TWI681050B - 高醇汽柴鍋爐燃料添加劑 - Google Patents

Abstract

一種高醇汽柴鍋爐燃料添加劑，係一基礎添加劑包含助溶劑為異丁醇，其重量份為14~25份；增溶劑為吐溫80，其重量份為8~15份；腐蝕抑制劑為三乙醇胺，其重量份為4~8份；潤滑劑為油酸，其重量份為10~15份；清淨分散劑為2-6-二叔丁基-4-甲酚，重量份為4~8份；防凍劑為甘油，其重量份為2~6份；增氧劑為硝酸鉀，其重量份為0.5~2份；穩定劑為乙炔基甲醇，其重量份為4~8份；轉氫劑為水，其重量份為2~5份；加熱劑為雜醇，其重量份為15~28份；動力促進劑為異丙醇，其重量份為2~7份；該基礎添加劑具有通用性好、互溶性高、動力性強、冷啟動好、替代性好及環保性佳等優點。

Description

高醇汽柴鍋爐燃料添加劑

本發明係關於一種燃料的技術領域，特別是指可應用於動力設備或鍋爐設備的高醇汽柴鍋爐燃料添加劑。

近年來，面臨著石油能源危機和環境污染兩大問題。因此，各國皆積極尋求和發展清潔能源。目前已有利用工業甲醇或燃料甲醇，加變性醇添加劑，與現有汽油(或組分油)，按一定體積(或重量比)，經嚴格科學工藝調配製成的一種新型清潔燃料。它可以部分或完全替代汽油或柴油內燃機，甚至作為鍋爐燃燒所需的燃料。

例如中國授權公告CN103865592號發明專利揭示一種甲醇汽油，其中甲醇質量占比為73-75%，其餘占比則由包括各類型的添加劑。又中國授權公告CN104263430號揭示一種M30甲醇汽油添加劑，該專利前案揭示多種用於M30甲醇汽油的添加劑成分及質量占比。其次，中國專利授權公告CN101671582號揭示一種車用低比例甲醇柴油及其製備方法；以及中國專利授權102757828號揭示一種環保甲醇柴油燃料及製備方法。

由於甲醇汽油與甲醇柴油的成分不同，所以各自採用的添加劑的成份也不相同。因此有需要積極開發可以共同的基礎添加劑，藉此提高使用該添加劑的方便性，以及提高應用的廣泛性。

本發明的目係在於提供一種高醇汽柴鍋爐燃料添加劑，其具有能夠提高通用性、互溶性、動力性、環保性及替代性外，更能解決對低溫冷開機困難、對金屬腐蝕強、易生成沉積物质及安全性差的問题。

本發明採用以下技方案：一種高醇汽柴鍋爐燃料添加劑，係一基礎添加劑包含助溶劑、增溶劑、腐蝕抑制劑、潤滑劑、清淨分散劑、防凍劑、增氧劑、穩定劑、轉氫劑、加熱劑及動力促進劑。該基礎添加劑可再搭配其他成份形成特定的添加劑用以混入汽油、甲醇燃料、柴油燃料或鍋爐燃料。

該基礎添加劑的該助溶劑為異丁醇，其重量份為14~25份；該增溶劑為吐溫80，其重量份為8~15份；該腐蝕抑制劑為三乙醇胺，其重量份為4~8份；該潤滑劑為油酸，其重量份為10~15份；該清淨分散劑為2-6-二叔丁基-4-甲酚，其重量份為4~8份；該防凍劑為甘油，其重量份為2~6份；該增氧劑為硝酸鉀，其重量份為0.5~2份；該穩定劑為乙炔基甲醇，其重量份為4~8份；該轉氫劑為水，其重量份為2~5份；該加熱劑為雜醇，其重量份為15~28份；該動力促進劑為異丙醇，其重量份為2~7份。

