CN107858178A - 一种高效无公害的乳化油及其制备方法 - Google Patents

一种高效无公害的乳化油及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107858178A
CN107858178A CN201711176740.0A CN201711176740A CN107858178A CN 107858178 A CN107858178 A CN 107858178A CN 201711176740 A CN201711176740 A CN 201711176740A CN 107858178 A CN107858178 A CN 107858178A
Authority
CN
China
Prior art keywords
amine
oil
oil emulsion
water
spy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711176740.0A
Other languages
English (en)
Inventor
吴斌
庞昊然
王丽丽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen National Energy Environmental Protection & Technology Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen National Energy Environmental Protection & Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen National Energy Environmental Protection & Technology Co Ltd filed Critical Shenzhen National Energy Environmental Protection & Technology Co Ltd
Priority to CN201711176740.0A priority Critical patent/CN107858178A/zh
Publication of CN107858178A publication Critical patent/CN107858178A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L10/00Use of additives to fuels or fires for particular purposes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/12Inorganic compounds
    • C10L1/1233Inorganic compounds oxygen containing compounds, e.g. oxides, hydroxides, acids and salts thereof
    • C10L1/125Inorganic compounds oxygen containing compounds, e.g. oxides, hydroxides, acids and salts thereof water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2230/00Function and purpose of a components of a fuel or the composition as a whole
    • C10L2230/22Function and purpose of a components of a fuel or the composition as a whole for improving fuel economy or fuel efficiency
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2250/00Structural features of fuel components or fuel compositions, either in solid, liquid or gaseous state
    • C10L2250/08Emulsion details
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L2290/00Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
