專利名稱：：一種含有微乳熱值劑的高含水微乳化柴油的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種乳化代用燃料節(jié)能減排領(lǐng)域，特別涉及一種含有微乳熱值劑的高含水微乳化柴油。二
背景技術(shù)：
：國家發(fā)改委、科技部于2007年1月25日聯(lián)合發(fā)文頒布《中國節(jié)能技術(shù)政策大綱》(發(fā)改環(huán)資{2007}199)號，已將重點研發(fā)乳化劑和推廣乳化柴油等技術(shù)列入其中，并對這些國家鼓勵發(fā)展的節(jié)能新產(chǎn)品新技術(shù)應(yīng)用給予財稅優(yōu)惠政策。由于我國柴油車猛增，巨大的柴油消耗不僅對日益枯竭的石油能源造成很大的壓力，而且柴油機尾氣中顆粒物NOx和HC的含量很高，既污染環(huán)境，又嚴(yán)重損害人體健康，因此柴油的高效和清潔燃燒成為能源研究中的重要課題。針對乳化柴油節(jié)油和減排效果明顯，已產(chǎn)生了一些專利及成果。如專利申請?zhí)?00710162396.X的"一種含果糖的乳化柴油燃料"、申請?zhí)?00710162398.9的"一種含木糖醇的乳化燃料"、申請?zhí)?00710105581.5的"一種含蔗糖的乳化柴油燃料"、申請?zhí)?00710105582.X的"一種含葡萄糖的乳化柴油燃料"等發(fā)明專利，公開了用糖來提高乳化燃料的熱效率，這對乳化燃料確實具有一定增效作用，糖在乳化燃料中所占比例為水溶液重量的10-50%，糖雖然溶于水中，但并未改變糖高分子固體物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)，只是物理變化，因此，對于長期運轉(zhuǎn)的發(fā)動機還是存在積炭的傾向；如專利申請?zhí)?00610105015.X的"乳化汽油、乳化柴油及乳化重油用乳化劑"發(fā)明專利，公開了乳化劑的配方組分，其效果好，可使乳化油保質(zhì)期長不分層、成本低、節(jié)能減排起到積極作用，但乳化劑中的環(huán)烷酸是煉油廠作為有害物質(zhì)從柴油中精制脫除出來的石油酸，再往柴油中添加進去，雖然與堿反應(yīng)，但對燃燒產(chǎn)物還是存在著不利；如專利申請?zhí)?1138773.4的"微乳化燃油生產(chǎn)工藝及配方"發(fā)明專利，和上述專利一樣，微乳劑中含有75-90%的環(huán)垸酸，添加在柴油中對燃燒不利；如專利申請?zhí)?00710113211.6的"微乳柴油添加劑及其應(yīng)用"發(fā)明專利，對柴油的微乳化穩(wěn)定性起到重要作用，具有透明、保存時間長、生產(chǎn)工藝簡單、成本低等優(yōu)點，但添加劑中未公開提高熱值方面的組分，對提高摻水量顯得不足；如專利申請?zhí)?00710018114.9的"乳化柴油熱值增能劑"發(fā)明專利，公開了提高乳化柴油熱值的增能劑成分，對增加和提高乳化柴油的熱效率效果明顯，乳化柴油不分層、啟動快，起到節(jié)能減排的積極效果，但增能劑中含有過氧化物，對乳化柴油的安定性有影響，甲苯和二甲苯有毒加入到乳化柴油中對人和環(huán)境不利；如專利號00125943.1的"一種加水燃油的制備方法"發(fā)明專利，公開了添加劑的組分，具有節(jié)能減排的顯著效果，但添加劑中的磺酸鈉、碳酸鈉、磷酸鈉、硅酸鈉、硫酸鈉等含有強酸硫、磷元素及強堿金屬鈉，對發(fā)動機和環(huán)境都不利，在使用上已受到嚴(yán)格的限制；如專利申請?zhí)?1107633.X的"一種乳化柴油添加劑"發(fā)明專利，公開了添加劑成分，具有乳化柴油透明、穩(wěn)定、燃燒完全、動力可靠等