一種納米複合柴油及其製備方法
2023-05-01 17:32:46 1
專利名稱：一種納米複合柴油及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種燃料油及其製備方法，特別是一種納米複合柴油及其製備方法，屬於化工技術領域。
背景技術：
1981年國際燃油協會決定把摻水燃料作為三大節能措施之一。摻水柴油具備六大效應一是裂解增能效應水由氫和氧組成，高溫下能裂解出比柴油能量高3. 5倍的氫參加燃燒；二是自供氧效應裂解的氧氣為燃料增加了更多的氧氣助燃；三是微爆效應水汽化時產生比自身大1700倍體積的蒸汽時，會衝破油膜使油再度霧化，從而更充分燃燒； 四是水煤氣效應水蒸汽與未能燃燒的一氧化碳轉化為二氧化碳而大量放熱；五是均熱效應水汽能有效降低汽缸局部高溫而保護機體，減少摩擦阻力，減輕結焦；六是環保和節能效應水代替了部分燃料油，因而有具有巨大的節能和環保意義，對節約有限的石油資源具有重要意義。現有技術由於配方成分和製備工藝的不同，均存在熱值低、易分層、易變質、生廣成本聞等缺點。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在於，提供一種納米複合柴油及其製備方法。它具有熱值高、不易分層、不易變質、生產成本低的優點，作為一種清潔廉價的燃料油，具有廣泛的應用價值。為解決上述技術問題，本發明採用以下的技術方案
一種納米複合柴油。該納米複合柴油按重量份計，由以下原料製備而成國標柴油55 70份、水15 20份、親水劑I. 5 6. 5份、親油劑15 20份、調油劑5 10份。上述的納米複合柴油中，還可以添加品質提升劑O. 05 O. 3份。前述的納米複合柴油中，所述的國標柴油標號必須低於或等於需要配製的納米複合柴油標號。前述的納米複合柴油中，所述的水為清亮透明的中性純淨水。前述的納米複合柴油中，所述的親水劑按重量份計為環己氨I. O 2. 6份、乙醇氨O. 8 2. O份、催化劑I. O 2. O份與穩定劑O. 05 O. 2份的混合物，或其中的任意一種，或者兩種以上的混合物。前述的納米複合柴油中，所述的親油劑為油酸，其冷凝點 190 ;冬季視氣溫高低應使用冷凝點為O 8°C的油酸。前述的納米複合柴油中，所述的調油劑為苯、二甲苯、混合苯或輕質油。前述的納米複合柴油中，所述的輕質油為200#溶劑油、煤油或輕柴油等。前述的納米複合柴油中，所述的品質提升劑，按重量份計包括穩定劑O. 05 O. 15份或十六烷值改進劑O. 05 O. 15份。前述的納米複合柴油的製備方法，包括以下步驟
(1)將國標柴油、水、親水劑依次加入反應釜，再緩慢加入親油劑，同時啟動循環剪切泵和和攪拌機充分攪拌40 60分鐘至油品清亮透明為止；
(2)向反應釜中加入調油劑、品質提升劑，循環攪拌10 20分鐘至油品清亮透明為
止;
(3)調節油品清亮度從反應釜中取出油樣觀察，若不透明，添加親水劑或親油劑並充分攪拌至油品清亮透明為止；
(4)靜置熟化將生產出的油品在反應釜或儲罐靜置熟化24小時以上，觀察油品仍清亮透明，即得成品；如有白色沉澱或變渾濁，添加少量親水劑或親油劑並充分攪拌至油品清亮透明，即得成品。有益效果與現有技術相比，本發明具有以下特點
