以含油水制造乳化燃料之方法

專利名稱：：以含油水制造乳化燃料之方法
技術領域：
：本發明是關于一種以含油水制造乳化燃料之方法，是將0.0230%w/w比例的可燃性燃料溶解于水中制成含油水；再將該含油水與0.013%w/w比例的乳化劑充分混合后，再與6095%w/w傳統重油或75-98%傳統柴油經初步混合后，再進一步混合乳化成為加含油水的乳化重油(簡稱OWEH)或加含油水的乳化柴油(簡稱OWED)，分別使用于重油鍋爐及柴油引擎，可大幅提升燃燒效率并降低空氣污染物的排放，屬于乳化燃料
技術領域：
。(二)
背景技術：
-傳統柴油或重油在燃燒過程中，由于霧化不佳，混合氣不均勻或局部濃度過高，尤其在缺氧條件下，會引起熱分解，生成許多碳粒，如此將引起燃燒不完全而大冒黑煙，導致污染環境及油耗上升的嚴重問題。因此有乳化柴油或乳化重油的乳化燃料被制造問世；相比較而言，采用乳化柴油或乳化重油的乳化燃料進行燃燒時，由于有水汽存在，故會發生水煤氣反應，即乳化燃料中的液滴可借由燃燒時的微爆作用，使得柴油或重油的霧化獲得明顯改善，使本來較為粗大的油珠被炸裂，而使燃燒效率提高，此外許多油珠在燃燒室內微爆飛濺，可以提高湍流度，有利進一步強化燃燒效率、降低油耗，并可氧化消耗不完全燃燒所產生的碳粒，以有效抑制排氣冒黑煙，減少廢氣排放，以達節約能源及相對增進環保的效果。但是，目前習知乳化燃料的制造方法，不外乎是以一定比例的水(可為干凈的地下水或自來水)加乳化劑與重油(燃料油)或柴油直接混合攪拌制成油包水的乳化燃料，此即一般所稱的乳化重油(WEH)或乳化柴油(WED)。然而，上述習知的油包水的乳化燃料因穩定性不佳致使水與油容易分層，而且所采用的乳化劑昂貴，使節能效果不明顯，因此商業運轉成功實例少之又少。對于上述習知油包水的乳化燃料，即一般所稱的乳化重油(WEH)或乳化柴油(WED)存在的缺失，本發明即構思進行改善，在研發創新乳化燃料的過程中，4因為需要，同時對于含油工業廢水的處理或應用皆同樣深入研究，于是萌生出既然以傳統廢水處理程序以處理含油工業廢水極為不符合經濟效益，那為何不好好回收利用它的發明意念。進一步言之，因為習知以一般傳統方法處理高濃度含油工業廢水時，常發現會有處理費用太高、處理效率不佳以及具有二次污染等問題；雖另有以液體噴注式焚化法處理高濃度含油工業廢水的方法，此種處理方法雖具高處理效率的優點，但因所需輔助燃料費用高昂，故就成本考慮而言并不具經濟性實用價值。故本發明人即在諸多研發改良的實驗過程與經驗中，逐漸體會出"處理之，何不利用之"的新觀念及想法，因此本發明即改善習知乳化燃料油品的缺失與利用含油工業廢水二種發明意念加以結合。本發明人通過對現有研究文獻資料的研究，得出以下結論(一)乳化油品可以提升柴油引擎的燃燒效率并且降低一氧化氮(N0)、THC與粒狀污染物(PM)排放且對于油耗量無明顯增加。(二)乳化柴油可降低熱通量、熱負荷以及柴油引擎曲軸的磨損。弓l擎的扭力、功率、熱效率會隨添加水量的增加而增加，但引擎排放的廢氣溫度反而會隨之降低。(三)在油菜籽生質柴油與slurryofC.vulgaris所制成的乳化油品可降低N0x排放但會增加一氧化碳(CO)排放與油耗量。相反的，添加氧化劑diglymeu的乳化油會增加氮氧化物(N0x)排放與燃燒效率，但會減少油耗率、比油耗量、煙度與CO的排放。(四)添加氧化劑于乳化柴油中會增加乳化油活性與穩定性。(五)添加直鏈的氧化物會較添加環狀的氧化物更容易降低PM排放，此外由于添加氧化劑會增加氧原子含量，使得燃燒溫度增加進而增加N0x的排放。(六)在以丙苯為燃料的火焰中，在有高空氣比的火焰中，燃料層流圍繞再循環區在相對低溫下燃燒，因燃燒前與外圍過量空氣稀釋，所以有較低的N0x排放。(七)在過量空氣下增加油滴粒徑會增加N0x排放，分段燃燒則可減少N0x排放。，(八)NOx排放隨著高廢氣回流量增加而遞減，會影響整體火焰穩定度、5燃燒效率，一氧化碳及燃燒不完全的碳氫化合物的排放量。(九)W/0和0/W最穩定時分別為HLB5.5和HLB13.7時。通常經由超音波振蕩后，乳化油以電子顯微鏡觀察，加熱后水滴在油內部的體積變化十分顯著。在輕質油如辛烷，無論是油包水或水包油，體積較小者會較快蒸發，而重質油如十六烷、柴油或重油較容易發生微爆現象。