机燃料燃烧改进剂系列，收到降低气缸爆发压力，有害排放，油耗，改善低温起动性等良好效果。但还没有一种通用的多效能燃油添加剂，既可用来制造代用汽油，又能制造代用柴油，还能制造锅炉代用燃料油。

本发明旨在解决上述问题，提供一种新型的代用燃油添加剂，根据不同的配比，不同的投放量，可分别制造汽油，柴油，锅炉的代用燃料。

本发明的通用性表现在该添加剂应用十分广泛，它可用于含C3-C28所有的石油制品和非石油制品的任意碳氢化合物，能将这些液体碳氢化合物转化为所需的汽油、柴油、燃料油代用品。这些液体碳氢化合物可来源于石油的副产品中的抽余油、灯油、洗油，和二次加工裂化、焦化、催化油等等。甚至下脚料中的重油、废油等。它又可用于来源于非石油制品的农林煤等加工业的下脚料。例如农业方面可利用植物油脚，枯饼及残渣，通过复蒸提纯的油状液体物质;林业方面可直接选用非食用植物油中的桐油，松节油，松重油，松根油，松针油，松脂油或松香厂的残渣等，经蒸馏提纯后的棕色油状液体。煤碳方面可利用各炼焦副产品，各种煤焦油，及由煤直接液化制得的各种油类，经过复蒸提纯后的精馏油。

以上述任意一种碳氢化合物为基本原料，添加本发明的添加剂，分别制造出汽油，柴油，锅炉的代用燃料。生产这些代用品的工艺并不复杂，只需截取不同馏分，例如：截取35°～180℃的馏分，加入本发明的添加剂，则可生产代用汽油;截取180°～300℃的馏分加入本发明的添加剂则可生产代用柴油;截取300°～400℃的馏分，加入本发明的添加剂即可生产代用燃油。只需用普通盛器油罐，加入本发明的添加剂后搅拌均匀即可，无特殊工艺要求。

本发明添加剂的投放量，可根据上述各种原料的差异和制造的代用油种类不同而定，一般用量在0.1‰至1‰范围内。

本发明的添加剂是一种液体，采用如下成份及配比：

油溶性金属盐及稠环类化合物        6～15%

酯类化合物        20～40%

萘的氢化或氯化物和氯化石蜡        1.5～10%

硝烷和水溶性油脂混合物        20～40%

醇类和有机过氧化物        15～40%

芳基胺和芳基氟化烷及氯化物        0.5～10%

油溶性金属盐及稠环类化合物，指的是能溶于油的各种金属盐类，例如磺酸盐，二茂铁盐，环烷酸盐，硬脂酸盐，硫化磷酸盐，或稠环化合物中的萘和樟脑，任选一种或其混合物。

该化合物能有效地加速燃油裂解。上述任意碳氢化合物，主要由烷烃和环烷烃、芳烃组成的燃油，它们的性能都较稳定。但由于这些盐类具有极强的活性，能加速燃油中的分子功能，增加运动自由度，将其中的极性高分子量HC改为非极性分子，削弱其中分子间的引力。因此，油渣被充分分散成微粒，极易氧化燃烧，能减少发动机排出黑烟，抑制积炭的生成。

酯类化合物，可为交酯，乙交酯，也可为磷酸酯，油酸酯，醋酸酯，还包括硝酸酯在内的芳烃有机酸酯类化合物，任选一种或其混合物。

该类化合物能在燃油的各成份之间产生牢固的胶体分子连接链，产生一种强大的电子力，当链的任何一部分引燃时，必然引起全部链都着火，加速着火前的链反应，促进氧基和烷氧基的不断生成，使发动机的冷起动时间缩短。

萘的氢化或氯化物和氯化石蜡，可选用四氢萘和十氢萘或氯萘的任意一种或其混合物，按5∶1的比例与氯化石蜡直接混合，搅拌均匀即可。

该混合物能降低燃油的凝点，通过吸附析出的蜡或与它共结晶，使它不致结晶成树枝状结晶，将油包住而阻碍油正常流动。并且对机械有润滑耐磨作用。

硝烷和水溶性油脂混合物，选用硝基甲烷，硝基乙烷，硝基丙烷等多种硝基烷类化合物中任选一种或其混合物，按10∶2的比例与水溶性油脂的蓖麻油或硫化油脂化合物中任选一种或其混合物配合，搅拌均匀即可。

