一种安全环保的高能燃油及其制备方法与流程

文档序号:14339795阅读:196来源:国知局
本发明涉及液体燃油
技术领域
,且特别涉及一种安全环保的高能燃油及其制备方法。
背景技术
:开发新能源是当今各国的共识,由于石化能源的短缺,使得我国正面临着供求矛盾,每年大量进口石油和天然气也使我国耗费了大量的资金。从改革开放以来我国能源结构发生了巨大的变化,从最初的煤、石油到后来的天然气、沼气,再到现在的太阳能、核能等清洁能源,醇基液体燃料虽然起步较晚,但是发展迅速、技术成熟,有节能和环保的优势,吸引着众多市场主体对醇基燃料进行技术开发和技术推广,使得醇基液体燃料成为清洁能源的重要组成部分。近几年国内醇基燃料市场发展迅速,这主要是和能源密切相关,以甲醇为主要原料,为醇基燃料提供了广阔的原料市场,相应的醇基燃料技术发展和应用有了很大的提高。但是,目前醇基燃料的现有技术仍然存在一些不足,例如结碳问题严重、燃烧热值偏低、环保性较弱以及危险性较高等问题。技术实现要素:本发明的目的在于提供一种安全环保的高能燃油,此安全环保的高能燃油安全性能高、燃烧热值高、危险系数低,同时此燃油的结碳问题得到有效地抑制,具有较大的工业化生产价值。本发明的另一目的在于提供一种安全环保的高能燃油的制备方法,此制备方法简单可行,具有较高的实用性,制备得到的安全环保的高能燃油安全性能高、燃烧热值高、危险系数低,同时此燃油的结碳问题得到有效地抑制,具有较大的市场推广价值。本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本发明提出一种安全环保的高能燃油,安全环保的高能燃油主要由以下原料制成:第一组分的水、甲醇、助效剂、二茂铁以及二甲苯,第一组分的水、甲醇、助效剂、二茂铁以及二甲苯的重量比为200:800:2:2:2~5;且助效剂主要由按照重量份数计的以下原料制成:25~35份的第二组分的水、1~3份的乙酸钠、40~60份的氯化钠、8~15份的碳酸钠、0.5~1.5份的重铬酸钾、45~60份的无水乙醇、10~13份的丙酮、1~5份的c5、1~2份的c6以及1~5份的积炭清除物质。本发明提出一种安全环保的高能燃油的制备方法,包括:将按照重量份数计的25~35份的第二组分的水、1~3份的乙酸钠、40~60份的氯化钠、8~15份的碳酸钠、0.5~1.5份的重铬酸钾、45~60份的无水乙醇、10~13份的丙酮、1~5份的c5、1~2份的c6以及1~5份的积炭清除物质混合均匀后制得助效剂;将重量比为200:800:2:2:2~5的第一组分的水、甲醇、助效剂、二茂铁以及二甲苯混合均匀后得到第一混合物。本发明实施例的安全环保的高能燃油及其制备方法的有益效果是:首先,提供的安全环保的高能燃油主要通过合理配比的第一组分的水、甲醇、助效剂、二茂铁以及二甲苯,第一组分的水、甲醇、助效剂、二茂铁以及二甲苯制得。提供的各原料满足环保需求,能为燃料的环保性提供一定的保证。其次,助效剂主要包括第二组分的水、乙酸钠、氯化钠、碳酸钠、重铬酸钾、无水乙醇、丙酮、c5、c6以及积炭清除物质。其中,采用不同的钠盐(乙酸钠、氯化钠、碳酸钠)以及重铬酸钾作为添加剂与氧化剂能有效地改善燃烧特性,提高燃烧热值。其次,采用无水乙醇与丙酮作为体系的助溶剂,可以有效地提高各原料之间的互溶性,进一步地提高燃烧性能,保证燃烧热值。同时,采用c5、c6作为系统的增热剂,其本身属于高热值的组分。c5包括正戊烷、异戊烷、新戊烷及六种异构体的戊烯,可以有效地增加燃料的热值。并且c5、c6均能溶解于乙醇中,可以有效地避免燃料冷却后出现的分层现象。同时,利用积炭清除物质对积炭进行清除,可以有效地防止燃料在燃烧时在加热管及雾化室内由于受到高温影响产生积炭,以保证设备的正常使用。综上所述,此安全环保的高能燃油安全性能高、燃烧热值高、危险系数低,同时此燃油的结碳问题得到有效地抑制,具有较大的工业化生产价值。提供的安全环保的高能燃油的制备方法,此制备方法简单可行,具有较高的实用性,制备得到的安全环保的高能燃油安全性能高、燃烧热值高、危险系数低,同时此燃油的结碳问题得到有效地抑制,具有较大的市场推广价值。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本发明实施例的安全环保的高能燃油及其制备方法进行具体说明。