I、本發明是以催化劑、油酸、水等可再生的生物質材料為主要原料，在常溫常壓下與納米添加劑複合反應的產物；不含硫鉛滷素等有害物質，無積碳，尾氣排放比石化柴油降低30%以上；生產過程中沒有任何廢渣、廢液、廢氣等「三廢」產生，無副產品，無損耗，清潔環保。2、本發明的納米技術複合柴油，清亮透明與柴油顏色基本相同，抗水性強、長期儲存(三個月以上)不分層，不變質，產品質量主要指標全部達到石化柴油國家標準；獨有的納米合成技術使納米複合柴油使用效果及主要理化指標與同標號石化柴油相同，產品質量各項指標全面達到國家標準(GB25-2000);產品可以廣泛用於各類柴油發動機或燃料柴油。3、本發明的柴油產品熱值高，動力強，易啟動，油耗及動力性能與石化柴油相同。4、可根據市場需求生產10#、0#、-10#、-20#等不同標號的納米複合柴油；兼容性好，可單獨使用，或與各種石化柴油以任何比例混溶使用。5、本發明的柴油閃點高，生產儲運安全，不屬於易燃易爆品，生產銷售手續簡便且原料來源廣，成本較低，製備工藝簡單，可作柴油替代燃料使用或用於柴油發動機。下面結合具體實施方式
對本發明作進一步的說明。
具體實施例方式實施例I。按重量份計，取國標0#柴油55份、水15份、環己氨I. O份、催化劑I. O份、穩定劑
O.05份、油酸15份、二甲苯5份、十六烷值改進劑O. 05份，催化劑、穩定劑為市售的常規柴油催化劑、穩定劑。按下述步驟進行生產
(I)、按上述比例將國標0#柴油、水、環己氨、催化劑、穩定劑依次加入反應釜中，再緩慢加入油酸，同時啟動循環剪切泵和和攪拌機充分攪拌50分鐘左右，至油品清亮透明為止。(2)、向反應釜中加入二甲苯和十六烷值改進劑，循環攪拌10 20分鐘至油品清亮透明為止。(3)、調節油品清亮度(如油品透明此步可省略)從反應釜中取出油樣觀察，若不透明，可根據以下方法判斷和處理取兩個量杯取等量的油品(如取100毫升)，左邊一個杯中滴加環己氨，攪拌以觀察效果；右邊的一個杯中滴加油酸，攪拌以觀察效果根據透明度便可以知道原油品缺親水劑或親油劑，確定好添加劑後，再計算添加劑。最後進行互溶調試。把合成好的油與普通柴油按一定比例(如I :2)混合觀察互溶效果。如互溶效果不佳(混合油混濁不透明)，取混合油樣(100毫升)滴加環己氨至透明，說明複合柴油配方中環己氨比例偏低，應適當調高配方環己氨用量直至達到較好的互溶效果。(4)靜置熟化剛產出的複合柴油雖然清亮透明但還要在反應釜或儲罐靜置熟化24小時以上，觀察油品仍清亮透明即得成品。如有白色沉澱或變渾濁，則說明油品配劑不平衡或反應不充分，一般添加少量環己氨或油酸並充分攪拌即可調至清亮透明，即得成品。為提高生產效率。對剛產出的清亮透明的複合柴油，可用燒杯取樣(如500毫升)加溫到40-50°C並恆溫靜置2-4分鐘，不渾濁變色則說明油品已反應充分，靜置熟化24小時後就可 以出售使用。如油品渾濁發白或產生白色沉澱，則需要取樣添加少量清水劑或油酸攪拌反應5-10分鐘，如加油酸後可調配到清亮透明如柴油，則說明原配方中應增加油酸，並根據試驗結果提高配方中油酸比例。否則應根據結果提高配方中親水劑比例。本發明所使用的國標柴油標號必須低於或等於需要配製的複合柴油標號。使用的油酸冷凝點 190，加熱成液體後邊攪拌邊緩慢加入。冬季視氣溫高低應採用冷凝點為O 8°C的油酸。調油劑可助燃，降低粘度，調低閃點，提高熱質，減少積碳，其添加量佔總量5 10%。如產品密度(比重)較大，可再添加輕質油，如200#溶劑油、煤油、輕柴油等，可調低產品密度(比重)、粘度至合理參數，一般放在最後添加混合5 10分鐘即可。作動力柴油時可以添加穩定劑或十六烷值改進劑作為品質提升劑，如產品短期內易氧化變色(變深)，可按總量的O. 5 I. 5%。隨親水劑一起添加穩定劑即可提高油品穩定性能。如生產的納米複合柴油十六烷值達到國標柴油標準則可以不加十六烷值改進；如複合柴油十六烷值小於45，則需要加入O. 5 I. 5%。十六烷值改進劑，混合均勻即可提高十六烷值I 10個點使其達標。實施例2。按重量份計，取國標0#柴油70份、水20份、環己氨2. 6份，乙醇氨I. O份、穩定劑