但當水以極小微粒與油均勻混合而使燃油呈油包水型乳化液狀態時，這些水份對于燃燒不僅沒有不良影響，相反卻有利于消除黑煙，減少未完全燃燒，從而節省油耗。(十)添加水于傳統重油或廢油中，皆會導致加熱效果變差，主要是因可燃燒產生熱量的油料被水取代，而且水會吸收熱量。至于燃燒后的爐氣溫度，則要看添加水后所產生的微爆效果與添加水所喪失的發熱量兩相比較后而定。當微爆效果佳時，則可以燃燒較好，進而彌補添加少量水所造成發熱量降低的情形；若是添加大量水，就算微爆效果產生，則可能也無法彌補發熱量較低的情形。在污染防治方面，添加水對于NOx生成的確有降低效果，主要原因有二，其一為添加水后溫度較低會降低熱式NO的生成；其二為添加水稀釋燃料油原來的含氮量來降低燃料NOx的生成。但添加水量必須達到某一程度(約等于10%左右)才有效，否則反而會使得NOx生成量變大，這可能因微爆效果增加局部高溫的可能性，進而提高熱式NOx生成。至于S0x，則可很清楚發現，添加水于傳統重油或廢油，皆有降低SOx排放的效果，主要為添加水稀釋燃料油中原本的含硫量。另，根據檢索，與乳化柴油及乳化重油鍋爐污染減量相關的專利計有六項，簡要說明如下1.加拿大籍的發明人凱文布朗所申請臺灣地區的專利(申請案號090123561)為一種用于降低來自柴油引擎廢氣中之污染物含量之方法，包含有(1)使用作為燃料的水-柴油燃料乳狀液操作該柴油引擎；及(2)將來自該柴油引擎的廢氣與微粒過濾器接觸;其中該水-柴油燃料乳狀液包括從50%至98%重量比的柴油燃料，從1%至50%重量比的水，與0.05至20%重量比的乳化劑，其中該乳化劑是選自由(i)藉由將至少一個烴基取代的羧酸酰化劑與氨或胺反應所制造的至少一個燃料可溶解的產物，該酰化劑的烴基取代基是具有50至500個碳原子；(ii)具有親水性-親脂性平衡(HLB)為1至40的至少一個離子性或非離子性化合物;(iii)為(i)、(ii)的混合物;(iv)選自由胺鹽、銨鹽、迭氮化物、硝酸酯類、硝胺、硝基化合物、堿金屬鹽類，堿土金屬鹽類所組成的群集的水溶性化合物，與(i)、(ii)或(iii)的組合；(v)多元酸聚合物與至少一個燃料可溶解的產物的反應產物，該燃料可溶解的產物是藉由將至少一個烴基取代的羧酸酰化劑與氨、胺或聚胺反應所制造；與(vi)(ii)與(v)的混合物所構成的群集中，其中水-柴油燃料組合物是包括一分散相，分散相是由具有平均直徑為1微米或更小的水性液滴所構成。2.臺灣地區申請人昌麟企業股份有限公司所申請臺灣地區的專利(申請案號73104278及A01)為一種含有空氣污染防止劑燃科油之制造方法，該方法包括，(l)首先進行調配工作(a)將氯酸鉀0.25磅研成粉末狀，以蒸餾水溶成0.25公升浸24小時過濾，(b)取樟腦粉用0.25磅以柴油0.45公升加溫溶解配成0.5公升之樟腦粉油合液，(c)取間甲酚0.035公升，加入柴油0.465公升以溶成0.5公升間甲酚油合液。(2)其次進行調合工作(d)將乳化劑(非離子界面活性劑HBL值為38之間)0.055公升與甲醇0.045公升作均勻調合，(e)將雙氧水0.05公升與氯酸鉀0.25磅研成粉末狀以蒸餾水溶成0.25公升浸24小時過濾所形成的氯酸鉀溶解液作均勻調合，(f)將上述調配工作中(b)項所調配成0.5公升的樟腦粉油合液與上述調配工作中(c)項所調配成0.5公升之間甲酚油合液再作均勻調合。(3)再將前述(d)及(e)步驟的產物混合后，取出混合物0.002公升加入0.998公升軟水予以混合后，取出該混合物20%(體積比)，摻入80%(體積比)原重油(分為A、B、C三種)調合攪拌，再加入0.1%(體積比)樟腦粉油合液0.5公升及間甲酚油合液0.5公升的調合液，以上所得混合最終產物最后以攪拌機作混合攪拌4分鐘，可制得含有空氣污染防止劑混合燃料油。3.臺灣地區發明人陳俊棋所申請的臺灣地區專利(申請案號91134811)為一種廢氣處理裝置，該方法包括，該廢氣是經由該進氣管流入該填充式洗滌塔之中；一超音波二相流噴霧加濕器，設置于該進氣管之中，用以產生細微水霧，超音波二相流噴霧加濕器更具有一超音波共振放大器，該中間水霧是直接撞擊該超音波共振放大器，以產生該細微水霧，其中，該廢氣中的該污染物是被該細微水霧所吸附，藉此減少空氣污染物。