CN1078993A - 多效重油添加剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种重油添加剂。本添加剂由作为 引发剂的二叔丁基过氧化物和作为催化剂的环烷酸 盐复合。其成分和含量为二叔丁基过氧化物10～30 克，钙、钴、铁、锰和锌的环烷酸盐100克。本发明添 加剂能较明显地提高节油率，又能明显提高设备的生 产能力。节油率可达20％以上，加热炉设备生产能 力提高20％以上，经济效益和社会效益显著。

Description

本发明涉及为减少烟雾而添加于燃料内的添加剂领域，特别是重油添加剂。

目前重油的节能技术是在重油内掺入一定量的水、乳化剂、节能素等，以机械方法或超声波技术进行乳化后使用，但在实践中存在着许多问题：如由于水油不相溶解，虽有乳化剂所形成的乳化态仍不稳定，因此燃烧也不稳定，甚至灭火，同时油中渗水，汽化所需热量和废气带走热量多，从而降低热效率，水蒸汽对金属设备有腐蚀作用。因此，目前迫切有新型节油技术来替代。

CN1033393A，申请号为：881，6101.8，发明名称为：高效柴油添加剂及其制造方法以及CN1032185A，申请号为87106426.X，发明名称为柴油添加剂及其生产方法，这两个专利是在柴油内加入环烷酸金属盐催化氧化助燃。众所周知，柴油（沸点200～360℃）被直接喷入汽缸中，经压缩自燃（不点火）和膨胀作功，间断地在有限容积的汽缸内进行，在柴油内加入添加剂后产生的金属氧化物能污染汽缸，给传热造成不利影响，并在活塞上下活动时使活塞发生磨损，从而缩短发动机的寿命。因此，柴油中所允许的灰分含量一较严格，因此，在柴油中使用以上两个专利申请的添加剂对柴油发动机会产生不良后果，同时，单独使用催化氧化助燃的添加剂效果也有限。用该两个专利申请的添加剂虽然节油率较好，但柴油达不到国家标准且对于柴油机寿命是不利的。

日本专利申请公开说明书特开昭58-53985，发明名称为燃料的燃烧促进剂的制造方法，该申请使用复合表面活性剂和以环烷酸铜为主的复合催化剂，可用于重油、轻油和汽油之中。但是所谓复合催化剂只是环烷酸铜在起作用，其它含量太少，起不到复合催化作用，同时，单独这种添加剂用于重油之中，对节能效果也仍不足。并且该日本申请文件中并未列出节油率及提高设备生产能力的具体数据。

本发明的目的在于：提供一种既节能又增产的重油添加剂。

本发明目的是这样达到的：提供的重油添加剂由引发剂和催化剂复合，所用引发剂是二叔丁基过氧化物，所用催化剂是：钙、钴、铁、锰和锌的环烷环酸盐，其含量如下：

二叔丁基过氧化物    10～30克

环烷酸盐    100克

其中钙    1.25～2.50克

钴    0.40～2.00克

铁    0.60～3.60克

锰    0.20～0.50克

锌    0.002～0.10克

余量为环烷酸根。

以下对本发明结合实施例详细说明：

环烷酸金属盐具有长链结构，具有优越的催化氧化助燃作用。

本发明所提供的重油添加剂由引发剂和催化剂复合，所用引发剂是二叔丁基过氧化物（ditertiary    butyl    peroxide），所用催化剂是钙、钴、铁、锰和锌的环烷酸盐，其含量如下：

二叔丁基过氧化物    10～30克

环烷酸盐    100克

其中钙    1.25～2.50克

钴    0.40～2.00克

铁    0.60～3.60克

锰    0.20～0.50克

锌    0.002～0.10克

余量为环烷酸根。

本发明的催化剂是五种金属环烷酸盐的复合，着重考虑碱土金属钙和重金属钴、铁、锰的复合，重金属起主要催化氧化作用，钙虽催化氧化作用较弱，但当与重金属复合时则能增强重金属的催化氧化能力，其次还可降低添加剂的成本。锰离子除有氧化催化作用外还有聚合作用，这一作用促使重油氧化聚合形成不溶于油的沉淀物，故在本发明中锰的比例大大减少。第三：锌催化能力同铁比其效果很低，故本发明用量亦很少，但起防锈作用。

