專利名稱：一種環保柴油及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種環保柴油及其制備方法。
背景技術：
1981年7月，國際燃燒協會將燃料油乳化摻水燃燒列為三大節能措施之一，我國自五十年代來起，也在該領域進行積極研究，并取得一定成果；2001年10月國家經貿委頒布的《節約和替代燃料油“十五”規劃》中也明確指出“重點發展......，燃油乳化、燃油添加劑等節油技術”。
現有技術中相關背景資料1、中國專利公告號1060506，發明名稱為《柴油乳化劑及其乳化柴油的制備方法》，該方法以水、氫氧化鈉、煤油、松香、吐溫——60，斯盤——80、防銹劑為原料，以一定比例混勻加熱，冷卻至室溫即為乳化劑成品，再將該乳化劑與柴油、水按比例混合攪拌，即制得油包水型乳化柴油。
2、中國專利公告號1144867，發明名稱為《一種膠體柴油及其制備方法》，以低分子量的聚碳四、碳五烯烴為乳化劑的基本原料，可以形成極穩定的膠體柴油，同時還可以加入一些氮硫捕獲劑，十六烷值提高劑等助劑。
以上兩種加水柴油對柴油性能都取到改善的作用，但都無法徹底改變了乳化油呈牛奶狀或膠狀等與普通柴油異樣的外觀，另外，在穩定性、通用性上還存在不足。
又如中國專利公告號1632065，發明名稱為《凈化柴油及其制備工藝》，由硝酸戊酯、稀烴、反乳化劑、四乙鉛、極壓皂化油、意大利紅油、白礦油、環烷烴、甲基萘、芳香烴等為基本原料，輔助柴油，通過合成、霧化、混合等工藝，使水以納米級均勻穩定地分散，形成油包水。但這種摻水柴油密度高、噴油嘴易積炭，而且生產中0#柴油的比例偏多，達不到最佳節能效果。
目前，大部份已研發的乳化柴油穩定性差，油水易分離、乳化劑用量大、價格高，不便于工業化運用，且有的技術資料介紹加水量可以高達30％左右，注重多加水而不注重節油率，其實加水的目的是為了節約油料，降低對環境的污染，眾所周知，水是沒有熱量的，因而它不是燃料，也不能成為燃料或替代燃料，往油料過多摻水，不但沒有起到很好的效果，反而給實際應用帶來一定的困難，乳化后的柴油如不采取措施，將使其粘度增大，影響霧化與燃燒，冬天內燃機難以啟動，正是摻水柴油存在上述弊端，現有摻水柴油技術方案不能令人滿意，因此摻水柴油難予全面推廣使用。
發明內容
本發明的目的之一在于提供一種環保柴油，以解決目前的W/O型乳化柴油穩定性差，油水易分離，乳化劑用量大、價格高，不便于工業化運用的弊端。
本發明的目的之二就是要提供所述環保柴油的制備方法。
本發明是這樣實現的所述環保柴油是按如下范圍的重量份的組分合成柴油13～20份，水15～30份，植物油20～25份，甲醇8～11份，煤油10～30份，復合添加劑5～8份。
所述復合添加劑是按如下范圍的重量份的組分合成曲拉通X-100(OP乳化劑)2.0～2.65份，乙醇胺1.5～3份，氫氧化鈉14～16份，氨水(99.5％)50～55份，正酊胺5.0～6.0份，異丙醇18～21份，水2.0～2.3份，十六烷值0.2～1.0份。
這種復合添加劑含有多種催化活性材料，不含金屬離子，具有多種效能一是起著穩定作用；二是保護油品不分層、不脫脂、不乳化作用；三是通過優化油料碳鏈結構，使燃燒火焰明顯變亮、變短，實現充分燃燒；四是高效清除積碳，確保動力原有正常壓縮化，降低油耗；五是有效降低冷凝點，改善流動性，實現充分霧化，使燃燒更加充分；六是分解助燃功能，環保柴油含有一定的氫氧化物質，在燃燒高溫條件下，尤其是在動力的燃燒室內經高溫和觸媒作用，能分解H.O(氫和氧)它們是能參與燃燒的活潑原子和自由基，能促進燃燒和使燃料釋放更大的熱能，在生產“環保柴油”中加入復合添加劑，(例如在生產一噸“環保柴油”中加入4.6％的復合添加劑)，可以起到穩定、防乳助燃、節油減少排污，提高動力的高能增效作用，這種配方原料屬再生原料，易干采購和生產、成本較低，在生產過程中又沒有“三廢”形成，屬環保節能型高新科技產品。