4.美國籍發明人羅伯特R.摩里所申請的臺灣地區專利(申請案號88100400)為一種用于氣態污染物之經控制分解氧化作用的方法和裝置，該裝置包括一個熱反應器，其包括一個中央室，加熱組件，該室具有一個入口端與一個出口端，一個與外壁與加熱組件所界定的外部空氣空間互通的側入口，一個與該外部空氣空間互通的內部空氣空間，該內部空氣空間由內壁與該加熱組件所界定，及該內壁中的一個銳孔，其用以將空氣自該內部空氣空間導入該中央室；用以將該氣體流導入該反應器的至少一個入口，該入口包括一個導管，其以位于該反應器內的該導管部份為終端，其中該導管的該部份位于延伸超過該導管終端的一個管內，而界定該管內的一室，該管具有與該反應器內部互通的一個開口終端；該導管進一步具有一個第二入口，以將其它氣體導入該導管中；一個位于該反應室出口端的環狀室，該環狀室具有一個開口上方終端，其中將液體強迫導入該環狀室而形成漩渦，其自該開口上方終端流入排出該中央室的該氣體流中；一個填料床，其中該物流向上流動通過該填料床而對抗向下流動的液體；一個空氣入口，以促使空氣在該床的上方部份流動，而促進凝結作用與微粒于該床中的增長作用；一個用以移除氣體流中化學污染物的洗滌器，其包括一個用以將該氣體流導入洗滌室的入口，該洗滌室含有在至少二個垂直分離床中的經涂覆的填料，該涂覆是用以截留該污染物或與之反應；監測設備，以監測該洗滌器自該氣體流中移除的該污染物量；該監測設備控制至各床的選擇性導入可再生性涂覆組成物的作用，以再生該填料上的該涂覆。5.荷蘭籍發明人拉格斯.強安德福所申請的臺灣地區專利(申請案號88100400)為一種由氣體中排除含硫污染物，芳香系及碳氫化合物的方法，該方法包括是以環丁烷為基質吸收劑，與二級或三級胺組合，由碳氫化合物氣體(其也可包含co2和高級脂肪系和芳香系碳氫化合物)中除去于硫醇和H2S形式的含硫污染物及回收元素硫的方法。利用化學、物理、或化學/物理吸收劑進行，其實質上除去所有的硫化合物和C02。6.美國籍發明人科比S.摩爾所申請的臺灣地區專利(申請案號:81207216)為一種具有用以防止污染的改良式機構的液態燃料分配裝置，其中包含一個燃料分配單元；一個燃料儲存槽；一個用以從上述的燃料儲存槽中將燃料輸送，同時具有一泵浦燃料出口的泵；一個具有一燃料^口和一燃料出口的過濾容器，而上述的泵浦機構出口則與此過濾容器的燃料入口相連接；位于上述的過濾容器內，同時與流經其中的燃料相串連的一濾清器機構，此濾清器機構中包含用以過濾污染物，以及用以在所吸收的污染物到達一已預先設定量時，將燃料的流動關閉的機構以及用以將燃料從上述的過濾器輸送至上述的燃料分配單元的一管路機構。針對上述習知的油包水的乳化燃料(即一般所稱的乳化重油(WEH)或乳化柴油(WED))存在的缺失，本發明提供一種全新發明的乳化燃料，以改善其缺失。
發明內容本發明的目的在于提供一種以含油水制造乳化燃料之方法，以解決現有技術的缺陷，本方法操作方便、費用低廉，可提升油品的燃燒效率并減少煙道廢氣污染物排放，同時達到節約能源效果。本發明一種以含油水制造乳化燃料之方法，其包括如下步驟(一)取以0.0230%w/w比例的可燃性燃料溶解于水中而形成的含油水與0.013%w/w比例的乳化劑充分混合；(二)再與6095。/。w/w傳統重油經初步混合；(三)將整體進一步混合乳化，如此即制造成為加含油水的乳化重油。本發明一種以含油水制造乳化燃料之方法，其包括如下步驟(一)取以0.0230%w/w比例的可燃性燃料溶解于水中而形成的含油水與0.013%w/w比例的乳化劑充分混合；(二)再與7598。/。w/w傳統柴油經初步混合；(三)將整體進一步混合乳化，如此即制造成為加含油水之乳化柴油。其中，該含油水為可依上述濃度比例特定制成使用。其中，該含油水為可取自含油的工業廢水直接使用。其中，該含油水為可將含油的工業廢水經簡單去除固體雜質再使用。其中，若含油的工業廢水的含油濃度不足，可經濃縮程序制成適合濃度的含油水再使用。其中，所采用的乳化劑以一般市售能促進油水均勻混合的乳化劑即可。其中，該含油水即是含溶解態燃料的水。