一種燃料組合物及其制備方法和應用的制作方法

專利名稱：一種燃料組合物及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種燃料組合物及其制備方法和在工業燃料方面的應用。
本發明的目的是通過以下技術方案來實現的一種燃料組合物，包括以下重量份組分重油45-95，水5-55，催化劑0.5-5；優選為重油75-88，水12-25，催化劑1-2；最優選為重油80，水20，催化劑1；所述催化劑包括以下配比比例的組分堿性化合物、潤滑劑、陰離子表面活性劑為(1-5)∶(1-5)∶(1-5)。
堿性化合物如氫氧化鈉，氫氧化鉀等，優選為氫氧化鈉，白色固體，易融于水，并放出大量熱，和油脂反應能制取表面活性劑；潤滑劑，如烷基磺酸鹽，優選為短鏈烷基磺酸鹽如拉開粉，商品名Nekal，由丙醇或丁醇和萘結合，經磺化而成，具有中等洗滌能力；陰離子表面活性劑，如太古油，又稱土耳其紅油、磺化蓖麻油，性狀為淡黃色至棕紅色半透明粘稠液體。具有優異的勻染、滲透、乳化等性能。
本發明燃料組合物的制備方法，包括以下步驟將重油，催化劑和水，按比例在反應釜中混合、反應，反應時間為15-60min，反應溫度為80-110℃，并循環噴淋，循環量為90-110t/hr，制成納米級的組合物。
具體工藝步驟包括首先將重油經重油管線送入重油罐，使所述重油罐內重油溫度為70-100℃，最好為85-90℃；按比例將催化劑經催化劑加入槽和水經進水管加入到反應罐中，所述反應罐內反應停留時間為1-4hr，最好為2hr，反應溫度為85-110℃，最好為92-95℃，制成催化劑組合物；所述催化劑加入順序為堿性化合物、潤滑劑、陰離子表面活性劑。
將所述重油以90-110t/hr，最好為100t/hr的速度、所述催化劑組合物以30-60t/hr，最好為50t/hr的速度加入到反應釜中，所述反應釜內反應停留時間為15-60min，最好為30min，反應溫度為80-110℃，最好為90-95℃，并循環噴淋，循環量為90-110t/hr，最好為100t/hr，將所述組分在空穴效應、湍流和將切力的多種作用下，將原先粗的乳濁懸浮液加工成極細微的均勻穩定的液—液乳化物，所述液—液乳化物粒徑為納米級，最好為0.1-10um，制成半成品的組合物；將所述半成品組合物以90-110t/hr，最好為100t/hr的速度注入到半成品罐中，使所述半成品罐中溫度為80-110℃，最好為90-95℃；將所述半成品罐內組合物以90-110t/hr，最好為100t/hr的速度注入到復合機中進行反應，壓力為7-11MPa，最好為9MPa，制成本發明燃料組合物成品；將所述復合機內組合物以18-30t/hr，最好為22t/hr的速度經成品出油口注入到成品罐中，即得。
上述方法原料、設備為工業常用設備。所述重油與所述催化劑組合物反應的反應釜也可以是本發明人的實用新型專利，專利號為ZL02209163.7，名稱為“重油混合裝置”。
本發明還提供一種燃料組合物在工業燃料方面的應用。
本發明復合燃料組合物與單一重油相比具有以下優點1、具有明顯的節能效果，節油率為5-17.3％。節能的原理是基于本發明復合燃料組合物含有多種催化劑和水，是一個綜合助燃節能系統。多種催化劑具有光催化性能，可促進組合物中各組分之間有益的光化學反應的發生；具有氧化催化性能，燃料燃燒時，水達到1000-1500℃溫度下，離解為氫和氧，使氧與油品之間發生氧化反應，從而生成各種過氧化物和多種自由基；可以極大地提高燃料的燃燒品質，使燃燒更完全，熱效率大大提高；具有有裂解催化劑，促進大分子鏈的斷裂，從而使油品輕質化。具有異構化催化性能，重質烴的異構化，使油品中的支鏈成分增加，熱性能和燃燒性能更好；具有產氫催化性能，其作用一方面是在燃燒過程中產生氫氣作為燃料，另一方面使重質烴的不飽和度增加，既有利于燃燒，又增加產品的反應活性；具有引發劑性能，引發劑分解后產生自由基，引發系統中各種化學反應。
在不同的應用領域，燃料組合物根據不同的組分的配比，具有不同的節能效果、可以達到5-17.8％。
2、具有降低煙氣中的硫含量的作用，減少了空氣污染，達到環保的目的；3、燃燒完全，降低了空氣消耗。
