專利名稱：：一種微乳清潔燃料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種微乳化清潔燃料，尤其是一種微乳化柴油。本發(fā)明的微乳燃料可以替代石油柴油用于車輛、船舶、工業(yè)鍋爐等。
背景技術(shù)：
：近年來(lái)，隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和交通運(yùn)輸業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)柴油的需求量大大增加。與此對(duì)應(yīng)的現(xiàn)狀是，世界環(huán)境狀況日益惡化，全球變暖，臭氧層空洞，酸雨等環(huán)境問(wèn)題逐漸為人類所重視。柴油在內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃燒不完全，導(dǎo)致尾氣中的顆粒物、氮氧化物和碳?xì)浠衔锖亢芨?，?duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重危害。因此，為了解決石油短缺和環(huán)境污染問(wèn)題，針對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的清潔燃料和代用燃料的研究越來(lái)越廣泛。乳化柴油可在不改變柴油機(jī)結(jié)構(gòu)的情況下直接燃燒，燃燒后所排氣體中的顆粒物、氮氧化物、碳氧化物明顯減少。然而，乳化柴油存在著穩(wěn)定性差、儲(chǔ)存時(shí)間短及燃燒不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。近幾年來(lái)，微乳化理論及技術(shù)的成熟和發(fā)展，使得微乳燃料進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展時(shí)期。王長(zhǎng)安等(200410043978.2，利用地溝油制備的微乳柴油、燃料油及其制備方法)專利申請(qǐng)中提及的微乳化劑未進(jìn)行分離，含有硬脂酸、甘油、酸性催化劑等物質(zhì)，配制的微乳柴油穩(wěn)定時(shí)間不長(zhǎng)，當(dāng)溫度低于15t:時(shí)容易破乳析出白色絮狀物。楊延釗等(200710113211.6，微乳柴油添加劑及其應(yīng)用)專利申請(qǐng)中涉及的微乳化劑由陽(yáng)離子表面活性劑、中碳鏈醇、有機(jī)酸、氨水和/或乙醇胺、乙醇組成，使用該柴油添加劑配制的微乳柴油穩(wěn)定性較好，但在微乳柴油中加入國(guó)標(biāo)柴油后，容易破乳而析出白色絮狀物。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種熱穩(wěn)定性好，可以與國(guó)標(biāo)柴油混合使用的微乳清潔燃料，以及該微乳清潔燃料的制備方法。本發(fā)明的微乳清潔燃料是以脂肪酸、有機(jī)胺、低碳醇等作為微乳化劑，與一定比例的柴油和水調(diào)配制成的，組成本發(fā)明微乳清潔燃料的原料質(zhì)量百分比為脂肪酸7--9%有機(jī)胺0.5氨水1--2%柴油80-水6—-10%低碳醇0上述原料組成中，所述的脂肪酸源于動(dòng)、植物油脂的水解產(chǎn)物，其凍點(diǎn)低于25t:，酸值不大于170mgK0H/100g。如果脂肪酸的凍點(diǎn)較高，配制出的微乳清潔燃料與國(guó)標(biāo)柴油的相溶性會(huì)降低，且不易溶于柴油中。如果脂肪酸中殘留的酸性催化劑較高，將會(huì)使消耗的有機(jī)胺和氨水的量增加，提高原材料成本，形成的銨鹽副產(chǎn)物亦會(huì)降低與國(guó)標(biāo)柴油的相溶性。本發(fā)明所述的有機(jī)胺可以是C2C6的低級(jí)有機(jī)胺，如乙胺、正丙胺、二乙基胺、二正丙胺等，也可以是C10C20的高級(jí)有機(jī)胺，如十胺、十二胺、十四胺、十六胺、十八胺、十二烷基二甲基叔胺、十四烷基二甲基叔胺、十六烷基二甲基叔胺、十八烷基二甲基叔胺3等。