CN106675678A

CN106675678A - 一种制备环保柴油用表面活性水基助燃剂及其制备方法、环保柴油

Info

Publication number: CN106675678A
Application number: CN201611067596.2A
Authority: CN
Inventors: 丁万太; 楚明超; 高磊; 常莉; 申向东; 张敏; 杨士安; 屈俊峰; 赵静; 刘冠华; 王玉珍; 周代福
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-11-29
Filing date: 2016-11-29
Publication date: 2017-05-17

Abstract

本发明涉及一种制备环保柴油用表面活性水基助燃剂，它是由下述重量份数的原料配制而成：油酸180～202份、一乙酸胺12～26份、环已胺27～38份、矿物柴油315～340份、水210～245份、微乳剂195～215，以及催化剂1～2份，所述催化剂环由等量的烷酸钙、异辛酸镁、异辛酸锰、异辛酸稀土混合而成；本发明还包括上述制备环保柴油用表面活性水基助燃剂的制备方法及环保柴油；本发明制得的环保柴油，工艺简便，生产成本低，燃油燃烧值高，最重要的是有效降低车辆排污量。

Description

一种制备环保柴油用表面活性水基助燃剂及其制备方法、环保柴油

技术领域

本发明属于环保燃料技术领域，尤其涉及一种制备环保柴油用表面活性水基助燃剂及其制备方法和环保柴油。

背景技术

1903年，英国剑桥大学的Hopkinson就提出了在发动机中掺水燃烧的思路。1927年，英国首次提出并完成了用超声波制取乳化油。1928年，前苏联T•M格利格兰首先提出并实现了在锅炉燃料中掺入20%的水，从而为锅炉、窑炉和各种工业用炉掺水燃烧开创了先河：至上世纪30年代，炉用燃料掺水燃烧已经获得一定发展。60年代，美国成功研究和试用了柴油掺水燃烧，并把乳化油用于各种工业炉和火车、轮船、卡车及重型运输式动力机械中。1973年石油危机，油价猛涨，各国纷纷认识到节油技术的重要，日本、法国和西欧等国家加紧进行了许多关于乳化油和掺水燃烧的实验研究。1981年国际燃烧协会第一届年会决定把燃油掺水燃料作为三大节能措施之一，引起各工业国家的进一步重视；我国古代铁匠就知道先把煤浸在水里在添进炉膛燃烧省煤的道理，这实际上就是燃料掺水燃烧可以节能、降污并提高安全性的典型事例。1958年前后，我国曾做过大量柴油掺水燃烧试验，但未得到明显成果。进入80年代，国家科委和中国科学院联合发文，组织〃六五〃攻关，有关单位分工研究了柴油机和汽油机燃用乳化技术，并取得可喜成果，初步研制出具有自主知识产权的白色乳化油技术。此后，该项目作为我国〃七五〃、〃八五〃攻关课题，一直进行了大量的研究，但由于一些不成熟产品，在市场上的充斥低劣乳化柴油，负面影响甚深，给乳化燃料和清洁燃料技术的发展和推广造成恶劣影响和一定难度。但国家对含水燃油的研究推广一直在进行，并将此列为〃十五规划〃提倡和支持的重点项目。2007年国家发改委和国家科技部联合发文颁布《中国节能技术政策大纲》，其中国家重点鼓励和研发乳化剂，大力推广乳化剂柴油，并制定了系列优惠政策。由于对乳化柴油在燃烧过程中的物理、化学现象缺乏研究以及乳化技术的不完善使得内燃机锈蚀、节油效果不明显。同时由于乳化柴油为热力学不稳定体系，存储时间短、易破乳分层，导致内燃机运行不正常。也有人提出以水代油（柴油）即做成水基乳化柴油。其课题关键是选择一种从乳化到催化剂，使水和柴油二者互不相容的液体迅速发生化学、物理反应变化，从而生成一种新型合成燃料。然而从乳化柴油问世至今已有十多年了，但至今未得到大量推广应用，其原因在于现有乳化柴油都存在很多缺点，例如，现行乳化燃料存在以下缺点：

1、燃油排放不理想；

2、节油不省钱，由于乳化剂成本高，因此虽有一定的节油效果，但节油不省钱；

3、改变了燃料原来颜色，目前世界各国的乳化燃料多属乳浊液，呈乳白色或暗红色，改变了燃料原有清澈透明的特征，让使用者难以接受。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的问题，而提供一种一种制备环保柴油用表面活性水基助燃剂及其制备方法和环保柴油，所制备的表面活性水基助燃剂长期稳定不分层和柴油在静态和动态时都能以任意比例互溶，颜色清澈透明，制备方法简单，所制备的环保柴油不仅节油节钱、而且有效降低了燃油排放。

本发明所采用的技术方案是：

一种制备环保柴油用表面活性水基助燃剂，它是由下述重量份数的原料配制而成：油酸180～202份、一乙酸胺12～26份、环已胺27～38份、矿物柴油315～340份、水210～245份、微乳剂195～215，以及催化剂1～2份，所述催化剂环由等量的烷酸钙、异辛酸镁、异辛酸锰、异辛酸稀土混合而成。

