CN101921634B - 一种节能燃料油组合物 - Google Patents

Abstract

一种节能燃料油组合物，按重量份数由以下材料组成，石油副产重质渣油5～70份，轻质燃料油采用页岩油或低温煤焦油24～93.9份，乳化剂采用司苯-80、烷基酚聚氧乙烯醚NP-4其中的1种或2种组合1～5份，偶合剂采用乙醇或丙三醇或丁醇0.1～2份；金属钝化剂采用N，N’-二亚水杨丙二胺1×10^-6～5×10^-6份；优点在于，热力学稳定，重质燃料油组分不易析出，储存稳定性好，燃油燃烧热值效率高，有害废气排放量明显降低，对使用的燃烧机械和油路无腐蚀性。

Description

一种节能燃料油组合物

技术领域

本发明属于一种节能燃料油组合物，适用于船舶发动机、工业发电机械及民用锅炉等行业使用的燃料油。

背景技术

船舶发动机、工业发电机械及民用锅炉等行业通常使用的燃料油是向重质渣油组分中掺入粘度较小的轻组分油调和成的。石油副产重质渣油是原油经过常压蒸馏或减压蒸馏的釜残，一般由沥青质，胶质，芳香烃，烷烃四种组分组成，其中的沥青质和胶质二者形成胶团依靠芳香烃和烷烃这两种分散剂分散开，胶团之间距离较大，相互吸引力很小，形成高度分散的溶胶型结构。调和燃料油中加入的轻组分油一般包括轻柴油和洗油：轻柴油中芳香烃含量较少，而洗油中烷烃含量较少，二者几乎不含或含有很少量的沥青质和胶质，与渣油中组分相同度很少，掺入轻油超过一定比例，会完全打破沥青质、胶质之间的的相溶性而造成燃料油中沥青质和胶质析出，而在燃油储运过程中发生分层、储罐内沉积、离心机超载和过滤器堵塞等现象而影响使用。本发明中加入了乳化剂，乳化剂可以充分分散渣油中的沥青质和胶质，形成稳定的胶团结构，不易分层，而增加油品储运的安定性。

柴油中加入乳化剂后形成乳化柴油，乳化柴油因为它具有节能、排放环保等各种优点而在市场上应用广泛，但乳化燃料油应用不是很多。在专利文献CN200410013731.6中详细的叙述了乳化燃料油所用的乳化剂和乳化方法，但是由于其单一的只使用了乳化剂而没有助乳化剂，而造成燃料油乳化较难，而必须使用复杂的乳化设备及乳化工艺。在另一篇专利文献CN96120728中，介绍节能无烟燃料油的配制方法，方法是在燃料油中加入部分乳化剂和水，由于含水量较大，水中含有的水溶性酸碱会对燃烧设备造成腐蚀。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有所存在的问题，提供一种热力学稳定，重质燃料油组分不易析出，储存稳定性好，燃油燃烧热值效率高，有害废气排放量明显降低，对使用的燃烧机械和油路无腐蚀性的一种节能燃料油组合物。

本发明是这样实现的：按重量份数由以下材料组成，

石油副产重质渣油5～70份，其100℃粘度在500～1800mm²/s；

轻质燃料油采用页岩油或低温煤焦油24～93.9份，其50℃粘度在5～35mm²/s；

乳化剂采用司苯-80、烷基酚聚氧乙烯醚NP-4其中的1种或2种组合1～5份，乳化剂的亲水亲油平衡值(HLB)应控制在小于7；

偶合剂采用乙醇或丙三醇或丁醇  0.1～2份；

金属钝化剂采用N，N’-二亚水杨丙二胺1×10^-6～5×10^-6份；

本发明的优点在于，以重质油和轻质油为主要热能原料，加入乳化剂和偶合剂后可使燃油组分自发形成一种热力学稳定体系，以重油中的沥青质为中心形成稳定的胶体体系，胶体粒径小，可长期稳定存在；粘度适中，利于燃油雾化，增加点火效率。燃油燃烧效率高而无烟雾，有害废气排放量明显低于没加入乳化剂的普通燃料油；节油率为5％～15％，排气温度降低20％～60％，烟度降低40％～70％，NO和CO排放量约为一般燃油的25％，在节能环保和经济效益方面效果可观。本发明所使用的乳化剂选择司苯或烷基酚聚氧乙烯醚，W/O柴油微乳状液亲水亲油平衡值HLB应该小于7。表面活性剂的选择应以高效、价廉为原则，在所用的体系中应具有较高的表面活性，产生较低的界面张力；在界面上必须通过自身的吸附或其他被吸附的分子形成相当结实的吸附膜；表面活性剂必须以一定的速度迁移至界面，使乳化过程中体系的界面张力及时降低至较低值。本发明中选用乳化剂司苯-80或烷基酚聚氧乙烯醚NP-4或二者组合。乳化剂司苯-80的HLB值为4.3，乳化剂NP-4的HLB值为5.0，二者均为油溶性乳化剂。所选用的偶合剂主要为低碳醇：如乙醇，丙三醇，丁醇。合适的乳化剂和偶合剂可以调节燃油的HLB值、分子排列参数、表面活性剂单分子膜的粘弹性，进一步降低界面张力，从而可大大提高表面活性剂的增溶能力，降低燃油沥青质、胶质的胶体粒径，而使燃油燃烧时雾化效果好，燃烧充分，节能环保。