其中，該溶解態燃料可為具可燃特性的醇類(及含各種取代基，包括生質酒精類及甘油)、垸類(及含各種取代基)、苯類(及含各種取代基)、醚類(及含各種取代基)、醛類(及含各種取代基)、酮類(及含各種取代基)、有機酸類(及含各種取代基)、酯類(及含各種取代基)、礦物油(含各種切削油)、潤滑油、汽油類、柴油類(及含生質柴油及制造生質柴油的植物油及動物油)及重油(及各種燃料油或殘渣油或循環油)類中的單一化合物或任意二種混合或任意三種混合或任意三種以上混合。'z本發明一種以含油水制造乳化燃料之方法，其優點及功效在于本方法操9作方便、費用低廉，可提升油品的燃燒效率并減少煙道廢氣污染物排放，同時達到節約能源效果。(四)-圖1所示為本發明實施例制造方法的方塊圖具體實施方式本發明一種以含油水制造乳化燃料之方法，其具體實施例如下-如圖1所示，本發明實施例經如下步驟的制造方法來制造乳化燃料首先，取以0.0230%w/w比例的可燃性燃料溶解于水中而形成的含油水與0.013%w/w比例的乳化劑充分混合；接著，與6095%w/w傳統重油或7598%w/w傳統柴油經初步混合；最后，將整體進一步混合乳化，如此即制造成為加含油水的乳化重油(簡稱0WEH)或加含油水的乳化柴油(簡稱OWED)。本發明因是以含油水制造乳化燃料的制造方法，故必須先取得含油水的成品(也就是必須先有含油水的成品)，然后才能進行后續的步驟，而含油水的成品可以由若干途徑取得，其一是以0.0230%w/w的比例將可燃性燃料溶解于水中而可形成含油水，以供作為本發明的添加劑使用；其二可自含油的工業廢水中取用來直接使用，若含油的工業廢水中可燃性燃料的濃度恰是在本發明所適用的0.023(F。w/w的比例范圍內，則當然即取用來直接使用，若含油的工業廢水中有固體雜質存在，則可經簡單去除固體雜質的步驟再使用；其三也是從含油之工業廢水中取用來使用，只是因為取用的含油工業廢水的含油濃度不足，所以先經濃縮程序制成本發明所適用可燃性燃料的濃度在0.0230%w/w范圍內的含油水再使用。不論是以何種方法或途徑取得本發明所適用可燃性燃料的濃度在0.0230%w/w范圍內的含油水，皆可被使用來作為制造所發明的乳化燃料的添加劑。而本發明中所稱的含油水進一步言之即為含溶解態燃料的水，其中所稱的溶解態燃料可為具可燃特性的醇類(及含各種取代基，包括生質酒精類及甘油)、垸類(及含各種取代基)、苯類(及含各種取代基)、醚類(及含各種取代基)、醛類(及含各種取代基)、酮類(及含各種取代基)、有機酸類(及含各種取代基)、酯類(及含各種取代基)、礦物油(含各種切削油)、潤滑油、汽油類、柴油類(及含生質柴油及制造生質柴油的植物油及動物油)及重油(及各種燃料油或殘渣油或循環油)類中的單一化合物或任意二種混合或任意三種混合或任意三種以上混合。本發明實施例即先將這些具可燃特性的溶解態燃料(或其混合物)均勻溶解于水中制成含油水，再加入乳化劑使均勻混合，然后添加入一定濃度比例范圍的傳統重油或傳統柴油中混合攪拌乳化即可制成為加含油水的乳化柴油(簡稱OWED)或加含油水的乳化重油(簡稱0WEH)。本發明依前述制造方法制造出的加含油水的乳化柴油(簡稱OWED)或加含油水的乳化重油(簡稱OWEH)，其中，加含油水的乳化重油(簡稱OWEH)經過實際穩定性試驗的結果顯示，的確比習知的加自來水的乳化油品穩定性佳，用于重油鍋爐進行燃燒測試時，明顯可以降低廢氣中的粒狀污染物、總多環芳香烴化合物(PAHs)、總毒性當量(Tota1-BaPeq)、一氧化碳(C0)、氮氧化物(N0x)的排放量，并大幅節省能源；而加含油水的乳化柴油(簡稱OWED)用于柴油引擎進行能源測試，也顯示具節能及污染減量效果；足證本發明以添加含油水制造出的乳化燃料，確實可以提升燃燒效率并降低空氣污染物之排放，同時達到節約能源之效果。本發明于研發過程中曾進行諸多實驗，以驗證本發明的使用進步功效。茲將關于重油及柴油的實驗，其中用詞定義如下傳統重油(EH-O)代表該重油油品百分之百為傳統重油，含有自來水或含油水的比例為0%;乳化重油(WEH-20)代表該乳化重油含有自來水20%及傳統重油80%;乳化重油(0WEH-20)代表該乳化重油含有含油水20%及傳統重油80%。傳統柴油(ED-O)代表該柴油油品百分之百為傳統柴油，含有自來水或含油水的比例為0%;乳化柴油(WED-13)代表該乳化柴油含有自來水13%及傳統柴油87%，乳化柴油(0WED-13)代表該乳化柴油含有含油水13%及傳統柴油87%。