CN101177638A - 清洁柴油添加剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种清洁柴油添加剂,其特征在于:清洁柴油添加剂是由阴离子表面活性剂的混合物、非离子表面活性剂的混合物与异戊醇按比例混合而成,在混合物中加入碳原子为3≤C≤6的直链或支链的醇作为助表面活性剂,加入量是混合物总量的3~5%,清洁柴油的成分为:柴油60%、清洁柴油添加剂40%,在温度为20℃~25℃,经搅拌制成清洁柴油。本发明为低成本的清洁柴油技术和清洁柴油添加剂,清洁柴油与柴油混合后可以达到轻质柴油的各项指标,可用于柴油机、燃油锅炉等设备中,能大幅度降低排放中的黑烟度FSM、颗粒物PM10、氮氧化物NOX、一氧化碳CO、二氧化碳CO2、硫化物SX等有害物,使空气环境大大得到改善,具有显著的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明属于化工技术领域,涉及一种清洁柴油添加剂。
背景技术
石油是不可再生的能源,随着储量的不断减少和价格的攀升,目前世界各工业国家都在想尽各种办法来降低石油的消耗。柴油是化石燃料,在燃烧过程中产生大量的有害物质,如大量的黑烟、颗粒物(PM10)、氮氧化物(NOX)、硫化物(SX)等等,造成空气污染,尤其各大中心城市的空气污染尤为严重。在节能环保的双重领导压力下,各工业国家经过几十年的柴油清洁燃烧试验研究,至上世纪六十年代美国成功试验研究了清洁柴油燃烧,并将这种清洁柴油应用于各种窑炉和火车、轮船、卡车及重型运输动力机械中,这种清洁柴油燃烧后不但可以节约10~20%的柴油,还可以大幅度地降低各种有害物的排放,如氮氧化物(NOX)可降低30%左右。1981年国际燃烧协会决定清洁燃油燃料作为三大节能措施之一。我国从58年开始对清洁柴油燃烧进行试验研究,由此白色乳化柴油技术及一些柴油掺水技术及相关产品相继问世,但这些技术和产品中的一些指标,如热里学稳定性、色度、与柴油的相溶性、成本等等均存在明显的缺陷,无法满足社会的需求。
发明内容
本发明克服了上述存在的缺陷,目的是为燃油领域,提供一种低成本的清洁柴油技术和清洁柴油添加剂。
本发明清洁柴油添加剂内容简述:
本发明清洁柴油添加剂,其特征在于:清洁柴油添加剂是由阴离子表面活性剂的混合物、非离子表面活性剂的混合物与异戊醇按比例混合而成,在混合物中加入碳原子为3≤C≤6的直链或支链的醇作为助表面活性剂,活性剂是丙醇或异丙醇、丁醇、异丁醇、戊醇、异戊醇、己醇、异己醇中的任一种,活性剂的加入量是混合物总量的3~5%;
阴离子表面活性剂以脂肪酸为主,脂肪酸是一种弱酸Pka≈4.8,脂肪酸是含有C12~C20的直链或支链的饱和或不饱和脂肪酸,脂肪酸为棕榈酸或椰油酸、肉寇酸、硬脂酸、油酸、亚油酸;脂肪酸与无机碱:氨水、氢氧化钠或氢氧化钾、碳酸氢钠成盐反应,或与有机碱:多乙稀多胺或乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙胺、三乙胺、环乙胺成盐反应,生成阴离子表面活性剂;
非离子表面活性剂的混合物是:斯盘、吐温、脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚中至少两种的混合物;
非离子表面活性剂的混合物的亲油亲水平衡值:HLB 4~6。
清洁柴油的成分为:柴油60%、清洁柴油添加剂40%,在温度为20℃~25℃,经搅拌制成清洁柴油。
本发明清洁柴油添加剂为低成本的清洁柴油技术和清洁柴油添加剂,清洁柴油与柴油混合后可以达到轻质柴油的各项指标,可用于柴油机、燃油锅炉等设备中,能大幅度降低排放中的黑烟度FSM、颗粒物PM10、氮氧化物NOX、一氧化碳CO、二氧化碳CO2、硫化物SX等有害物,使空气环境大大得到改善,具有显著的经济效益和社会效益。
具体实施方式
本发明清洁柴油添加剂是这样实现的,下面做具体说明。清洁柴油添加剂是由阴离子表面活性剂的混合物、非离子表面活性剂的混合物与异戊醇按比例混合而成,在混合物中加入碳原子为3≤C≤6的直链或支链的醇作为助表面活性剂,活性剂是丙醇或异丙醇、丁醇、异丁醇、戊醇、异戊醇、己醇、异己醇中的任一种,活性剂的加入量是混合物总量的3~5%。这类醇存在于油水界面膜中,使界面膜获得极高的柔性和弹性利于水的加溶。
阴离子表面活性剂以脂肪酸为主,脂肪酸是一种弱酸Pka≈4.8,脂肪酸是含有C12~C20的直链或支链的饱和或不饱和脂肪酸,脂肪酸为棕榈酸或椰油酸、肉寇酸、硬脂酸、油酸、亚油酸;脂肪酸与无机碱:氨水、氢氧化钠或氢氧化钾、碳酸氢钠成盐反应,或与有机碱:多乙稀多胺或乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙胺、三乙胺、环乙胺成盐反应,生成阴离子表面活性剂。