O.2份、油酸20份、甲苯10份、十六烷值改進劑O. 15份，按下述步驟進行生產
(I)、按上述比例將國標0#柴油、水、環己氨、乙醇氨、穩定劑依次加入反應釜中，再緩慢加入油酸，同時啟動循環剪切泵和和攪拌機充分攪拌60分鐘左右，至油品清亮透明為止。(2)、向反應釜中加入甲苯和十六烷值改進劑，循環攪拌10 20分鐘至油品清亮透明為止。(3)、調節油品清亮度(如油品透明此步可省略)從反應釜中取出油樣觀察，若不透明，可根據以下方法判斷和處理取兩個量杯取等量的油品(如取100毫升)，左邊一個杯中滴加環己氨，攪拌以觀察效果；右邊的一個杯中滴加油酸，攪拌以觀察效果根據透明度便可以知道原油品缺親水劑或親油劑，確定好添加劑後，再計算添加劑。最後進行互溶調試。把合成好的油與普通柴油按一定比例(如I :2)混合觀察互溶效果。如互溶效果不佳(混合油混濁不透明)，取混合油樣(100毫升)滴加環己氨至透明，說明複合柴油配方中環己氨比例偏低，應適當調高配方環己氨用量直至達到較好的互溶效果。
(4)靜置熟化剛產出的複合柴油雖然清亮透明但還要在反應釜或儲罐靜置熟化24小時以上，觀察油品仍清亮透明即得成品。如有白色沉澱或變渾濁，則說明油品配劑不平衡或反應不充分，一般添加少量環己氨或油酸並充分攪拌即可調至清亮透明，即得成品。為提高生產效率。對剛產出的清亮透明的複合柴油，可用燒杯取樣(如500毫升)加溫到40-50°C並恆溫靜置2-4分鐘，不渾濁變色則說明油品已反應充分，靜置熟化24小時後就可以出售使用。如油品渾濁發白或產生白色沉澱，則需要取樣添加少量清水劑或油酸攪拌反應5-10分鐘，如加油酸後可調配到清亮透明如柴油，則說明原配方中應增加油酸，並根據試驗結果提高配方中油酸比例。否則應根據結果提高配方中親水劑比例。實施例3。按重量份計，取國標0#柴油65份、水16份、環己氨I. 8份、乙醇氨I. 5份、穩定劑
O.05份、油酸16份、混合苯5份、煤油5份、十六烷值改進劑O. 2份，按下述步驟進行生產
(I)、按上述比例將國標0#柴油、水、環己氨、乙醇氨、穩定劑依次加入反應釜中，再緩慢加入油酸，同時啟動循環剪切泵和和攪拌機充分攪拌60分鐘左右，至油品清亮透明為止。(2)、向反應釜中加入混合苯、煤油和十六烷值改進劑，循環攪拌10 20分鐘至油品清亮透明為止。(3)、調節油品清亮度(如油品透明此步可省略)從反應釜中取出油樣觀察，若不透明，可根據以下方法判斷和處理取兩個量杯取等量的油品(如取100毫升)，左邊一個杯中滴加環己氨，攪拌以觀察效果；右邊的一個杯中滴加油酸，攪拌以觀察效果根據透明度便可以知道原油品缺親水劑或親油劑，確定好添加劑後，再計算添加劑。最後進行互溶調試。把合成好的油與普通柴油按一定比例(如I :2)混合觀察互溶效果。如互溶效果不佳(混合油混濁不透明)，取混合油樣(100毫升)滴加環己氨至透明，說明複合柴油配方中環己氨比例偏低，應適當調高配方環己氨用量直至達到較好的互溶效果。(4)靜置熟化剛產出的複合柴油雖然清亮透明但還要在反應釜或儲罐靜置熟化24小時以上，觀察油品仍清亮透明即得成品。如有白色沉澱或變渾濁，則說明油品配劑不平衡或反應不充分，一般添加少量環己氨或油酸並充分攪拌即可調至清亮透明，即得成品。為提高生產效率。對剛產出的清亮透明的複合柴油，可用燒杯取樣(如500毫升)加溫到40-50°C並恆溫靜置2-4分鐘，不渾濁變色則說明油品已反應充分，靜置熟化24小時後就可以出售使用。如油品渾濁發白或產生白色沉澱，則需要取樣添加少量清水劑或油酸攪拌反應5-10分鐘，如加油酸後可調配到清亮透明如柴油，則說明原配方中應增加油酸，並根據試驗結果提高配方中油酸比例。否則應根據結果提高配方中親水劑比例。實施例4。按重量份計，取國標0#柴油66. 5份、水15份、環己氨O. 9份、乙醇氨O. 8份、催化劑I. 6份、穩定劑O. 05份、油酸15份、混合苯5份、十六烷值改進劑O. 2份，按下述步驟進