所述柴油可以為零號柴油，所述植物油可以為再生燃料或從廢植物渣料中提煉的再生植物油。
所述環保柴油的制備方法是所述環保柴油的制備在原料罐，輔料罐、成品罐、密閉設備、高能靜態磁力器及管線內進行行業，各原料按重量份進行配置，把所述重量份柴油放進原料罐，把重量份水、甲醇、植物油、煤油、復合添加劑放入輔料罐。生產車間的溫度為常溫。
將上述各組分原料按重量份分別加入，所述柴油由原料罐經一管道，所述復合添加劑、水、植物油、甲醇、煤油由輔料罐經另一管道，在泵的作用下經靜態混合器和流量計裝置進入合成反應釜。在合成反應釜攪拌合成15分鐘-30分鐘，合成反應釜的進出口設有閥門開關，合成完成后打開閥門開關，經過濾器，在泵的作用下進入高剪切霧化機，把油和水的分子打破進行霧化，使水以納米級的粒徑Φ50nm-100nm均勻穩定地分散，再經過高能靜態磁力器穩定后，使油分子重新排列，然后再經過高能靜態混合品，使其充分混合，將水全部包住，形成油包水的環保柴油。
再經過濾器清除所有雜質，最后儲存到成品罐。
所述的環保柴油的原料罐、輔料罐、成品罐均安置于地面上。
所述原料罐、輔料罐、反應釜、高能靜態磁力器，高能靜態過濾混合器的出口設有閥門開關。
本發明的環保柴油生產全部在自動化程度很高的密閉設備及管線內進行作業，整個工藝流程中設計了多層安全防護及自動化控制系統，沒有廢氣、廢水、廢渣“三廢”排放，對周圍環境影響極小。本發明人經過多年潛心研究，進行各種試驗及小批量生產試用，從而發明創造這種“油包水”型環保節能柴油，試驗證明其具有a、裂解增能效應水由氫和氧組成，高溫高壓下能裂解出比柴油能量高3.5倍的氫參加燃燒；b、節能供氧效應裂解的氧為燃燒增加了氧加入助燃，使其燃燒更充分、更節能；c、微爆效應水汽化時，生產比自身大1700倍體積的蒸氣時會突破油膜，使油再度霧化，從而更充分燃燒；d、水煤汽效應水蒸汽與未能燃燒的CO轉化為CO2而大量放熱；e、環保效應摻水燃燒可降低煙氣排污量62％以上；
f、安全生產效應在生產過程中不易著火，不易爆炸，便于安全生產。
它徹底改變了乳化油看起來像牛奶聞起來像柴油，柴油的外觀和普通柴油一樣清澈透明，并可與普通柴油任意混合且穩定性好的環保柴油。所述環保柴油的制備方法是選用幾種市場上易購的材料，可根據不同的地域分部和當地的材料來調整合成劑的配方。本發明解決了目前的W/O型乳化柴油穩定性差，油水易分離，乳化劑用量大、價格高，不便于工業化運用的弊端，其具有配方少，原料易購、價格低，光普性好的優點。從而達到就地取材，適應面廣，便于推廣，存在廣大市場需求。
具體實施例方式
以下舉例進一步說明本發明。(但不是對本發明的限制)。
實施例1所述環保柴油由下列重量份的組分組成零號柴油14份，水22份，植物油23份，甲醇10份，煤油25份，添加劑6份，合成本發明的環保柴油。
實施例2所述復合添加劑由下列重量份的組分組成曲拉通X-100(OP乳化劑)2.62份，乙醇胺1.732份，氫氧化鈉14.51份，氨水(99.5％)53.008份，正酊胺5.57份，異丙醇20.36份，水2.0份，十六烷值0.2份。