    • C10L2290/24Mixing, stirring of fuel components

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高效无公害的乳化油及其制备方法,属于燃料油领域。所述乳化油是由水、添加剂、油制成的;其中,油占比50%~90%(质量),水占比50%~10%(质量),添加剂占比0.01%~0.1%(质量),所述的油性能类似Bunker‑C油。方法:一、将水加热后依次加入乳化剂、无机助燃剂、氧化促进剂并溶解,得到水溶液,二、将油加热至于水的温度相同,高速搅拌,缓慢加入步骤一获得的水溶液,搅拌1分钟制成乳化油。本发明用作燃料油。

Description

一种高效无公害的乳化油及其制备方法
技术领域
本发明属于然料油领域;具体涉及利用重质油及废油,生产高效无公害乳化油。
背景技术
作为节能、环保措施的一部分,推广使用含硫量低的燃料,从固体燃料转换为液体燃料、气体燃料。此方面的研究与探索,一直在进行当中。燃烧石油燃料导致大气污染,进而破坏生态环境,此类指责已从单纯的观点变为了WTO体系下的环保条款,OECD各国的新贸易壁垒-绿色条款(GR)。虽然可替代能源及环保燃料方面的研究一直在进行,但到目前为止还没有找到合适的替代能源,相关的研究也无突破性的进展。在燃料中加水制成的乳化油,常用作锅炉和暖炉等的燃料。提高重质油的燃烧效率,进而节约燃料-此方面的研究起始于1950年代的欧洲,近期美国和日本对此类乳化油的研究也非常活跃。
第2次世界大战期间,已出现了航空用汽油加水-增加马达出力的应用。通过对乳化油深入研究、不断进行实验,逐渐在节能、燃烧效率、减排方面取得了进展。还被美国能源部(D.O.E)选为主要研究课题,并已出具有望在防止大气污染和节能方面做出贡献的研究报告。
上述新能源分为除煤炭、石油、原子能及天然气之外的太阳能、生物质能、生物柴油、生物乙醇、风能、水能、燃料电池、煤液化、煤气化、废弃物能源及其它。此外还有地热、氢气、基于煤炭的流动形燃料。
废弃物能源:工厂或家庭产生的可燃性垃圾中选择能源含量高的物质,对其热分解后,可转化为油,转化为固体燃料,转化为气体燃料,焚烧后可回收热能。能以此类方式回收利用,能用来制造工业生产燃料的垃圾,统称为废弃物能源。
此类废弃物能源可在短时间内实现商业化。废气物资源转化为能源,也可以消除垃圾对人类生存权的威胁,这是此类能源的特征。
对纸张、木材、塑料等可燃性垃圾,进行粉碎-分选-干燥-成型等处理制成固体燃料(RDP);对汽车废润滑油等,进行离子提炼-热分解-减压蒸馏处理制取再生油,对塑料、合成树脂、橡胶、轮胎等高分子垃圾热分解处理制取洁净燃料油;焚烧可燃性垃圾发电;用作水泥窑、炼铁高炉的燃料;废弃物能源应用大致分为4大类。
在汽车的使用和工业生产中都会产生废油,废油的产生量一般是通过油类产品的销售量进行推导,废油70%都可以回收。此类废油不同于燃料油,不是消耗性物质,可作为有用的资源利用。很早之前已开始研究,高效利用的方法。目前已有很大一部分,作为再生精炼油、燃料油的原料使用。
废油自行分解或因外部的污染,内含Pb、Cd、Cr、Cu、Zn等重金属化合物,CI、Br等氯化物,硫化物。如果再生处理不当,或者不经过处理直接遗弃在自然环境中,废油经氧化形成的有机酸会导致土壤的荒漠化,地下水的污染等生态灾难。
上述废油及“肉汤工厂”产生的废食用油,食用油加工中产生的废油,肥皂工厂的废油,各类油炸食品-加工中产生的废油,这些废油如何处理,也是环境及生态方面的大问题。
发明内容
本发明提供了一种高效无公害的乳化油及其制备方法,目的可使重质油、废油、废食用油变为燃料油使用。
本发明的乳化油是由水、添加剂、油制成的;其中,其中,油占比50%~90%(质量),水占比50%~10%(质量),添加剂占比0.01%~0.1%(质量),所述的油性能类似Bunker-C油。
所述的油为重质油、废油、废食用油中的一种或其中几种的混合。
所述添加剂包括乳化剂、助燃剂和氧化促进剂。
进一步限定,所述乳化剂用量是水和油总质量的0.01%~0.1%;助燃剂用量是水和油总质量的0.01%~0.1%;氧化促进剂用量是水和油总质量的0.01%~0.1%,可根据油的状态,调节添加剂的用量。
上述述乳化油的制备方法,其特在于所述方法是按下述步骤进行的:
步骤一、将水加热后依次加入乳化剂、无机助燃剂、氧化促进剂并溶解,得到水溶液,
油加热至于水的温度相同,高速搅拌,缓慢加入步骤一获得的水溶液,搅拌1分钟制成乳化油。
已知水和重质油、废油、废食用油等混合在一起,加入特定的添加剂得到的混合物是不可燃物。本发明使用的添加剂分子结构由亲油的碱基和离子化的亲水部分构成,即同时含有亲油基和亲水基。