行生產
(I)、按上述比例將國標0#柴油、水、環己氨、乙醇氨、催化劑、穩定劑依次加入反應釜中，再緩慢加入油酸，同時啟動循環剪切泵和和攪拌機充分攪拌60分鐘左右，至油品清亮透明為止。(2)、向反應釜中加入混合苯和十六烷值改進劑，循環攪拌10 20分鐘至油品清亮透明為止。(3)、調節油品清亮度(如油品透明此步可省略)從反應釜中取出油樣觀察，若不透明，可根據以下方法判斷和處理取兩個量杯取等量的油品(如取100毫升)，左邊一個杯中滴加環己氨，攪拌以觀察效果；右邊的一個杯中滴加油酸，攪拌以觀察效果根據透明度便可以知道原油品缺親水劑或親油劑，確定好添加劑後，再計算添加劑。最後進行互溶調試。把合成好的油與普通柴油按一定比例(如I :2)混合觀察互溶效果。如互溶效果不佳(混合油混濁不透明)，取混合油樣(100毫升)滴加環己氨至透明，說明複合柴油配方中環己氨比例偏低，應適當調高配方環己氨用量直至達到較好的互溶效果。(4)靜置熟化剛產出的複合柴油雖然清亮透明但還要在反應釜或儲罐靜置熟化24小時以上，觀察油品仍清亮透明即得成品。如有白色沉澱或變渾濁，則說明油品配劑不平衡或反應不充分，一般添加少量環己氨或油酸並充分攪拌即可調至清亮透明，即得成品。為提高生產效率。對剛產出的清亮透明的複合柴油，可用燒杯取樣(如500毫升)加溫到40-50°C並恆溫靜置2-4分鐘，不渾濁變色則說明油品已反應充分，靜置熟化24小時後就可 以出售使用。如油品渾濁發白或產生白色沉澱，則需要取樣添加少量清水劑或油酸攪拌反應5-10分鐘，如加油酸後可調配到清亮透明如柴油，則說明原配方中應增加油酸，並根據試驗結果提高配方中油酸比例。否則應根據結果提高配方中親水劑比例。實施例5。按重量份計，取國標0#柴油66份、水16份、環己氨I. 6份、乙醇氨I. O份、催化劑I. O份、穩定劑O. 05份、油酸15份、混合苯5份、十六烷值改進劑O. I份，按下述步驟進行
生產
(I)、按上述比例將國標0#柴油、水、環己氨、乙醇氨、催化劑、穩定劑依次加入反應釜中，再緩慢加入油酸，同時啟動循環剪切泵和和攪拌機充分攪拌60分鐘左右，至油品清亮透明為止。(2)、向反應釜中加入混合苯和十六烷值改進劑，循環攪拌10 20分鐘至油品清亮透明為止。(3)、調節油品清亮度(如油品透明此步可省略)從反應釜中取出油樣觀察，若不透明，可根據以下方法判斷和處理取兩個量杯取等量的油品(如取100毫升)，左邊一個杯中滴加環己氨，攪拌以觀察效果；右邊的一個杯中滴加油酸，攪拌以觀察效果根據透明度便可以知道原油品缺親水劑或親油劑，確定好添加劑後，再計算添加劑。最後進行互溶調試。把合成好的油與普通柴油按一定比例(如I :2)混合觀察互溶效果。如互溶效果不佳(混合油混濁不透明)，取混合油樣(100毫升)滴加環己氨至透明，說明複合柴油配方中環己氨比例偏低，應適當調高配方環己氨用量直至達到較好的互溶效果。(4)靜置熟化剛產出的複合柴油雖然清亮透明但還要在反應釜或儲罐靜置熟化24小時以上，觀察油品仍清亮透明即得成品。如有白色沉澱或變渾濁，則說明油品配劑不平衡或反應不充分，一般添加少量環己氨或油酸並充分攪拌即可調至清亮透明，即得成品。為提高生產效率。對剛產出的清亮透明的複合柴油，可用燒杯取樣(如500毫升)加溫到40-50°C並恆溫靜置2-4分鐘，不渾濁變色則說明油品已反應充分，靜置熟化24小時後就可以出售使用。如油品渾濁發白或產生白色沉澱，則需要取樣添加少量清水劑或油酸攪拌反應5-10分鐘，如加油酸後可調配到清亮透明如柴油，則說明原配方中應增加油酸，並根據試驗結果提高配方中油酸比例。否則應根據結果提高配方中親水劑比例。