为了防止燃油中含有的水分中的无机酸碱、燃料油中有机酸碱对气缸、油路的腐蚀，需要加入金属钝化剂。本发明中选用了，N’N-二亚水杨丙二胺，商品名称为金属钝化剂T1201，它能与活泼金属离子(铜、铁、镍、锰)形成螯合物，抑制金属离子对油品的催化作用，在油品中应用能延长油品储存期，降低胶质生成量。此产品油溶性好，用量低，用后可有效降低对燃烧机械的腐蚀。在其他组分相同的情况下，加入缓蚀剂之前的铜片腐蚀(试验方法为GB5096)级别为3级，加入后油品的铜片腐蚀级别为1级，大大降低了燃料对燃烧设备、管路的腐蚀性。

具体实施方式

下面结合实例详细说明：

实例1

取石油副产重质渣油5份，其100℃粘度在500mm²/s；页岩油93.9份，其50℃粘度为5mm²/s；乳化剂司苯-80用量为1份，偶合剂乙醇0.1份，金属钝化剂T1201为1×10^-6份，将其加入到调和罐中在55～65℃时进行充分搅拌10～14小时，滤除杂质即得到该燃料油。得到的成品燃料油符合4#燃料油指标。

实例2

取石油副产重质渣油30份，其100℃粘度在800mm²/s；页岩油66.5份，其50℃粘度为11mm²/s；乳化剂采用烷基酚聚氧乙烯醚NP-4用量为3份，偶合剂采用丙三醇0.5份，金属钝化剂T1201为2×10^-6份，将其加入到调和罐中在55～65℃时进行充分搅拌10～14小时，滤除杂质即得到该燃料油。得到的成品燃料油符合120#燃料油指标。

实例3

取石油副产重质渣油50份，其100℃粘度在1200mm²/s；低温煤焦油46份，其50℃粘度为18mm²/s；乳化剂司苯-80用量为1份，乳化剂烷基酚聚氧乙烯醚NP-4用量为1份；偶合剂丁醇2份，金属钝化剂T1201为5×10^-6份，将其加入到调和罐中在55～65℃时进行充分搅拌10～14小时，滤除杂质即得到该燃料油。得到的成品燃料油符合180#燃料油指标。

实例4

取石油副产重质渣油70份，其100℃粘度在1800mm²/s70份；低温煤焦油24份，其50℃粘度为35mm²/s；乳化剂司苯-80用量为2份，乳化剂烷基酚聚氧乙烯醚NP-4用量为3份，偶合剂丙三醇1份，金属钝化剂T1201为4×10^-6份，将其加入到调和罐中在55～65℃时进行充分搅拌10～14小时，滤除杂质即得到该燃料油。得到的成品燃料油符合380#燃料油指标。

各实施列产品和市场上某同类产品指标如下：化验结果表明本发明中的产品各项指标均好于市售产品。

Claims (5)

1.一种节能燃料油组合物，其特征在于，按重量份数由以下材料组成：

石油副产重质渣油5～70份，其100℃粘度在500～1800mm²/s；

轻质燃料油采用页岩油或低温煤焦油24～93.9份，其50℃粘度在5～35 mm²/s；

乳化剂采用司苯-80、烷基酚聚氧乙烯醚NP-4其中的1种或2种组合1～5份，其亲水亲油平衡值应控制在小于7；

偶合剂采用乙醇或丙三醇或丁醇0.1～2份；

金属钝化剂，商用名T1201，采用N,N’—二亚水杨丙二胺1×10^-6～5×10^-6份。

2.根据权利要求1所述的一种节能燃料油组合物，其特征在于，按重量份数由以下材料组成：石油副产重质渣油5份，其100℃粘度在500mm²/s；页岩油93.9份，其50℃粘度为5 mm²/s，司苯-80用量为1份，乙醇0.1份，金属钝化剂T1201为1×10^-6份。

3.根据权利要求1所述的一种节能燃料油组合物，其特征在于，按重量份数由以下材料组成：石油副产重质渣油30份，其100℃粘度在800mm²/s；页岩油66.5份，其50℃粘度为11 mm²/s，烷基酚聚氧乙烯醚NP-4用量为3份，丙三醇0.5份，金属钝化剂T1201为2×10^-6份。

4.根据权利要求1所述的一种节能燃料油组合物，其特征在于，按重量份数由以下材料组成：石油副产重质渣油50份，其100℃粘度在1200mm²/s；低温煤焦油46份，其50℃粘度为18 mm²/s，司苯-80用量为1份，烷基酚聚氧乙烯醚NP-4为1份，丁醇2份；金属钝化剂T1201为5×10^-6份。

5.根据权利要求1所述的一种节能燃料油组合物，其特征在于，按重量份数由以下材料组成：石油副产重质渣油70份，其100℃粘度在1800mm²/s；低温煤焦油24份，其50℃粘度为35 mm²/s，司苯-80用量为2份，烷基酚聚氧乙烯醚NP-4为3份，丙三醇1份，金属钝化剂T1201为4×10^-6份。