單一重油成分燃燒時，重油碳不能燃燒的主要原因是燃油霧化不夠；顆粒太大，在燃燒區停留時間不夠。顆粒越大，在燃燒區完全燃燒所需的停留時間越長。如果一粒小油停留在燃燒時的時間比它所需要的燃燒襲擊時間還長，則它就能達到燃燒完全的目的。燃燒完全時，一氧化碳降低到0.05，排放廢氣達到環保要求。本發明燃料組合物就是根據該原理，采用復合機使催化劑均勻散布在重油中并發生反應，達到完全燃燒的目的。
①利用二次霧化，也就是微爆的原理，讓外面包裹著油的水接觸到燃燒的高熱，立刻讓它在蒸發點的瞬間就劇烈爆發熱而汽化，包裹著小水粒的油，就立即被擊碎成更小的小粒油，變小的油粒減短了完全燃燒所需的時間。小粒油直徑為小于30um，最好為0.1-10um，所述納米級組合物具有最佳的節能效果。
②所述催化劑，把長鏈的分子分解為短鏈，更進一步促使燃燒完全。
4、減少結垢、降低腐蝕。由于燃燒完全，減少了爐膛的結焦、積碳；由于本發明中加入了堿性化合物，使形成的少量SO3被中和，因此降低了腐蝕。
為了證明上述效果，本發明進行了以下試驗本發明燃料組合物(下稱“復合重油”)燃燒實驗一、實驗目的
1、檢測“復合重油”的燃燒質量a、火焰的外觀質量b、燃燒完全性2、考察“復合重油”燃燒后的結垢情況。
3、考察“復合重油”燃燒后的腐蝕性。
4、考察“復合重油”燃燒過程中空氣的消耗情況。
5、考察“復合重油”的節能效果。
二、實驗對象“復合重油”，對照組重油，柴油三、實驗時間2001年7月18日至2001年8月8日四、實驗地點巴陵石化公司尿素產品部合成氨裝置一段轉化爐。
五、實驗步驟(一)“復合重油”在一段轉化爐101-B煙道的燃燒，時間為7月18日1918至8月8日(二)“復合重油”在101-B頂部的燃燒，時間為7月25日至8月1日(三)“復合重油”不同配比情況下的燃燒，時間為8月1日至8月8日六、實驗現象與結果(一)主要現象1、在“復合重油”的試燒期間，火焰明亮，具有剛性，無飄管現象。
2、在7月18日至7月28日，所有燒嘴無結焦現象。但在7月28日后，爐頂及煙道燒嘴出現少許結焦的現象。試驗表明煙道燒嘴在7月18日點火至7月27日未發生結焦現象，表明此前燒嘴的燃燒工況良好，但是，由于自7月26日分析發現復合重油黏度偏高，開始在復合重油中添加降粘劑，如松節油，這樣也可調整燒嘴工況，防止燒嘴的結焦。
3、頂部試燒期間，煙道的燃燒質量良好；當油壓高于6.5kg/cm2，霧化蒸汽壓高于7.0kg/cm2時，燒嘴燃燒情況良好，而且可以確保管排溫度在790℃以上，可達800℃，而且火焰質量優于輕油，如柴油的燃燒質量；當實行低壓霧化，油壓低于5.5kg/cm2、汽壓為3.5kg/cm2時，管排溫度下降，低于780℃時，火焰質量較差，無剛性，無法滿足工藝要求。
4、隨著“復合重油”中催化劑的變化，煙氣中的硫含量發生如下數據所示的明顯變化。當煙道點燃3個輕油燒嘴時，煙氣量減少，導致硫含量降低。
煙氣中硫含量分析數據a、催化劑為20％時，硫含量為50mg/m3
b、催化劑為16％時，硫含量為120mg/m3c、催化劑為12％時，硫含量為180-240mg/m3d、催化劑為6％時，硫含量為118mg/m3上述數據是在煙道與爐頂兩個半排均燒復合重油所測。
e、當同時燃燒單一重油重油組分和本發明組合物時，煙氣中硫含量為180mg/m3，此時煙道燒嘴全滅，也就是說重油產生的煙氣量降低約60％。當同時燃燒單一重油柴油組分和本發明組合物時，煙氣中硫含量為400mg/m3，其中含煙道的復合重油產生的部分煙氣中的硫。
f、僅煙道燒復合重油時，煙氣中硫含量為15mg/m3上述數據是在煙道與爐頂兩個半排均燒復合重油所測。
從上述六組數據看出，本發明具有降低腐蝕的作用，尤其是催化劑為20％的燃料組合物時，具有良好的降低腐蝕的作用，與單一重油相比，效果更為明顯。若煙道同時燃燒單一重油，則煙氣中的硫含量將超過250mg/m3以上，也就是說，燒單一重油時，煙氣中的硫含量將是燒復合重油的煙氣硫含量的5倍以上。
5、“復合重油”中催化劑的變化，黏度發生如下數據所示的變化。
a、催化劑為18-20％時，黏度為240厘池b、催化劑為12-16％時，黏度為220厘池c、催化劑為6-12％時，黏度為190厘池6、對流段各盤管及空氣預熱器煙氣的進出口溫度均發未生變化。
