CN109852442A - 一种新型环保复和柴油 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型环保合成柴油的制备方法,主要解决船用柴油、工程机械用油、非道路机械用柴油因为环保标准升级以后、原有催化柴油产能的充分利用问题，解决了非道路机械使用中排放污染严重的问题和传统柴油在发动机中燃烧不充分、产生大量CO₂、HC、NO_X、PM、固体污染物的问题，使发动机内减少积碳，达到自我清洁的效果。本发明的主要方法是：按比例将焦化柴油与催化柴油混合后加氢脱硫、加入燃烧催化剂在常温下混合均匀，静置8小时，待液体澄清后装罐，即为一种新型环保复合柴油。通过上述方法提高了燃油利用率、大大降低了污染物的排放，催化柴油找到了符合国家环保要求的用途，发挥了更大的社会效益和经济效益。

Description

一种新型环保复和柴油

技术领域

本发明涉及一种新型环保复和柴油的制备方法，属于石油化工技术领域。

背景技术

我国是柴油消费大国，据国家统计局最新数据显示，2017年中国柴油表观消费量为23015万吨，同比增加6.7%。随着相关行业如农、林、渔、电力和交通运输等行业的快速发展，柴油消费量逐年升高，随着能源需求量日益攀升，石油价格一路攀涨。甚至冬季很多省份出现“柴油荒”资源紧缺情况，寻求新型复合柴油已经势在必行。我国是一个贫油、少气而煤炭资源相对丰富的国家，截至2017年，我国石油可采储量剩余已不足22亿吨。从资源禀赋与消费结构来看，煤炭是我国中长期组重要最可靠的一次能源，在我国工业发展中的地位无可替代。2017年全国煤炭产量超过35亿吨，是世界头号产煤大国，占世界总产量的近一半。如何利用好相对较多的煤炭资源，降低工业生产中是有依存度，是我国能源利用中必须解决好的关键问题之一。

焦化柴油中苯并噻吩的含量很高，安定性较差，焦化柴油中的硫化物和碱性氧化物含量较高，即使采取加氢处理措施也很难将其中的硫化物和氮化物深度脱除。国内对柴油的硫含量有一定要求，氮化物的存在既影响柴油的安定性，同时也会对环境造成较大污染。随着人们环保意识的增强，减少硫氮排放量降低污染的呼声越来越高，为了响应国家的号召和实现企业效益的最大化，开发能耗低、污染小的脱硫脱氮技术是一种必然趋势。采用氧化萃取法脱除硫化物和氮化物具有选择性高、两相分离速度快、分离效果好、燃料油收率高、萃取剂损失少、易再生且再生后性能稳定、不产生二次污染、价格低廉等优点。

与汽油机相比，柴油机具有压缩比大、热效率高、燃油经济性好、CO_X和烃类排放低量低等优点，在汽车领域得到越来越广泛的应用。由于组成柴油的烃分子量较大，在内燃机工作时柴油的燃烧率不够高，因此柴油机排放的的颗粒污染物较多，柴油机的工作温度较高，其NO_X的形成和排放也是制约其发展的因素。

柴油用于柴油发动机 ,因其热效率高 ,是动力燃料中热能有效利用率最高的理想燃料。在大体相同的条件下柴油发动机比汽油机能耗低 ,而且柴油的生产成本比汽油低,安全性较好。现在不仅用于大中型动力机械 ,也大量用在中小型动力机械。柴油作为一种重要的燃料在生产和生活中占有越来越重要的地位。但柴油在贮存过程中颜色会逐渐变深,安定性变差 ,燃用这种柴油的车辆易造成过滤系统堵塞 ,引起燃油系统故障。而焦化柴油是柴油馏分油中质量最差的一种，因此需要对焦化柴油进行精制 ,以除去焦化柴油中的不安定性组分。为了研究、探索更好的焦化柴油精制方法 ,有必要对影响其安定性的各项因素进行考察和认定。焦化柴油中含有不安定性组分 ,可能主要是硫化合物、氮化合物、烯烃、二烯烃、稠环芳烃、酚类、胶质、沥青质等非烃化合物以及微量金属等。

十六烷值是柴油燃烧性能的重要指标。随着是有资源的日益减少，原油有重质化的趋势。近年来，随着重油深度加工的发展，裂化柴油的产量大幅度增加，而直馏柴油产量减少，柴油的十六烷值不断下降。而各炼油企业普遍采用催化裂化等二次加工工艺以提高轻质油的收率，导致柴油的十六烷值总体下降。目前，我国催化裂化柴油的十六烷值仅为20-25，只能与直馏柴油调配使用。但是，由于直馏柴油的产量有限，使得我国市售柴油十六烷值普遍达不到要求，部分柴油十六烷值仅为40。而我国现行标准《车用柴油》（GB19147-2009）要求，十六烷值不小于49（S<0.035%）。因而亟需改进二次加工柴油的燃烧性能、提高十六烷值。

