CN107586572A - 一种车用纳米生物复合柴油及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车用纳米复合柴油及其制备方法，该纳米复合柴油按重量份计是由以下原料：国标柴油30‑70份、非标柴油30‑70份、水15‑20份、环己胺1.0‑2.0份、油酸15‑20份、甲苯5‑10份经搅拌、调节清亮度、静置熟化等工艺步骤制备而成。本发明生产的纳米复合柴油具有环保、长期储存不分层、不变质、热值高、生产成本低、制备工艺简单等优点，作为一种清洁廉价的燃料油，可作柴油替代燃料使用或用于柴油发动机，具有广泛的应用价值。

Description

一种车用纳米生物复合柴油及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种燃料油及其制备方法，特别是一种车用纳米生物复合柴油及其制备方法，属于化工技术领域。

背景技术

1981年国际燃油协会决定把掺水燃料作为三大节能措施之一。掺水柴油具备六大效应：一是裂解增能效应：水由氢和氧组成，高温下能裂解出比柴油能量高3.5倍的氢参加燃烧；二是自供氧效应：裂解的氧气为燃料增加了更多的氧气助燃；三是微爆效应：水汽化时产生比自身大1700倍体积的蒸汽时，会冲破油膜使油再度雾化，从而更充分燃烧；四是水煤气效应：水蒸汽与未能燃烧的一氧化碳转化为二氧化碳而大量放热；五是均热效应：水汽能有效降低汽缸局部高温而保护机体，减少摩擦阻力，减轻结焦；六是环保和节能效应：水代替了部分燃料油，因而有具有巨大的节能和环保意义，对节约有限的石油资源具有重要意义。现有技术由于配方成分和制备工艺的不同，均存在热值低、易分层、易变质、生产成本高等缺点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种纳米复合柴油及其制备方法。它具有热值高、不易分层、不易变质、生产成本低的优点，作为一种清洁廉价的燃料油，具有广泛的应用价值。

为解决上述技术问题，本发明采用以下的技术方案：

一种车用纳米生物复合柴油，按重量份计算，由以下原料制备而成：国标柴油30-70份、非标柴油30-70份、水15-20份、环己胺1.0-2.0份、油酸15-20份、甲苯5-10份。

上述的车用纳米生物复合柴油，由以下重量份的原料制成：国标柴油33份、非标柴油33份、水15份、环己胺1.6份、油酸15份、甲苯5份。

上述的车用纳米生物复合柴油，由以下重量百分比的原料制成：国标柴油30份、非标柴油25份、水16份、环己胺1.6份、油酸15.5份、甲苯5份。

上述的车用纳米生物复合柴油，还包括十六烷值改进剂0.5-1.5‰。

上述的车用纳米生物复合柴油，所述的非标柴油为废机油、废石油、废塑料、废橡胶炼油或煤焦油的精馏油。

上述车用纳米生物复合柴油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将国标柴油、非标柴油、水、环己胺依次加入反应釜，再缓缓加入油酸，同时启动循环剪切泵和和搅拌机搅拌50分钟左右至油品清亮透明为止；

（2）向反应釜中加入甲苯、十六烷值改进剂，循环搅拌10～20分钟至油品清亮透明为止；

（3）调节油品清亮度：从反应釜中取出油样观察，若不透明，根据以下方法判断和处理：取两个量杯取等量的油品，左边一个杯中滴加环己胺，搅拌以观察效果；右边的一个杯中滴加油酸，搅拌以观察效果：根据透明度判断原油品缺环己胺还是缺油酸，确定好添加剂后，再计算添加量；最后进行互溶调试；把合成好的油与普通柴油按一定比例混合观察互溶效果，如互溶效果不佳，取混合油样滴加环己胺至透亮，说明复合柴油配方中环己胺比例偏低，应适当调高配方中环己胺用量直至达到较好的互溶效果；

（4）静置熟化：将生产出的油品在反应釜或储罐静置熟化24小时以上，观察油品仍清亮透明，即得成品；如有白色沉淀或变浑浊，添加少量环己胺或油酸并充分搅拌至油品清亮透明，即得成品。

本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下特点：

1、本发明是以催化剂、油酸、水等可再生的生物质材料为主要原料，在常温常压下与纳米添加剂复合反应的产物；不含硫铅卤素等有害物质，无积碳，尾气排放比石化柴油降低30%以上；生产过程中没有任何废渣、废液、废气等“三废”产生，无副产品，无损耗，清洁环保。

2、本发明的纳米技术生物复合柴油，清亮透明与柴油颜色基本相同，抗水性强、长期储存（三个月以上）不分层，不变质，产品质量主要指标全部达到石化柴油国家标准；独有的纳米合成技术使纳米复合柴油使用效果及主要理化指标与同标号石化柴油相同，产品质量各项指标全面达到国家标准（GB25-2000）；产品可以广泛用于各类柴油发动机或燃料柴油。