脂肪酸与无机碱:氢氧化钠或氢氧化钾、碳酸氢钠成盐反应,或与有机碱:多乙稀多胺或乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙胺、三乙胺、环乙胺成盐反应,生成阴离子表面活性剂;
非离子表面活性剂的混合物是:斯盘、吐温、脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚中至少两种的混合物;
非离子表面活性剂的混合物的亲油亲水平衡值:HLB 4~6。
非离子表面活性剂比离子表面活性剂的溶解度要大很多,它的加入能大大提高离子表面活性剂的溶解度,同时又能***离子头之间填充离子头因电斥力产生的间隙,使界面膜更加致密,提高了界面膜的机械强度,增强了拒水性。
实施例1,阴离子表面活性剂混合物的制备
取:油酸93%,分子量282、三乙醇胺3%,分子量149、环乙胺3%,分子量92、25%浓度氨水3%,分子量17(氨含量0.75%);25%氢氧化钠水溶液3%,分子量40(氢氧化钠含量0.75%);将油酸放入反应器中,然后依次投入三乙醇胺、环乙胺、氨水、氢氧化钠水溶液,进行搅拌使其充分反应,生成物即是阴离子表面活性剂混合物的亲水成分,约占总量的40%左右,经水中溶解度方法确定HLB在5~6之间。
实施例2,非离子表面活性剂混合物的制备
取:斯盘8060%,HLB=2.58、烷基酚聚氧乙烯醚25%,HLB=1.25、吐温80,HLB=2.25,将斯盘、烷基酚聚氧乙烯醚、吐温放入反应器中充分混合均匀,混合物的HLB≈6。
实施例3,清洁柴油添加剂的制备
取90%的实施例1中制备的阴离子表面活性剂混合物和10%的实施例2中制备的非离子表面活性剂混合物,放入搅拌器中加入总量3%的异戊醇充分混合均匀。
实施例4,清洁柴油的制备
取60%的柴油、40%的清洁柴油添加剂,在温度为20℃~25℃,经搅拌至液体转成透明制成清洁柴油。
Claims (7)
1.一种清洁柴油添加剂,其特征在于:清洁柴油添加剂是由阴离子表面活性剂的混合物、非离子表面活性剂的混合物与异戊醇按比例混合而成,在混合物中加入碳原子为3≤C≤6的直链或支链的醇作为助表面活性剂,活性剂是丙醇或异丙醇、丁醇、异丁醇、戊醇、异戊醇、己醇、异己醇中的任一种,活性剂的加入量是混合物总量的3~5%。
2.根据权利要求1所述的清洁柴油添加剂,其特征在于:所述的阴离子表面活性剂以脂肪酸为主,脂肪酸是一种弱酸Pka≈4.8,脂肪酸是含有C12~C20的直链或支链的饱和或不饱和脂肪酸,脂肪酸为棕榈酸或椰油酸、肉寇酸、硬脂酸、油酸、亚油酸;脂肪酸与无机碱:氨水、氢氧化钠或氢氧化钾、碳酸氢钠成盐反应,或与有机碱:多乙稀多胺或乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二乙胺、三乙胺、环乙胺成盐反应,生成阴离子表面活性剂。
3.根据权利要求1所述的清洁柴油添加剂,其特征在于:所述的非离子表面活性剂的混合物是:斯盘、吐温、脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚中至少两种的混合物;非离子表面活性剂的混合物的亲油亲水平衡值:HLB4~6。
4.根据权利要求1所述的清洁柴油添加剂,其特征在于:所述的清洁柴油的成分为:柴油60%、清洁柴油添加剂40%,在温度为20℃~25℃,经搅拌制成清洁柴油。
5.根据权利要求2所述的清洁柴油添加剂,其特征在于:所述的阴离子表面活性剂混合物的制备,取:油酸93%,分子量282、三乙醇胺3%,分子量149、环乙胺3%,分子量92、25%浓度氨水3%,分子量17(氨含量0.75%);25%氢氧化钠水溶液3%,分子量40(氢氧化钠含量0.75%);将油酸放入反应器中,然后依次投入三乙醇胺、环乙胺、氨水、氢氧化钠水溶液,进行搅拌使其充分反应,生成物即是阴离子表面活性剂混合物的亲水成分,约占总量的40%左右,经水中溶解度方法确定HLB在5~6之间。
6.根据权利要求3所述的清洁柴油添加剂,其特征在于:所述的非离子表面活性剂混合物的制备,取:斯盘80 60%,HLB=2.58、烷基酚聚氧乙烯醚25%,HLB=1.25、吐温80,HLB=2.25,将斯盘、烷基酚聚氧乙烯醚、吐温放入反应器中充分混合均匀,混合物的HLB≈6。
7.根据权利要求1所述的清洁柴油添加剂,其特征在于:所述的清洁柴油添加剂的制备,取90%的实施例1中制备的阴离子表面活性剂混合物和10%的实施例2中制备的非离子表面活性剂混合物,放入搅拌器中加入总量3%的异戊醇充分混合均匀。
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