關于重油方面的實驗，本發明飛試驗研究及實際所購置的傳統重油主要來自臺灣地區某石油公司的六號重油，所購的油品均符合臺灣地區工業鍋爐使用燃料油之油品規范，而含油水則取自臺灣南部地區某廢油回收廠。一般廢油回收廠為降低再生油品中的水分，廢油回收過程常須經過真空加熱處理，以將油品中的水分氣提分離析出。本發明用于制造乳化燃料的含油水即為氣提且經冷凝后的含油工業廢水，上述含油工業廢水經油水分離后，上層油取出回收為燃料使用，而下層的含油水則取出進行試驗。其含油水成份分析結果如下列表l所示；其中化學需氧量(C0D)高達9600mg/L，汽油類化合物(TPH^gasoline)含量為444mg/L、柴油類化合物(TPH-diesel)含量為97mg/L。本發明以上述的含油水20。/。w/w添加于傳統重油(EH-0)80。/。w/w中，制造成加含油水乳化重油(OWEH-20)100%w/w。而制造加自來水乳化重油(WEH-20)是以20。/。w/w自來水(為臺灣地區臺南縣市一般居民飲用的自來水)先加入乳化劑充分混合后，再加入8(mw/w傳統重油(EH-0)，再充分混合，即可制成加自來水乳化重油(WEH-20)。高濃度含油工業廢水之成份特征<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>地下水復育法規標準b廢水排放法規標準表1本發明針對傳統重油(EH-0)、加自來水乳化重油(WEH-20)、與加含油水乳化重油(0WEH-20)三種燃料以重油鍋爐進行試驗及量測后，發現分別使用傳統重油(EH-0)、加自來水乳化重油(WEH-20)與加含油水乳化重油(0WEH-20)時，其鍋爐產生每kJ蒸汽熱量的排放廢氣中粒狀污染物(PM)的平均排放系數為4.3、3.4及2.7mg/kJ.蒸汽，若以傳統重油(EH-0)為基準(10096),則使用加自來水乳化重油(WEH-20)及使用加含油水乳化重油(0WEH-20)，其排放廢氣，粒狀污染物(PM)的排放系數分別降低20.9%及37.2%;而且加含油水乳化重油(0WEH-20)相較于加自來水乳化重油(WEH-20)于鍋爐之排放廢氣中粒狀污染物(PM)排放系數降低16.3%。若以總多環芳香烴化合物(Total-PAHs)來看，則發現分別使用傳統重油(EH-O)、加自來水乳化柴油(WEH-20)與加含油水乳化重油(0WEH-20)時，其鍋爐產生每kj.蒸汽熱量的排放廢氣中總多環芳香烴化合物(Total-PAHs)的平均排放系數為2.83、2.10及1.82ug/kj.蒸汽，若以傳統重油(EH-0)為基準(100%)，則使用加自來水乳化重油(WEH-20)及使用加含油水乳化重油(0WEH-20)，其排放廢氣中總多環芳香烴化合物(Total-PAHs)的排放系數分別降低25.8%及35.7%;而且加含油水乳化重油(0WEH-20)相較于加自來水乳化重油(WEH-20)于鍋爐的排放廢氣中總多環芳香烴化合物(Total-PAHs)排放系數降低9.9%;若以總多環芳香烴化合物毒性當量(Total-BaPeq)來看，發現分別使用傳統重油(EH-0)、加自來水乳化柴油(WEH-20)與加含油水乳化重油(OWEH-20)時，其鍋爐產生每kj蒸汽熱量的排放廢氣中總多環芳香烴化合物毒性當量(Total-BaPeq)的平均排放系數為29.5、17.8及15.6ng/kj.蒸汽，若以傳統重油(EH-0)為基準(100%)，則加自來水乳化重油(WEH-20)及加含油水乳化重油(0WEH-20)，其排放廢氣中總多環芳香烴化合物毒性當量(Total-BaPeq)的排放系數分別降低39.7%及47.1%;而且加含油水乳化重油(OWEH-20)相較于加自來水乳化重油(WEH-20)于鍋爐的排放廢氣中總多環芳香烴化合物毒性當量(Total-BaPeq)的排放系數降低7.4%。