专利名称：乳化燃料的预处理方法和供应方法
技术领域：
本发明涉及用于脱除乳化燃料中杂质的乳化燃料的预处理方法和将乳化燃料当作燃料供给柴油机的乳化燃料的供给方法。
背景技术：
通常，高粘度的地沥青、沥青、焦油或其它重油都要通过加水来进行乳化，因为这些物质很难用管道来输送。这种乳化燃料可用作内燃机的燃料(日本实用新型申请公开出版号.1984-96351)。
此外，已知，将乳化剂加入到柴油机的燃料中时，要对乳化剂进行澄清。也就是说，乳化燃料的澄清方法中包括一个水分离器，其中装有包含重油和水的乳浊液，通过蒸发水的方法进行分离和包括净化塔系列，其中装有收集到的重油，以便除去其中的固体杂质(日本专利申请公开出版号1996-259970)。
但是，为了蒸发掉乳化燃料中所包含的约30％的水分，需用大量的热能。
另一方面，在加热乳化燃料和将其当作燃料供给柴油机时，其加热温度会对尾气中特定物质的浓度产生巨大的影响。
简而言之，如果加热温度太低，要从燃料雾化器喷入汽缸的乳化燃料就会雾化不足，因而使尾气中特定物质的浓度提高。
相反，如果加热温度太高，遗留在燃料雾化器中的乳化燃料中的水就会蒸发并和已被破坏的乳化燃料一起喷入汽缸。这种现象在排气冲程中经常会遇到，该冲程汽缸中的压力是极低的。排气冲程期间喷入汽缸的重油没有完全燃烧就和尾气一起排出，因此，尾气中特定物质的浓度就会提高。
发明内容
本发明是为了解决这些难题，其目的是提供一种乳化燃料的预处理方法，该方法可轻易地脱除乳化燃料中所含的杂质，而又不会破坏乳化燃料。
本发明的另一目的是提供一种能够控制尾气中特定物质浓度的乳化燃料的供给方法。
为了达到上述目的，本发明乳化燃料预处理方法的特征在于往Orinoco焦油中加入水和表面活性剂进行乳化，所得的乳化燃料被加热至70℃-95℃，与此同时，在0.35Q-1.0Q的流速下，引入离心分离器，除去尾气中所含的的杂质。
应该知道，Q是在离心分离器中，将50℃下粘度为380cSt的重油加热至98℃进行澄清时，离心分离器的实际能力。
在此，作为乳化燃料的是，往约70％Orinoco焦油和约30％水中加入微量表面活性剂所乳化的淤浆燃料，即“Orimulsion”(商品牌号)，这是优选的。这种“Orimulsion”是由南美委内瑞拉的一个政府企业PDVSRBitor Inc.公司生产并工业化的。供给离心分离器的乳化燃料的温度优选为70℃-95℃。如果乳化燃料的温度低于70℃，就很难于分离杂质。相反，如果乳化燃料的温度超过95℃，乳化燃料就会变得不稳定并且容易被破坏。另一方面，供给离心分离器的乳化燃料的流速优选为0.35Q-1.0Q，更优选为0.35Q-0.90Q。应该了解的是，在离心分离器中加热至98℃，对50℃下粘度为380cSt的重油进行澄清的情况下，Q是离心分离器的实际能力(由有关离心分离器生产厂家测定的标准流速)。
如果供给离心分离器的乳化燃料的流速低于0.35Q，乳化燃料在离心分离器中停留的时间就较长，因此容易破坏。相反，如果供给离心分离器的乳化燃料的流速超过1.0Q，随着流速的提高，脱除杂质的效率就大大下降，澄清就很困难(参见图2)。
此外，通过离心分离器从乳化燃料中分离出来的杂质最好在1-3小时内从离心分离器中排出。
当离心分离器分离出的杂质排出离心分离器时，乳化燃料与杂质一起排出，排出的乳化燃料不能用作柴油机的燃料。
因此，如果排出杂质的间隔时间低于1小时，要从离心分离器系统中与杂质一起排出的乳化燃料的数量就会增加，这是不经济的。另一方面，如果排出杂质的间隔时间超过3小时，由于离心力的作用而粘到离心分离器内壁上的的杂质就会防碍杂质的排放。
另一方面，本发明供给乳化燃料的方法的特征在于往Orinoco焦油中加入水和表面活性剂进行乳化得到的乳化燃料，在澄清后或未澄清时就被加热至130℃-190℃，并当作燃料供给柴油机。
在此，当作燃料供给柴油机的乳化燃料的温度优选为130℃-160℃。如果供给柴油机的乳化燃料的温度低于130℃，从燃料喷雾器喷入汽缸的乳化燃料就不能充分雾化，尾气中特定物质的浓度就会提高。
另一方面，如果供给柴油机的乳化燃料的温度超过160℃，遗留在燃料喷雾器中的乳化燃料中的水就会蒸发并喷入汽缸。这种现象在汽缸中压力下降的排出冲程中常常会遇到。由于在排出冲程期间与蒸汽一起喷入汽缸的Orinoco焦油没有完全燃烧就排出，尾气中特定物质的浓度就会提高。
附图简述
图1是完成本发明乳化燃料预处理方法所用的预处理设备示意图；和图2是表示固体杂质分离器效率(％)和供给离心分离器的Orimulsion的流速(Q)之间关系的曲线图。