該基礎添加劑加入一助燃劑、一增能劑、一甲醇熱值劑及一抗堵塞劑混合成一汽油添加配方用以加入該汽油內，其中：該基礎添加劑重量為80~100份；該助燃劑為丙酮，其重量份為1~5份；該增能劑為四氫呋喃，其重量份1~5；該甲醇熱值劑為甲醯胺，其重量份為1~5份；該抗堵塞劑為脂肪醇聚氧乙烯，其重量份為1~5份。

該基礎添加劑加入一燃燒催化劑、一殘物引出劑、一熱值增加劑、一助燃劑、一燃燒促進劑、一增能劑、一甲醇熱值劑、一冷啟動/蒸汽調節 劑及一抗堵塞劑混合成一甲醇添加配方用以加入該甲醇燃料，其中：該基礎添加劑重量份為55~80份；該燃燒催化劑為醋酸鋅，其重量份為1~4份；該殘物引出劑為二氯甲烷，其重量份為1~4份；該熱值增加劑為石油醚，其重量份為10~20份；該助燃劑為丙酮，其重量份為1~5份；該燃燒促進劑為二茂鐵，其重量份為1~5份；該增能劑為四氫呋喃，其重量份為1~5份；該甲醇熱值劑為甲醯胺，其重量份為1~5份；該冷啟動/蒸汽調節劑為叔丁醇，其重量份為1~5份；該抗堵塞劑為烏洛托品，其重量份為1~5份。

該基礎添加劑加入一表面活性劑、一16烷值改進劑、一變性/催化劑、一抗磨劑、一乳化劑、、一柴油燃燒增強劑及一粘度改進劑混合成一柴油添加配方用以加入該柴油燃料內，其中該基礎添加劑重量份為30~40份；該表面活性劑為脂肪酸酯，其重量份為10~15份；該16烷值改進劑為硝酸異辛酯，其重量份為2~5份；該變性/催化劑為丁酮，其重量份為3~8份；該抗磨劑為聚乙二醇，其重量份為3~8份；該乳化劑為碳十二醇或正辛醇，其重量份為5~10份；該柴油燃燒增強劑為d-萜二烯，其重量份為10~15份；該粘度改進劑為乙酸乙酯，其重量份為10~15份。

該基礎添加劑加入一甲醇熱值劑、一轉氫劑、一助燃劑、一增能劑及一抗堵塞劑混合成一鍋爐添加配方用以加入該鍋爐燃料內，其中該基礎添加劑重量份為55~70份；該甲醇熱值劑為甲醯胺，其重量份為2~5份；該轉氫劑為水，其重量份為1200~1500份；該助燃劑為丙酮，其重量份為2~10份；該增能劑為四氫呋喃，其重量份為2~10份；該抗堵塞劑為脂肪醇聚氧乙烯，其重量份為2~8份。

本發明具有以下效益：(1)在以汽油為燃料的汽車上使用，可按任意比例與國標92~98車用汽油互溶，以及可按任何比例與甲醇燃料互溶，不影響汽車發動機正常工作；(2)能夠有效預防和消除汽車部件的積炭形成，有利於疏通油路，延長車輛發動機壽命，增強動力；(3)能以大比例形式加入汽油提供動力，滿足具有良好替代性的功效；(4)品質穩定且存放期長；(5)無腐蝕性且安全性高。

下方所述為本發明所揭示的高醇汽柴鍋爐燃料添加劑係以助溶劑、增溶劑、腐蝕抑制劑、潤滑劑、清淨分散劑、防凍劑、增氧劑、穩定劑、轉氫劑、加熱劑及動力促進劑混成一基礎添加劑。該基礎添加劑係可用以混入汽油、甲醇燃料、柴油燃料或鍋爐燃料，藉此降低各種燃料的使用量。值得注意的是，各燃料與該添加劑的混合燃料的燃燒效率、提供的動力及廢氣排放，皆與各燃料單獨燃燒及使用的情形相當，甚至更優於各燃料單獨燃燒及使用。其次，以下所揭示各成份可由相同性質的成份取代；另外，所揭示各成份間的配比可依環境不同而有所適當調整。