特點，但添加劑中也含有環(huán)烷酸、氫氧化鈉和過氧化苯甲酰組分，存在著對燃燒后鈉堿腐蝕和金屬殘留問題及環(huán)烷酸對燃燒不利等因素；如專利號02111285.1的"柴油乳化劑和乳化柴油"發(fā)明專利、申請?zhí)?6106303.3的"柴油加水催化劑的制造方法及應(yīng)用"發(fā)明專利、申請?zhí)?00710013001.X的"乳化柴油添加劑"發(fā)明專利，添加劑分別含有磺酸鹽、硫酸鉀、氯酸鈣、三氯化鐵、磺酸鈉、碳酸氫鈉等成分，雖然這些專利公開的效果和使用效率都很好，對節(jié)油起到十分重要作用，但這些成分中的強酸元素硫、氯及強堿金屬鉀、鈉、鈣，燃燒后對發(fā)動機和環(huán)境都不利，因此在使用上受到了限制。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對當(dāng)前現(xiàn)有乳化柴油技術(shù)的不足，提供一種制備簡單、成本低、性能優(yōu)、而且可解決高含水乳化柴油的熱值低、穩(wěn)定期短等缺陷的一種含有微乳熱值劑的高含水微乳化柴油。解決上述問題所采用的技術(shù)方案一種含有微乳熱值劑的高含水微乳化柴油，是由以下重量百分比的組分制成商品柴油40-86%微乳熱值劑3-15%自來水5-45%其中微乳熱值劑的組分及重量百分比如下脂肪醇7-26%金屬±卜JUL0.5-8%有機酸50-75%胺禾口銨9—28%所述脂肪醇，是由C，一Gs正構(gòu)、異構(gòu)低中碳醇組成，其中包括甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、戊醇、異戊醇在內(nèi)的醇類，任選其中一種或多種均等比例的混合物。所述金屬鹽，是由多種有機酸和無機酸的金屬鹽組成，其中包括鐵、鋅、鎂、鈦、鋰、鋇、錳、鎳在內(nèi)的甲酸鹽、乙酸鹽、脂肪酸鹽、環(huán)烷酸鹽、碳酸鹽、硝酸鹽、碘化鹽、溴化鹽在內(nèi)的金屬鹽類，任選其中一種或多種均等比例的混合物。所述有機酸，是由二聚酸、硬脂酸、軟脂酸、松香酸、脂肪酸、辛酸、油4酸、月桂酸組成，任選其中一種或多種均等比例的混合物。所述胺和銨，是由有機胺和無機銨組成，其中有機胺包括乙醇胺、乙二胺、異丙胺、二乙胺、三乙胺、異丁胺，無機銨包括氫氧化銨、碳酸氫銨，任選其中一種或多種均等比例的混合物。一種含有微乳熱值劑的高含水微乳化柴油，其制備方法為(1)、微乳熱值劑的制備先向反應(yīng)釜中加入脂肪醇，然后分別加入金屬鹽、有機酸、胺和銨，攪拌均勻；(2)、高含水微乳柴油的制備先向調(diào)合罐中加入商品柴油，然后加入微乳熱值劑，攪拌均勻，再加入自來水，攪拌至透明液體即為本發(fā)明產(chǎn)品。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(1)、改變現(xiàn)有技術(shù)摻水乳化柴油熱值低的現(xiàn)狀。水是沒有熱值的，現(xiàn)有技術(shù)摻水在10%以下具有節(jié)能、減排效果。如超過此值，熱值就會大幅度降低，影響發(fā)動機動力性。本發(fā)明含有熱值劑，主要成分是水裂解催化劑，它們都以燃燒后的金屬氧化物形式起催化作用，這些金屬化合物均有d電子，其所催化的水裂解反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，d電子易于轉(zhuǎn)移循環(huán)，促進了氧化還原反應(yīng)的進行。同時，這些金屬的d軌道易于形成絡(luò)合催化，增強了其表面吸附與反應(yīng)的能力。為增大催化活性，本發(fā)明使用了混合金屬為催化劑主體。水直接受熱分解所需溫度很高，大于250(TC，但經(jīng)過水熱解催化劑的一系列氧化還原反應(yīng)，可大大地降低水的熱解溫度，從而使熱值得到有效的提高。