CN111575067A - 一种节能源清洁环保燃料油及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种节能源清洁环保燃料油，包括如下原料制成：基础油、石油磺酸钙、二茂铁、甲缩醛改性剂、正丁醇、乙二醇、橡胶溶胀抑制剂、甲醇、植物油酸和正辛醇。本发明制备的燃料油热值高，性能稳定，排放清洁，不易挥发，无烟无味无毒，能够充分达到燃烧中的温度要求，可以合理利用废弃的油品，节约了现有的能源；本发明制备的燃料油适用于各类柴油燃烧机，应用于陶瓷炉、石灰炉、干燥炉、蒸汽锅炉、煅烧炉、熔化炉、烧结炉、蒸汽锅炉，加热炉及各种轻重型冶炼工业窑炉及发电设备等，设备无需任何改造，燃烧无残渣残留，使锅炉燃烧排放的尾气更加清洁，尾气排放PM2.5达到国家标准，降低了对环境的污染。

Description

一种节能源清洁环保燃料油及其制备方法
技术领域
本发明属于液体燃料技术领域，具体涉及一种节能源清洁环保燃料油及其制备方法。
背景技术
燃料大多是矿物煤矿物渣，这些传统的燃料不仅资源有限，而且价格较高，在使用过程中会产生大量的有害气体、液体和固体，造成环境的破坏。柴油一直是我国紧缺的燃料，特别是在冬季和农忙季节更加突出，为了解决柴油紧缺问题，目前出现了很多甲醇柴油。甲醇作为柴油机的替代燃料具有以下特点：①甲醇分子质量小、分子结构简单，甲醇含氧量达50％，化学当量比柴油低，C/H原子比较小，其着火极限较柴油着火极限宽，所以其燃烧速度快，有利于降低碳烟排放。②甲醇的沸点和凝固点均较低。前者可使燃料一空气混合气形成较快，且比较均匀，有利于完全燃烧；后者可保证发动机在低温下工作。③甲醇的热值虽然约为柴油的46％，但是在理论空燃比下，单位质量的甲醇一空气混合的热值与石油燃料混合气的热值相当。④甲醇的气化潜热是柴油的3倍多。在形成混合气时，会降低进气温度，从而提高充气系数，在一定程度上可改善发动机的燃烧，提高热效率，降低进气温度也可以抑制NO，和碳烟的形成。⑤甲醇最小着火能量较低，燃烧时火焰的传播速度较快，这些均对燃烧十分有利。
但是现有的甲醇柴油对低温相分离和遇水相变分离问题还存在明显的差距，理化性能指标不稳定，不能完全达到发动机用。
鉴于以上原因，特提出本发明。
发明内容
为了解决现有技术存在的以上问题，本发明提供了一种节能源清洁环保燃料油及其制备方法，本发明制备的燃料油热值高，性能稳定，排放清洁，不易挥发，无烟无味无毒，能够充分达到燃烧中的温度要求，能够合理处理掉废弃的油品，又节约了现有的能源。
本发明的第一目的，提供了一种节能源清洁环保燃料油，包括如下原料制成：基础油、石油磺酸钙、二茂铁、甲缩醛改性剂、正丁醇、乙二醇、橡胶溶胀抑制剂、甲醇、植物油酸和正辛醇。
二茂铁具有消烟助燃的作用，也可以促进一氧化碳成为二氧化碳的作用，在燃烧中可提高燃烧热、增加功率而达到节能和减少大气污染的效果，可减少烟的生成和喷嘴积碳。
石油磺酸钙主要起到清净分散积碳的作用，它为表面活性物质，可阻止和减轻内燃机零件上积碳，防止活塞环粘滞，延长发动机和机油的使用期限。
正丁醇起到油品助燃，清净的油品的作用，乙二醇提高油品的闪点，植物油酸和正辛醇对油起到提高粘度和浸透的作用，提高油品的质量和颜色。
进一步的，按照重量份，包括如下原料制成：基础油50-80份、石油磺酸钙1-5份、二茂铁0.6-1.0份、甲缩醛改性剂5-10份、正丁醇5-10份、乙二醇5-10份、橡胶溶胀抑制剂0.08-.010份、甲醇30-60份、植物油酸10-30份和正辛醇10-30份。
进一步的，按照重量份，包括如下原料制成：基础油60-70份、石油磺酸钙2-3份、二茂铁0.7-0.9份、甲缩醛改性剂7-8份、正丁醇7-8份、乙二醇7-8份、橡胶溶胀抑制剂0.085-0.095份、甲醇40-50份、植物油酸15-25份和正辛醇15-25份。