實施例3(優選實施例)所述環保柴油由下列重量份的組分組成柴油為16.5份，植物油為24.2份，甲醇為10.7份，水為19份，煤油25份，復合添加劑4.6份，合成本發明的環保柴油。
實施例4制備實施例1環保柴油的方法為所述環保柴油的制備在原料罐、輔料罐、成品油罐、密閉設備及管線內進行作業，各原料按重量份進行配置，把所述14份柴油放入原料罐，把22份水，23份植物油，10份甲醇，25份煤油，6份添加劑放入輔料罐。所述柴油由原料罐經管道，所述復合添加劑、水、植物油、甲醇、煤油由輔料罐經另一管道，在泵的作用下經靜態混合器和流量計裝置進入合成反應釜。在合成反應釜攪拌合成15分鐘-30分鐘，合成反應釜的進出口設有閥門開關，合成完成后打開閥門開關，在泵的作用下進入高剪切霧化機，把油和水的分子打破進行霧化，使水以納米級的粒徑Φ50nm-100nm均勻穩定地分散，再經過高能靜態磁力器穩定后，使油分子重新排列，然后再經過高能靜態混合器，使其充分混合，將水全部包住，形成油包水的環保柴油，再經過濾器清除所有雜質，最后儲存到成品罐。
所述的原料罐、輔料罐、成品罐均安置于地面上，所述原料罐、輔料罐、反應釜、高能靜態磁力器，高能靜態混合器、過濾器的出口設有閥門開關。
本發明的環保柴油的物理化學特性一、熱值、閃點、十六烷值和導熱率內燃機中的燃燒是一種高溫，高壓并在金屬容器中進行的燃燒，這亦有利于水參與燃燒而分解成H、O和OH等活性物質，這些活性物質又大大活化了整個燃燒過程，使燃燒過程得以更充分，完善地進行。H2O與H的反應能產生更多的H、O和OH的活性物質，從而加速和完善內燃機內的燃燒過程。
例一、H2O與CO的反應如下
經實驗得出，在CO+O2的燃燒中，如果加入0.23％的水蒸氣，則其燃燒速度大力提高，火焰傳播速度從100CM/S增加到780CM/S，增加36.8倍。
例二、H2O與C的反應如下
這就是常說的水煤氣反應1、熱值環保柴油(含水22％)的熱值是40.38MJ左右。
2、閃點環保柴油的開口閃點為64℃，閃點高，有利儲運輸安全。
3、十六烷值二環保柴油的十六烷值是43。環保柴油燃燒后，一方面提高了十六烷值，另一方面其中的水和水蒸氣吸收氣罐的燃燒室周壁高溫零件上的熱量。
4、導熱率內燃機燃用綠色環保柴油時，其熱導率比燃燒純油時的熱導率增加。
二、環保柴油節能原理乳化燃料燃燒是個復雜的過程，對其節能降污機理較為成熟的解釋是乳化燃料燃燒中存在的“微爆”現象和水煤氣反應，也就是從燃燒的物理過程和化學過程來解釋。
乳化油燃燒過程的物理作用即所謂“微爆”作用。油包水型分子基團，油是連續相，水是分散相。由于油的沸點比水高，受熱后水總是先達到沸點而蒸發或沸騰。當油滴中的壓力超過油的表面張力及環境壓力之和時，水蒸氣將沖破油膜的阻力使油滴發生爆炸，形成更細小的油滴，這就是所說的微爆或稱二次霧化。爆炸后的細小油滴與空氣更加充分混合，油液燃燒的更完全，使內燃或油爐達到節能之效果。
化學作用即水煤氣反應。在高溫條件下，部分水分子與未完全燃燒的熾熱的炭粒發生水煤氣反應，形成可燃性氣體，反應式如下
上述這些反應，減少了火焰中的炭粒，提高了油的燃燒程度，改善了燃燒狀況，提高了油的燃燒效率。在缺氧條件下，燃料中由于高溫裂解產生的碳粒子，能與水蒸氣反應成CO和H2，使碳粒子能充分燃燒，提高了燃燒率，降低了排煙中的煙塵含量，另一方面，由于乳化水的蒸發作用，均衡了燃燒時的溫度場，從而抑制了NOX的形成。