(2)、加劑少、摻水多，彌補現(xiàn)有微乳化柴油技術(shù)的加劑多、摻水少的不足。目前，普通存在著微乳化柴油加水和加劑同等量，如20%的水，必須加入20%的乳化劑，由于加入這么多低于柴油熱值的乳化劑，使乳化柴油熱值進一步下降。另外，這些大分子的乳化劑，過量的加入對燃燒不利，容易產(chǎn)生積炭，造成機械磨損。本發(fā)明加入20%的水僅加劑8%，加入35%的水僅加劑11%即可使水形成納米尺寸的顆粒、清亮透明、可與柴油互溶、穩(wěn)定期達半年以上的高含水微乳化柴油。(3)、制造易、成本低、既節(jié)油又省錢更環(huán)保。由于本發(fā)明加劑少，微乳化劑和熱值劑制備在一起，使用起來簡化工序、十分方便，并且劑的成本和柴油相當(dāng)或略高，比現(xiàn)有乳化柴油技術(shù)中采用的比柴油價格還要高4倍以上的表面活性劑為乳化劑(每噸價格2-3萬元以上)，極大的降低了造價，具有較好的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益。(4)、微乳熱值劑是將微乳劑與水裂解催化劑結(jié)合在一起，融為一劑，使光解水和熱解水的催化劑同時使用，起到各取其長、相互促進、互相效應(yīng)作用，催化效率明顯提高。所選用的水裂解催化劑，均可使水裂解時所吸收的熱量小于H2和02燃燒所釋放出的熱量，因此，有利于提高燃燒熱值。具體實施例方式下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明不局限于這些實施例。實施例1一種含有微乳熱值劑的高含水微乳化柴油，其組分及重量百分比如下商品柴油92%微乳熱值劑3%自來水5%其中微乳熱值劑組分及重量百分比如下脂肪醇7%金屬±1、JUL1%有機酉S75%胺禾口銨17%所述脂肪醇為甲醇；金屬鹽為甲酸鐵、有機酸為二聚酸；胺和銨為乙醇胺。一種含有微乳熱值劑的高含水微乳化柴油，其制備方法為(1)、微乳熱值劑的制備先向反應(yīng)釜中加入甲醇，然后分別加入甲酸鐵、二聚酸、乙醇胺，攪拌均勻；(2)、高含水微乳柴油的制備先向調(diào)合罐中加入商品柴油，然后加入微乳熱值劑，攪拌均勻，再加入自來水，攪拌至透明液體即為本發(fā)明產(chǎn)品。實施例2—種含有微乳熱值劑的高含水微乳化柴油，其組分及重量百分比如下商品柴油86%微乳熱值劑4%自來水10%其中微乳熱值劑組分及重量百分比如下脂肪醇8%金屬±1、0.5%有機酉髮63.5%胺禾口銨28%所述脂肪醇為乙醇；金屬鹽為乙酸鋅；有機酸為硬脂酸；胺和銨為乙二胺。一種含有微乳熱值劑的高含水微乳化柴油，其制備方法同實施例1。實施例3一種含有微乳熱值劑的高含水微乳化柴油，其組分及重量百分比如下:商品柴油79%微乳熱值劑6%自來水15%其中微乳熱值劑組分及重量百分比如下脂肪醇10%金屬±卜7%有機酸60%胺禾口銨23%所述脂肪醇為丙醇；金屬鹽為脂肪酸鎂；有機酸為軟脂酸；胺和銨為異丙胺。一種含有微乳熱值劑的高含水微乳化柴油，其制備方法同實施例1。實施例4一種含有微乳熱值劑的高含水微乳化柴油，其組分及重量百分比如下商品柴油72%微乳熱值劑8%自來水20%其中微乳熱值劑組分及重量百分比如下脂肪醇12%金屬鹽4%有機酸69%胺和銨15%所述脂肪醇為異丙醇；金屬鹽為環(huán)烷酸鈦；有機酸為松香酸；胺和銨為二乙胺。一種含有微乳熱值劑的高含水微乳化柴油，其制備方法同實施例1。