7、不同配方“復合重油”在爐頂試燒期間的熱值變化情況a、催化劑為18-20％時，油考克開度為80％，管排溫度為785℃(最高792℃)b、催化劑為16％時，油考克全開，管排溫度為780℃-790℃c、催化劑為6-12％時，油考克全開，并增加3-6個馳放氣燒嘴，方可維持管排溫度在780℃以上。
d、不同配比的復合重油在相同時間內的燃燒基本相同，約1天燒6車，即約51噸復合重油。
8、空氣消耗明顯降低。
在試燒“復合油”后，煙氣中O2含量上升至11.4％，通過降低鼓風機轉速，煙氣中O2含量維持在4％以上。試驗表明在試燒復合重油后，鼓風機轉速降低50轉/分鐘。由于復合重油中自身氧份增加，降低了燃燒過程中的空氣消耗，因此，降低了鼓風機的轉速，進一步降低了能源消耗。
9、引風機轉速一定的情況下，煙氣量略有增加，但變化不明顯，爐膛內負壓繼續維持為-2.6～-2.8×10Pa。
10、爐管外壁粘有少量白色物質。
11、“復合重油”燃燒完全，煙氣中CO含量為0.05％。根據分析結果，煙氣中CO的含量小于0.05％，證明復合重油燃燒完全。
(二)實驗結果及原因分析表1為煙氣分析數據表表1煙氣分析數據表

從試驗現象和表1得如下結論1、“復合重油”具有較好的燃燒質量，火焰明亮有剛性，不飄管，燃燒完全，其原因是充分利用“微爆”原理，達到了良好的霧化效果。
2、“復合重油”在燃燒過程中，消耗的空氣量降低，其原因是“復合重油”自身氧份增加。根據分析結果，在試燒復合重油后，空氣消耗量明顯降低，其中煙氣中的氧含量由303％上升至11.4％。
3、“復合重油”具有降低腐蝕的功能。根據分析結果，催化劑含量在18％以上時，SO2上升，說明催化劑存在降低腐蝕的效果。
4、“復合重油”不影響101-B煙道燃燒系統的熱平衡，煙氣量不發生明顯變化，其原因是燃油量增加，而空氣量減少，基本維持平衡。根據引風機的工況及有關工藝參數表明，燃燒復合重油后，煙氣量沒有明顯的變化。
5、“復合重油”具有顯著的節能效果，催化劑配比比例為18-20％時，節能效果明顯。根據復合重油試燒期間，對改變催化劑量的熱值考核試驗，在燒嘴前的燃油壓力、考克開度一定的情況下，根據管排溫度的變化情況，我們得出催化劑量在18％-20％時，復合重油具有明顯的節能效果。
根據試驗期間尿素產品部所提供的爐頂燒嘴“復合重油”與“單一重油”的燃燒量及相關的管排溫度，發明人對“復合重油”的節能效果進行了考察情況如下。
a、相關實驗數據復合重油燃燒時管排平均溫度782℃，單一重油燃燒時管排平溫度772℃；每個燒嘴復合重油的燃燒量為57.2Kg/hr，單一重油的燃燒量為52.2Kg/hr；若控制相同的管排溫度則需增加單一重油燃燒量(62.2kg/hr)，即在原燃油量的基礎上每個單一重油燒嘴需增加燃油量為3.45kg/hr(62.2/18)，也就是說在同等溫度條件下單一重油的燃燒量應該為56.65kg/hr。
b、節能效果分析當“復合重油”中含20％的催化劑，此時，復合重油中的單一重油僅為80％，也就是說復合重油燃燒時，每個燒嘴的實際單一重油消耗量為45.76kg/hr；比單一重油燃燒時節約重油量為10.89kg/hr。也就是說11.44公斤催化劑釋放的熱量相當于10.89公斤的單一重油的熱值，因此，含20％催化劑的“復合重油”的節油率為17.3％。
c、在油壓、霧化蒸汽壓力、燒嘴一定的情況下，燒嘴的油考克的開度代表復合油的燃燒量，也就是說，隨催化劑比例的降低，燒嘴的燃油量增加，同時熱值降低，必須打開弛放氣燒嘴才能維持管排溫度。試驗表明復合重油在試燒過程中，隨著催化劑比例的降低，油考克的開度由80％增加到全開，同時，當比例降到12％以下時，閥門全開無法達到工藝要求，必須增開馳放氣燒嘴才能維持管排溫度。這是由于不同配比的催化劑在重合重油中產生的作用不同，在實際的生產與運用中，存在最為優化的配比，實現復合重油最佳節能效果的目的。試驗表明復合重油在催化劑配比為18-20％時具有良好的節效果。
通過與單一重油燃燒相比，單一重油在燃燒的過程中，為確保爐頂燒嘴的燃油壓力與流量，必須熄滅所有的煙道燒嘴，油壓必須維持在0.65Mpa以上，燒嘴的通油量必須在80kg/hr以上，而且還需要增點馳放氣燒嘴才可以維持管排溫度，否則，管排溫度會降至745-750℃。試驗表明在同等的工藝條件下，單一重油無法滿足工藝要求，而復合重油可以達到工藝要求，尤其是配比為18-20％時更為明顯，這表明復合重油在燃燒的過程中產生的熱量比單一重油的要高，進一步表明復合重油具有節能效果。