若以鍋爐排放廢氣中一氧化碳(CO)濃度來看，發現分別使用傳統重油(EH-O)、加自來水乳化柴油(WEH-20)與加含油水乳化重油(OWEH-20)時，其鍋爐產生排放廢氣中一氧化碳(CO)的平均濃度分別為171、35.O及27.0ppmv，若以傳統重油(EH-0)為基準(100%)，則加自來水乳化重油(WEH-20)及加含油水乳化重油(OWEH-20)，其排放廢氣中一氧化碳(CO)的平均濃度分別降低79.5%及84.2%;而且加含油水乳化重油(OWEH-20)相較于加自來水乳化重油(WEH-20)于鍋爐的排放廢氣中一氧化碳(CO)的平均濃度降低4.7%;若以鍋爐排放廢氣中氮氧化物(NOx)濃度來看，發現分別使用傳統重油(EH-O)、加自來水乳化柴油(WEH-20)與加含油水乳化重油(OWEH-20)時，其鍋爐產生排放廢氣中氮氧化物(NOx)的平均濃度分別為198、178及168ppmv，若以傳統重油(EH-0)為基準(100%)，則加自來水乳化重油(WEH-20)及加含油水乳化重油(0WEJl-20)，其排放廢氣中氮氧化物(NOx)濃度分別降低10.1%及15.2%;而且加含油水乳化重油(OWEH-20)相較于加自來水乳化重油(WEH-20)鍋爐的排放廢氣中氮氧化物(NOx)13濃度降低5.1%。如下列表2所示，若以乳化油的油品穩定性來看，加含油水乳化重油(0WEH-20)也較加自來水乳化重油(WEH-20)在油品穩定性上較好。含水量對乳化重油穩定性的影響WEH及OWEH<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>表2若以鍋爐的能源效率來看，發現使用傳統重油(EH-O)、加自來水乳化柴油(WEH-20)與加含油水乳化重油(OWEH-20)時，其鍋爐的平均能源效率分別為43%、47%及49%,也就是說若以產生一定量蒸汽的傳統重油(EH-O)鍋爐用油量為基準(100%)，則加自來水乳化重油(WEH-20)及加含油水乳化重油(OWEH-20)，其鍋爐的平均用油量分別可節省約9.3%及14.0%;而且加含油水乳化重油(OWEH-20)相較于加自來水乳化重油(WEH-20)鍋爐的用油量節省4.7%。在此，加含油水乳化重油(OWEH-20)與加自來水乳化重油(WEH-20)的區^j即在加含油水乳化重油(OWEH-20)使用的含油水中含有約1%w/w的溶解態可燃性燃料，而含油水只有占100。/。w/w加含油水乳化重油(0WEH-20)的20%，因此，含油水中的溶解態可燃性燃料只有占100%w/w加含油水乳化重油(OWEH-20)之0.2%w/w;0WEH-20只比WEH-20多出約0.2%的燃料質量，卻比WEH-20多出4.7%的能量表現，也就是說多此0.2%燃料質量所產生的單位質量的能量表現為23.5倍。若以傳統重油(EH-0)鍋爐用油量為基準(100%)，則加含油水乳化重油(OWEH-20)可節能約14%。按聯合國的標準算法，與傳統重油比較，產生一定量的蒸汽時，本發明的加含油水乳化重油(OWEH-20)可減少二氧化碳的排放量約14%。關于柴油方面的實驗，本發明的試驗研究及實作所購置的傳統柴油，主要來至臺灣地區某石油公司的高級柴油，所購的傳統柴油油品均符合臺灣地區行駛中柴油車使用的柴油油品規范。而制造加含油水乳化柴油(簡稱OWED-13)所須的含油水是以l°/。w/w的棕櫚生質柴油與自來水充分攪拌混合，均勻溶解于自來水中，再將含油水加O.P/。wAv乳化劑，充分攪拌混合后，含有乳化劑的含油水13%w/w再與87%w/w的傳統柴油充分攪拌乳化，制成加含油水乳化柴油(簡稱OWED-13)。將傳統柴油(ED-0)、加自來水乳化柴油(簡稱WED-13)與加含油水乳化柴油(簡稱OWED-13)三種燃料分別實際使用于柴油引擎發電機的能源測試結果顯示，傳統柴油(ED-0)、加自來水乳化柴油(簡稱WED-13)與加含油水乳化柴油(簡稱OWED-13)的比耗油率分別為0.356、0.393及0.379L/kW.h。而加自來水乳化柴油(簡稱WED-13)與加含油水乳化柴油(簡稱OWED-13)油品中的柴油比例分別只有傳統柴油(ED-0)之87%與88%。相較于傳統柴油(ED-0)，加自來水乳化柴油(簡稱WED-13)與加含油水乳化柴油(簡稱OWED-13)的能源節省百分比平均分別為4.0%與6.3%,而且加含油水乳化柴油(簡稱OWED-13)比加自來水乳化柴油(簡稱WED-13)的能源節省百分比高出約2.3%。