一种安全环保的高能燃油,安全环保的高能燃油主要由以下原料制成:第一组分的水、甲醇、助效剂、二茂铁以及二甲苯,第一组分的水、甲醇、助效剂、二茂铁以及二甲苯的重量比为200:800:2:2:2~5;且助效剂主要由按照重量份数计的以下原料制成:25~35份的第二组分的水、1~3份的乙酸钠、40~60份的氯化钠、8~15份的碳酸钠、0.5~1.5份的重铬酸钾、45~60份的无水乙醇、10~13份的丙酮、1~5份的c5、1~2份的c6以及1~5份的积炭清除物质。详细地,第一组分的水、甲醇、助效剂、二茂铁以及二甲苯的各成分的用量满足国家环保要求。当然,各原料的的重量比还可以根据需求进行选择,并不仅限于本发明提供的数据。其中,二茂铁是一种具有芳香族性质的有机过渡金属化合物。常温下为橙黄色粉末,有樟脑气味。熔点172度-174度,沸点249度,100℃以上能升华;不溶于水,易溶于苯、乙醚、汽油、柴油等有机溶剂。与酸、碱、紫外线不发生作用,化学性质稳定,400度以内不分解。其分子呈现极性,具有高度热稳定性、化学稳定性和耐辐射性,其在工业、农业、医药、航天、节能、环保等行业具有广泛的应用。其中,二甲苯作为溶剂。当然,在本发明的其他实施例中,溶剂的种类还可以根据需求进行选择,本发明不做限定。具体地,助效剂主要由按照重量份数计的以下原料制成:25~35份的第二组分的水、1~3份的乙酸钠、40~60份的氯化钠、8~15份的碳酸钠、0.5~1.5份的重铬酸钾、45~60份的无水乙醇、10~13份的丙酮、1~5份的c5、1~2份的c6以及1~5份的积炭清除物质。其中,1~3份的乙酸钠、40~60份的氯化钠、8~15份的碳酸钠、0.5~1.5份的重铬酸钾可以作为体系的初步氧化剂,是一种能氧化其他物质而自身被还原的物质,可以有效地促进反应,进而提高热值。当然,在本发明的其他实施例中,氧化剂的具体用量还可以根据需求进行选择,本发明不做限定。作为优选的方案,助效剂还包括按照重量份数计的1~8份的无机氧化剂。无机氧化剂选自硝酸钾、硝酸钠、高锰酸钾中的一种或多种。无机氧化剂的加入可以进一步地协助重铬酸钾能氧化剂的使用效果,继而保证燃料燃烧热值。当然,在本发明的其他实施例中,无机氧化剂还可以选择为其他碱金属或碱土金属的过氧化物和盐类,本发明不做限定。其中,45~60份的无水乙醇、10~13份的丙酮为体系的助溶剂,可以有效地提高各原料之间的互溶性,进一步地提高燃烧性能,保证燃烧热值。当然,在本发明的其他实施例中,无水乙醇以及丙酮的用量也可以根据需求进行选择,本发明不做限定。其中,1~5份的c5与1~2份的c6作为系统的增热剂,其本身属于高热值的组分。c5包括正戊烷、异戊烷、新戊烷及六种异构体的戊烯,可以有效地增加燃料的热值。并且c5、c6均能溶解于乙醇中,可以有效地避免燃料冷却后出现的分层现象。其中,利用积炭清除物质对积炭进行清除,可以有效地防止燃料在燃烧时在加热管及雾化室内由于受到高温影响产生积炭,以保证设备的正常使用。作为优选的方案,积炭清除物质主要由以下重量份数的原料制成:0.1~0.2份的醇醚硫酸盐、0.1~0.3份的脂肪酸二乙醇胺、0.3~0.4份的烷基酚聚氧乙烯醚、0.3~0.4份的脂肪醇聚氧乙烯醚、0.1~0.3份的脂肪胺聚氧乙烯醚、0.1~0.2份的油酸三乙醇胺以及10~13份的第三组分的水。当然,在本发明的其他实施例中,各原料的用量可以根据想要达到的使用效果进行调整,本发明不做限定。在本发明的实施例中,助效剂还可以根据需求包括按照重量份数计的0.2~1份的油溶性金属化合物。油溶性金属化合物可以作为消烟剂,对原料起到催化氧化的作用,使其燃烧完全,减少黑烟的排放,使得本产品更符合环保的要求。作为优选的方案,油溶性金属化合物选自油溶性锰沿、油溶性铁盐以及油溶性铜盐中的任一种。当然,在本发明的其他实施例中,金属化合物的种类还可根据需求进行选择,本发明不做限定。在本发明的实施例中,助效剂还可以根据需求包括按照重量份数计的0.1~0.3份的去味剂以及0.1~0.2份的香味剂。去味剂和香味剂的作用可以有效地去除原料的刺鼻味,减小气味散发,进一步地保证其环保可行性。去味剂可以去除或者抵消异味,种类有物理去味剂、化学去味剂、生物去味剂、微生物型去味剂等。香味剂是人为的添加到某些食品,化妆品,洗涤剂及香烟,饮料中,以及施洒在一些空气氛围或环境中,起到产生特定香味或感觉的物质,它们基本上都是有机化学物质。当然,在本发明的其他实施例中,去味剂与香味剂的种类可以根据需求进行选择,本发明不做限定。