該基礎添加劑的各成分及其重量份為：該助溶劑為異丁醇，其重量份為14~25份；該增溶劑為吐溫80，其重量份為8~15份；該腐蝕抑制劑為三乙醇胺，其重量份為4~8份；該潤滑劑為油酸，其重量份為10~15份；該清淨分散劑為2-6-二叔丁基-4-甲酚，其重量份為4~8份；該防凍劑為甘油，其重量份為2~6份；該增氧劑為硝酸鉀，其重量份為0.5~2份；該穩定劑為乙炔基甲醇，其重量份為4~8份；該轉氫劑為水，其重量份為2~5份；該加熱劑為雜醇，其重量份為15~28份；該動力促進劑為異丙醇，其重量份為2~7份。

該基礎添加劑各成分的較佳重量份可如下表所示：

一汽油添加配方係上述的該基礎添加劑加入一助燃劑、一增能劑、一甲醇熱值劑及一抗堵塞劑混合而成用以加入該汽油內，其中：該基礎添加劑重量為80~100份；該助燃劑為丙酮，其重量份為1~5份；該增能劑為四氫呋喃，其重量份1~5；該甲醇熱值劑為甲醯胺，其重量份為1~5份；該抗堵塞劑為脂肪醇聚氧乙烯，其重量份為1~5份。

該汽油添加配方各成分的較佳重量份可如下表所示：

值得注意的是，該汽油添加配方可與任何型式的汽油以任何比例加以混合使用。

一甲醇添加配方係上述的該基礎添加劑加入一燃燒催化劑、一殘物引出劑、一熱值增加劑、一助燃劑、一燃燒促進劑、一增能劑、一甲醇熱值 劑、一冷啟動/蒸汽調節劑及一抗堵塞劑混合而成用以加入該甲醇燃料，其中該基礎添加劑重量份為55~80份；該燃燒催化劑為醋酸鋅，其重量份為1~4份；該殘物引出劑為二氯甲烷，其重量份為1~4份；該熱值增加劑為石油醚，其重量份為10~20份；該助燃劑為丙酮，其重量份為1~5份；該燃燒促進劑為二茂鐵，其重量份為1~5份；該增能劑為四氫呋喃，其重量份為1~5份；該甲醇熱值劑為甲醯胺，其重量份為1~5份；該冷啟動/蒸汽調節劑為叔丁醇，其重量份為1~5份；該抗堵塞劑為烏洛托品，其重量份為1~5份。

該甲醇添加配方各成分的較佳重量份可如下表所示：

舉例而言，本實施例所揭示的該甲醇添加配方與甲醇燃料的混合使用，可以再添加適當量的轉氫劑，其中該甲醇燃料重量份為900~1000份；該甲醇添加配方重量份為8~12份；該轉氫劑為水，其重量份為55~70份。

該甲醇添加配方、該甲醇燃料及該轉氫劑的較佳重量份可如下表所示：

一柴油添加配方係上述的該基礎添加劑加入一表面活性劑、一16烷值改進劑、一變性/催化劑、一抗磨劑、一抗爆劑、一乳化劑、一柴油燃燒增強劑、一粘度改進劑及一防水劑混合而成用以加入該柴油燃料內，其中該基礎添加劑重量份為30~40份；該表面活性劑為脂肪酸酯，其重量份為10~15份；該16烷值改進劑為硝酸異辛酯，其重量份為2~5份；該變性/催化劑為丁酮，其重量份為3~8份；該抗磨劑為聚乙二醇，其重量份為3~8份；抗爆劑為液化二甲醚，其重量份為2~5份；該乳化劑為碳十二醇或正辛醇，其重量份為5~10份；該柴油燃燒增強劑為d-萜二烯，其重量份為10~15份；該粘度改進劑為乙酸乙酯，其重量份為10~15份；該防水劑為月桂醇，其重量份為2~12份。

該柴油添加配方各成分的較佳重量份可如下表所示：

一鍋爐添加配方係上述的該基礎添加劑加入一甲醇熱值劑、一轉氫劑、一助燃劑、一增能劑及一抗堵塞劑混合而成用以加入該鍋爐燃料內，其中：該基礎添加劑重量份為55~70份；該甲醇熱值劑為甲醯胺，其重量份為2~5份；該轉氫劑為水，其重量份為1200~1500份；該助燃劑為丙酮，其重量份為2~10份；該增能劑為四氫呋喃，其重量份為2~10份；該抗堵塞劑為脂肪醇聚氧乙烯，其重量份為2~8份。