本發明的實施方式不限於上述實施例，在不脫離本發明宗旨的前提下做出的各種變化均屬於本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種納米複合柴油，其特徵在於按重量份計，由以下原料製備而成國標柴油55 70份、水15 20份、親水劑I. 5 6. 5份、親油劑15 20份、調油劑5 10份。
2.根據權利要求I或2所述的納米複合柴油，其特徵在於包括品質提升劑O.05 O. 3份。
3.根據權利要求I或2所述的納米複合柴油，其特徵在於所述的國標柴油標號低於或等於需要配製的納米複合柴油標號。
4.根據權利要求I或2所述的納米複合柴油，其特徵在於所述的水為清亮透明的中性純淨水。
5.根據權利要求I或2所述的納米複合柴油，其特徵在於所述的親水劑按重量份計為環己氨I. O 2. 6份、乙醇氨O. 8 2. O份、催化劑I. O 2. O份與穩定劑O. 05 O. 2份的混合物，或其中的任意一種，或兩種以上的混合物。
6.根據權利要求I或2所述的納米複合柴油，其特徵在於所述的親油劑為油酸，其冷凝點 190 ;冬季使用冷凝點為O 8°C的油酸。
7.根據權利要求I或2所述的納米複合柴油，其特徵在於所述的調油劑為苯、二甲苯、混合苯或輕質油。
8.根據權利要求7所述的納米複合柴油，其特徵在於所述的輕質油為200#溶劑油、煤油或輕柴油。
9.根據權利要求2所述的納米複合柴油，其特徵在於所述的品質提升劑，按重量份計包括穩定劑O. 05 O. 15份或十六烷值改進劑O. 05 O. 15份。
10.根據權利要求I或2所述的納米複合柴油的製備方法，其特徵在於包括以下步驟 (1)將國標柴油、水、親水劑依次加入反應釜，再緩慢加入親油劑，同時啟動循環剪切泵和和攪拌機充分攪拌40 60分鐘至油品清亮透明為止； (2)向反應釜中加入調油劑、品質提升劑，循環攪拌10 20分鐘至油品清亮透明為止; (3)調節油品清亮度從反應釜中取出油樣觀察，若不透明，添加親水劑或親油劑並充分攪拌至油品清亮透明為止； (4)靜置熟化將生產出的油品在反應釜或儲罐靜置熟化24小時以上，觀察油品仍清亮透明，即得成品；如有白色沉澱或變渾濁，添加少量親水劑或親油劑並充分攪拌至油品清亮透明，即得成品。
全文摘要
本發明公開了一種納米複合柴油及其製備方法，該納米複合柴油按重量份計是由以下原料國標柴油55～70份、水15～20份、親水劑1.5～6.5份、親油劑15～20份、調油劑5～10份，經攪拌、調節清亮度、靜置熟化等工藝步驟製備而成。本發明生產的納米複合柴油具有環保、長期儲存不分層、不變質、熱值高、生產成本低、製備工藝簡單等優點，作為一種清潔廉價的燃料油，可作柴油替代燃料使用或用於柴油發動機，具有廣泛的應用價值。
文檔編號C10L1/222GK102876397SQ201210414559
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月26日 優先權日2012年10月26日
發明者滕春合, 葉青 申請人:滕春合