CN104877719B - 醇基燃料用环保添加剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种醇基燃料用环保添加剂，由下述质量百分比的组分组成：二-N-丁基烯丙基膦酸酯11～20%、异丁基锂13～21%、3-己炔-2-酮15～33%、(1-戊基)三苯基溴化磷9～14%、N-(4-甲氧基苄基)-N-甲胺12～26%、苯基膦酸二乙酯6～13%。将本发明添加剂以0.8～2.0wt%添加在醇基燃料中，能够明显降低醇基燃料燃烧时产生的甲醛，燃烧烟气中甲醛排放平均降低四分之一以上。

Description

醇基燃料用环保添加剂

技术领域

本发明属于醇基替代燃料技术领域，涉及醇基燃料用添加剂，特别是涉及一种能够改善醇基燃料燃烧性能、降低烟气中甲醛排放的添加剂。

背景技术

能源利用是造成大气污染的主要原因，我国能源利用结构中，污染严重的煤占总能源消耗的70%左右。各类燃料在锅炉等燃烧装置中燃烧，产生大量的烟尘、硫氧化物、颗粒物、一氧化碳、碳氢化合物等污染物。火力发电、冶金、化工、建材以及医院、学校等企事业单位和城市居民供热等都配备工业锅炉或生活供暖锅炉，尤其是小型锅炉，数量多、分布广、燃烧条件差，烟气在低空排放，对局部地区大气污染影响较大。针对因燃煤锅炉产生的环境污染问题，减少小型燃煤锅炉的使用、推广应用新型环保锅炉和清洁燃料，对于改善城市大气环境质量将是十分有利的。

随着我国经济的发展和人民生活质量的提高，社会对清洁能源的需求越来越大，新型清洁燃料的开发利用已迫在眉捷，醇基液体燃料是这方面极有前景的一种。

醇基燃料是指以醇类(主要是甲醇或粗甲醇)为主调制的液体燃料，是一种廉价、环保的清洁能源。

醇基燃料可以煤炭、重油、天然气或生物质等为原料生产，原料来源广，生产工艺简单，技术成熟。生产醇基燃料又是煤炭液化技术和生物质生产再生能源技术的重要组成部分，规模生产醇基燃料的成本远低于液化石油气、天然气、人工煤气等其他燃料，具有极强的市场竞争力。中国是个“富煤、缺油、少气”的国家，煤炭资源转化醇基燃料适合中国国情。如果这一燃料得到普及，将在很大程度上弥补我国石油资源的短缺，并可在一定范围内实现清洁燃料的本土化生产和供应，对保障我国能源安全具有极其重要的战略意义。

尽管早在1996年就颁布了国家标准GB16663-1996《醇基液体燃料》、1997年颁布了行业标准NY311-1997《醇基民用燃料》，但只是做了原则性规定。目前市场上醇基燃料名称不一、成分繁杂，以甲醇或粗甲醇为主掺加许多石化副产物，造成燃烧醇基燃料后部分污染物排放超标，特别是醇类不完全燃烧产生的醛类物质，制约了醇基燃料的大规模推广。在国内许多地区，醇基燃料成为代替民用液化气的主要燃料，广泛用于宾馆酒店、机关学校食堂和居民厨房，由此带来的烟气污染物排放直接威胁人们的健康。

发明内容

本发明的目的是提供一种改善醇基燃料燃烧性能、降低烟气中甲醛排放的添加剂，将其添加入醇基燃料中，能够明显降低醇基燃料燃烧时产生的甲醛。

本发明提供的醇基燃料用环保添加剂由下述质量百分比的组分组成：二-N-丁基烯丙基膦酸酯11～20%、异丁基锂13～21%、3-己炔-2-酮15～33%、(1-戊基)三苯基溴化磷9～14%、N-(4-甲氧基苄基)-N-甲胺12～26%、苯基膦酸二乙酯6～13%。

将上述质量百分比的各组分在常温下混合均匀，即可得到本发明所述的醇基燃料用环保添加剂。

本发明所述醇基燃料用环保添加剂在醇基燃料中的添加量为0.8～2.0wt%，具体使用方法是在甲醇或粗甲醇中加入所述添加量的添加剂，混合均匀，超声处理后，制成醇基燃料。

其中，所述的超声处理条件是在常温下，以功率260W的超声波处理15分钟。

添加本发明组合物后的醇基燃料各项指标符合国家标准GB16663-1996《醇基液体燃料》。

选用不同来源的12种甲醇或粗甲醇为原料，添加本发明添加剂调制48个醇基燃料试样各500升，分别在两台常压热水醇基锅炉及饭店用醇基灶上进行燃烧测试。由于《GB13271-2014锅炉大气污染物排放标准》和《GB18483-2001饮食业油烟排放标准》没有对排放甲醛作出限制，本发明参照《GB16297-1996大气污染物综合排放标准》和《GBT18883-2002室内空气质量标准》，分别对醇基燃料锅炉和酒店餐饮醇基灶的燃烧排放烟气进行检测。结果显示甲醛排放平均降低四分之一以上，其它污染物也低于标准规定的排放限值。

本发明的添加剂制备工艺简单，不含金属及苯类有害物质成份，无毒、无污染，避免了对环境产生二次污染，添加量适当，为醇基燃料的大规模产业化实施扫清了阻碍，具有广泛的推广价值。