以該鍋爐燃料重量份18600份，該鍋爐添加配方重量份1400份為例，該鍋爐添加配方的各成分較佳重量份及對應該鍋爐燃料的重量份可如下表所示：

關於本實施例所揭示的各項成分的功能說明如下：助溶劑，係用以解決了醇基燃料與油混合的分層相溶性問題，提高醇基燃料的低溫性能，改善燃料冷開機，提高抗震防爆、抑制飽和蒸汽壓， 解決高溫氣阻問題。

穩定劑，係用以使各成分長時間不分層，使甲醇汽油達到較好的互溶效果；提高添加劑的抗爆性，防止在低溫形成冰晶，堵塞噴油孔發生，可以控制燃料的燃速，具有一次燃燒，多次放熱，熱量倍放的功能，由此確保甲醇燃料在燃燒過程中持續釋放較高熱量。

增溶劑，係用以使得甲醇汽油於使用中不分層，燃燒效果好，排出的一氧化碳和氮氧化合物濃度低。

腐蝕仰制劑，係具有消解和綜合酸類，抗腐蝕的功效，據此可提高設備的使用壽命。

潤滑劑，係用以避過氧化有機物的產生以及防止噴嘴積碳。

燃燒催化劑，係可促進燃料完全燃燒及釋放最大的燃料能量。含有多種金屬鹽化合物，在發動機運轉溫度下的汽缸裡，具有發生劇烈分解催化功能，容易被火花點火，促使發動機易起動。

殘物引出劑，係用以解決了金屬鹽燃燒產物的殘留問題，在燃燒過程中與金屬氧化物反應，生成一種能在高溫下氣化並容易揮發的金屬齒化物，在氣體狀態隨廢氣排出缸外，從而解決了沉積問題。

熱值增加劑，係用以調整沸點及增加熱值，藉此可增加蒸發量及增加氣化，進而提高使用效率，有利於降低油耗；此外醚和高碳醇的混合能解決冷起動困難問題，以及達到增壓與閃點調節的功效。

助燃劑，其主要是增加氧化，使燃燒速度加快，易點燃，火焰分散快，與油混合有明顯的促進作用，增加氧化，使燃燒速度加快及提高燃燒效率，進而達到排放量少的效果，此外還有增壓及閃點調節的功效。

燃燒促進劑，係用以消除煙塵，減少積炭，疏通管路，提高火焰清晰度，使燃料得到充分利用。此外還可用以助燃、減少積碳及催化活性作用，使燃料燃燒時產生大量烴游離基，使氧化速度加快，從而使燃料完全燃燒，達到節油的目的。另外可以提高甲醇柴油添加劑的動力性能，起到助燃和減少噴嘴積碳的作用、消除煙塵、疏通管路以及提高火焰清晰度的功效。

增氧劑，係能產生氧氣而增進燃料的充分氧化燃燒。

增能劑，係用以提高汽油和柴油的燃燒率，並可消除氣阻現象，增強汽車的冷開機性能。

甲醇熱值劑，使新型的多用途環保型甲醇基替代燃料燃燒熱值更高，以確保在使用過程中可保持較高的燃燒溫度，克服高比例甲醇汽油冷起動困難、增加熱值及提高功率的效果。

冷啟動調節劑，係使甲醇汽油於使用中不分層，燃燒效果好，排出的一氧化碳和氮氧化合物濃度低，有利於解決氣阻問題，以及使甲醇汽油的運動粘度降低。

抗堵塞劑，具有使油箱內壁生成一薄膜層的作用防止汽車油箱中油污快速脫落，使油污慢慢溶化成稀糊狀，然後通過油泵濾網及濾清器進入發汽車發動機，燃燒後排出。

醚及高碳醇，係能解決冷起動困難問題。

動力促進劑，係用以提高辛烷值以及清潔的作用，能充分燃燒，提高發動機熱效率，增強動力，增加機動車輛行程，節約燃油，並可替代現在無鉛汽油中的致癌物質甲基叔丁基醚，減少有毒氣體的形成和排放。