进一步，一种制备环保柴油用表面活性水基助燃剂，它是由下述重量份数的原料配制而成：油酸185～198份、一乙酸胺15～23份、环已胺30～35份、矿物柴油320～334份、水220～235份、微乳剂205，以及催化剂1.2～1.8份，所述催化剂环由等量的烷酸钙、异辛酸镁、异辛酸锰、异辛酸稀土混合而成。

具体为，一种制备环保柴油用表面活性水基助燃剂，它是由下述重量份数的原料配制而成：油酸192份、一乙酸胺18份、环已胺32份、矿物柴油327份、水228份、微乳剂205，以及催化剂1.5份，所述催化剂环由等量的烷酸钙、异辛酸镁、异辛酸锰、异辛酸稀土混合而成。

上述制备环保柴油用表面活性水基助燃剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤1）、按照权利要求1至3中任一项所述原料重量份数取油酸、一乙酸胺、环已胺加入反应器，搅拌，形成油水平衡剂；

步骤2）、按照权利要求1至3中任一项所述原料重量份数取微乳剂、矿物柴油、水陆续加入步骤1）中的油水平衡剂中，搅拌至清澈，再按照权利要求1至3中任一项所述原料重量份数取催化剂加入反应器，搅拌均匀，形成表面活性水基助燃剂。

进一步改进，步骤1中，搅拌温度为80摄氏度，搅拌30～40分钟。

本发明的技术方案还包括一种环保柴油，具体为，根据不同使用设备对柴油的要求，添加不同比例的如上所述的制备环保柴油用表面活性水基助燃剂至国标柴油中，混合即可。

本发明具有以下优点：

本发明制备环保柴油用表面活性水基助燃剂以几种原料的自身化学反应略带搅拌，生产流程短，生产过程中无废气排放，工艺简便。

表面活性水基助燃剂配合柴油使用中，具有：

裂解增能效应，水在高温高压下能裂解出比柴油能量高约3.52倍的氢参加燃烧；

自供氧效应，裂解的氧为燃烧增加了氧气助燃，使燃烧更充分；

微爆效应，水汽化时产生比自身大1700倍体积的蒸汽时，会突破油膜使油再度雾化，从而更充分燃烧；

水煤气效应，水蒸气与未能燃烧的CO转化为co2而大量放热；

均热效应，高温水汽能有效的降低汽缸体局部高温而保护机体，减少摩擦阻力，减轻结焦；

环保效应，可降低烟气排污量，实践证明，由于车况不同，所以降低排放在80%—90%左右。

下表为本发明制备环保柴油用表面活性水基助燃剂添加到国标零号柴油中与普通国标柴油的检验报告对照表。

从上表可看出，本发明制备环保柴油用表面活性水基助燃剂添加到国标柴油中后，柴油的各项检测指标均优于现有的国标柴油，而且排放量也大幅降低。下面两份对比表格，把本发明制得的环保柴油加入具体的车辆中，进行试机检测，从实际的运行参数中去看本发明环保柴油的效果。

从上述两份对比表格可清晰看出，本发明的环保柴油在实际车辆运行中表现出良好的检测数据，大幅优于现有技术中国标柴油的各项指标值。

具体实施方式

实施例1，制备环保柴油用表面活性水基助燃剂是由下述重量的原料配制而成：油酸192kg、一乙酸胺18kg、环已胺32kg、矿物柴油327kg、水228kg、微乳剂205kg，以及催化剂1.5kg，所述催化剂环由等量的烷酸钙、异辛酸镁、异辛酸锰、异辛酸稀土混合而成。

制备环保柴油用表面活性水基助燃剂的制备方法，其制备方法如下：

步骤1）、按照上述原料的重量要求，取原料；

步骤2）、取油酸、一乙酸胺、环已胺加入反应器，搅拌，形成油水平衡剂，其中搅拌温度为80摄氏度，搅拌30～40分钟；

步骤3）、取微乳剂、矿物柴油、水陆续加入步骤1）中的油水平衡剂中，搅拌至清澈，再取催化剂加入反应器，搅拌均匀，形成表面活性水基助燃剂。

实施例2，制备环保柴油用表面活性水基助燃剂是由下述重量的原料配制而成：油酸180kg、一乙酸胺12kg、环已胺27kg、矿物柴油315kg、水210kg、微乳剂195kg，以及催化剂1kg，所述催化剂环由等量的烷酸钙、异辛酸镁、异辛酸锰、异辛酸稀土混合而成。后续具体制备方法与实施例1一致，此处不再重复。