进一步的，按照重量份，包括如下原料制成：基础油65份、石油磺酸钙2.5份、二茂铁0.8份、甲缩醛改性剂7.5份、正丁醇7.5份、乙二醇7.5份、橡胶溶胀抑制剂0.08份、甲醇45份、植物油酸20份和正辛醇20份。
进一步的，所述的基础油为蒸油、炼油厂所剩一线二线油、循环油或废品油，所述的蒸油为各种废处理油、地沟油、废机油或各种废柴油混合经高温蒸馏所产出的油品。
本发明的第二目的，提供了一种所述的节能源清洁环保燃料油的制备方法，所述的方法包括如下步骤：
(1)按照各原料的重量分别称取备用；
(2)将二茂铁和甲缩醛改性剂混合搅拌溶解均匀，得到混合物A；
(3)将正丁醇、乙二醇、橡胶溶胀抑制剂依次加入容器中，搅拌混合均匀，得到混合物B；
(4)将石油磺酸钙、混合物A和混合物B搅拌混合均匀，得到混合物C；
(5)将基础油与混合物C搅拌均匀，再加入甲醇搅拌，静置后加入植物油酸和正辛醇，得到所述的节能源清洁环保燃料油。
进一步的，步骤(2)中搅拌速率为80-120rpm，搅拌时间为20-30min。
进一步的，步骤(3)中搅拌速率为60-80rpm，搅拌时间为10-20min。
进一步的，步骤(4)中搅拌速率为90-100rpm，搅拌时间为15-25min。
进一步的，步骤(5)中基础油与混合物C搅拌时间为3-7min，搅拌速率为70-80rpm。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明制备的燃料油热值高，性能稳定，排放清洁，不易挥发，无烟无味无毒，能够充分达到燃烧中的温度要求，采用基础油作为主要的原料，本发明的基础油为蒸油、炼油厂所剩一线二线油、循环油或废品油，所述的蒸油为各种废处理油、地沟油、废机油或各种废柴油混合经高温蒸馏所产出的油品，可以合理利用废弃的油品，节约了现有的能源；
(2)本发明制备的燃料油适用于各类柴油燃烧机，应用于陶瓷炉、石灰炉、干燥炉、蒸汽锅炉、煅烧炉、熔化炉、烧结炉、蒸汽锅炉，加热炉及各种轻重型冶炼工业窑炉及发电设备等，设备无需任何改造，燃烧无残渣残留，使锅炉燃烧排放的尾气更加清洁，尾气排放PM2.5达到国家标准，降低了对环境的污染；
(3)本发明的制备方法简单，成本较低，不需要严格的条件控制，利于大规模生产。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
以下实施例中的橡胶溶胀抑制剂的生产厂家均为济南星火石油化工有限公司。
实施例1
本实施例的一种节能源清洁环保燃料油，包括如下原料制成：基础油50kg、石油磺酸钙1kg、二茂铁0.6kg、甲缩醛改性剂5kg、正丁醇5kg、乙二醇5kg、橡胶溶胀抑制剂0.08kg、甲醇30kg、植物油酸10kg和正辛醇10kg，其中，基础油为地沟油经高温蒸馏得到的。
本实施例的节能源清洁环保燃料油的制备方法包括如下步骤：
(1)按照各原料的重量分别称取备用；
(2)将二茂铁和甲缩醛改性剂混合搅拌溶解均匀，搅拌速率为80rpm，搅拌时间为30min，得到混合物A；
(3)将正丁醇、乙二醇、橡胶溶胀抑制剂依次加入容器中，搅拌混合均匀，搅拌速率为60rpm，搅拌时间为20min，得到混合物B；
(4)将石油磺酸钙、混合物A和混合物B搅拌混合均匀，搅拌速率为90rpm，搅拌时间为25min，得到混合物C；
(5)将基础油与混合物C搅拌均匀，搅拌时间为3min，搅拌速率为80rpm，再加入甲醇搅拌，静置后加入植物油酸和正辛醇，得到所述的节能源清洁环保燃料油。
实施例2
本实施例的一种节能源清洁环保燃料油，包括如下原料制成：基础油60kg、石油磺酸钙2kg、二茂铁0.7kg、甲缩醛改性剂7kg、正丁醇7kg、乙二醇7kg、橡胶溶胀抑制剂0.085kg、甲醇40kg、植物油酸15kg和正辛醇15kg，其中，基础油为炼油厂所剩一线油。