3、本发明的柴油产品热值高，动力强，易启动，油耗及动力性能与石化柴油相同。

4、可根据市场需求生产10#、0#、-10#、-20#等不同标号的纳米复合柴油；兼容性好，可单独使用，或与各种石化柴油以任何比例混溶使用。

5、本发明的柴油闪点高，生产储运安全，不属于易燃易爆品，生产销售手续简便且原料来源广，成本较低，制备工艺简单，可作柴油替代燃料使用或用于柴油发动机。

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。

具体实施方式

实施例1。

配方：按重量份计，国标0#柴油33Kg、非标柴油33Kg、水15Kg、环己胺1.6Kg、油酸15Kg、甲苯5Kg、十六烷值改进剂0.5Kg。

制备方法，按下述步骤进行生产：

（1）按上述比例将国标0#柴油、非标柴油、水、环己胺依次加入反应釜中，再缓慢加入油酸，同时启动循环剪切泵和和搅拌机充分搅拌50分钟左右，至油品清亮透明为止。

（2）向反应釜中加入二甲苯和十六烷值改进剂，循环搅拌10～20分钟至油品清亮透明为止。

（3）调节油品清亮度（如油品透明此步可省略）：从反应釜中取出油样观察，若不透明，可根据以下方法判断和处理：取两个量杯取等量的油品（如取100毫升），左边一个杯中滴加作为亲水剂的环己胺，搅拌以观察效果；右边的一个杯中滴加作为亲油剂的油酸，搅拌以观察效果：根据透明度便可以知道原油品缺亲水剂或亲油剂，确定好添加剂后，再计算添加剂。最后进行互溶调试。把合成好的油与普通柴油按一定比例(如1：2)混合观察互溶效果。如互溶效果不佳（混合油混浊不透明），取混合油样（100毫升）滴加环己胺至透明，说明复合柴油配方中环己胺比例偏低，应适当调高配方环己胺用量直至达到较好的互溶效果。

（4）静置熟化：刚产出的复合柴油虽然清亮透明但还要在反应釜或储罐静置熟化24小时以上，观察油品仍清亮透明即得成品。如有白色沉淀或变浑浊，则说明油品配剂不平衡或反应不充分，一般添加少量环己胺或油酸并充分搅拌即可调至清亮透明，即得成品。为提高生产效率。对刚产出的清亮透明的复合柴油，可用烧杯取样（如500毫升）加温到40-50℃并恒温静置2-4分钟，不浑浊变色则说明油品已反应充分，静置熟化24小时后就可以出售使用。如油品浑浊发白或产生白色沉淀，则需要取样添加少量环己胺或油酸搅拌反应5-10分钟，如加油酸后可调配到清亮透明如柴油，则说明原配方中应增加油酸，并根据试验结果提高配方中油酸比例。否则应根据结果提高配方中亲环己胺比例。

本发明所使用的国标柴油标号必须低于或等于需要配制的复合柴油标号。使用的油酸冷凝点≤16℃，为浅黃色，透明无沉淀，酸值≥190，加热成液体后边搅拌边缓慢加入。冬季视气温高低应采用冷凝点为0～8℃的油酸。调油剂可助燃，降低粘度，调低闪点，提高热质，减少积碳，其添加量占总量5～10%。如产品密度（比重）较大，可再添加轻质油，如200#溶剂油、煤油、轻柴油等，可调低产品密度（比重）、粘度至合理参数，一般放在最后添加混合5～10分钟即可。作动力柴油时可以添加稳定剂或十六烷值改进剂作为品质提升剂，如产品短期内易氧化变色（变深），可按总量的0.5～1.5‰随亲水剂一起添加稳定剂即可提高油品稳定性能。如生产的纳米复合柴油十六烷值达到国标柴油标准则可以不加十六烷值改进；如复合柴油十六烷值小于45，则需要加入0.5～1.5‰十六烷值改进剂，混合均匀即可提高十六烷值1～10个点使其达标。

储存及使用说明：1、储存复合柴油及原料的油罐、油箱要求清理干净，不能有水、锈及杂质等物。复合柴油要求密封储存，在储存、使用过程中尽量避免与水接触。2、稳定剂主要是防止产品色度氧化变深。因原料柴油、油酸品质不同生产的产品抗氧性也不同，亲水剂中稳定剂用量也不同，如产品储存几天色泽明显变深则需适当加大用量。3、复合柴油出厂时应先做互溶测验，能与普通柴油充分互溶后方可出厂。复合柴油与普通柴油混用时如出现浑浊，滴加适量LZl即可变清。并调整配方，适量增加亲水剂中LZl含量，同时少加最好不加甲醇。4、复合柴油在销售、使用中可能会出现混浊发白现象，主要原因：一般柴油机车或加油站油箱（油罐）底部大都积存有部分水份（多偏酸性），复合柴油与油箱水份混合后导致油品化学结构失衡而混浊发白。调整方法：初期特别是第一次销售使用油的复合柴油，考虑到油箱有部分积存水份，生产时加水量应控制在15-17％以内，保证复合柴油与油箱积水混合时能把积水溶化而又不会混浊发白。以后再逐渐提高加水比例到18-20％。5、产品的密度和运动粘度调节：在生产复合柴油时加入轻质油（密度比柴油小的轻烃油，如煤油、200#溶剂油等)，可降低产品密度（比重）、粘度、闪点等。6、如产品刚产出时透明，存放几天后出现乳白色沉淀，则说明配方比例不准确，需用烧杯取两个样品（如500克/样）分别添加油酸或亲水剂，如加油酸后可调配到清亮透明如柴油则说明原配方中应增加油酸，并根据试验结果提高配方中油酸比例，否则应根据提高配方中亲水剂比例。