同樣的油泵在油泵功率一定的條件下，由于所述試燒單一重油時，必須滅所有煙道燒嘴才能維持爐頂燒嘴的燃燒，表明單一重油在維持同樣的工藝指標時所消耗的量要高于復合重油，這也表明復合重油具有節能效果。
本試驗還提供以下詳細試驗數據試燒期間的復合重油消耗數據與單一重油組分的消耗數據(所述煙道有7個燒嘴燒復合重油，3個燒嘴燒輕油)a、煙道燃燒7月19日至25日，共使用復合重油234.71噸，其中煙道6#燒嘴于18日1918開始試燒，至19日煙道燒嘴全燒共12小時(約1.5噸)，即煙道燒嘴7天燃燒的總量為233.21噸，每天用量約33.31噸，每個燒嘴的用量為138.75kg/hr。
b、爐頂與煙道同時燃燒7月26日至7月31日，爐頂與煙道同時使用復合重油量為316.88噸，每天用量為52.813噸，減去煙道每天用量33.31噸，即爐頂每天用量為19.503噸，爐頂每個燒嘴每天1.219噸，每個燒嘴的燃燒量為50.789kg/hr。
c、8月1日至8月8日，爐頂與煙道共使用油量為371.39噸，每天用量為46.42噸，其中，煙道只有7個燒嘴燒復合重油，煙道另3個燒嘴燒單一重油，3個燒嘴每天的用量共為9.99噸。若煙道全燒復合重油，則每天復合重油的用量為56噸。
d、復合重油燃燒時，8月10日900油罐內有重油11.336-11.74m3，11日900油罐內有重油22.715-23.541m3，重油的密度為1005kg/m3，24小時內共送重油4車，總重量為34.21T。平均每小時消耗重油量為0.931-0.949T，每個燒嘴的消耗為0.0517-0.0527T/h。
f、7月20日1530至7月23日1850共耗復合重油107.9，實驗期間曾停燒一個小時(因電機原因兩次滅火，每次處理時間為20分鐘)，共耗時74.5小時，每個燒嘴的燃油量為144.83kg/h，其中考核期間，配方1的復合重油平均溫度比燒輕油時高5℃，配方2的復合重油的平均溫度比燒輕油時間2.5℃。
g、熱量衡算日產1000噸氨時，配方1的復合重油每升高1℃，需熱為0.07百萬大卡，配方2的復合重油每升高1℃，需熱量為0.18百萬大卡。
從上述四組數據對比分析，可知復合重油的消耗略低于單一重油，其中每個爐頂燒嘴復合重油的消耗為50.789kg/hr，單一重油的消耗為52.22kg/hr。即每個燒嘴的單一重油的消耗比復合重油的消耗多1.5kg/hr。
2、從上述“g項”可知，控制等溫度條件下，需減少的熱量為5×0.07+2.5×0.18＝0.8百萬大卡/小時，即需減少的復合重油量為0.8百萬大卡/8.5百萬大卡＝0.094噸/小時，即每個燒嘴應該減少流量為9.4公斤。
因此考核值實際該為144.83-9.4＝135.43公斤/小時。
3、從上述“b項”與“c項”的數據分析，7月26日至7月31日催化劑比例為18-20％的復合重油每天的燃燒量為52.813噸，8月1日至8月8日每天的燃燒量為56噸，也就是說隨著復合重油催化劑配比的降低，復合重油內的單一重油量的消耗增加，平均每天增加消耗單一重油約4.6噸，增加消耗復合重油約3.2噸，以目前實驗的消耗量計算，每天燒比例為10％復合重油比比例為20％的復合重油多消耗的成本為4.6×1500+3.2×1300＝11060元，若全燒復合重油，每天應燒300噸，則每天燒比例為10％復合重油比20％的復合重油多消耗的成本為6萬元，每月的消耗增加180萬元。
本試驗表明復合重油燃燒時的管排平均溫度比單一重油的管排平均溫度高8-10℃。這是因為在控制相同的工藝條件情況下，燒單一重油的管排平均溫度比復合重油的管排溫度低8-10℃的原因是復合重油在實際的燃燒過程中，產生較高的熱量；單一重油的流量偏低，無法滿足工藝要求。
本試驗將本發明與燃燒柴油相比，又提供以下詳細試驗數據1、2000年洞庭氮肥廠合成氨燃料油(柴油)消耗為318kg/t氨。2001年，由于103-JT燃燒設備改造，燃料油消耗降低15kg/t氨，為確保效益目標，將燃油消耗指標降至298kg/t氨。目前，根據流量顯示，噸氨燃油消耗為220kg，嚴重偏離理論與傳統消耗指標，若以290kg計算，則當前的流量顯示與實際消耗之間的相關系數應該是290/220＝1.381。