根據以上說明內容，使用本發明所揭示添加劑無須改動加油站的 機器設備，更無須改動車輛發動機即可直接添加交叉使用。在以汽油為燃料的汽車上使用，可直接替代92~98汽油使用，或按任比例與現有汽油混合使用，且不影響汽車發動機正常工作。因此本發明所揭示添加劑具有通用、互溶性優好的優點。

本發明所揭示的添加劑與甲醇燃料、柴油燃料及鍋爐燃料混合使用於對應的設備或裝置，具有能有效地預防和消除積炭，有利疏通油路，延長裝置或設備的使用壽命；此外本實施例所揭示的添加劑的辛烷值高，抗爆性好，降低油耗噪音，具有高效動力節省燃油，可提高發動機的效率，具有動力性強的優點。

使用本實施例的甲醇燃料，其含氧量高，燃燒充分，故能有效地減少有害氣體排放，經檢測，其中CO的降低99.9%、HC的濃度小於3ppm，粒狀污染物濃度(mg/Nm3)約為14(標準值30)；二氧化硫濃度約7ppm；氮氧化合的濃度約55ppm；顯示各項指標均明顯落在合格值之內，因此滿足環保需求，能夠大幅改善生態環境。

本實施例所揭示的添加劑不含鹵化物、硝基化合物及含鐵、鉛等化合物，以及各組分均是無毒、微毒或低毒的物質，所以燃燒後排出的氣體清潔無害，有利於改善城市環境。

上述實施例僅為例示性說明本發明之技術及其功效，而非用於限制本發明。任何熟於此項技術人士均可在不違背本發明之技術原理及精神的情況下，對上述實施例進行修改及變化，因此本發明之權利保護範圍應如後所述之申請專利範圍所列。

Claims (8)