实施例3，制备环保柴油用表面活性水基助燃剂是由下述重量的原料配制而成：油酸202kg、一乙酸胺26kg、环已胺38kg、矿物柴油340kg、水245kg、微乳剂215kg，以及催化剂2kg，所述催化剂环由等量的烷酸钙、异辛酸镁、异辛酸锰、异辛酸稀土混合而成。后续具体制备方法与实施例1一致，此处不再重复。

实施例4，制备环保柴油用表面活性水基助燃剂是由下述重量的原料配制而成：油酸185kg、一乙酸胺15kg、环已胺30kg、矿物柴油320kg、水220kg、微乳剂190kg，以及催化剂1.2kg，所述催化剂环由等量的烷酸钙、异辛酸镁、异辛酸锰、异辛酸稀土混合而成。后续具体制备方法与实施例1一致，此处不再重复。

实施例5，制备环保柴油用表面活性水基助燃剂是由下述重量的原料配制而成：油酸198kg、一乙酸胺23kg、环已胺35kg、矿物柴油334kg、水235kg、微乳剂210kg，以及催化剂1.8kg，所述催化剂环由等量的烷酸钙、异辛酸镁、异辛酸锰、异辛酸稀土混合而成。后续具体制备方法与实施例1一致，此处不再重复。

实施例6，制备环保柴油用表面活性水基助燃剂是由下述重量的原料配制而成：油酸182kg、一乙酸胺14kg、环已胺29kg、矿物柴油317kg、水212kg、微乳剂212kg，以及催化剂1.85kg，所述催化剂环由等量的烷酸钙、异辛酸镁、异辛酸锰、异辛酸稀土混合而成。后续具体制备方法与实施例1一致，此处不再重复。

实施例7，制备环保柴油用表面活性水基助燃剂是由下述重量的原料配制而成：油酸186kg、一乙酸胺15kg、环已胺29kg、矿物柴油319kg、水212kg、微乳剂212kg，以及催化剂1.88kg，所述催化剂环由等量的烷酸钙、异辛酸镁、异辛酸锰、异辛酸稀土混合而成。后续具体制备方法与实施例1一致，此处不再重复。

实施例8，制备环保柴油用表面活性水基助燃剂是由下述重量的原料配制而成：油酸200kg、一乙酸胺17kg、环已胺31kg、矿物柴油319kg、水212kg、微乳剂215kg，以及催化剂1.9kg，所述催化剂环由等量的烷酸钙、异辛酸镁、异辛酸锰、异辛酸稀土混合而成。后续具体制备方法与实施例1一致，此处不再重复。

实施例9，制备环保柴油用表面活性水基助燃剂是由下述重量的原料配制而成：油酸200kg、一乙酸胺17kg、环已胺31kg、矿物柴油319kg、水245kg、微乳剂211kg，以及催化剂1.95kg，所述催化剂环由等量的烷酸钙、异辛酸镁、异辛酸锰、异辛酸稀土混合而成。后续具体制备方法与实施例1一致，此处不再重复。

本发明的环保柴油，根据不同使用设备对柴油的要求，添加不同比例的上述制备环保柴油用表面活性水基助燃剂至国标柴油中，混合即可。例如，对于高速柴油机，按质量比加入10%-20%的本发明制备环保柴油用表面活性水基助燃剂，对于中速柴油机，按质量比加入20%-25%的本发明制备环保柴油用表面活性水基助燃剂，对于低速柴油机，可以按质量比加入25%-40%的本发明制备环保柴油用表面活性水基助燃剂。

Claims

1.一种制备环保柴油用表面活性水基助燃剂，其特征在于：它是由下述重量份数的原料配制而成：油酸180～202份、一乙酸胺12～26份、环已胺27～38份、矿物柴油315～340份、水210～245份、微乳剂195～215，以及催化剂1～2份，所述催化剂环由等量的烷酸钙、异辛酸镁、异辛酸锰、异辛酸稀土混合而成。

2.一种制备环保柴油用表面活性水基助燃剂，其特征在于：它是由下述重量份数的原料配制而成：油酸185～198份、一乙酸胺15～23份、环已胺30～35份、矿物柴油320～334份、水220～235份、微乳剂190～210，以及催化剂1.2～1.8份，所述催化剂环由等量的烷酸钙、异辛酸镁、异辛酸锰、异辛酸稀土混合而成。

3.一种制备环保柴油用表面活性水基助燃剂，其特征在于：它是由下述重量份数的原料配制而成：油酸192份、一乙酸胺18份、环已胺32份、矿物柴油327份、水228份、微乳剂205，以及催化剂1.5份，所述催化剂环由等量的烷酸钙、异辛酸镁、异辛酸锰、异辛酸稀土混合而成。

4.一种制备环保柴油用表面活性水基助燃剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种制备环保柴油用表面活性水基助燃剂的制备方法，其特征在于，步骤1中，搅拌温度为80摄氏度，搅拌30～40分钟。

6.一种环保柴油，其特征在于，根据不同使用设备对柴油的要求，添加不同比例的如权利要求1至3所述的制备环保柴油用表面活性水基助燃剂至国标柴油中，混合即可。