该混合物，在低温高压下易发生爆炸分解，能使燃油刚进入燃烧室燃烧时，爆炸成微小油雾，使空气与雾化的燃油接触表面积增加，加速燃油燃烧，温度升高，发动机热效率增加。

醇类和有机过氧化物，由低碳醇和高碳醇中任选一种或其混合物，可以是异丙醇，也可以是丁醇，按1∶9的比例与叔丁基过氧化氢或过氧化二叔丁烷及过氧化丙酮，其中还包括过氧化苯酰在内的芳基过氧化物，任意一种或其混合物直接混合，搅拌均匀即可。

该混合物能转化燃料中的硫分。因有些原料来源于煤的副产煤焦油，其含硫量高，硫与燃油中的水份作用生成硫酸，对机械的腐蚀性大，而醇类在有机过氧化物的催化氧化下，加速与硫酸反应，促进了硫酸氢酯的生成，减轻了燃油的强酸性，并转化为燃油的有效成分。

芳基胺和芳基氟化烷及氯化物，选用芳基胺中的苯胺，甲基苯胺任意一种或其混合物，按5∶3的比例与三氟甲苯或氯苯直接混合，搅拌均匀即可。

该混合物在燃烧室挥发后，对发动机的运转较平滑，可延长火花塞寿命，并能防止发动机的“粗爆”现象。

将以上配制的各组分，按配方的顺序投料，搅拌30分钟后，放置于普通的盛器油罐中静置12小时即为本发明通用燃油添加剂。其制配方法只是简单的混合，无须特殊工艺。

下面举例对本发明作进一步说明，但它的范围并不局限于这些实施例。

实例一

用上述所有的任何碳氢化合物为原料，任选一种或其混合物，截取35°～180℃的有效馏分，加入0.1～0.5‰的本发明的添加剂，其具体配方为：

油溶性金属盐及稠环类化合物        8.5%

酯类化合物        40%

萘的氢化或氯化物和氯化石蜡        1.5%

硝烷和水溶性油脂混合物        25%

醇类和有机过氧化物        15%

芳基胺和芳基氟化烷及氯化物        10%

用作汽油机代用燃油，在载重为4吨的CA10型解放牌汽车上作运载试验，与70^＃天然汽油对比试验，运行2000公里，其起动性，动力性，油耗，排烟均相似，使用上与70^＃汽油未见差异。

实例二

用上述所有的任何碳氢化合物为原料，任选一种或其混合物，截取180°～300℃的有效馏分，加入0.5～0.7‰的本发明的添加剂，其具体配方如下：

油溶性金属盐及稠环类化合物        15%

酯类化合物        20%

萘的氢化或氯化物和氯化石蜡        5%

硝烷和水溶性油脂混合物        40%

醇类和有机过氧化物        15%

芳基胺和芳基氟化烷及氯化物        5%

用于柴油机代用燃油，在载重为1.5吨的12马力的195型手扶拖拉机上作运载试验，与0^＃天然柴油对比运行3600公里，其冷性起动，爬坡、马力、油耗、与0^＃柴油一样，在使用时未见差异，排烟色淡，优于0^＃柴油。

实例三

用上述所有的任何一种碳氢化物为原料，任选一种或其混合物，截取300°～400℃的有效馏分，加入0.7～1‰的本发明具有如下组分的添加剂：

油溶性金属盐及稠环类化合物        6%

酯类化合物        20%

萘的氢化或氯化物和氯化石蜡        10%

硝烷和水溶性油脂混合物        20%

醇类和有机过氧化物        40%

芳基胺和芳基氟化烷及氯化物        4%

制成锅炉的代用燃油。用于发电厂的20吨喷枪锅炉长达四个月，其着火力，燃烧效率，热力等使用效果均优于天然的20^＃燃油。且有节油，燃烧完全等特点，并能减少排放黑烟，有利于保护环境。