实施例2。

配方：按重量份计，国标0#柴油30Kg、非标柴油25Kg、水16Kg、环己胺1.6Kg、油酸15.5Kg、甲苯5Kg。

制备方法，按下述步骤进行生产：

（1）按上述比例将国标0#柴油、非标柴油、水、环己胺依次加入反应釜中，再缓慢加入油酸，同时启动循环剪切泵和和搅拌机充分搅拌50分钟左右，至油品清亮透明为止。

（2）向反应釜中加入甲苯，循环搅拌10～20分钟至油品清亮透明为止。

（3）调节油品清亮度（如油品透明此步可省略）：从反应釜中取出油样观察，若不透明，可根据以下方法判断和处理：取两个量杯取等量的油品（如取100毫升），左边一个杯中滴加环己胺，搅拌以观察效果；右边的一个杯中滴加油酸，搅拌以观察效果：根据透明度便可以知道原油品缺亲水剂或亲油剂，确定好添加剂后，再计算添加剂。最后进行互溶调试。把合成好的油与普通柴油按一定比例(如1：2)混合观察互溶效果。如互溶效果不佳（混合油混浊不透明），取混合油样（100毫升）滴加环己胺至透明，说明复合柴油配方中环己胺比例偏低，应适当调高配方环己胺用量直至达到较好的互溶效果。

（4）静置熟化：刚产出的复合柴油虽然清亮透明但还要在反应釜或储罐静置熟化24小时以上，观察油品仍清亮透明即得成品。如有白色沉淀或变浑浊，则说明油品配剂不平衡或反应不充分，一般添加少量环己胺或油酸并充分搅拌即可调至清亮透明，即得成品。为提高生产效率。对刚产出的清亮透明的复合柴油，可用烧杯取样（如500毫升）加温到40-50℃并恒温静置2-4分钟，不浑浊变色则说明油品已反应充分，静置熟化24小时后就可以出售使用。如油品浑浊发白或产生白色沉淀，则需要取样添加少量环己胺或油酸搅拌反应5-10分钟，如加油酸后可调配到清亮透明如柴油，则说明原配方中应增加油酸，并根据试验结果提高配方中油酸比例。否则应根据结果提高配方中亲水剂比例。

Claims (6)

1.一种车用纳米生物复合柴油，其特征在于：按重量份计算，由以下原料制备而成：国标柴油30-70份、非标柴油30-70份、水15-20份、环己胺1.0-2.0份、油酸15-20份、甲苯5-10份。

2.根据权利要求1所述的车用纳米生物复合柴油，其特征在于：由以下重量份的原料制成：国标柴油33份、非标柴油33份、水15份、环己胺1.6份、油酸15份、甲苯5份。

3.根据权利要求1所述的车用纳米生物复合柴油，其特征在于：由以下重量百分比的原料制成：国标柴油30份、非标柴油25份、水16份、环己胺1.6份、油酸15.5份、甲苯5份。

4.根据权利要求1所述的车用纳米生物复合柴油，其特征在于：包括十六烷值改进剂0.5-1.5‰。

5.根据权利要求1所述的车用纳米生物复合柴油，其特征在于：所述的非标柴油为废机油、废石油、废塑料、废橡胶炼油或煤焦油的精馏油。

6.如权利要求1-5中任意一项所述车用纳米生物复合柴油的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将国标柴油、非标柴油、水、环己胺依次加入反应釜，再缓缓加入油酸，同时启动循环剪切泵和和搅拌机搅拌50分钟左右至油品清亮透明为止；

（2）向反应釜中加入甲苯、十六烷值改进剂，循环搅拌10～20分钟至油品清亮透明为止；

（3）调节油品清亮度：从反应釜中取出油样观察，若不透明，根据以下方法判断和处理：取两个量杯取等量的油品，左边一个杯中滴加环己胺，搅拌以观察效果；右边的一个杯中滴加油酸，搅拌以观察效果：根据透明度判断原油品缺环己胺还是缺油酸，确定好添加剂后，再计算添加量；最后进行互溶调试；把合成好的油与普通柴油按一定比例混合观察互溶效果，如互溶效果不佳，取混合油样滴加环己胺至透亮，说明复合柴油配方中环己胺比例偏低，应适当调高配方中环己胺用量直至达到较好的互溶效果；

（4）静置熟化：将生产出的油品在反应釜或储罐静置熟化24小时以上，观察油品仍清亮透明，即得成品；如有白色沉淀或变浑浊，添加少量环己胺或油酸并充分搅拌至油品清亮透明，即得成品。