一般地，在微乳清潔燃料的原料配比組成中，高級(jí)有機(jī)胺的加入量要比低級(jí)有機(jī)胺略多一勝。本發(fā)明所述的氨水為工業(yè)級(jí)氨水，其質(zhì)量百分含量為2530%。本發(fā)明在燃料中可以加入或不加低碳醇，所述的低碳醇是甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇中的一種或幾種的任意比例混合物。低碳醇的添加量與所用脂肪酸的性質(zhì)，特別是凍點(diǎn)指標(biāo)相關(guān)，當(dāng)脂肪酸的凍點(diǎn)在2025t:時(shí)，加入0.71.0%的低碳醇；脂肪酸的凍點(diǎn)在152(TC時(shí)，加入0.40.8%的低碳醇；脂肪酸的凍點(diǎn)低于15t:時(shí)，則不需要加入低碳醇。本發(fā)明微乳清潔燃料的制備方法是根據(jù)上述質(zhì)量百分比，依次向柴油中加入需要量的脂肪酸和有機(jī)胺，于1530°C攪拌使其充分溶解，再加入水，加入或不加低碳醇，繼續(xù)攪拌1015分鐘，最后加入氨水，攪拌到物料澄清透明，得到微乳清潔燃料。如果在燃料中不加入低碳醇，則需要在燃料調(diào)配完成后，將其加熱到4045°C，繼續(xù)攪拌直至燃料降溫至環(huán)境溫度。這樣做的目的是保證微乳清潔燃料的低溫穩(wěn)定性。將本發(fā)明調(diào)配制成的微乳清潔燃料與現(xiàn)有國(guó)標(biāo)柴油進(jìn)行對(duì)比，其各項(xiàng)性能列表如下<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>本發(fā)明微乳清潔燃料與國(guó)標(biāo)柴油的互溶性列表如下<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>從上表中可以看出，本發(fā)明調(diào)配制成的微乳清潔燃料除閃點(diǎn)外，其余性能與國(guó)標(biāo)柴油非常相近。但本發(fā)明在燃料中摻入適量的水，有利于燃料的充分燃燒，并具有以下優(yōu)點(diǎn)1、減少對(duì)石化燃料的依賴性；2.添加的脂肪酸為可再生能源；3、本發(fā)明的微乳清潔燃料可用于車輛、船舶、工業(yè)鍋爐等燃油設(shè)備；4、可減少內(nèi)燃機(jī)一氧化碳、氮氧化物、碳?xì)浠?、可?jiàn)微粒等有害物質(zhì)的排放，提高了燃料的環(huán)境友好性；5、工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本較低。目前市場(chǎng)上的柴油價(jià)格為6300元/噸，而本發(fā)明微乳清潔燃料的生產(chǎn)成本為58006100元/噸，利潤(rùn)空間較大。另外，本發(fā)明的微乳清潔燃料可以與國(guó)標(biāo)柴油進(jìn)行大比例混合使用，解決了現(xiàn)有柴油供應(yīng)趨緊，環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題，非常有利于推廣使用。具體實(shí)施方式實(shí)施例1微乳清潔燃料的原料質(zhì)量百分比為柴油80脂肪酸(凍點(diǎn)1114°C)8十四胺1.6氨水(2527%)2水8.4將柴油、脂肪酸、十四胺加入攪拌釜內(nèi)，于2(TC攪拌溶解，加入水?dāng)嚢鐸O分鐘，滴加氨水，繼續(xù)攪拌15分鐘，加熱到40°C，攪拌冷卻到環(huán)境溫度，裝桶待用。實(shí)施例2微乳清潔燃料的原料質(zhì)量百分比為柴油80脂肪酸(凍點(diǎn)1822°C)7.8十四烷基二甲基叔胺1.5氨水(2527%)1.9水8乙醇0.8將柴油、脂肪酸、十四烷基二甲基叔胺加入攪拌釜內(nèi)，于25t:攪拌充分溶解，加入水和乙醇，攪拌10分鐘，以滴加方式加入氨水，繼續(xù)攪拌15分鐘，裝桶待用。