本发明使用的添加剂同时拥有亲水和亲油的部分,在油层和水层之间,亲油分子靠近油层,亲水分子靠近水层的形式排列。因此可改变水和油的界面及表面性质,促进界面活性作用,实现稳定的乳化。基于本发明的乳化油,水在油中形成小于10μm的水滴;形成油包水-水包油的状态。燃烧室内喷射出的油滴内-水滴,被加热后膨胀气化,飞散到四周,分解为微小形态,可促进完全燃烧。有别于喷水的方式,通过增加超威粒的乳化油与空气的接触面积,减小过剩空气系数,实现快速的完全燃烧。汽化潜热的火焰冷却作用,水和碳反应,可实现减排效果。化学及物理作用下,可减少煤烟和NOX及氮化氢的含量。乳化油为胶状体(Collold),利于燃料供给和喷射。油包水形态的乳化油经喷嘴燃烧时,油滴内的水滴在高温下急速膨胀、爆炸、汽化。连续发生2次爆炸,燃料以微粒形态飞散到周围,引发连锁爆炸反应,实现完全燃烧。乳化油内的水滴大小为10μm,占比为10 ~30%,内含无数的水滴。
含水分20%的乳化油:如果说一个油滴的直径为50μm,油内含有900多个直径3μm的水滴。LPG燃气水分含量为19~20%,接近乳化油的水分含量,加水乳化油比燃料油的燃烧效率高。
水反应:C+H2O → CO + H2 + H2O - 即水煤气反应 ,高温中水分子和高温燃油中的碳分子发生反应形成CO和H,减少碳排放,提高燃烧效率。锅炉燃烧时发生的氮氧化物大部分为NO和NO2,两者统称为NOX。乳化油-燃料油内含的水分,十分均匀且是以微粒形态存在,可抑制火焰整体产生极小高温点,20~30%水分在增发潜热作用下降低燃烧温度。水粒子和碳粒子产生水煤气反应,引发吸热效应、防止极小高温点,抑制NOX的产生,防止公害。
基于本发明的乳化油,如果使用在锅炉及工业炉方面,可减少40~75%的NOX。微粒子状的油滴使表面积扩大;与空气更易接触;小的空气比,也可以燃烧。根据锅炉构造和燃烧情况,煤烟减少会有些差异,但也能减少50%以上。通常加50%的水,煤烟可减少1/2。基于本发明的乳化油,可显著减少煤烟,减少污染;降低空气过剩比,节约30%左右的燃料。
基于本发明的乳化油,煤气火焰为透明的无光焰;重质油的火焰为黄色不透明的无光焰,内含浮游碳粒子;乳化油的火焰与煤气火焰相同。燃料油加水后煤气会增加,煤气增加量计算方法是,增加的水的重量乘22.4/18(Nm2/kg)数值。以煤油的空气比1.2为基准加入30~50%的水,火焰温度降低100℃左右,供燃烧的煤气量增加,传热效果不会降低。液体燃料(LPG,LNG)燃烧时产生的煤气中水分含量为13%左右,加50%水通过计算得出水分含量为16~17%。液体燃料(LPG,LNG)燃烧时煤气中水分含量可以达到19~20%,不存在腐蚀问题,可知与液体燃料水分含量接近的乳化油也不会出现问题。添加水分后出现一定的损失,但可以降低空气比,减少煤烟,缓解传热面的污染从而提高效率,抑制NOX的产生。乳化油通过喷嘴喷射;超微粒油滴的燃烧火焰变为短焰,燃烧速度加快;水粒子在高温下连锁爆炸;燃料变为更小的粒子分散;形成类似超微粒煤气(GAS)燃烧的火焰,实现完全燃烧。
本发明中使用的助燃剂成分中有水溶性金属盐,其金属粒子为3d轨道(Orbital)未填满的无机物质。氧化阶段的多样性造成了,其与构成重质废油、废食用油的物质容易产生反应,提高了油包水形态的乳化油性质。此类性质的变化,主要由金属粒子多样氧化反应,与新的金属阳粒子的反应,相关的还原反应引起。各类反应引发燃料油内含物质的化学结合或物理结合的变化,使物理和化学性质发生变化。油包水形态的乳化油,水和燃料油的附着化合物的形成及氢气结合等新的结合,可提高乳化性质,水和油也不会分离,这些都是通过实验验证过的。通常来讲,从酸性溶液中可轻易还原金属离子,但氧化却困难。添加基于本发明的氧化促进剂,可以实现金属离子的氧化。即含有少量金属离子的溶液、水、燃料油的混合液PH接近中性,在添加剂存在的情况下轻易实现金属粒子的氧化。金属离子和乳化油内的氧化促进剂产生氧化反应后被氧化,氧化促进剂的化学键遭破坏,产生新的反应;这时金属离子释放的电子(e-)会还原乳化油中的部分物质,产生化学变化。此外金属离子也将继续氧化,会出现多种基于氧化反应的化学变化,被释放的大量电子引发还原反应,可用作为连锁反应(Chain reaction)的诱发剂。随着金属粒子的加入乳化油的构成物,产生化学物理变化。油包水形态的乳化油内混有水,结合后形成络合物,与氢结合等。可提高乳化性,长时间保存也不会出现油水分离,起到稳定作用。
基于本发明的乳化油:类似Bunker-C油的重质油、废油、废食用油等占比50~90%;水占比50~10%;添加剂占比0.01~0.1%;经过混合后制取乳化油。添加剂由乳化剂、助燃剂、氧化促进剂等构成,乳化剂由表面活性剂和有机、无机碱剂构成,助燃剂由水溶性金属盐及有机胺剂构成,氧化促进剂由分子结构中含有“-O-O-”基的无机过氧化物构成。