實施例5一種含有微乳熱值劑的高含水微乳化柴油，其組分及重量百分比如下商品柴油66%微乳熱值劑9%自來水25%其中微乳熱值劑組分及重量百分比如下-脂肪醇15%金屬鹽6%有機酸61%月安和銨18%所述脂肪醇為丁醇；金屬鹽為碳酸鋰；有機酸為脂肪酸；胺和銨為三乙胺c胺c一種含有微乳熱值劑的高含水微乳化柴油,實施例6一種含有微乳熱值劑的高含水微乳化柴油，商品柴油微乳熱值劑自來水其中微乳熱值劑組分及重量百分比如下:月旨肪醇^ZL有機酸月安和銨所述脂肪醇為異丁醇；金屬鹽為硝酸鋇；一種含有微乳熱值劑的高含水微乳化柴油，實施例7一種含有微乳熱值劑的高含水微乳化柴油，商品柴油微乳熱值劑自來水其中微乳熱值劑組分及重量百分比如下:其制備方法同實施例1。其組分及重量百分比如下60%10%30%17%3%62%18%有機酸為辛酸；胺和銨為異丁其制備方法同實施例1。百分比如下其組分及重54%11%35%脂肪醇18%金屬±卜2%有機酸70%胺禾口銨擺所述脂肪醇為戊醇；金屬鹽為碘化錳；有機酸為油酸；胺和銨為氫氧化一種含有微乳熱值劑的高含水微乳化柴油，其制備方法同實施例1。實施例8一種含有微乳熱值劑的高含水微乳化柴油，其組分及重量百分比如下:商品柴油47%微乳熱值劑13%自來水40%其中微乳熱值劑組分及重量百分比如下脂肪醇20%金屬±卜JUL5%有機酸50%胺禾口銨25%所述脂肪醇為異戊醇；金屬鹽為溴化鎳；有機酸為月桂酸；胺和銨為碳酸氫銨。一種含有微乳熱值劑的高含水微乳化柴油，其制備方法同實施例1。實施例9一種含有微乳熱值劑的高含水微乳化柴油，其組分及重量百分比如下商品柴油40%微乳熱值劑15。/。自來水45%其中微乳熱值劑組分及重量百分比如下-脂肪醇26%金屬鹽8%有機酸57%胺和銨9%所述脂肪醇為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、戊醇、異戊醇，以1:1:1:1:1:1:1:1均等比例的混合物；金屬鹽為甲酸鐵、乙酸鋅、脂肪酸鎂、環(huán)垸酸鈦、碳酸鋰、硝酸鋇、碘化錳、溴化鎳，以1:1:1:1:1:1:1:1均等比例的混合物；有機酸為二聚酸、硬脂酸、軟脂酸、松香酸、脂肪酸、辛酸、油酸、月桂酸，以1:1:1:1:1:1:1:1均等比例的混合物；胺和銨為乙醇胺、乙二胺、異丙胺、二乙胺、三乙胺、異丁胺、氫氧化銨、碳酸氫銨，以1:1:1:1:1:1:1:1均等比例的混合物。一種含有微乳熱值劑的高含水微乳化柴油，其制備方法同實施例1。本發(fā)明的工業(yè)產(chǎn)品，經(jīng)中國礦井采掘機械質(zhì)量監(jiān)督檢測中心臺架排放試驗，檢測結(jié)果排放見下表<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>檢測結(jié)論(1)、功率、油耗與商品柴油相比無明顯變化。(2)、排放C0、HC、NOx在國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定限值之內(nèi)，并比原機用柴油降低10-64%以上。(3)、煙度值比原機用商品柴油好，特別是在最大扭矩點可降低1.1波許單位。(4)、綜上所述，該油水混合柴油的研制是成功的，可以推廣使用。本發(fā)明的工業(yè)產(chǎn)品，經(jīng)國家質(zhì)檢部門檢驗，其質(zhì)量達到GB252-2000國家輕柴油標(biāo)準(zhǔn)(水分指標(biāo)除外)。經(jīng)交通部汽車運輸行業(yè)能源利用監(jiān)測中心汽車道路檢驗，其動力性、經(jīng)濟性、油耗與商品O號柴油相當(dāng)或略高，完全可以正常使用，IV檔加速時間對比系數(shù)為1.006，與原車商品O號柴油相比，加速時間增加0.6%;汽車自由加速煙度量值下降了32.7%。通過在柴油汽車上使用二年近5萬公里，各種性能與商品O號柴油相當(dāng)，從未發(fā)生過中途熄火和爬坡無力等現(xiàn)象，對發(fā)動機進行拆檢，除正常磨損外，未有異常腐蝕等現(xiàn)象發(fā)生。