具体实施方式

以下通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步的详细说明，但所述实施例不能理解为是对本发明保护范围的限制，本领域技术人员在所述实施例的基础上作出的非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

实施例1

取二-N-丁基烯丙基膦酸酯12kg、异丁基锂15kg、3-己炔-2-酮25kg、(1-戊基)三苯基溴化磷10kg、N-(4-甲氧基苄基)-N-甲胺20kg和苯基膦酸二乙酯8kg加入到搅拌釜中，常温下搅拌均匀，得到醇基燃料用环保添加剂成品。

在990kg甲醇中加入10kg本实施例添加剂，混合均匀、常温下用美国BRANSON的BMT-180超声仪处理15分钟，制得醇基燃料。

选取不同来源的12种甲醇作为基础原料，调制两组共24个醇基燃料样品。其中第一组为分别使用12种甲醇原料、未添加本发明添加剂的空白组；第二组为分别使用12种甲醇原料，并添加了本实施例添加剂的试样组。

其中，使用的12种甲醇分别来自内蒙古、陕西、青海、山东、河北等地。

每个样品500升，分别在两台醇基锅炉和两个醇基猛火灶上试验测试，锅炉为两台0.7MW和两台1.5MW常压热水锅炉；猛火灶一个是山东博兴产f80炒菜灶、另一个是佛山产f800蒸锅灶。测试检测方法参照《HJ/T193环境空气质量自动监测技术规范》、《GB/T15516空气质量甲醛的测定乙酰丙酮分光光度法》、《GB/T16129居住区大气中甲醛卫生检验标准方法分光光度法》等，排放标准按最新《GB16297-1996大气污染物综合排放标准》和《GBT18883-2002室内空气质量标准》执行，检测结果如下。

实施例2

取二-N-丁基烯丙基膦酸酯18kg、异丁基锂15kg、3-己炔-2-酮20kg、(1-戊基)三苯基溴化磷10kg、N-(4-甲氧基苄基)-N-甲胺25kg和苯基膦酸二乙酯12kg加入到搅拌釜中，常温下搅拌均匀，得到醇基燃料用环保添加剂成品。

在992kg粗甲醇中加入8kg本实施例添加剂，混合均匀、常温下用美国BRANSON的BMT-180超声仪处理15分钟，制得醇基燃料。

按照实施例1方法进行试验，检测结果如下。

实施例3

取二-N-丁基烯丙基膦酸酯20kg、异丁基锂18kg、3-己炔-2-酮19kg、(1-戊基)三苯基溴化磷11kg、N-(4-甲氧基苄基)-N-甲胺25kg和苯基膦酸二乙酯7kg加入到搅拌釜中，常温下搅拌均匀，得到醇基燃料用环保添加剂成品。

在985kg粗甲醇中加入15kg本实施例添加剂，混合均匀、常温下用美国BRANSON的BMT-180超声仪处理15分钟，制得醇基燃料。

按照实施例1方法进行试验，检测结果如下。

实施例4

取二-N-丁基烯丙基膦酸酯15kg、异丁基锂16kg、3-己炔-2-酮30kg、(1-戊基)三苯基溴化磷9kg、N-(4-甲氧基苄基)-N-甲胺20kg和苯基膦酸二乙酯10kg加入到搅拌釜中，常温下搅拌混合均匀，得到醇基燃料用环保添加剂成品。

在980kg粗甲醇中加入20kg本实施例添加剂，混合均匀、常温下用美国BRANSON的BMT-180超声仪处理15分钟，制得醇基燃料。

按照实施例1方法进行试验，检测结果如下。

实施例5

取二-N-丁基烯丙基膦酸酯13kg、异丁基锂16kg、3-己炔-2-酮23kg、(1-戊基)三苯基溴化磷13kg、N-(4-甲氧基苄基)-N-甲胺25kg和苯基膦酸二乙酯10kg加入到搅拌釜中，常温下搅拌混合均匀，得到醇基燃料用环保添加剂成品。

在983kg粗甲醇中加入17kg本实施例添加剂，混合均匀、常温下用美国BRANSON的BMT-180超声仪处理15分钟，制得醇基燃料。

按照实施例1方法进行试验，检测结果如下。

实施例6

取二-N-丁基烯丙基膦酸酯16kg、异丁基锂20kg、3-己炔-2-酮19kg、(1-戊基)三苯基溴化磷14kg、N-(4-甲氧基苄基)-N-甲胺24kg和苯基膦酸二乙酯7kg加入到搅拌釜中，常温下搅拌混合均匀，得到醇基燃料用环保添加剂成品。

在982kg粗甲醇中加入18kg本实施例添加剂，混合均匀、常温下用美国BRANSON的BMT-180超声仪处理15分钟，制得醇基燃料。

按照实施例1方法进行试验，检测结果如下。

Claims (2)

1.醇基燃料用环保添加剂，由下述质量百分比的组分组成：二-N-丁基烯丙基膦酸酯11～20%、异丁基锂13～21%、3-己炔-2-酮15～33%、(1-戊基)三苯基溴化磷9～14%、N-(4-甲氧基苄基)-N-甲胺12～26%、苯基膦酸二乙酯6～13%。

2.根据权利要求1所述的醇基燃料用环保添加剂，其特征是所述添加剂在醇基燃料中的添加量为0.8～2.0wt%。