乳化剂由表面活性剂和有机、无机碱基构成。表面活性剂的特点就是能将油水等不易混合的物质混合在一起,分子结构中同时拥有亲水功能基和亲油功能基。乳化剂的区分标准就是各物质的HLB(Hydrophile Lipophile Balance)值,HLB值越低越亲油,HLB值越高越亲水。举例说明燃料中用的最多的重质油Bunker-C的固有HLB值为7,如需制成燃烧效果好的W/O形(油滴内的水离子)乳化油,Bunker-C的HLB值应为4。
添加乳化剂制成的乳化油,根据乳化方法变为不同的形态。举例说明:在水中添加少量乳化剂制成的乳化油为“水中油”(oil in water :O/W)形态;在油中添加少量乳化剂制成的乳化油为“油中水”(water in oil :W/O)形态。本发明中的制造方法为乳化剂先与水乳化制成O/W,之后再与重质油混合制成O/W/O形态的乳化油,如果调整乳化剂的HLB值,也可制成W/O/W形态的乳化油。
乳化形态根据使用乳化剂类型和用量产生变化,并不意味乳化油的形态限制在上述范围内。
本发明使用的乳化剂中,表面活性剂的用量占比为乳化油总重量的0.01~0.1%,表面活性剂通常使用(A)高级脂肪酸和高级醇酯化合物;(B)此类酯化合物和聚氧乙烯聚合物;(C)此类酯化合物和聚合物的混合物。化合物(A)或聚合物(B)或它们的混合物(C)的HLB值要达到2~11。此HLB值,可以根据化合物和聚合物固有的HLB值,调整混合比例。
上述(A)中的高级脂肪酸为碳原子10至22的脂肪酸,最具代表性的有月桂酸(Lauric acid 12个碳原子)、肉豆蔻酸(Myhistic acid 14个碳原子)、棕榈酸(Palmiticacid 16个碳原子)、硬脂酸(Stearic acid 18个碳原子)、异硬脂酸(Lisostearic acid 18个碳原子)、油酸(Oleic acid 18个碳原子)、亚油酸(Limoleic acid 18个碳原子)、山嵛酸(Behenic acid 22个碳原子)、棕榈油酸(Palmitoleic acid 16个碳原子)等,有时也指此类物质的混合物。
上述(A)中的高级醇为甘油(Glycelin)、乙二醇(Glycol)、季戊四醇(Pentaerythritol)、山梨聚糖(Sorbitan)、一缩甘露醇(Mannitan)、核糖醇(Ribitol)等物质,有时也指此类物质的混合物。
上述(A)中的脂肪酸和高级醇通过聚合反应产生的醇酯化合物,包括脂肪酸和高级醇所有组合的醇酯化合物。其中糖醇的醇酯化合物是最合适的,最具代表性的有失水山梨醇单油酸酯(Sorbitan monooleate)、去水山梨糖醇二油酸酯(Sorbitan dioleate)、去水山梨糖醇三油酸酯(Sorbitan trioleate)、去水山梨糖醇三硬脂酸酯(Sorbitantristerate)、脱水山梨醇单硬脂酸酯(Sorbitan monostearate)、脱水山梨醇单棕酸酯(Sorbitan monopalmitate)、去水山梨糖醇月桂酸酯(Sorbitan monolaurate)、甘露醇酯(Mannitan monooleate)、聚乙二醇-脂肪酸酯(Polyglycol fatty acid ester)、二甘醇月桂酸酯(Diglycol-laurate)、一缩二乙二醇-油酸盐(Diglycol-oleate)、硬脂酸二甘醇酯(diglycol-stearate)、二甘醇单月桂酸酯(Diethylene glycol laurate)、丙二醇单月桂酸酯(Propylene-glycol monolaurate)、丙二醇单硬脂酸酯(Propylene-glycolmonostearate)、单硬脂酸甘油酯(Glycerol-monostearate)、甘油单油酸酯(Glycerol-monooleate)、单硬脂酸甘油酯(Glycerol-monostearate)等,有时也指2种以上此类物质的混合物。
上述聚合物(B)为上述高级脂肪酸/高级醇酯化合物和聚氧乙烯(Polyoxyethylene)的聚合物。聚氧乙烯为HO-(CH2CH2O)n-H,其中n为5至30。
如同前面所讲,乳化剂内包含上述酯化合物和聚氧乙烯的混合物(C),其中最合适的有,去水山梨糖醇三油酸酯(Sorbitan trioleate)、聚氧乙烯山梨醇油酸酯(Polyoxyethylene sorbitan trooleate)、山梨糖醇月桂酸酯(Sorbitan monolaurate)、甘露醇酯(Mannitan monooleate)、聚氧乙烯山梨糖醇月桂酸酯(Polyoxyethylenesorbitan monolaurate)、山梨糖醇三油酸酯(Sorbitan trioleate)、聚氧乙烯硬脂山梨坦(Polyoxyethylene soribitan monostearate)等。这些是最适合调整HLB值的乳化剂。
