本發明涉及一種環保、低碳、高熱值鍋爐、窯爐燃料油,屬于燃料油技術領域。
背景技術:
為節約能源,減少PM2.5排放,降低燃料成本,全國各地實施煤改氣工程。將燒煤的鍋爐、工業窯爐改燒天然氣,以解決硫、氮和PM2.5排放。在天然氣管道還沒有鋪設的工廠,用環保、低碳、高熱值鍋爐、窯爐用本發明的燃料油替代天然氣,是一項環保、低碳、高熱值、低成本的利國利民的項目。
GB16663-1996醇基液體燃料標準主要技術要求:
(1)醇含量:≥70%
(2)密度(20℃)≤0.83~0.85
(3)機械雜質:%﹤0.02
(4)凝點﹤-30℃
(5)引燃溫度﹥200℃
(6)PH值:6-8
(7)50%餾出溫度:80℃
(8)總硫含量﹤0.01
(9)低熱值:不小于21000KJ/kg
(10)穩定性:不分層
(11)甲醛試驗品紅不呈藍色
根據國標醇基液體燃料熱值:﹥21000KJ/kg(5000大卡/kg),熱值低,經濟性差。
有鑒于此,本發明人經多年研發、試驗。根據目前市場供應的鍋爐、窯爐燃料油進行比較,選擇幾種熱值高、價格低、環保效果好的鍋爐、窯爐燃料油進行試驗。加30%的水,經500KHZ超聲波乳化工藝混合、攪拌。添加熱值提高劑,合成一種環保、低碳、高熱值鍋爐、窯爐燃料油。各項技術指標符合GB16663-1996標準,燃料油的凈熱值為>9500大卡/kg。綜合成本下降,使用效果較目前市場上銷售的燃料油好,而完成本發明。
技術實現要素:
本發明的目的是提供一種環保、低碳、高熱值鍋爐、窯爐燃料油,可以解決現有技術熱值低,經濟性差的缺陷。
本發明所需要解決的問題可以通過以下技術方案來實現。
本發明的主要原料包括4#燃料油,180#燃料油,非標0#柴油,以及生物柴油等。
本發明所述的4#燃料油,須符合SH/T0356-1996燃料油4#油質量標準,密度﹕(20℃)大于0.872,傾點:小于-6℃熱值:9800千卡/Kg;閃點;>62℃;自燃溫度;250℃。運動黏度:1.9-5.5mm2/s。
本發明中所述的純水;包括井水、河水、自來水、須經活性炭過濾或經軟水處理設備處理的軟水。
本發明所述的二茂鐵(ferrocene)是一種橙黃色固體,它不溶于水,溶于汽油、柴油的有機金屬化合物。化學性質穩定,具有抗癌活性,在本發明中用于節能消煙、熱值促進劑,配成熱值提高劑。在1000Kg4號燃料油中添加1kg,可提高14%的熱值。
本發明中所述的聯苯是一種片狀固體,能溶于有機燃料油中,是一種防腐劑和高能燃料,是一種火箭燃料推進劑,在180#燃料油700kg與純水300kg的混合物中聯苯的使用量為0.3~0.5kg,可提升10~15%的能量。在實際使用中使用0.4kg重量份為較佳。
本發明涉及一種環保、低碳、高熱值鍋爐、窯爐燃料油其特征在于:組分以重量份計算,包括如下;
其中所述的主要燃料油原料為4#燃料油、180#燃料油、非標0#柴油、或生物柴油。
生物燃油是指通過生物資源生產的燃料乙醇、生物燃油和航空生物燃料,可以替代由石油制取的汽油和柴油,是可再生能源開發利用的重要方向。所謂的生物資源是指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產生的各種有機體,即一切有生命的可以生長的有機物質。它包括植物、動物和微生物,不同于石油、煤炭、核能等傳統燃料,這些新興的燃料是可再生燃料。
目前生物燃油作為一種可替代柴油的燃料被研究得較多。生物燃油即脂肪酸甲酯是一種含氧清潔燃料,由于其具有燃燒率高、污染少,可再生等優點,為人們所關注。目前生物燃油主要是用化學法生產,即用動物和植物油脂和甲醇或乙醇等低碳醇在酸或堿性催化劑和高溫(230~250℃)下進行轉酯化反應,生成相應的脂肪酸甲酯或乙酯。
本發明還提供了一種生物柴油的制作方法,通過生物預發酵再進行提取,可以有效提高產油率,降低反應溫度,符合新一代節能環保的要求。
本發明的優點:
本發明提供了一種環保、低碳、高熱值鍋爐、窯爐燃料油,它是使用非標柴油、4#燃料油、180#燃料油、生物柴油當主要燃油原料、加水經500kHz超聲波乳化工藝及熱值提高劑按比例混合組成。所得產品具有環保、低碳、熱值>9500大卡/kg、燃燒完全、排放低、價格低廉。適合各種工業窯爐、鍋爐用燃料油。
具體實施方式
下面詳細描述本發明的實施例,所述實施例僅用于解釋本發明,而不能理解為對本發明的限制。