2、相比之下，2001年7月18口至8月8日期間共產氨21626噸，單獨燃燒輕油耗4265噸，復合重油922.98噸，其中復合重油中重油耗786.46噸。
試驗表明從合成氨裝置的特點及洞氮多年生產的實際消耗情況分析，噸氨柴油消耗不會低于300kg，考慮途耗、庫耗、開停車消耗，實際消耗不應低于290kg，但是流量數據顯示為220kg，顯然該數據嚴重偏離實際消耗，因此可以考慮處理該數據時采用相關系數，減少誤差。
從第兩組數據可以知道，在實驗期間輕油消耗為197.21kg/t氨，復合重油的消耗為42.68kg/t氨，復合重油中重油36.36kg/t氨)，若采用相關系數處理，則輕油消耗為197.21×1.318＝259.92kg/t氨。
相比，復合重油的熱值按單一重油的熱值計算約比柴油的低10％，若以熱值為標準a、將復合重油折合為柴油，則實驗期間，復合重油的燃燒量相當于4268/1.1＝38.8kg柴油/t氨，則實驗期間燃料油的實際消耗約為259.92+38.8＝298.72kg柴油/t氨；b、若以單一重油折合為柴油，重油的燃燒量相當于36.36/1.1＝33.05kg柴油/t氨，則實驗期間燃料油的實際消耗為259.92+33.05＝292.97kg柴油/t氨。
上述數據處理后，接近實際消耗，而且略低于經驗或傳統的消耗指標，同時也揭示了復合重油具有良好的節能效果。
6、“復合重油”隨催化劑量的變化，黏度發生變化，催化劑量增大，黏度上升，其原因是發生聚合反應，化合物聚合分子增大所至。
7、“復合重油”在試燒期間，沒有發生明顯結垢現象，其原因是燃燒完全。系統結垢情況根據各系統相關溫度的實際情況，表明系統結垢不明顯，但從燃燒的實際情況，復合重油燃燒時爐膛的透明度比燒單一重油時要高，說明了復合重油具有減少結垢的作用。
在復合重油燃燒的過程中，爐膛透明度較高，而燒單一重油時，爐膛內的透明度明顯下降。試驗表明由于復合重油中增加催化劑，增加了復合重油中的氧份，改善了重油的燃燒狀況，達到了充分霧化燃燒的目的，因此，爐膛的透明度較高。同時也表明復合重油具有減少結垢的作用。
在復合重油試燒期間，爐管外壁出現少量的白色粘合物。試驗表明湖北化肥廠的重油燃燒過程中也出現該現象，這些粘合物是重油中的催化劑粉塵的氧化物。
8、“復合重油”在催化劑比例為18-20％時具有良好的經濟性。其原因是a、配比為18-20％時，催化劑充分發揮其實用效果，所耗的單一重油量較少，實現節能的目的。b、催化劑成本約為120元/kg，“復合重油”加工費約為3元/噸，則不同配比的“復合重油”成本如下(水、電、氣成本除外)18-20％時，每噸“復合重油”中催化劑為1.0kg，即其成本為120+3＝123元/噸；16％時每噸“復合重油”中催化劑為1.2kg，即其成本為120×1.2+3＝147元/噸；12％時每噸“復合重油”中催化劑為1.3kg，即其成本為120×1.3+3＝159元/噸；9％時每噸“復合重油”中催化劑為1.4kg；即其成本為120×1.4+3＝171元/噸；6％時每噸“復合重油”中催化劑為1.5kg，即其成本為120×1.5+3＝183元/噸。
綜上所述，本發明具有以下優點復合燃燒組合物完全，具有火焰明亮，不飄管，火焰有剛性等特點；具有明顯的節能效果，降低了燃料成本；具有降低腐蝕的作用；結垢少，空氣消耗量明顯降低。
本發明復合燃料組合物即下述“復合重油”按如下質量標準檢測其性能1、范圍本標準規定復合燃料技術要求，試驗方法、檢驗規則、標志、包裝、運輸及貯存。本標準適用于以重油、柴油為主要原料，添加節能劑，水，經機械混配而制成的復合烯料。
2、規范性引用文件下列文件中的條款通過本標準的引用而成為標準的條款，凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。GB/T260-1977(88年確認)石油產品水分測定法GB/T267-1988石油產品閃點及燃點測定法(開口杯法)GB/T384-1981(88年確認)石油產品熱值測定法GB/T508-1985(91年確認)石油產品灰分測定法GB/T1184-1992石油和液體石油產品密度測定法(密度計法)GB/T4756-1984(91年確認)石油和液體石油產品取樣法(手工法)GB10180-1988工業鍋爐熱工試驗規范SH/T0164-1992石油產品包裝貯運及交貨驗收規則3、技術要求3.1外觀指標棕褐色或黑色粘稠狀液體。3.2理化指標理化指標應符合表1的規定。