如同前面所讲,乳化剂的HLB值为2至11,最佳为4至10。有机、无机碱剂中有机碱剂为胺系化合物,即分子结构中有“-NH 或-NH2、-NH3”组合的胺化合物。此类胺化合物有乙醇胺(Monoethanolamine)、二乙醇胺(Diethanolamine)、三乙醇胺(triethanolamine)、一甲胺(Monomethylamine)、二甲胺(dimethylamine)、三甲胺(triethylamine)、一乙胺(Monoethyl amine)、二乙胺(Diethylamine)、三乙胺(triethylamine)、单乙基四胺(Monoethyl tetra amine)、二乙基四胺(Di ethyl tetra amine)、三已基四胺(Tri ethyltetra amine)、单乙烯三胺(Mono ethylenetri amine)、二乙烯三胺(Diethylenetriamine)、三乙烯三胺(Tri ethylenetri amine)、六胺(Hexa amine)、六甲基三胺(Hexamethyl tri amine)、六甲基四胺(Hexa methyl tetra amine)、乙基己胺(Ethyl Hexylamine)、Hexyl ethyl amine等。
本发明使用的乳化剂中,有机、无机碱剂的添加量为总重量的0.01~0.1%,有机、无机碱剂中无机碱剂为金属氢氧化物,即以《M-OH》结构形成的化合物。此类金属氢氧化物有氢氧化钠(NAOH)、氢氧化钾(KOH)、氢氧化镁(Mg(OH)2)、氢氧化钙(Ca(OH)2 、氢氧化锰(Mn(OH)3)、氢氧化镍(Ni(OH)3)、氢氧化铵(NH4OH)。
本发明使用的助燃剂用量占比为乳化油总重量的0.01~0.1%.助燃剂中的水溶性金属盐为绿化金属、硫酸盐、硝酸盐。此类盐中使用的金属有钠、钾、镁、钙、锰、铁、钴、铜、锌、钼、锡等。
本发明使用的助燃剂中的有机胺剂为化合物,分子构造中含“-NH 或-NH2,-NH3”结构的胺化合物,此类物质与本发明中使用的乳化剂中的有机碱剂相同。此类胺化合物有乙醇胺(Monoethanolamine)、二乙醇胺(Diethanolamine)、三乙醇胺(triethanolamine)、一甲胺(Monomethylamine)、二甲胺(dimethylamine)、三甲胺(triethylamine)、一乙胺(Monoethyl amine)、二乙胺(Diethylamine)、三乙胺(triethylamine)、单乙基四胺(Monoethyl tetra amine)、三已基四胺(Tri ethyl tetra amine)、单乙烯三胺(Monoethylenetri amine)、二乙烯三胺(Di ethylene tri amine)、三乙烯三胺(Tri ethylenetri amine)、六胺(Hexa amine)、六甲基三胺(Hexa methyl tri amine)、六甲基四胺(Hexamethyl tetra amine)、乙基己胺(Ethyl Hexyl amine)、Hexyl ethyl amine等。
本发明中使用的氧化促进剂,添加量占比为乳化油总重量的0.01~0.1%,由分子结构中含有“-O-O-”组合的无机过氧化物构成。此类无机过氧化物有氯酸钠、亚氯酸钠、高氯酸钠、次氯酸钠、氯酸钾、亚氯酸钾、高氯酸钾、次氯酸钾、过氧化氢等。还有分子结构中不含“-O-O-”组合的硝酸铵、硝酸钾、硝酸钠、过硼酸钠、氢氧化铵、联氨等。
本发明乳化油的热效率高,不仅节约燃料,还可以实现工业节能和环保。
详细说明就是,类似Bunker-C油的重质油、废油、废食用油,被乳化剂分解为微粒子,加进去的水也分解为超微粒子,与助燃剂和氧化促进剂混合,通过喷嘴喷射-燃烧时引发水煤气反应和微爆反应,促进燃烧。有环保、节能、热效率高,垃圾回收利用等优点。本发明的目的,就在于提供一种经济效益高的乳化油生产方法。从环保方面来讲,可防止煤烟、粉尘、一氧化碳、碳化氢等的产生。过剩空气系数的减小,可降低SO2至SO3的转换率。燃烧火焰白热化,辐射热增加,有助环保及节能。Bunker-C油等重质油的乳化,借鉴了自然界中存在的,10%的松油和90%水的化合过程。
氢氧化钾(KOH)有溶解油的特性,举例说明:泡过90%的水和10%的松油溶液的树枝,燃烧的好,热效率也非常高。完全干燥的松叶泡水,使之含50%的水分,用它烧火别说燃烧,连生火都非常难。原因就是,50%水分不管怎么说还是水,不是水和松油的水溶化合物。
本发明可使重质油、废油、废食用油变为燃料油使用。油和水的混合物加入特殊的添加剂,使之乳化后制取燃料油。基于本发明的燃料油,有燃烧效率高,显著降低大气污染物排放,垃圾回收利用等优点。