本实施例的节能源清洁环保燃料油的制备方法包括如下步骤：
(1)按照各原料的重量分别称取备用；
(2)将二茂铁和甲缩醛改性剂混合搅拌溶解均匀，搅拌速率为90rpm，搅拌时间为27min，得到混合物A；
(3)将正丁醇、乙二醇、橡胶溶胀抑制剂依次加入容器中，搅拌混合均匀，搅拌速率为65rpm，搅拌时间为18min，得到混合物B；
(4)将石油磺酸钙、混合物A和混合物B搅拌混合均匀，搅拌速率为93rpm，搅拌时间为22min，得到混合物C；
(5)将基础油与混合物C搅拌均匀，搅拌时间为4min，搅拌速率为78rpm，再加入甲醇搅拌，静置后加入植物油酸和正辛醇，得到所述的节能源清洁环保燃料油。
实施例3
本实施例的一种节能源清洁环保燃料油，包括如下原料制成：基础油65kg、石油磺酸钙2.5kg、二茂铁0.8kg、甲缩醛改性剂7.5kg、正丁醇7.5kg、乙二醇7.5kg、橡胶溶胀抑制剂0.09kg、甲醇45kg、植物油酸20kg和正辛醇20kg，其中，基础油为炼油厂所剩一线油。
本实施例的节能源清洁环保燃料油的制备方法包括如下步骤：
(1)按照各原料的重量分别称取备用；
(2)将二茂铁和甲缩醛改性剂混合搅拌溶解均匀，搅拌速率为100rpm，搅拌时间为25min，得到混合物A；
(3)将正丁醇、乙二醇、橡胶溶胀抑制剂依次加入容器中，搅拌混合均匀，搅拌速率为70rpm，搅拌时间为15min，得到混合物B；
(4)将石油磺酸钙、混合物A和混合物B搅拌混合均匀，搅拌速率为95rpm，搅拌时间为20min，得到混合物C；
(5)将基础油与混合物C搅拌均匀，搅拌时间为5min，搅拌速率为75rpm，再加入甲醇搅拌，静置后加入植物油酸和正辛醇，得到所述的节能源清洁环保燃料油。
实施例4
本实施例的一种节能源清洁环保燃料油，包括如下原料制成：基础油70kg、石油磺酸钙3kg、二茂铁0.9kg、甲缩醛改性剂8kg、正丁醇8kg、乙二醇8kg、橡胶溶胀抑制剂0.010kg、甲醇50kg、植物油酸25kg和正辛醇25kg，其中，基础油为废机油经高温蒸馏得到的。
本实施例的节能源清洁环保燃料油的制备方法包括如下步骤：
(1)按照各原料的重量分别称取备用；
(2)将二茂铁和甲缩醛改性剂混合搅拌溶解均匀，搅拌速率为110rpm，搅拌时间为23min，得到混合物A；
(3)将正丁醇、乙二醇、橡胶溶胀抑制剂依次加入容器中，搅拌混合均匀，搅拌速率为75rpm，搅拌时间为12min，得到混合物B；
(4)将石油磺酸钙、混合物A和混合物B搅拌混合均匀，搅拌速率为98rpm，搅拌时间为18min，得到混合物C；
(5)将基础油与混合物C搅拌均匀，搅拌时间为6min，搅拌速率为73rpm，再加入甲醇搅拌，静置后加入植物油酸和正辛醇，得到所述的节能源清洁环保燃料油。
实施例5
本实施例的一种节能源清洁环保燃料油，包括如下原料制成：基础油80kg、石油磺酸钙5kg、二茂铁1.0kg、甲缩醛改性剂10kg、正丁醇10kg、乙二醇10kg、橡胶溶胀抑制剂0.095kg、甲醇60kg、植物油酸30kg和正辛醇30kg，其中，基础油为循环油。
本实施例的节能源清洁环保燃料油的制备方法包括如下步骤：
(1)按照各原料的重量分别称取备用；
(2)将二茂铁和甲缩醛改性剂混合搅拌溶解均匀，搅拌速率为120rpm，搅拌时间为20min，得到混合物A；
(3)将正丁醇、乙二醇、橡胶溶胀抑制剂依次加入容器中，搅拌混合均匀，搅拌速率为80rpm，搅拌时间为180min，得到混合物B；
(4)将石油磺酸钙、混合物A和混合物B搅拌混合均匀，搅拌速率为100rpm，搅拌时间为15min，得到混合物C；
(5)将基础油与混合物C搅拌均匀，搅拌时间为7min，搅拌速率为70rpm，再加入甲醇搅拌，静置后加入植物油酸和正辛醇，得到所述的节能源清洁环保燃料油。
对比例1