表1理化指標

3.3節油率在負荷率大于70％時，節油率不低于8.0％4試驗方法4.1外觀檢驗肉眼觀察。
4.2理化檢驗4.2.1密度的測定按GB/T1184的規定進行。
4.2.2低溫穩定性試驗將混合均勻的樣品置于-20±2℃的環境下，1h后取出觀察。
4.2.3高溫穩定性試驗自爐前取出110-120℃的樣品進行觀察。
4.2.4含水量的測定按GB/T260-1977的規定執行。
4.2.5閃點的測定按GB/T267-1988的規定進行。
4.2.6灰分的測定按GB/T508-1985的規定進行。
4.2.7靜態熱值的測定按GB/T384-1981的規定進行。
4.3節油率的測定4.3.1測定按GB10180-1988規定方法在負荷率大于70％時測定4.3.2計算結果按下式計算A=D2/B2-D1/B1D2/B2×100]]>式中A-節油率，％；D1-空白試驗鍋爐的出力，KJ/h；B1-空白試驗鍋爐燃料消耗量，kg/h；D2-加復合燃料后試驗鍋爐的出力，KJ/h；B2-加復合燃料后試驗鍋爐燃料消耗量，kg/h；5檢驗規劃5.1出廠檢驗5.1.1出廠時對每批產品進行檢驗，并出具產品合格證。
5.1.2出廠檢驗項目包括感觀指標、密度、含水量。
5.2抽樣與組批5.2.1同一班次，同一批原料生產的產品每隔200t為一組批，不足200t時以一組批計。
5.2.2由檢驗人員自同一批產品中，按GB/4756的規定抽取2L樣品。
5.3判定原則5.3.1出廠檢驗在其全部檢驗項目均符合相應的指標要求時，判該批產品出廠檢驗合格。
5.3.2型式檢驗在其全部檢驗項目均符合相應的指標要求時，判該批產品型式檢驗合格。
5.3.3在出廠檢驗或型式檢驗中若有一項或一項以上檢驗項目不符合相應的指標要求時，可自同一組產品中再次加倍取樣進行復檢，復檢員需檢驗不合橋項目；復檢結果合格時判該批產品合格，復檢結果仍不合格時判該批產品不合格。
6、標志、包裝、運輸、貯存按SH/T0164的規定及產品說明書的要求執行。
本發明在一九九八年三月三十一日經中國石油天然氣總公司油田節能監測中心進行節能測試，測試報告如下一、測試說明受大慶冠南新型燃料有限公司的委托，中國石油天然氣總公司油田節能監測中心于一九九八年三月三十一日，在大慶冠南新型燃料有限公司鍋爐房1#鍋爐，對其生產的GN復合油應用于燃油鍋爐上的節油效果進行了測試。
二、測試方法本次測試執行以下標準GB2857-87《熱設備能量平衡通則》、GB10180-88《工業鍋爐熱工試驗規范》。
三、主要測試儀器、儀表

以上儀表均檢定合格，并在檢定周期內。
四、測試結果1、主要測試及計算指標見下表

注數據1為加復合油的測算數據五、測試結果分析測試結果表明，該臺鍋爐應用復合油后，在摻水率為12.00％的情況下，節油率為10.70％。
本發明在一九九七年四月十五日經中國石油天然氣總公司油田節能監測中心進行節能效果測試，測試報告如下一、試驗說明為了驗證大慶冠南新型復合燃料有限公司研制開發的“新型復合燃料”應用在鍋爐上的實際節油效果，中國石油天然氣總公司油田節能監測中心，在大慶冠南新型復合燃料廠鍋爐房1#爐上對使用“冠南新型復合燃料”的效果進行本次試驗。
二、試驗方法本次試驗是根據測試目的的要求，遵照GB258-87《熱設置能量平衡通則》的原則，按照GB10180-88《工業鍋爐熱工試驗規范》的要求，在控制鍋爐負荷基本不變的情況下，對鍋爐應用該項新型復合燃料摻水燃燒技術前、后的單耗分別進行熱工試驗，通過測試數據的計算及分析，得出應用該項新型復合燃料摻水燃燒技術的實際節油效果。
三、測試儀表鍋爐給水流量日產FLB型超聲波流量計，精度1.5級；燃料油流量LC-15羅茨流量計，精度0.5級；進水溫度20-70℃精密玻璃溫度計，分度值為0.1℃；環境溫度0-50℃精密玻璃溫度計，分度值為0.1℃；燃油溫度100-150℃精密玻璃溫度計，分度值0.1℃；蒸汽壓力標準壓力表，精度0.4級；燃料發熱值日產CA-4P氧彈式自動量熱儀，精度0.3級；燃油含水石油含水分析儀；燃料密度精密石油密度計，分度值0.1kg/m3；以上測試儀表均經檢定合格并在檢定周期內。