本专利采用引发剂二叔丁基过氧化物，是由于它易于分解生成自由基，此自由基能引发重油分子生成自由基，故使重油分子的滞燃期缩短，而加速燃烧过程进行。

本专利采用引发剂与催化剂组合，要比单用引发剂或单用催化剂所起起作用能成倍增加。重金属离子之存在能够促使引发剂分子更快的生成自由基，引发剂也能够强化重金属离子对重油分子的催化氧化过程，从而促使燃烧速度和火焰传播速度加快，燃烧温度提高，故能达到节油和增产的双重效果。引发剂如小于催化剂的10（重量）%，则效果不显，如大于30（重量）%，则成本又太高，所以以含量为催化剂的10～30（重量）%为宜，最好是15（重量）%。

本发明添加剂与重油的比例为2/1000。

本发明既有较明显地提高节油率，又有显著提高设备的生产能力，这是由于本发明配方是引发剂与催化剂的组合，二者组合即可取长补短发挥两者的协同作用。因此能够成倍地加速重油分子的自由基生成和缩短链锁反应的进程。即在单位容积和单位时间内能显著提高加热炉的热强度。因此本发明除节油率能达20%以上，还能明显地提高加热炉设备生产能力20%以上的突出效果。当前国家在重油能源上缺口很大，全国年耗重油约三千万吨，如能普遍采用本发明，则年可节约重油达五、六百万吨，扣去添加剂费用，全国用户总计可节省资金10倍以上，故其社会效益和经济效益都是十分显著。

实施例1：

在鞍山东北塑料机械总厂四车间锅炉房4吨取暖锅炉上进行实验，所用本添加剂成分和含量如下：

二叔丁基过氧化物    15克

环烷酸盐    100克

其中钙    2.3克

钴    1.2克

铁    1.2克

锰    0.2克

锌    0.002克

余量为环烷酸根。

试验目的是检验本发明添加剂对重油的适应性和在实际使用中的节油效果。

在1.25吨重油内加入添加剂3.5Kg边加边搅拌达到均匀程序。控制锅炉油压为1.2，控制风压阀门为最大值，并固定不变，16分钟后锅炉压力升到4.5个大气压，停机灭火，重油计量浮标指示值为20毫米，即耗油量为26.9公斤，所需时间为16分钟。

另外做了空白试验，即不加本发明添加剂，开机后控制锅炉油压1.2，风压开关调至最大程度并固定不变，17分钟后锅炉压力达4.5个大气压，停机灭火，耗油指示值为26毫米，即耗油量为35公斤，需用时间为17分钟，锅炉压力从0增到4.5大气压。

按下列公式计算节油率：

节油率＝ (未加添加剂的重油耗油量－有添加剂的重油耗油量)/(未加添加剂重油耗油量) × 100

＝ (πr²× 0.026 - πr₂× 0.02)/(πr²× 0.026) ×100

            ＝23.08%

因此，在锅炉喷烧升压由0到4.5个大气压过程中，使用掺本发明添加剂的重油的节油率为23.08%，时间可节约1分钟。

实施例2：

在鞍山市精密无缝钢管厂热轧管车间，进行第二次试验。所用轧钢加热炉长×宽×高为7.78×1.8×1～1.5米，所用渣油比重为0.972。在试验中，油压为0.4公斤/平方厘米，炉温1320～1400℃，装料20号元钢4.12吨，元钢尺寸为：Φ60×1000×1000毫米，在渣油中加入本发明添加剂成分与含量如下：

二叔丁基过氧化物    15克

环烷酸盐    100克

其中钙    2.0克

钴    1.5克

铁    1.0克

锰    0.2克

锌    0.002克

余量为环烷酸根。

喷烧时间：15分钟，加本添加剂2.3/1000。

耗油：64.3升

出料：26根

每根耗油量为2.47升/根。

此外，又做了空白试验，装料同前，油压0.39公斤/平方厘米，炉温3120℃，燃烧时间15分钟，出料21根，每根耗油量3.19升/根。

节油率＝22.57%（计算方法同前）

其次还提高设备生产能力。

设备生产能力＝ (实际试验出料根数-空白试验出料根数)/(空白试验出料根数) ×100

＝ (26-21)/21 ×100＝23.8%

Claims (1)

1、一种重油添加剂，其特征在于：由作为引发剂的二叔丁基过氧化物和作为催化剂的环烷酸盐复合，其成分与含量如下：

二叔丁基过氧化物  10～30克

环烷酸盐          100克

其中钙            1.25～2.50克

钴                0.40～2.00克

铁                0.60～3.60克

锰                0.20～0.50克

锌                0.002～0.10克

余量为环烷酸根。