据统计，全球城市废气的80%-90%来自于机动车辆排放的尾气，其中非道路移动机械更是尾气排放的主要来源。非道路移动源主要分为农用机械、农用运输车、工业机械、工程机械、船舶、火车和飞机等7类。与道路移动源比，非道路移动源机械以柴油和重油为主要燃料，具有技术水平低、使用年限长、耗油量高、维护率低和污染物单机排放较大等特点。尾气排放中的NO_X、PM的排放量较高，对区域空气质量和人体健康影响较大。美国和欧洲的相关研究表明，随着道路机动车排放控制成效的日益显著，非道路污染源正逐渐成为重要的大气污染排放源，对空气中氮氧化物和细颗粒物的贡献较大。我国有学者对中国人为源颗粒物排放清单的统计研究中，道路移动源颗粒物排放为19.5万吨，而非道路移动源为21.7万吨，可见非道路移动源已逐渐成为影响我国空气质量的重要贡献源。

随着我国经济发展、机动车辆越来越多，导致大气、尤其是城市空气的污染。当前，我国采用了多种机动车辆节油与减少尾气中有害物质排放量的技术和装置，如触媒转换器，各种化学制剂的添加剂和清净剂，石油液化气、乙醇（酒精）新型燃料，电动汽车等等。但是这些技术与措施所达到的效果与国家治理空气污染、节约能源的总体目标和要求尚存着较大的差距。例如，净化燃料中的主要化学物质甲基叔丁基醚被用来减少一氧化碳的排放，但它却污染水源和几乎不能从水中排除，并被证实对人体会造成极大的致癌危险性。因此亟待开发新技术、新产品。

发明内容

本发明要解决的问题是，提供一种新式环保，制作简单，用于船舶、工程机械、非道路机械使用的复合柴油。

上述方案中催化柴油和焦化柴油先在装置中加氢脱硫至硫含量低于10ppm。

本发明的燃烧催化剂原料所采用的基于美国专利“PCT/US2006/061055”生产的固体燃烧催化剂和航空煤油均为购买所得，1kg航空煤油与0.8kg固体燃烧催化剂混合均匀得到发明中使用的燃烧催化剂。

为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：将催化柴油、焦化柴油在常温常压条件下混合均匀后加氢脱硫至硫含量低于10ppm，之后每吨燃料油加入1kg混合制作好的燃烧催化剂，静置8小时，待液体澄清后装罐。

表1新型环保复和柴油质量检测结果

具体实施方式

实验例1

常温常压下，40kg催化柴油与60kg焦化柴油混合搅拌均匀，在装置中加氢脱硫至硫含量低于10ppm，加入0.1kg燃烧催化剂，搅拌40分钟后静置8小时，待液体澄清即可装罐。

实验例2

常温常压下，50kg催化柴油与50kg焦化柴油混合搅拌均匀，在装置中加氢脱硫至硫含量低于10ppm，加入0.1kg燃烧催化剂，搅拌40分钟后静置8小时，待液体澄清即可装罐。

实验例3

常温常压下，80kg催化柴油与20kg焦化柴油混合搅拌均匀，在装置中加氢脱硫至硫含量低于10ppm，加入0.1kg燃烧催化剂，搅拌40分钟后静置8小时，待液体澄清即可装罐。

以上实施例仅用于说明本发明的优选实施方式，但本发明并不限于上述实施方案，在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内，被发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代和改进等，其均应涵盖本发明请求保护的技术方案范围之内。

上述样品在船舶和农用机械上使用时，动力性与加速性能与常规柴油无差异，燃烧效率明显提高，减少了约58%的尾气污染，同时显著提高了柴油的润滑性能。

Claims (5)

1.一种新型环保复和柴油的制备方法，其特征在于将催化柴油与焦化柴油混合后加氢脱硫至硫含量低于10ppm，与燃烧催化剂在常温常压下混合均匀，静置8小时，待液体澄清后装罐，即为新型的环保复合清洁柴油。

2.根据权利要求1所述的一种新型环保复合柴油的制备方法，其特征在于：催化柴油的比例为40%-90%，焦化柴油的比例为10%-60%。

3.根据权利要求1所述的一种新型环保复合柴油的制备方法，其特征在于：燃烧催化剂原料为美国专利号“PCT/US2006/061055”所生产的固体燃烧催化剂和航空煤油。

4.根据权利要求1或3所述的一种新型环保复合柴油的制备方法，其特征在于：每1kg航空煤油加入0.8kg固体燃烧催化剂混合均匀后即得到燃烧催化剂。

5.根据权利要求1所述的一种新型环保复合柴油的制备方法，其特征在于：每1000kg混合加氢脱硫后的催化柴油和焦化柴油加入0.1-1.2kg燃烧催化剂。