四、測點布置示意圖(見圖1)；五、試驗結果1、試驗數據詳見試驗數據綜合表；2、此次測試分空白工況和摻水15％二個工況進行，空白工況的負荷率為88.27％，燃油溫度為100℃，摻水15％的負荷率為89.11％，燃油溫度為108℃。
3、從試驗結果可以看出，該鍋爐應用此項節油技術，當燃油摻水達到15％時，節油率為9.05％；試驗數據綜合表



圖1為本發明復合重油生產工藝流程圖。
圖2測點布置示意中標示為1---進原料油管線 10---成品油罐2---原料油罐 11---離心泵3---進水管線 12---閥門4---催化劑加入槽 13---高溫流量水表5---復合催化劑反應罐 14---壓力表6---反應釜15---管道泵7---半成品罐 16---過濾器8---復合機17---溫度計9---成品出油口18---T溫度測點19---A取樣點20---G給水量測點21---B燃料量測點
22---P壓力測點18---T溫度測點19---A取樣點20---G給水量測點21---B燃料量測點22---P壓力測點23---蒸汽24---煙氣25---燃料油26---鍋爐如圖1所示的制備方法為首先將重油經重油管線1送入重油罐2，所述原料油罐內重油溫度為90℃；按比例將催化劑各組分經催化劑加入槽4、水經進水管線3加入到反應罐中5，所述反應罐內反應停留時間為2hr，溫度為95℃，制成催化劑組合物；將所述重油以100t/hr的速度、所述按催化劑組合物以50t/hr的速度加入到反應釜6中，所述反應釜內反應停留時間為30min，溫度為95℃，并將上述組分循環噴淋，循環量為100t/hr，制成油粒大小為2um的半成品組合物；將所述半成品組合物以110t/hr的速度注入到半成品罐7中，所述半成品罐中溫度為95℃；將所述半成品罐內組合物以100t/hr的速度注入到復合機8中，進行反應，壓力為9MPa，制成本發明燃料組合物成品；將所述復合機內組合物以22t/hr的速度經成品出油口注入到成品罐10中，即得。
經燃燒試驗證明，節能效果為17.8％。
實施例2
一種燃料組合物，由以下重量份組分組成重油45，氫氧化鈉1，拉開粉3，太古油5，水55。
如圖1所示制備方法為首先將重油經重油管線1送入重油罐2，所述原料油罐內重油溫度為80℃；按比例將催化劑各組分經催化劑加入槽4和水經進水管線3加入到反應罐中5，所述反應罐內反應停留時間為3hr，溫度為92℃，制成催化劑組合物；將所述重油以95t/hr的速度、所述按催化劑組合物以30t/hr的速度加入到反應釜6中，所述反應釜內反應停留時間為45min，溫度為100℃，并將上述組分循環噴淋，循環量為90t/hr，制成油粒大小為8um的半成品組合物；將所述半成品組合物以90t/hr的速度注入到半成品罐7中，所述半成品罐中溫度為95℃；將所述半成品罐內組合物以100t/hr的速度注入到復合機8中，進行反應，壓力為7Mpa，制成本發明燃料組合物成品；將所述復合機內組合物以60t/hr的速度經成品出油口注入到成品罐10中，即得。
經燃燒試驗證明，節能效果為15.3％。
實施例3一種燃料組合物，由以下重量份組分組成重油95，氫氧化鈉5，拉開粉3，太古油1，水5。
如圖1所示的制備方法為首先將重油經重油管線1送入重油罐2，所述重油罐內重油溫度為70℃；按比例將催化劑組分按氫氧化鈉，拉開粉，太古油的順序經催化劑加入槽4和水經進水管3加入到反應罐5中，所述反應罐內反應停留時間為3hr，反應溫度為110℃，制成催化劑組合物；將所述重油以110t/hr的速度、所述催化劑組合物以60t/hr的速度加入到反應釜6中，所述反應釜內反應停留時間為60min，反應溫度為110℃，并將所述組分循環噴淋，循環量為110t/hr，制成油粒大小為0.5um的半成品組合物；將所述半成品組合物以110t/hr的速度注入到半成品罐7中，所述半成品罐中溫度為110℃；將所述半成品罐內組合物以110t/hr的速度注入到復合機8中，進行反應，壓力為10Mpa，制成本發明燃料組合物成品；將所述復合機內組合物以18t/hr的速度經成品出油口9注入到成品罐10中，即得。
經燃燒試驗證明，節能效果為12.3％。
實施例4一種燃料組合物，用于鍋爐燃燒，由以下重量份組分組成重油85，氫氧化鈉1，拉開粉1，太古油1，水15。