實(shí)施例3微乳清潔燃料的原料質(zhì)量百分比為柴油80脂肪酸(凍點(diǎn)1619°C)8.1二乙胺0.6氨水(2527%)1.9水9甲酉享0.4將柴油、脂肪酸、二乙胺加入攪拌釜內(nèi)，于3(TC攪拌溶解，加入水和甲醇，攪拌10分鐘，以滴加方式加入氨水，繼續(xù)攪拌15分鐘，裝桶待用。實(shí)施例4微乳清潔燃料的原料質(zhì)量百分比為柴油83脂肪酸(凍點(diǎn)1619°C)7.2十八烷基二甲基叔胺1.8氨水(2527%)1.57_K6異丙醇0.5將柴油、脂肪酸、十八烷基二甲基叔胺加入攪拌釜內(nèi)，于25t:攪拌溶解，加入水和異丙醇，攪拌10分鐘，以滴加方式加入氨水，繼續(xù)攪拌15分鐘，裝桶待用。權(quán)利要求一種微乳清潔燃料，由下列質(zhì)量百分比的原料調(diào)配制成脂肪酸7～9％有機(jī)胺0.5～2％氨水1～2％柴油80～85％水6～10％低碳醇0～1％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微乳清潔燃料，其特征是所述的脂肪酸凍點(diǎn)低于25t:，酸值不大于170mgK0H/100g。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微乳清潔燃料，其特征是所述的有機(jī)胺是C2C6的低級(jí)有機(jī)胺或C10C20的高級(jí)有機(jī)胺。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微乳清潔燃料，其特征是所述的C2C6的低級(jí)有機(jī)胺是乙胺、正丙胺、二乙基胺、二正丙胺中的一種。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微乳清潔燃料，其特征是所述的C10C20的高級(jí)有機(jī)胺是十胺、十二胺、十四胺、十六胺、十八胺、十二烷基二甲基叔胺、十四烷基二甲基叔胺、十六烷基二甲基叔胺、十八烷基二甲基叔胺中的一種。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微乳清潔燃料，其特征是所述的低碳醇是甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇中的一種或幾種的任意比例混合物。7.權(quán)利要求1所述微乳清潔燃料的制備方法，是根據(jù)上述質(zhì)量百分比，依次向柴油中加入脂肪酸和有機(jī)胺，于153(TC攪拌使其充分溶解，再加入水，加入或不加低碳醇，繼續(xù)攪拌1015分鐘，最后加入氨水，攪拌到物料澄清透明，得到微乳清潔燃料。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的微乳清潔燃料的制備方法，其特征是當(dāng)不加入低碳醇時(shí)，將調(diào)配成的燃料加熱到4045t:，繼續(xù)攪拌直至燃料降溫至環(huán)境溫度。全文摘要一種微乳清潔燃料，由7～9％脂肪酸、0.5～2％有機(jī)胺、1～2％氨水、80～85％柴油、6～10％水、0～1％低碳醇調(diào)配制成。本發(fā)明制成的微乳清潔燃料除閃點(diǎn)外，其余性能與國(guó)標(biāo)柴油非常相近，但由于本發(fā)明在燃料中摻入適量的水，有利于燃料的充分燃燒，并可以減少對(duì)石化燃料的依賴性，減少一氧化碳、氮氧化物、碳?xì)浠?、可?jiàn)微粒等有害物質(zhì)的排放，提高燃料的環(huán)境友好性。本發(fā)明的微乳清潔燃料可以與國(guó)標(biāo)柴油大比例混合使用，用于車輛、船舶、工業(yè)鍋爐等燃油設(shè)備，解決了現(xiàn)有柴油供應(yīng)趨緊，環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題，非常有利于推廣使用。文檔編號(hào)C10L1/188GK101775318SQ20101011076公開(kāi)日2010年7月14日申請(qǐng)日期2010年2月10日優(yōu)先權(quán)日2010年2月10日發(fā)明者常永龍,龐爾國(guó),李永浩,李金萍申請(qǐng)人:山西華頓實(shí)業(yè)有限公司