1. 一種高醇汽柴鍋爐燃料添加劑，係為一基礎添加劑，其包含助溶劑、增溶劑、腐蝕抑制劑、潤滑劑、清淨分散劑、防凍劑、增氧劑、穩定劑、轉氫劑、加熱劑及動力促進劑，該基礎添加劑用以混入汽油、甲醇燃料、柴油燃料或鍋爐燃料，其中：該助溶劑為異丁醇，其重量份為14~25份；該增溶劑為吐溫80，其重量份為8~15份；該腐蝕抑制劑為三乙醇胺，其重量份為4~8份；該潤滑劑為油酸，其重量份為10~15份；該清淨分散劑為2-6-二叔丁基-4-甲酚，其重量份為4~8份；該防凍劑為甘油，其重量份為2~6份；該增氧劑為硝酸鉀，其重量份為0.5~2份；該穩定劑為乙炔基甲醇，其重量份為4~8份；該轉氫劑為水，其重量份為2~5份；該加熱劑為雜醇，其重量份為15~28份；該動力促進劑為異丙醇，其重量份為2~7份。
2. 如申請專利範圍第1所述之高醇汽柴鍋爐燃料添加劑，其中該基礎添加劑的該助溶劑重量份為20份；該增溶劑重量份為12份；該腐蝕抑制劑重量份為6.7份；該潤滑劑重量份為12份；該清淨分散劑重量份為6.7份；該防凍劑重量份為4.7份；該增氧劑重量份為1.3份；該穩定劑重量份為6.7份；該轉氫劑重量份為3.3份；該加熱劑重量份為22.7份；該動力促進劑重量份為4份。
3. 如申請專利範圍第1或2所述之高醇汽柴鍋爐燃料添加劑，更包含一助燃劑、一增能劑、一甲醇熱值劑及一抗堵塞劑加入該基礎添加劑混合成一汽油添加配方用以加入該汽油內，其中：該基礎添加劑重量為80~100份；該助燃劑為丙酮，其重量份為1~5份；該增能劑為四氫呋喃，其重量份1~5；該甲醇熱值劑為甲醯胺，其重量份為1~5份；該抗堵塞劑為脂肪醇聚氧乙烯，其重量份為1~5份。
4. 如申請專利範圍第1或2所述之高醇汽柴鍋爐燃料添加劑，更包含一燃燒催化劑、一殘物引出劑、一熱值增加劑、一助燃劑、一燃燒促進劑、一增能劑、一甲醇熱值劑、一冷啟動/蒸汽調節劑及一抗堵塞劑加入該基礎添加劑混合成一甲醇添加配方用以加入該甲醇燃料，其中：該基礎添加劑重量份為55~80份；該燃燒催化劑為醋酸鋅，其重量份為1~4份；該殘物引出劑為二氯甲烷，其重量份為1~4份；該熱值增加劑為石油醚，其重量份為10~20份；該助燃劑為丙酮，其重量份為1~5份；該燃燒促進劑為二茂鐵，其重量份為1~5份；該增能劑為四氫呋喃，其重量份為1~5份；該甲醇熱值劑為甲醯胺，其重量份為1~5份；該冷啟動/蒸汽調節劑為叔丁醇，其重量份為1~5份；該抗堵塞劑為烏洛托品，其重量份為1~5份。
5. 如申請專利範圍第4項所述之高醇汽柴鍋爐燃料添加劑，更包含一轉氫劑用以加入該燃燒催化劑、該殘物引出劑、該熱值增加劑、該助燃劑、該燃燒促進劑、該增能劑、該甲醇熱值劑、該冷啟動/蒸汽調節劑、該抗堵塞劑及該基礎添加劑所混合成的該甲醇添加配方且用以加入該甲醇燃料，其中：該甲醇燃料重量份為900~1000份；該甲醇添加配方重量份為8~12份；該轉氫劑為水，其重量份為55~70份。
6. 如申請專利範圍第1或2項所述之高醇汽柴鍋爐燃料添加劑，更包含一表面活性劑、一16烷值改進劑、一變性/催化劑、一抗磨劑、一抗爆劑、一乳化劑、一柴油燃燒增強劑、一粘度改進劑及一防水劑加入該基礎添加劑混合成一柴油添加配方用以加入該柴油燃料內，其中：該基礎添加劑重量份為30~40份；該表面活性劑為脂肪酸酯，其重量份為10~15份；該16烷值改進劑為硝酸異辛酯，其重量份為2~5份；該變性/催化劑為丁酮，其重量份為3~8份；該抗磨劑為聚乙二醇，其重量份為3~8份；該抗爆劑為液化二甲醚，其重量份為2~5份；該乳化劑為選自碳十二醇或正辛醇，其重量份為5~10份；該柴油燃燒增強劑為d-萜二烯，其重量份為10~15份；該粘度改進劑為乙酸乙酯，其重量份為10~15份；該防水劑為月桂醇，其重量份為2~12份。
7. 如申請專利範圍第1或2項所述之高醇汽柴鍋爐燃料添加劑，更包 含一甲醇熱值劑、一轉氫劑、一助燃劑、一增能劑及一抗堵塞劑加入該基礎添加劑混合成一鍋爐添加配方用以加入該鍋爐燃料內，其中：該基礎添加劑重量份為55~70份；該甲醇熱值劑為甲醯胺，其重量份為2~5份；該轉氫劑為水，其重量份為1200~1500份；該助燃劑為丙酮，其重量份為2~10份；該增能劑為四氫呋喃，其重量份為2~10份；該抗堵塞劑為脂肪醇聚氧乙烯，其重量份為2~8份。
8. 如申請專利範圍第7項所述之高醇汽柴鍋爐燃料添加劑，其中該鍋爐燃料重量份18600份，該鍋爐添加配方重量份1400份，其中該甲醇熱值劑重量份為4份、該轉氫劑重量份為1320份、該助燃劑重量份6份、該增能劑重量份6份，該抗堵塞劑重量份為4份，該基礎添加劑重量份為60份。