在此，加含油水乳化柴油(簡稱OWED-13)與加自來水乳化柴油(簡稱WED-13)的區別即在加含油水乳化柴油(簡稱OWED-13)使用的含油水中含有約1%w/w的溶解態可燃性燃料，而含油水只有占100%w/w加含油水乳化柴油(簡稱OWED-13)的13%，因此，含油水中的溶解態可燃性燃料只有占100y。w/w加含油水乳化柴油(簡稱OWED-13)的0.13%w/w;OWED-13只比WED-13多出約0.13%的燃料質量，卻比WEH-20多出2.3%的能量表現，也就是說多此0.』3%燃料質量所產生單位質量的能量表現為17.7倍。將傳統柴油(ED-0)、加自來水乳化柴油(簡稱WED-13)與加含油水乳化柴油(簡稱0WED-13)三種燃料分別實際使用于柴油引擎發電機的能源測試結果顯示，15傳統柴油(ED-0)、加自來水乳化柴油(簡稱WED-13)與加含油水乳化柴油(簡稱OWED-13)的柴油引擎發電機產生每kW.h電量的排放廢氣中粒狀污染物(PM)的平均排放系數為92.5、58.8及55.6mg/kW.h，若以傳統柴油(ED-0)為基準(100%)，則使用加自來水乳化柴油(簡稱WED-13)與加含油水乳化柴油(簡稱0WED-13)的柴油引擎發電機其排放廢氣中粒狀污染物(PM)的排放系數分別降低36.4%及39.9%;而且加含油水乳化柴油(簡稱OWED-13)相較于加自來水乳化柴油(簡稱WED-13)于柴油引擎發電機的排放廢氣中粒狀污染物(PM)排放系數也降低3,5%。由上述實驗結果顯示，加含油水乳化重油(OWEH)及加含油水乳化柴油(OWED)可分別適用于重油鍋爐及柴油引擎，提升燃燒室的燃燒效率并降低污染物的排放，同時達到節約能源的效果。就重油鍋爐與柴油引擎所產生污染物如何減量及如何節省能源等問題而言，本發明所揭露制造加含油水乳化重油(0WEH)與加含油水乳化柴油(OWED)的制造方法的發明與使用可解決上述難題。由以上說明可知，本發明主要是針對習知乳化燃料的缺點進行改善，提出一全新的制造方法，而主要是將部分燃料先溶解于擬參與乳化的水中制成含油水，再加入乳化劑混合攪拌，然后，再將含有乳化劑的含油水與重油(燃料油)或柴油進行攪拌乳化，制成加含油水的乳化油品。如此，"水中有油，油中有水"的加含油水的乳化重油(簡稱OWEH)或加含油水的乳化柴油(簡稱0WED)，其乳化油品的穩定性好，水與油不容易分層，乳化劑的添加量可減少，節省乳化油的制造成本；再者，OWEH或OWED的乳化油品中的含油水，因"水中有油"，于燃燒時水中的燃料形成無限多個引火點，且呈分子等級的均勻態分布，所以不會有如習知般會因水滴大小不均勻，或水的驟冷作用造成燃燒不完全的缺點。因此以本發明的制造方法所制成的0WEH及OWED燃燒效率好，能源節省的比例大幅提升，污染排放減少。同時本發明還提出含油工業廢水回收再利用的全新觀念，以含油工業廢水經簡單過濾去除固體雜質，或經濃縮程序以提高含油濃度，當作制造乳化油品所須的含油水，如此，不必耗費巨大成本去處理含油工業廢水，反而利用含油工業廢水來取得含油水，進而添加于重油或柴油中，造成加含油水的乳化重油(簡稱0WEH)與加含油水的乳化柴油(簡稱OWED)。如此一方面以含油工業廢水制成燃料，一方面又一并解決含油廢水難以處理的難題，為一舉多得的應用，可以節省能源。權利要求1.一種以含油水制造乳化燃料之方法，其特征在于該方法包括如下步驟(一)取以0.02～30％w/w比例的可燃性燃料溶解于水中而形成的含油水與0.01～3％w/w比例的乳化劑充分混合；(二)再與60～95％w/w傳統重油經初步混合；(三)將整體進一步混合乳化，如此即制造成為加含油水的乳化重油。2.根據權利要求1所述的以含油水制造乳化燃料之方法，其特征在于該含油水為依可燃性燃料的濃度為0.0230%w/w比例溶解于水中而形成。3.根據權利要求l所述的以含油水制造乳化燃料之方法，其特征在于該含油水為依可燃性燃料的濃度為0.0230%w/V比例取自含油的工業廢水直接使用。4.根據權利要求3所述的以含油水制造乳化燃料之方法，其特征在于該含油水為將含油的工業廢水經簡單去除固體雜質再使用。5.