一种节能环保催化水基合成柴油及制作方法与流程

1.本发明涉及合成柴油技术领域，具体地说是一种配比简单、稳定性好、油水不易分离、乳化剂用量低、价格低廉、便于工业化应用的节能环保催化水基合成柴油及制作方法。


背景技术：

2.众所周知，合成柴油是一种新能源，用于柴油机动车辆代用燃料，以解决燃料不足和大气污染，合成柴油具有启动快、燃烧完全，热效率高、爆发力强、功率大、耗油低、无爆震，运行平稳，尾气排放无黑烟。同时人工合成柴油在使用时可与国家标准柴油混合使用其效果不变。合成柴油是以石化、焦化、化工产品中人们在生活中常见的原料，采用物理方法合制而成，原料来源广阔。
3.但是目前，现有的w/o型乳化柴油稳定性差、油水易分离、乳化剂用量大、价格高、不便于工业化应用，注重多加水而不注重节油率，加水的目的是为了节约油料降低对环境的污染，有的技术资料介绍加水量可以高达35%左右，但是，水是没有热量的，因而他不是燃料，也不可能成为燃料或替代燃料，注油时过量的掺水，不但没有起到很好的效果，反而还给实际应用带来了一定的困难，乳化后的柴油如果不采取措施将其粘度增大，影响雾化与燃烧，冬天内燃机难以启动，乳化合成柴油存在上述弊端，原因如下：一是合成剂的问题，其次是与生产方法有关，合成柴油的成产工艺一般是在柴油中加水再加乳化合成剂一起搅拌而成，但有些工艺最终经过磁化器，但磁化的强度比较低且流速快，没有起到应有的剪切作用，所有的设备也存在明显的不足，输送设备一般采用的是齿轮泵，容易破坏合成形成的相状，但静混合设备使乳化合成颗粒细度差别较大，使油品的质量难以保证。