具体实施方式
用下述实例具体说明本发明,实例的目的是做演示,而不是限制本发明的保护范围。
实施例1:本实施例的乳化油是在占比40%(重量)的60℃左右自来水里,依次添加并溶解,用作乳化剂的表面活性剂-聚氧乙烯辛基苯基醚0.04%(重量)、无机助燃剂-氯化镁0.01%(重量)、氧化促进剂-硝酸钾0.08%(重量)。60℃左右的Bunker-C油60%(重量),利用乳化搅拌装置以1000RPM搅拌,慢慢添加前述水溶液,搅拌1分钟制成乳化油,实验结果看表1。
实施例2:本实施例的乳化油是在占比30%(重量)的60℃左右自来里,依次添加并溶解,用作乳化剂的有机碱剂,同时也是有机助燃剂的二乙烯三胺0.02%、氧化促进剂-过氧化氢0.02%。60℃左右的Bunker-C油30%、引擎废油40%,利用乳化搅拌装置以1000RPM搅拌,慢慢添加前述水溶液,搅拌1分钟制成乳化油,实验结果看表1。
实施例3:本实施例的乳化油是在占比30%(重量)的60℃左右自来水里,依次添加并溶解,用作乳化剂的无机碱剂-金属氢氧化物-氢氧化镁0.04%、有机胺系助燃剂-三乙醇胺0.04%、氧化促进剂-氢氧化铵0.05%。60℃左右的Bunker-C油70%,利用乳化搅拌装置以1000RPM搅拌,慢慢添加前述水溶液,搅拌1分钟制成乳化油,实验结果看表1。
实施例4:本实施例的乳化油是占比20%(重量)的60℃左右自来水里,依次添加并溶解,用作乳化剂的-表面活性剂-山梨醇单油酸酯0.05%、无机碱剂乳化剂-氧化促进剂-氢氧化铵0.03%、有机胺系助燃剂-三乙胺0.02%。60℃左右的Bunker-C油40%、废食用油40%,利用乳化搅拌装置以1000RPM搅拌,慢慢添加前述水溶液,搅拌1分钟制成乳化油,实验结果看表1。
对比例:对比例的乳化油是在占比20%(重量)的60℃左右自来水添加并溶解,用作乳化剂的氢氧化钾0.07%。60℃左右的Bunker-C油40%、废食用油40%,利用乳化搅拌装置以1000RPM搅拌,慢慢添加前述水溶液,搅拌1分钟制成乳化油,实验结果看表1。
表1
实验项目 单位 实例1 实例2 实例3 实例4 对比实例 实验方法
发热量 Cal/g 8,900 9,700 10,200 9,600 7,800
含硫量 Wt% 0.62 0.38 0.74 0.43 0.52 ASTM1552
ppm 0 0 0 0 0 0
ppm 0 0 0 0 0 0
ppm 0 0 0 0 0 0
ppm 0 0 0 0 0 0
储存稳定性 % 0 0 0 0 13 其它
※储存稳定性测试:装入样品的透明容器在70℃下存放7日后,底部分离出的水分的重量占比。
由表1可知,本发明使用重质油、废油、废食用油为原材料,燃烧时显著降低大气污染物排放的设备。其特点是基于本发明的燃料油和水的混合物加入特殊的添加剂,使之乳化后制取工业用燃料油。该燃料油,不仅燃烧效率高,还降低大气污染物排放,垃圾回收利用等优点。

Claims (10)

1.一种高效无公害的乳化油,其特在于所述乳化油是由水、添加剂、油制成的;其中,油占比50%~90%(质量),水占比50%~10%(质量),添加剂占比0.01%~0.1%(质量),所述的油性能类似Bunker-C油。
2.根据权利要求1所述乳化油,其特在于所述的油为重质油、废油、废食用油中的一种或其中几种的混合。
3.根据权利要求1所述乳化油,其特在于添加剂包括乳化剂、助燃剂和氧化促进剂。
4.根据权利要求3所述乳化油,其特在于所述乳化剂由表面活性剂和有机、无机碱剂构成。
5.根据权利要求4所述乳化油,其特在于所述表面活性剂由HLB值为2至11的表面活性剂中(A)高级脂肪酸和高级醇的酯化合物、(B)此类酯化和物和聚氧乙烯的聚合物或(C)此类酯化合物和聚合物的混合物;
所述无机碱剂为金属氢氧化物,所述金属氢氧化物为氢氧化钾(KOH)、氢氧化镁(Mg(OH)2)、氢氧化钙(Ca(OH)2)、氢氧化锰(Mn(OH)3)、氢氧化镍(Ni(OH)3)、氢氧化铵(NH4OH)中的一种;
无机碱剂为胺系化合物,胺系化合物指的是分子中有“-NH或-NH2 、-NH3+ ”结构的胺化合物,此类胺化合物有乙醇胺(Mono ethanol amine)、二乙醇胺(Di ethanol amine)、三乙醇胺(tri ethanol amine)、一甲胺(Mono methyl amine)、二甲胺(Di methyl amine)、三甲胺(triethylamine)、一乙胺(Monoethyl amine)、二乙胺(Diethylamine)、三乙胺(triethylamine)、单乙基四胺(Mono ethyl tetra amine)、二乙基四胺(Di ethyl tetraamine)、三已基四胺(Tri ethyl tetra amine)、单乙烯三胺(Mono ethylenetri amine)、二乙烯三胺(Diethylenetriamine)、三乙烯三胺(Tri ethylenetri amine)、六胺(Hexaamine)、六甲基三胺(Hexa methyl tri amine)、六甲基四胺(Hexa methyl tetra amine)、乙基己胺(Ethyl Hexyl amine)、Hexyl ethyl amine中的一种。