本发明的实施例还提供了一种安全环保的高能燃油的制备方法,包括:将按照重量份数计的25~35份的第二组分的水、1~3份的乙酸钠、40~60份的氯化钠、8~15份的碳酸钠、0.5~1.5份的重铬酸钾、45~60份的无水乙醇、10~13份的丙酮、1~5份的c5、1~2份的c6以及1~5份的积炭清除物质混合均匀后制得助效剂;将重量比为200:800:2:2:2~5的第一组分的水、甲醇、助效剂、二茂铁以及二甲苯混合均匀后得到第一混合物。此制备方法简单可行,具有较高的实用性,制备得到的安全环保的高能燃油安全性能高、燃烧热值高、危险系数低,同时此燃油的结碳问题得到有效地抑制,具有较大的市场推广价值。作为优选的方案,安全环保的高能燃油的制备方法还包括将按照重量份数计的0.1~0.3份的去味剂以及0.1~0.2份的香味剂与混合物混合均匀后得到第二混合物。作为优选的方案,安全环保的高能燃油的制备方法还包括将第二混合物依次进行沉淀、过滤以及分装。经沉淀、分离,废弃固体残渣,将清液过滤、分装即得合成液体燃料。以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。实施例1本实施例提供了一种安全环保的高能燃油,其通过以下制备方法制备而得到:将按照重量份数计的25份的第二组分的水、1份的乙酸钠、40份的氯化钠、8份的碳酸钠、0.5份的重铬酸钾、45份的无水乙醇、10份的丙酮、1份的c5、1份的c6以及1份的积炭清除物质混合均匀后制得助效剂;将重量比为200:800:2:2:2的第一组分的水、甲醇、助效剂、二茂铁以及二甲苯混合均匀后得到第一混合物。实施例2本实施例提供了一种安全环保的高能燃油,其通过以下制备方法制备而得到:将按照重量份数计的30份的第二组分的水、2份的乙酸钠、50份的氯化钠、13份的碳酸钠、1份的重铬酸钾、50份的无水乙醇、12份的丙酮、3份的c5、1.5份的c6以及3份的积炭清除物质混合均匀后制得助效剂;将重量比为200:800:2:2:3的第一组分的水、甲醇、助效剂、二茂铁以及二甲苯混合均匀后得到第一混合物。将按照重量份数计的0.1份的去味剂以及0.1份的香味剂与混合物混合均匀后得到第二混合物。实施例3本实施例提供了一种安全环保的高能燃油,其通过以下制备方法制备而得到:将按照重量份数计的35份的第二组分的水、3份的乙酸钠、60份的氯化钠、8~15份的碳酸钠、1.5份的重铬酸钾、60份的无水乙醇、13份的丙酮、5份的c5、2份的c6以及5份的积炭清除物质混合均匀后制得助效剂;将重量比为200:800:2:2:5的第一组分的水、甲醇、助效剂、二茂铁以及二甲苯混合均匀后得到第一混合物。将按照重量份数计的0.2份的去味剂以及0.15份的香味剂与混合物混合均匀后得到第二混合物。将第二混合物依次进行沉淀、过滤以及分装。实施例4本实施例提供了一种安全环保的高能燃油,其通过以下制备方法制备而得到:将按照重量份数计的35份的第二组分的水、3份的乙酸钠、60份的氯化钠、8~15份的碳酸钠、1.5份的重铬酸钾、60份的无水乙醇、13份的丙酮、5份的c5、2份的c6以及5份的积炭清除物质混合均匀后制得助效剂;将重量比为200:800:2:2:5的第一组分的水、甲醇、助效剂、二茂铁以及二甲苯混合均匀后得到第一混合物。将按照重量份数计的0.3份的去味剂以及0.2份的香味剂与混合物混合均匀后得到第二混合物。将第二混合物依次进行沉淀、过滤以及分装。对比例1市售的醇基燃料。实验例1取相同质量的实施例1至4提供的安全环保的高能燃油与对比例1提供的市售的醇基燃料,并在相同条件下作用于初始温度均为10℃的相同质量与体积的水,记录其烧开所需时间与耗气量,以及燃烧时的火焰高度结果如表1。表1.煮水试烧实验结果编号火焰高度(cm)烧开所需时间(s)耗气量(kg)实施例119~249630.037实施例219~259470.038实施例320~269750.04实施例418~269420.032对比例111~1415000.15根据表1所显示的数据可知,本发明的实施例提供的高能燃油所消耗的量最少,同时火焰高度最高,热值最大。综上所述,本发明实施例的安全环保的高能燃油安全性能高、燃烧热值高、危险系数低,同时此燃油的结碳问题得到有效地抑制,具有较大的工业化生产价值。以上所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。当前第1页12
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