实例四

用本发明的同实例1配方的添加剂，加入量为0.5‰。加入到天然的70^＃汽油中，在CA15型解放牌汽车上使用，可节油5.4%。

实例五

用本发明的同实例2配方的添加剂，加入量为0.7‰，加入到0^＃柴油中，在东风牌改装的2850962型客车上使用，乘客83人，可节油7.8%。

实例六

用本发明的同实例3配方的添加剂，加入量为1‰，加入到20^＃燃油中，在4.5吨的喷枪锅炉上使用，可节油9.8%，且有减轻排放污染等优点。

本发明的实用性，在于制造一吨代用燃油添加剂的成本为150元，所有的任意一种碳氢化合物取之于下脚料的，成本更低，约每吨300-400元。转化成燃油后综合成本为600元/吨，按市场调节价800元/吨出售，每吨可获利100多元，可见经济效益大。而且变废为宝，综合利用。为解决燃油紧缺走出一务能源新路。此外，本发明的代用燃油添加剂尚可作为普通燃油添加剂使用，可收到节油，提高燃油综合性能的多种效果，具有更大的社会效益。

Claims (10)

1、一种应用于含C3～C28，有效馏分为35°～400℃的石油制品或非石油制中任意碳氢化合物的代用燃油通用添加剂，本发明的特征为它是一种由下列组分及配比构成的混合液体：

油溶性金属及稠环类化合物                6～15%

酯类化合物                                                                        20～40%

萘的氢化或氯化物和氯化石蜡        1.5～10%

硝烷和水溶性油脂混合物                        20～40%

醇类和有机过氧化物                                        15～40%

芳基胺和芳基氟化烷及氯化物        0.5～10%

2、根据权利要求1所述的添加剂，其特征在于以0.1～0.5‰剂量加入到35°～180℃有馏分中生产代用汽油的添加剂组成为：

油溶性金属盐及稠环类化合物        8.5%

酯类化合物        40%

萘的氢化或氯化物和氯化石蜡        1.5%

硝烷和水溶性油脂混合物        25%

醇类和有机过氧化物        15%

芳基胺和芳基氟化烷及氯化物        10%

3、根据权利要求1所述的添加剂，其特征在于以0.5～0.7‰剂量加入到180°～300℃的有效馏分中，生产代用柴油的添加剂配方为：

油溶性金属盐及稠环类化合物        15%

酯类化合物        20%

萘的氢化或氯化物和氯化石蜡        5%

硝烷和水溶性油脂混合物        40%

醇类和有机过氧化物        15%

芳基胺和芳基氟化烷及氯化物        5%

4、根据权利要求1所述的添加剂，其特征在于以0.7～1‰剂量加入到300°～400℃的有效馏分中，生产代用燃油的添加剂组成为：

油溶性金属盐及稠环类化合物        6%

酯类化合物        20%

萘的氢化或氯化物和氯化石蜡        10%

硝烷和水溶性油脂混合物        20%

醇类和有机过氧化物        40%

芳基胺和氟化烷及氯化物        4%

5、根据权利要求1所述的添加剂，其特征在于其中的油溶性金属盐及稠环类化合物是指能溶于油的各种金属盐类，有磺酸盐，二茂铁盐，环烷酸盐，硬脂酸盐，硫代磷酸盐，或稠环物中的萘和樟脑任选一种或其混合物。

6、根据权利要求1所述的添加剂，其特征在于其中的酯类化合物是交酯、乙交酯、磷酸酯、油酯酯、硝酸酯、或芳烃有机酸酯任选一种或其混合物。

7、根据权利要求1所述的添加剂，其特征在于其中的萘的氢化或氯化物和氯化石蜡，可选用四氢萘和十氢萘或氯萘任意一种或其混合物，按5∶1的比例与氯化石蜡的混合物。

8、根据权利要求1所述的添加剂，其特征在于其中的硝烷和水溶性油脂混合物可从硝基甲烷、硝基乙烷、硝基丙烷的硝基烷类化合物中任选一种或其混合物，按10∶2的比例与水溶性油脂中的蓖麻油或硫化油脂化合物中任选一种或其混合物配制而成。

9、根据权利要求1所述的添加剂，其特征在于其中的醇类和有机过氧化物是由低碳醇和高碳醇中任选一种或其混合物，可以是异丙醇，丁醇，按1∶9的比例与叔丁基过氧化氢和过氧化二叔丁烷及过氧化丙酮，或过氧化苯酰在内的芳基过氧化物任选一种或其混合物直接混合而成的混合物。

10、根据权利要求1所述的添加剂，其特征在于其中的芳基胺和芳基氟化烷及氯化物，可选用芳基胺中的苯胺，甲苯胺中的任意一种或其混合物，按5∶3的比例与三氟甲苯或氯苯的混合物。