技术实现要素：

4.本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种配比简单、稳定性好、油水不易分离、乳化剂用量低、价格低廉、便于工业化应用的节能环保催化水基合成柴油及制作方法。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种节能环保催化水基合成柴油，其特征在于该合成柴油的组成成分包括柴油合成剂、柴油和水，上述组成成分的重量份配比为柴油合成剂15-20份、柴油90-100份，水30-34份。
6.本发明所述的柴油合成剂的组成成分包括煤油、斯本、斯盘、三乙醇胺、乙一胺、油酸、羊毛脂、氨水、清净剂、十六烷值增进剂、二茂铁，上述组成成分的重量份配比为煤油30-70份、斯本5-15份、斯盘0.5-4份、三乙醇胺1.2-2份、乙一胺1-3份、油酸0.5-3份、羊毛脂0.5-6份、氨水1-3份、清净剂2-5份、十六烷值增进剂0.3-3份、二茂铁1-2份。
7.本发明所述的柴油合成剂的组成成分上的重量份配比为煤油30-70份、斯本10份、斯盘1份、三乙醇胺1.5份、乙一胺1.5份、油酸1份、羊毛脂1份、氨水1份、清净剂3.5份、十六烷值增进剂1份、二茂铁1.5份。
8.上述所述的斯本的型号为斯本s-80，斯盘的型号为斯盘80，清净剂的型号为t1804，所述的煤油为航空煤油。
9.上述所述的煤油的重量份在夏季为30-50份，煤油的重量份在冬季为50-100份，调节油的密度，避免冬季油稠密。
10.上述所述的氨水的浓度为25%。
11.一种节能环保催化水基合成柴油的制作方法，其特征在于所述的该合成柴油的制作方法步骤如下：首先将水与柴油进行混合，再加入柴油合成剂，所述的柴油合成剂的添加顺序为依次加入斯本、斯盘、清净剂、羊毛脂、油酸、三乙醇胺、乙一胺、氨水、煤油、二茂铁和十六烷值增进剂，上述成分加入反应釜内，反应釜的转速为2800转/分钟，搅拌15分钟即得成品。
12.上述配方自发形成同性、透明、稳定的分散体系，催化剂为斯本和斯盘，本专利中的柴油和成绩能够改善柴油的燃烧情况，分散的水颗粒由于燃烧时瞬时受热，水粒汽化产生微爆炸作用，从而使柴油进一步雾化，增加了柴油的燃烧面积，使燃烧效率有所提高，而且部分水在高温及催化剂存在下分解成氢气和氧气，其中氢气是热值很高的可燃气，氧气是必不可少的助燃气体，使得柴油充分燃烧，而且在高温下水能与碳发生水煤气反应，生成高热值的一氧化碳和氢气，减少积碳的产生，实际燃烧过程中，水并不是一步分解出氧气，二十先生成高活性的中间产物氧原子，该活性氧能与碳、碳氢化合物和一氧化碳发生快速氧化反应，加速了燃烧过程，可以完全燃烧，废气中的有害成分一氧化碳、二氧化硫、碳氢化合物、烟尘的排放量均大幅降低，具有节能和环保的双重效益。
附图说明
13.图1是本发明的合成柴油的山东省产品质量监督检验研究院检测指标表。
14.图2是市售柴油与本专利合成柴油的济南检测中心作出的性能对比曲线。
具体实施方式
15.下面结合附图对本发明进一步说明：如附图所示，使用过程或安装过程、工作原理。
16.一种节能环保催化水基合成柴油，其特征在于该合成柴油的组成成分包括柴油合成剂、柴油和水，上述组成成分的重量份配比为柴油合成剂15-20份、柴油90-100份，水30-34份。
17.本发明所述的柴油合成剂的组成成分包括煤油、斯本、斯盘、三乙醇胺、乙一胺、油酸、羊毛脂、氨水、清净剂、十六烷值增进剂、二茂铁，上述组成成分的重量份配比为煤油30-70份、斯本5-15份、斯盘0.5-4份、三乙醇胺1.2-2份、乙一胺1-3份、油酸0.5-3份、羊毛脂0.5-6份、氨水1-3份、清净剂2-5份、十六烷值增进剂0.3-3份、二茂铁1-2份。
18.上述所述的柴油合成剂的组成成分上的重量份配比为煤油30-70份、斯本10份、斯盘1份、三乙醇胺1.5份、乙一胺1.5份、油酸1份、羊毛脂1份、氨水1份、清净剂3.5份、十六烷值增进剂1份、二茂铁1.5份。
19.进一步，所述的斯本的型号为斯本s-80，斯盘的型号为斯盘80，清净剂的型号为t1804，所述的煤油为航空煤油。
20.上述所述的煤油的重量份在夏季为30-50份，煤油的重量份在冬季为50-100份，调节油的密度，避免冬季油稠密。
21.上述所述的氨水的浓度为25%。
22.一种节能环保催化水基合成柴油的制作方法，其特征在于所述的该合成柴油的制作方法步骤如下：首先将水与柴油进行混合，再加入柴油合成剂，所述的柴油合成剂的添加顺序为依次加入斯本、斯盘、清净剂、羊毛脂、油酸、三乙醇胺、乙一胺、氨水、煤油、二茂铁和十六烷值增进剂，上述成分加入反应釜内，反应釜的转速为2800转/分钟，搅拌15分钟即得成品，按照上述顺序添加制成的合成柴油稳定性好，不出现分层现象，也不会聚结、絮凝、破乳、沉淀和变形，存储时间长，可达一年以上，而现有的合成柴油的保质期只有两个月到半年。
23.所述的十六烷值增进剂和二茂铁为增加油品动力，可以保证启动快，所述的催化剂为斯本和斯盘，斯本为亲油的非离子表面活性剂，斯盘为亲水的非离子表面会星际，稳定剂为乙一胺、三乙醇胺和油酸，t1804为流动改性剂和清净分散添加剂。
24.上述制备的合成柴油有以下优点：1、稳定性高，油液粒径在10-100nm之间，在油库正常存储一年以上不出现分层、聚结、絮凝、破乳、沉淀和变形，无污水及任何污染环境的有害气体排放；2、燃烧性好：解决催化染料着火延迟时间长的确定，轻染料浓度含量为30%-33.5%；3、节油性高：掺水率达30-34%，节约矿物质油每吨达30%以上；4、环保性好：尾气的排放量较矿物质油减少50%以上，特别尾气中含的有害气体no
x
下降30%，一氧化碳排量减少35%以上；5、由于合成柴油的液珠直径小于可见光波长的半波长，光纤可绕过液珠颗粒，呈透明状。
25.根据山东省产品质量监督检验研究院的检测，本专利的燃油的各项指标为：十六烷值45，密度（20℃）kg/m384-86，运动粘度（50℃）5.812mm2/s，凝点-10℃，闪点（闭口）55℃，冷滤点-4℃，铜片腐蚀（50℃，3h）1a，台架实验热值41.6mj/kg，符合国家轻柴油标准，图2为市售柴油与本专利合成柴油的济南检测中心作出的性能对比曲线，从对比曲线可知，字相同转速下，本专利合成柴油的功率相差不大，随着转速的增大，本专利的合成柴油的比油耗逐渐与市售柴油的比油耗逐渐接近，但是合成柴油的成本低，因此整体来说合成柴油的经济性也很好。
26.上述配方自发形成同性、透明、稳定的分散体系，催化剂为斯本和斯盘，本专利中的柴油和成绩能够改善柴油的燃烧情况，分散的水颗粒由于燃烧时瞬时受热，水粒汽化产生微爆炸作用，从而使柴油进一步雾化，增加了柴油的燃烧面积，使燃烧效率有所提高，而且部分水在高温及催化剂存在下分解成氢气和氧气，其中氢气是热值很高的可燃气，氧气是必不可少的助燃气体，使得柴油充分燃烧，而且在高温下水能与碳发生水煤气反应，生成高热值的一氧化碳和氢气，减少积碳的产生，实际燃烧过程中，水并不是一步分解出氧气，二十先生成高活性的中间产物氧原子，该活性氧能与碳、碳氢化合物和一氧化碳发生快速氧化反应，加速了燃烧过程，可以完全燃烧，废气中的有害成分一氧化碳、二氧化硫、碳氢化合物、烟尘的排放量均大幅降低，具有节能和环保的双重效益。