因此，本發(fā)明是一種很好的節(jié)能減排綠色環(huán)保產(chǎn)品，具有十分廣泛的應(yīng)用價值。10權(quán)利要求1、一種含有微乳熱值劑的高含水微乳化柴油，其特征是按重量百分比由以下組分制成商品柴油40-86％微乳熱值劑3-15％自來水5-45％。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有微乳熱值劑的高含水微乳化柴油，其特征是微乳熱值劑的組分及重量百分比如下脂肪醇7-26%金屬:t卜皿0.5-8%有機酉袞50-75%胺禾口銨9—28%3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有微乳熱值劑的高含水微乳化柴油，其特征是所述的脂肪醇，是由G,—Cs正構(gòu)、異構(gòu)低中碳醇組成，其中包括甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、異丁醇、戊醇、異戊醇在內(nèi)的醇類，任選其中一種或多種均等比例的混合物。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有微乳熱值劑的高含水微乳化柴油，其特征是所述的金屬鹽，是由多種有機酸和無機酸的金屬鹽組成，其中包括鐵、鋅、鎂、鈦、鋰、鋇、錳、鎳在內(nèi)的甲酸鹽、乙酸鹽、脂肪酸鹽、環(huán)烷酸鹽、碳酸鹽、硝酸鹽、碘化鹽、溴化鹽在內(nèi)的金屬鹽類，任選其中一種或多種均等比例的混合物。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有微乳熱值劑的高含水微乳化柴油，其特征是所述的有機酸，是由二聚酸、硬脂酸、軟脂酸、松香酸、脂肪酸、辛酸、油酸、月桂酸組成，任選其中一種或多種均等比例的混合物。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有微乳熱值劑的高含水微乳化柴油，其特征是所述的胺和銨，是由有機胺和無機銨組成，其中有機胺包括乙醇胺、乙二胺、異丙胺、二乙胺、三乙胺、異丁胺，無機銨包括氫氧化銨、碳酸氫銨，任選其中一種或多種均等比例的混合物。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含有微乳熱值劑的高含水微乳化柴油，其特征是制備方法為(1)、微乳熱值劑的制備先向反應(yīng)釜中加入脂肪醇，然后分別加入金屬鹽、有機酸、胺和銨，攪拌均勻；(2)、高含水微乳柴油的制備先向調(diào)合罐中加入商品柴油，然后加入微乳熱值劑，攪拌均勻，再加入自來水，攪拌至透明液體即為本發(fā)明產(chǎn)品。全文摘要一種含有微乳熱值劑的高含水微乳化柴油，屬于乳化代用燃料節(jié)能減排領(lǐng)域。本發(fā)明由商品柴油40-86％、微乳熱值劑3-15％、自來水5-45％組成。其中微乳熱值劑是將微乳劑與水裂解催化劑結(jié)合在一起，融為一劑，使光解水和熱解水的催化劑同時使用，催化效率明顯提高。所選用的水裂解催化劑均可使水裂解時所吸收的熱量小于H₂和O₂燃燒所釋放出的熱量，因此，有利于提高燃燒熱值。同時，本發(fā)明突破了現(xiàn)有微乳柴油技術(shù)加劑量大、熱值低等不足，可達到加劑8％摻水20％、加劑11％摻水35％的穩(wěn)定相清亮透明的高含水微乳柴油，并且全部通過了中國機械質(zhì)量監(jiān)督檢測中心臺架和排放試驗及交通部汽車運輸行業(yè)能源利用監(jiān)測中心汽車道路檢驗。文檔編號C10L1/222GK101649228SQ20091016503公開日2010年2月17日申請日期2009年7月21日優(yōu)先權(quán)日2009年7月21日發(fā)明者占小玲申請人:占小玲