6.根据权利要求3所述乳化油,其特在于所述助燃剂由水溶性金属盐及有机胺剂构成。
7.根据权利要求6所述乳化油,其特在于上述助燃剂中的水溶性金属盐指氯化金属、硫酸盐、硝酸盐;金属盐由钠、钾、镁、钙、锰、铁、钴、铜、锌、锡中的一种构成。
8.根据权利要求6所述乳化油,其特在于构成上述助燃剂中的有机胺剂为胺系化合物,指分子结构中含有“-NH或-NH2,-NH3”组合的胺化合物,此类胺化合物有乙醇胺(Monoethanolamine)、二乙醇胺(Diethanolamine)、三乙醇胺(triethanolamine)、一甲胺(Monomethylamine)、二甲胺(dimethylamine)、三甲胺(triethylamine)、一乙胺(Monoethyl amine)、二乙胺(Diethylamine)、三乙胺(triethylamine)、单乙基四胺(Monoethyl tetra amine)、二乙基四胺(Di ethyl tetra amine)、三已基四胺(Tri ethyltetra amine)、单乙烯三胺(Mono ethylenetri amine)、二乙烯三胺(Diethylenetriamine)、三乙烯三胺(Tri ethylenetri amine)、六胺(Hexa amine)、六甲基三胺(Hexa methyl tri amine)、六甲基四胺(Hexa methyl tetra amine)、乙基己胺(Ethyl Hexyl amine)、Hexyl ethyl amine中的一种。
9.根据权利要求3所述乳化油,其特在于所述氧化促进剂为氯酸钠、亚氯酸钠、高氯酸钠、次氯酸钠、氯酸钾、亚氯酸钾、高氯酸钾、次氯酸钾、过氧化氢、硝酸铵、硝酸钾、硝酸钠、过硼酸钠、氢氧化铵、联氨中的一种。
10.如权利要求3-9任意一项所述乳化油的制备方法,其特在于所述方法是按下述步骤进行的:
步骤一、将水加热后依次加入乳化剂、无机助燃剂、氧化促进剂并溶解,得到水溶液,
油加热至于水的温度相同,高速搅拌,缓慢加入步骤一获得的水溶液,搅拌1分钟制成乳化油。
CN201711176740.0A 2017-11-22 2017-11-22 一种高效无公害的乳化油及其制备方法 Pending CN107858178A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711176740.0A CN107858178A (zh) 2017-11-22 2017-11-22 一种高效无公害的乳化油及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711176740.0A CN107858178A (zh) 2017-11-22 2017-11-22 一种高效无公害的乳化油及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107858178A true CN107858178A (zh) 2018-03-30

Family

ID=61703364

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711176740.0A Pending CN107858178A (zh) 2017-11-22 2017-11-22 一种高效无公害的乳化油及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107858178A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110373234A (zh) * 2019-07-08 2019-10-25 刘元彬 低成本微乳化甲醇柴油

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN87104283A (zh) * 1987-06-15 1988-02-24 吉安地区机电科学技术研究所 掺水微乳化汽油(或燃料油)的制备方法
CN1102669A (zh) * 1993-11-12 1995-05-17 中国科学院化学研究所 一种乳化重油及其制备和应用