通過上述的微爆及水煤氣反應，乳化油燃料可獲得減輕大氣污染和節約能源的雙重效果。
權利要求
1.一種環保柴油，是按如下范圍的重量份的組分合成柴油13～20份，水15～30份，植物油20～25份，甲醇8～11份，煤油10～30份，復合添加劑5～8份。
2.根據權利要求1所述的環保柴油，所述復合添加劑是按如下范圍的重量份的組分合成曲拉通X-1002.0～2.65份，乙醇胺1.5～3份，氫氧化鈉14～16份，氨水(99.5％)50～55份，正酊胺5.0～6.0份，異丙醇18～21份，水2.0～2.3份，十六烷值0.2～1.0份。
3.根據權利要求1所述的環保柴油，其特征是，所述柴油為零號柴油。
4.根據權利要求1所述的環保柴油，其特征是，所述植物油為再生燃料或從廢植物渣料中提煉的再生植物油。
5.根據權利要求1所述的環保柴油，其特征是，所述環保柴油由下列重量份的組分合成柴油為16.5份，植物油為24.2份，甲醇為10.7份，水為19份，煤油25份，復合添加劑4.6份。
6.根據權利要求1所述的環保柴油，其特征是，所述環保柴油由下列重量份的組分合成零號柴油14份，水22份，甲醇10份，植物油23份，煤油25份，復合添加劑6份。
7.根據權利要求2所述的環保柴油，所述復合添加劑由下列重量份的組分組成曲拉通x-100 2.62份，乙醇胺1.732份，氫氧化鈉14.51份，氨水(99.5％)53.008份，正酊胺5.57份，異丙醇20.36份，水2.0份，十六烷值0.2份。
8.根據權利要求1所述的環保柴油的制備方法，其特征是，所述的制備在原料罐、輔料罐、成品罐、密閉設備、高能靜態磁力器及管線內進行作業，各原料按重量份進行配置，把柴油放入原料罐，所述柴油由原料罐經一管道，把水、甲醇、植物油、煤油、復合添加劑放入輔料罐，經另一管道，在泵的作用下經靜態混合器和流量計裝置進入合成反應釜；在合成反應釜攪拌合成15分鐘-30分鐘，合成反應釜的進出口設有管道閥門，合成完成后打開出口管道閥門，在泵的作用下進入高剪切霧機，把油和水的分子打破進行霧化，使水以納米級的粒徑Φ50nm-100nm均勻穩定地分散，再經高能靜態磁力器穩定后使油分子重新排列，然后再經高能靜態混合器，使其充分混合，用油將水全部包住，再經過濾器清除所有雜質，最后儲存到成品罐。
9.根據權利要求8所述的環保柴油的制備方法，其特征是所述原料罐、輔料罐、成品罐安置在地面上，所述原料罐、輔料罐、反應釜、高能靜磁力器、高能靜態混合器、過濾器的出口設有管道閥門。
全文摘要
本發明涉及一種環保柴油，是按如下范圍的重量份的組分合成柴油13～20份，水15～30份，植物油20～25份，甲醇8～11份，煤油10～30份，復合添加劑5～8份。所述復合添加劑是按如下范圍的重量份的組分合成曲拉通X－1002.0～2.65份，乙醇胺1.5～3份，氫氧化鈉14～16份，氨水(99.5％)50～55份，正酊胺5.0～6.0份，異丙醇18～21份，水2.0～2.3份，十六烷值0.2～1.0份。制備所述的環保柴油在原料罐、輔料罐、成品罐、密閉設備、高能靜態磁力器及管線內進行作業。本發明解決了目前的W/O型乳化柴油穩定性差，油水易分離，乳化劑用量大、價格高，不便于工業化運用的弊端，就地取材，適應面廣，便于推廣。
文檔編號C10L1/22GK1958745SQ200610124748
公開日2007年5月9日 申請日期2006年10月9日 優先權日2006年10月9日
發明者陳志紅 申請人:陳志紅