本發明的一種環保、低碳、高熱值鍋爐、窯爐燃料油,在加溫至50℃的條件下,將實施例中所述的配方組分1-4按比例的混合,經500kHz超聲波乳化,攪拌混合均勻存放24小時,用400篩目(mesh)的柴油精制過濾器予以過濾后即得成品。
本發明的具體實施例如以下說明。
實施例1
在加溫至50℃的條件下,將實施例中所述的配方組分比例的混合,經500kHz超聲波乳化,攪拌混合均勻存放24小時,用400篩目(mesh)的柴油精制過濾器予以過濾后即得成品。
實施例2:
在加溫至50℃的條件下,將實施例中所述的配方組分比例的混合,經500kHz超聲波乳化,攪拌混合均勻存放24小時,用400篩目(mesh)的柴油精制過濾器予以過濾后即得成品。
實施例3
在加溫至50℃的條件下,將實施例中所述的配方組分比例的混合,經500kHz超聲波乳化,攪拌混合均勻存放24小時,用400篩目(mesh)的柴油精制過濾器予以過濾后即得成品。
實施例4
所述生物柴油的制備方法為:
藍藻提取油的產油率(%)=藍藻提取油的重量/藍藻重量×100%。
預發酵藍藻:
將藍藻加上干重的0.3倍水混合濕潤,按照接種量0.5%接種菌株,37攝氏度發酵5-8小時;
所述接種的菌株為:嗜溫鞘氨醇桿菌;
所述嗜溫鞘氨醇桿菌購于廣東微生物菌種保藏中心,其編號為JCM 21153,ATCC 43320,DSM 11723,NBRC 14963;
發酵后的藍藻破碎后與質量分數為75%的乙醇按固液比(g/ml)1:10混合置于反應釜中,加入三水合磷酸銨和硫酸錳催化,所述三水合磷酸銨的加入量為藍藻重量的0.5%,硫酸錳的加入量為藍藻重量的0.1%;
進行加熱:反應條件為:溫度為200℃,壓力為12MPa,反應時間為20min;得到反應液;
加入無水乙醇萃取反應液,抽濾分離出固體殘留物,液相靜置分層為有機相和乙醇水溶液相;
將有機相減壓蒸餾,減壓蒸餾條件為:0.09MPa,溫度為20℃,得到的油狀液體為藍藻提取油,藍藻提取油的產油率為30.2%,熱值為6619大卡/kg。
實施例5
同實施例4,接種的菌株變為黑曲霉;
結果:得到的油狀液體為藍藻提取油,藍藻提取油的產油率為30.9%,熱值為6672大卡/kg。
實施例6
同實施例4,接種的菌株變為黑曲霉和嗜溫鞘氨醇桿菌按照數量比1:1混合;
結果:得到的油狀液體為藍藻提取油,藍藻提取油的產油率為45.3%,熱值為10052.3大卡/kg。
實施例7
作為對比實驗,同實施例4,但是不進行微生物預發酵,使用常規溫度進行提取;
所述生物柴油的制備方法為:
藍藻提取油的產油率(%)=藍藻提取油的重量/藍藻重量×100%。
藍藻與質量分數為75%的乙醇按固液比(g/ml)1:10混合置于反應釜中,加入三水合磷酸銨和硫酸錳催化,所述三水合磷酸銨的加入量為藍藻重量的0.5%,硫酸錳的加入量為藍藻重量的0.1%;
進行加熱:反應條件為:溫度為320℃,壓力為12MPa,反應時間為30min;得到反應液;
加入無水乙醇萃取反應液,抽濾分離出固體殘留物,液相靜置分層為有機相和乙醇水溶液相;
將有機相減壓蒸餾,減壓蒸餾條件為:0.09MPa,溫度為20℃,得到的油狀液體為藍藻提取油,藍藻提取油的產油率為26.82%,熱值為6256.1大卡/kg。
可見,微生物發酵可以顯著降低反應溫度,提高產油率,提高熱值。
實施例8
上述實施例1至實施例6中,測試結果如下:
上述實施例所使用的聯苯和二茂鐵均為化工產品,聯苯由江蘇中能化學科技股份公司生產。分子量:154.2,相對密度:1.041,閃點:113℃。二茂鐵是一種節能消煙、燃燒促進劑,由上海譜振生物科技有限公司生產。
本發明實施例產品經上海化工研究院熱值檢測,凈熱值:均大于9650大卡/kg;密度:(20)0.88-0.93kg/升。
需要說明的是,以上所述僅為本發明的優選具體的實施例,
若依本發明的構想所作變動,其產生的功能作用,仍未超出說明書所涵蓋的精神時,均應在本發明的范圍內。
在本說明書的描述中,參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
盡管已經示出和描述了本發明的實施例,本領域的普通技術人員可以理解:在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型,本發明的范圍由權利要求及其等同物限定。