CN1132110A (zh) * 1994-12-13 1996-10-02 英特卫普有限公司 粘性烃在水质缓冲液中的乳剂的制备方法
CN1401745A (zh) * 2002-09-26 2003-03-12 武汉理工大学 多功能重油、燃料油添加剂和制备及其在作乳化油的应用
CN104232188A (zh) * 2013-06-08 2014-12-24 中国科学院声学研究所 一种透明型掺水乳化油

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN87104283A (zh) * 1987-06-15 1988-02-24 吉安地区机电科学技术研究所 掺水微乳化汽油(或燃料油)的制备方法
CN1102669A (zh) * 1993-11-12 1995-05-17 中国科学院化学研究所 一种乳化重油及其制备和应用
CN1132110A (zh) * 1994-12-13 1996-10-02 英特卫普有限公司 粘性烃在水质缓冲液中的乳剂的制备方法
CN1401745A (zh) * 2002-09-26 2003-03-12 武汉理工大学 多功能重油、燃料油添加剂和制备及其在作乳化油的应用
CN104232188A (zh) * 2013-06-08 2014-12-24 中国科学院声学研究所 一种透明型掺水乳化油

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110373234A (zh) * 2019-07-08 2019-10-25 刘元彬 低成本微乳化甲醇柴油

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6510022B2 (ja) 圧縮着火エンジンに動力供給するプロセスおよびそのための燃料
Elumalai et al. Combustion and emission behaviors of dual-fuel premixed charge compression ignition engine powered with n-pentanol and blend of diesel/waste tire oil included nanoparticles
CN101250447A (zh) 环保节能的含海水及动、植物油、醇的微乳化生物汽油、柴油混合燃料及添加剂
CN106906014A (zh) 生物醇基轻质燃料闪点提高剂
CN111875458A (zh) 一种多孔粒状铵油炸药用表面活性剂、性能增强剂及炸药
CN102643688A (zh) 一种纳米燃油添加剂及其制备方法
JPWO2009075317A1 (ja) 含油水を用いて乳化燃料を製造する方法
CN104789280A (zh) 环保清洁柴油及其制备方法
CN101058747A (zh) 乳化柴油添加剂、使用该添加剂的乳化柴油及其制备方法
CN104650996B (zh) 一种燃料油及其制备方法
CN1198770A (zh) 乳液燃料及其在燃气轮机中的用途
Alex et al. Study of engine performance and emission characteristics of diesel engine using cerium oxide nanoparticles blended orange peel oil methyl ester
CN107858178A (zh) 一种高效无公害的乳化油及其制备方法
CN101845339B (zh) 一种改善重油性能的添加剂
CN1958745A (zh) 一种环保柴油及其制备方法
CN108468537A (zh) 化学增能实现地下稠油减粘裂化开采新技术
CN101629110B (zh) 一种用茶胺变性糖为热值剂的低剂高水透明微乳化纳米粒径燃油
CN101886000A (zh) 一种甲醇柴油的制备方法
KR100832320B1 (ko) 중질유 및 폐유를 이용한 고효율 및 무공해 기능을 갖는유화유의 제조방법
CN106947555A (zh) 生物醇基燃油动力热值剂
CN108395915A (zh) 一种基于非国标汽油组分的混合醚醇类清洁汽油
CN1329130A (zh) 纳米乳化燃料添加剂组合物及制备方法
CN103113943A (zh) 用于驱动内燃机或能量生产设备的乳化燃料
KR100336092B1 (ko) 에멀젼 연료 및 이를 제조하기 위한 촉매 혼합물
JP2007520573A (ja) エマルジョン燃料及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180330