如圖1所示制備方法為首先將柴油經重油管線1送入重油罐2，所述重油罐內重油溫度為80℃；按比例將催化劑組分經催化劑加入槽4和水經進水管3加入到反應罐5中，所述反應罐內反應停留時間為2.5hr，反應溫度為90℃，制成催化劑組合物；將所述重油以90t/hr的速度、所述催化劑組合物以35t/hr的速度加入到反應釜6中，所述反應釜內反應停留時間為15min，反應溫度為85℃，并將所述組分循環噴淋，循環量為100t/hr，制成半成品的組合物；將所述半成品組合物以100t/hr的速度注入到半成品罐7中，所述半成品罐中溫度為85℃；將所述半成品罐內組合物以95t/hr的速度注入到復合機8中，進行反應，壓力為8Mpa，制成本發明燃料組合物成品；將所述復合機內組合物以18t/hr的速度經成品出油口9注入到成品罐10中，即得。
經燃燒試驗證明，節能效果為17.0％。
實施例5一種燃料組合物，用于發電，由以下重量份組分組成重油84，氫氧化鈉3，拉開粉3，太古油3，水14。
如圖1所示，制備方法按實施例1方法制備。
經燃燒試驗證明，節能效果為17.3％。
權利要求
1.一種燃料組合物，油粒大小為納米級，包括以下重量份組分重油45-95，水5-55，催化劑0.5-5。
2.根據權利要求1所述的燃料組合物，所述組分為以下重量份組分重油75-88，水12-25，催化劑1-2。
3.根據權利要求2所述的燃料組合物，所述組分為以下重量份組分重油80，水20，催化劑1。
4.根據權利要求1所述的燃料組合物，所述催化劑包括以下配比比例的組分堿性化合物、潤滑劑、陰離子表面活性劑為(1-5)∶(1-5)∶(1-5)。
5.根據權利要求4所述的燃料組合物，所述堿性化合物可以為氫氧化鈉，氫氧化鉀；所述潤滑劑可以為短鏈烷基磺酸鹽；所述陰離子表面活性劑可以為烷基磺酸鈉、氨基磺酸鈉、磺基脂肪酸脂。
6.根據權利要求1所述的燃料組合物，所述組合物為油粒大小0.1-10um。
7.一種燃料組合物的制備方法，包括以下步驟將催化劑和水反應，反應時間為1-4hr，溫度為85-110℃，制成催化劑組合物；將所述催化劑組合物和重油按比例在反應釜中混合、反應，反應時間為15-60min，反應溫度為80-110℃，并循環噴淋，循環量為90-110t/hr，制成納米級的組合物。
8.根據權利要求7所述的燃料組合物的制備方法，還包括工藝步驟使所述重油溫度為70-100℃，并以90-110t/hr速度加入到反應釜中；將所述催化劑組合物以30-60t/hr的速度加入到反應釜中；所述反應釜內納米級的液—液乳化物反應產物，以90-110t/hr的速度注入到半成品罐中；使所述半成品罐中組合物溫度為80-110℃，并以90-110t/hr的速度注入到復合機中進行反應，壓力為7-11MPa。
9.根據權利要求8所述的燃料組合物的制備方法，所述重油溫度為85-90℃；所述催化劑和水反應時間為2hr，反應溫度為92-95℃；所述催化劑加入順序為堿性化合物、潤滑劑、陰離子表面活性劑；將所述重油以100t/hr的速度、所述催化劑組合物以50t/hr的速度加入到反應釜中，所述反應釜內反應時間為為30min，反應溫度為90-95℃，循環量為100t/hr，所述液—液乳化物粒徑為0.1-10um；所述半成品組合物以100t/hr的速度注入到半成品罐中，所述半成品罐中溫度為90-95℃；所述半成品罐內組合物100t/hr的速度注入到復合機中進行反應，壓力為9MPa；所述復合機內組合物以18-30t/hr的速度注入到成品罐中。
10.一種燃料組合物在工業燃料方面的應用。
全文摘要
本發明涉及一種燃料組合物及其制備方法和在工業燃料方面的應用，所述組合物，油粒大小為納米級，包括以下重量份組分重油45－95，水5－55，催化劑0.5－5。通過按比例將重油所述組分在反應釜中混合、反應，并循環噴淋，循環量為90－110t/hr制得。本發明具有明顯的節能效果，節油率可達17.8％；具有降低煙氣中的硫含量的作用，減少了空氣污染，達到環保的目的；降低了空氣消耗；燃燒完全；減少結垢；降低腐蝕，降低了生產成本等優點。
文檔編號C10G31/00GK1454968SQ03109309
公開日2003年11月12日 申請日期2003年4月4日 優先權日2003年4月4日
發明者趙永祥 申請人:趙永祥