根據權利要求3所述的以含油水制造乳化燃料之方法，其特征在于若該含油的工業廢水的含油濃度不足可燃性燃料的濃度為0.0230%w/w的比例，則可經濃縮程序制成適合濃度的含油水再使用。6.根據權利要求l所述的以含油水制造乳化燃料之方法，其特征在于該乳化劑以一般市售能促進油水均勻混合的乳化劑。7.根據權利要求1或2或3或4或5項所述的以含油水制造乳化燃料之方法，其特征在于該含油水即是含溶解態燃料的水。8.根據權利要求7所述的以含油水制造乳化燃料之方法，其特征在于該溶解態燃料可為具可燃特性的醇類、烷類、苯類、醚類、醛類、酮類、有機酸類、酯類、礦物油、潤滑油、汽油類、柴油類及重油類中的單一化合物或任意二種混合或任意三種混合或任意三種以上混合。9.一種以含油水制造乳化燃料之方法，其特征在于該方法包括如下步驟:(一)取以0.0230%w/w比例的可燃性燃料溶解于水中而形成的含油水與0.013%w/w比例的乳化劑充分混合；(二)再與7598%w/w傳統柴油經初步混合；(三)將整體進一步混合乳化，如此即制造成為加含油水的乳化柴油。10.根據權利要求9所述的以含油水制造乳化燃料之方法，其特征在于該含油水為依可燃性燃料的濃度為0.0230%w/w比例溶解于水中而形成。11.根據權利要求9所述的以含油水制造乳化燃料之方法，其特征在于該含油水為依可燃性燃料的濃度為0.0230%w/w比例取自含油的工業廢水直接使用。12.根據權利要求ll所述的以含油水制造乳化燃料之方法，其特征在于該含油水為將含油的工業廢水經簡單去除固體雜質再使用。13.根據權利要求ll所述的以含油水制造乳化燃料之方法，其特征在于若該含油的工業廢水的含油濃度不足可燃性燃料的濃度為0.0230%w/w的比例，則可經濃縮程序制成適合濃度的含油水再使用。14.根據權利要求9所述的以含油水制造乳化燃料之方法，其特征在于該乳化劑為一般市售能促進油水均勻混合之乳化劑。15.根據權利要求9或10或11或12或13項所述的以含油水制造乳化燃料之方法，其特征在于該含油水即是含溶解態燃料的水。16.根據權利要求15所述的以含油水制造乳化燃料之方法，其特征在于該溶解態燃料可為具可燃特性的醇類、烷類、苯類、醚類、醛類、酮類、有機酸類、酯類、礦物油、潤滑油、汽油類、柴油類及重油類中的單一化合物或任意二種混合或任意三種混合或任意三種以上混合。17.—種含油水，其特征在于是由可燃性燃料的濃度為0.0230。/柳/w比例溶解于水中而形成。18.根據權利要求17所述的含油水，其特征在于該含油水為依可燃性燃料的濃度為0.0230%w/w比例取自含油的工業廢水直接使用。19.根據權利要求18所述的含油水，其特征在于該含油水為將含油的工業廢水經簡單去除固體雜質再使用。20.根據權利要求18所述的含油水，其特征在于若該含油的工業廢水的含油濃度不足可燃性燃料的濃度為0.0230%wV的比例，則可經濃縮程序制成適合濃度的含油水。21.根據權利要求17或18或19或20所述的含油水，.其特征在于該含油水即為含溶解態燃料的水。22.根據權利要求21所述的含油水，其特征在于該溶解態燃料為具可燃特性的醇類、烷類、苯類、醚類、醛類、酮類、有機酸類、酯類、礦物油、潤滑油、汽油類、柴油類及重油類中的單一化合物或任意二種混合或任意三種混合或任意三種以上混合。全文摘要本發明一種以含油水制造乳化燃料之方法，包括(一)取以0.02～30％w/w比例可燃性燃料溶解于水中形成的含油水與0.01～3％w/w比例乳化劑充分混合；(二)與60～95％w/w傳統重油或75～98％w/w傳統柴油經初步混合；(三)將整體進一步混合乳化，即制造成為加含油水的乳化重油或加含油水的乳化柴油；上述含油水可依上述濃度比例特定制成使用，也可取自含油的工業廢水直接使用，或將含油的工業廢水經簡單去除固體雜質后使用，若含油的工業廢水的含油濃度不足，則可經濃縮程序制成適合濃度的含油水再使用；上述乳化劑為市售能促進油水均勻混合的乳化劑；以本發明方法制成的乳化燃料，分別使用于重油鍋爐及柴油引擎時，可大幅提升燃燒效率并降低空氣污染物的排放，節約能源。文檔編號C10G31/08GK101469277SQ20071030131公開日2009年7月1日申請日期2007年12月26日優先權日2007年12月26日發明者李文智,陳俊吉申請人:李文智