本对比例制备的燃料油与实施例1均相同，不同之处，不添加二茂铁。
试验例1
分别将实施例1-5和对比例1制备的燃料油和市售的柴油进行对比，结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002497796030000081
从表1中可以看出，本发明制备的环保燃料油热值与市售的柴油相差不多，燃烧稳定，各组分的相容性好，提高了燃烧热值，炉灰含量明显低于市售柴油，可以替代柴油作为燃料油使用，不添加二茂铁制备的燃料油的热值降低，燃烧稳定性降低，炉灰含量升高，这也是由于二茂铁具有消烟助燃的作用，也可以促进一氧化碳成为二氧化碳的作用，在燃烧中可提高燃烧热、增加功率而达到节能和减少大气污染的效果，可减少烟的生成和喷嘴积碳。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种节能源清洁环保燃料油，其特征在于，包括如下原料制成：基础油、石油磺酸钙、二茂铁、甲缩醛改性剂、正丁醇、乙二醇、橡胶溶胀抑制剂、甲醇、植物油酸和正辛醇。
2.根据权利要求1所述的一种节能源清洁环保燃料油，其特征在于，按照重量份，包括如下原料制成：基础油50-80份、石油磺酸钙1-5份、二茂铁0.6-1.0份、甲缩醛改性剂5-10份、正丁醇5-10份、乙二醇5-10份、橡胶溶胀抑制剂0.08-0.10份、甲醇30-60份、植物油酸10-30份和正辛醇10-30份。
3.根据权利要求2所述的一种节能源清洁环保燃料油，其特征在于，按照重量份，包括如下原料制成：基础油60-70份、石油磺酸钙2-3份、二茂铁0.7-0.9份、甲缩醛改性剂7-8份、正丁醇7-8份、乙二醇7-8份、橡胶溶胀抑制剂0.085-0.095份、甲醇40-50份、植物油酸15-25份和正辛醇15-25份。
4.根据权利要求3所述的一种节能源清洁环保燃料油，其特征在于，按照重量份，包括如下原料制成：基础油65份、石油磺酸钙2.5份、二茂铁0.8份、甲缩醛改性剂7.5份、正丁醇7.5份、乙二醇7.5份、橡胶溶胀抑制剂0.09份、甲醇45份、植物油酸20份和正辛醇20份。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的节能源清洁环保燃料油，其特征在于，所述的基础油为蒸油、炼油厂所剩一线二线油、循环油或废品油，所述的蒸油为各种废处理油、地沟油、废机油或各种废柴油混合经高温蒸馏所产出的油品。
6.一种权利要求1-5任意一项所述的节能源清洁环保燃料油的制备方法，其特征在于，所述的方法包括如下步骤：
(1)按照各原料的重量分别称取备用；
(2)将二茂铁和甲缩醛改性剂混合搅拌溶解均匀，得到混合物A；
(3)将正丁醇、乙二醇、橡胶溶胀抑制剂依次加入容器中，搅拌混合均匀，得到混合物B；
(4)将石油磺酸钙、混合物A和混合物B搅拌混合均匀，得到混合物C；
(5)将基础油与混合物C搅拌均匀，再加入甲醇搅拌，静置后加入植物油酸和正辛醇，得到所述的节能源清洁环保燃料油。
7.根据权利要求6所述的节能源清洁环保燃料油的制备方法，其特征在于，步骤(2)中搅拌速率为80-120rpm，搅拌时间为20-30min。
8.根据权利要求6所述的节能源清洁环保燃料油的制备方法，其特征在于，步骤(3)中搅拌速率为60-80rpm，搅拌时间为10-20min。
9.根据权利要求6所述的节能源清洁环保燃料油的制备方法，其特征在于，步骤(4)中搅拌速率为90-100rpm，搅拌时间为15-25min。
10.根据权利要求6所述的节能源清洁环保燃料油的制备方法，其特征在于，步骤(5)中基础油与混合物C搅拌时间为3-7min，搅拌速率为70-80rpm。
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