实现本发明的最佳方式现在，将通过附图对本发明的实施方案进行描述。
如图1所示，Orimulsion储罐1中的Orimulsion(商品牌号)a通过第一泵3抽出并通过第一过滤器2送往第一加热器4。此时，部分从Orimulsion储罐1或管线21上掉下来的铁锈和部分固体物，如Orimulsiona中所含的沙子，被第一过滤器2挡住。
以0.35Q-1.0Q的流速送往离心分离器5之前，送往第一加热器4的Orimulsion被加热至70℃-95℃。应该了解的是，在离心分离器5中加热至98℃，对50℃下粘度为380cSt的重油进行澄清的情况下，Q是离心分离器5的实际能力(由有关离心分离器生产厂家测定的标准流速)。Orimulsiona的温度由供给第一加热器4加热夹套(图中未示出)的热水量来控制。因此，Orimulsiona的流速通过调节第一泵3的转速来控制。22示出连接第一加热器4和离心分离器5的管线。将垃圾、砾石或铁锈等杂质从引入离心分离器5进行澄清的Orimulsiona中除去。在储存入Orimulsion储罐6之前，澄清的Orimulsiona’通过管线23。
另一方面，用柴油储罐7中的柴油b启动柴油机11。当柴油机11达到预定的负荷时，供给柴油机11的燃料就逐渐从柴油b改成澄清的Orimulsiona’。
此时，用第二泵8将乳化燃料储罐6中的Orimulsiona’泵送至第二加热器9。送至第二加热器9的Orimulsiona’在通过第二过滤器10和管线24当作燃料送往柴油机11之前，被加热至130℃-160℃。
Orimulsiona’的温度由，例如，送往第二加热器9的加热夹套(图中未示出)的过热蒸汽量来控制。
另一方面，由离心分离器5分离出来的杂质，每1-3个小时，从离心分离器5中排出一次。
在附图中，25表示连接柴油储罐7和管线24的管线。上述管线24，在第二泵8的上游装有第一流量调节阀26，管线25上装有第二流量调节阀27。
上面已描述过一个案例，其中已脱除杂质的澄清的Orimulsiona’被送往柴油机11；但是，Orimulsiona也可不脱除其中的杂质就送往柴油机11。
如上所述，按照本发明的乳化燃料的预处理方法，往Orinoco焦油中加入水和表面活性剂乳化所得的乳化燃料被加热至70℃-95℃，与此同时，在0.35Q-1.0Q的流速下，引入离心分离器，除去乳化燃料中所含的杂质，这样就容易除去乳化燃料中所含的杂质，而又不会破坏乳化燃料。
另一方面，按照本发明的乳化燃料的供给方法，往Orinoco焦油中加入水和表面活性剂乳化所得的乳化燃料，在澄清后或未澄清时就被加热至130℃-160℃并当作燃料供给柴油机，使燃料雾化器中喷入汽缸的乳化燃料雾化，另一方面，也可防遗留在燃料雾化器中的乳化燃料的水在排出冲程期间蒸发。因此，可以限定从柴油机中排出的尾气中特定物质的浓度。
工业应用性具有上述良好效果的乳化燃料预处理方法可以有效地用于脱除乳化燃料中所含的杂质。
另一方面，乳化燃料的供给方法可用于有效控制从柴油机中排放出来的尾气中特定物质的浓度。
权利要求
1.一种乳化燃料的预处理方法，其中往Orinoco焦油中加入水和表面活性剂乳化所得的上述乳化燃料被加热至70℃-95℃，与此同时，在0.35Q-1.0Q的流速下，引入离心分离器，用以除去乳化燃料中所含的杂质；其中Q是离心分离器对50℃下粘度为380cSt的重油，在加热至98℃进行澄清的情况下，离心分离器的实际能力。
2.权利要求1的乳化燃料预处理方法，其中通过离心分离器从乳化燃料中分离出来的杂质，每1-3个小时从离心分离器中排出一次。
3.一种乳化燃料的供给方法，其中由往Orinoco焦油中加入水和表面活性剂乳化所得的乳化燃料，在澄清后或未澄清时就被加热至130℃-160℃，并当作燃料供给柴油机。
全文摘要
本发明涉及乳化燃料的预处理方法，其中，往Orinoco焦油中加入水和表面活性剂乳化所得的乳化燃料被加热至70℃－95℃，与此同时，在0.35Q－1.0Q的流速下，引入离心分离器，除去乳化燃料中所含的杂质。条件是，Q是离心分离器对50℃下粘度为380cSt的重油，在加热至98℃进行澄清的情况下，离心分离器的实际能力。
文档编号C10G31/10GK1602348SQ02824649
公开日2005年3月30日 申请日期2002年11月15日 优先权日2001年12月11日
发明者坂根笃, 平田修三 申请人:三井造船株式会社