专利名称：内燃机用石油焦浆的一体化制备方法
技术领域：
本发明涉及一种内燃机用石油焦浆的一体化制备方法。更特别地说，是将石油焦的超细粉碎与制浆两个工艺合二为一来制备内燃机用石油焦浆的方法。属于内燃机用石油 焦浆技术领域。
背景技术：
石油焦是一种石油提炼过程中的副产品，其主要成分是碳氢化合物，其发热值比 煤炭还要高，因此，以石油焦为主体，制备得到的水焦浆或油焦浆已在很多行业中进行了应 用，如燃油锅炉、玻璃窑、砖窑等行业。目前石油焦浆的制备工艺大多是将石油焦进行粉碎，制得一定粒度的石油焦颗 粒，然后将石油焦颗粒与水或油、分散剂、稳定剂等添加剂混合调勻制得石油焦浆。而所使 用的石油焦颗粒粒度大多数在5 μ m 200 μ m，粒度较粗。如果制备可以在内燃机中使用的石油焦浆，为了不使石油焦颗粒堵塞内燃机雾化 喷嘴，还需要采用气流粉碎等方法对石油焦颗粒进行超细粉碎，得到粒度小于10 μ m的石 油焦颗粒。因此制备内燃机用石油焦浆还需要对石油焦颗粒进行超细粉碎处理，本发明人 在先申请的发明专利(申请号为=200910237994. 8)公开了一种内燃机用石油焦浆的制备 方法。而该方法相对于其它行业中使用的石油焦浆制法增加了“超细粉碎”这一工艺，同时 也相应地增加了超细石油焦粉的收集、输运等过程，工序复杂，制造成本高，有待进一步改 进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种内燃机用石油焦浆的一体化制备方法，以对申请号 为=200910237994. 8之在先申请所述的制备方法作进一步改进，以达到工序简单，制造成 本大幅度降低。本发明的内燃机用石油焦浆的一体化制备方法，其包括下列制备过程第一步，采用机械粉碎的方式，对炼油厂所产生的石油焦进行粉碎处理，获得粒度 为10 μ m 100 μ m的石油焦颗粒；第二步，将粉碎后的石油焦颗粒与柴油、降粘剂、稳定剂和功率恢复添加剂同时在 湿式搅拌磨中混合研磨30 120min后，制得内燃机用石油焦浆；该石油焦浆是在每IOOg的石油焦颗粒中加入IOOml 250ml的柴油、0. 5ml 2. Oml的降粘剂、0. 5ml 2. Oml的稳定剂和0. 05g 1. Og的功率恢复添加剂。所述的柴油可以是0号柴油、-10号柴油或者-20号柴油。所述的降粘剂可以是钛酸酯偶联剂NDZ-401，钛酸酯偶联剂NDZ-102，钛酸酯偶联 剂NDZ-101中的一种。在本发明中，为了能够提高石油焦浆中石油焦颗粒用量(浓度)，降 低石油焦浆的粘度，在所制备的石油焦浆中添加一定量的降粘剂，能够起到降低粘底的作 用，从而提高了对石油提炼过程中产生的石油焦的有效利用率。
所述的稳定剂可以是氟表面活性剂JF-2100、氟表面活性剂JF-2400中的一种。在 本发明中，为了防止石油焦浆中石油焦颗粒过快的静置沉淀下来，在石油焦浆中添加稳定 齐U，能够减缓石油焦颗粒沉淀的速度，提高石油焦浆的稳定性，从而提高了石油焦浆的保存 期。所述的功率恢复添加剂可以是粒径为0. Iym Iym的铝粉、粒径为0.2 ym 2 μ m的硼粉中的一种。在本发明中，为了使制备的石油焦浆能够适用于内燃机，并且不影响 内燃机的输出功率，添加了功率恢复添加剂。所述的湿式搅拌磨，其转速为lOOr/min 500r/min，所用研磨介质为0. 6 0. 8mm和2 2. 5mm的氧化锆球，其级配比例0. 6 0. 8mm氧化锆球2 2. 5mm氧化锆球 =2 1 1 2，研磨介质石油焦颗粒=50 1 10 1。本发明一种内燃机用石油焦浆的一体化制备方法，其优点是将申请号为 200910237994. 8之在先申请所述的制备工艺中，石油焦颗粒的超细粉碎工艺与制浆工艺合 二为一，在石油焦颗粒超细粉碎的同时进行制浆，既可以提高石油焦粉磨的速度，又可以改 善石油焦颗粒在浆体中的分散稳定性。简化了内燃机用石油焦浆的生产流程，降低了生产 成本，更易于内燃机用石油焦浆的推广应用。
具体实施例方式本发明的一种内燃机用石油焦浆的一体化制备方法，其包括下列制备过程第一步，采用机械粉碎的方式，对炼油厂所产生的石油焦进行粉碎处理，获得粒度 为10 μ m 100 μ m的石油焦颗粒；第二步，将粉碎后的石油焦颗粒与柴油、降粘剂、稳定剂和功率恢复添加剂同时在 湿式搅拌磨中混合研磨30 120min后，制得内燃机用石油焦浆；其中，每IOOg的石油焦颗粒中加入IOOml 250ml的柴油、0. 5ml 2. Oml的降粘 齐[J、0. 5ml 2. Oml的稳定剂和0. 05g 1. Og的功率恢复添加剂。所述的柴油可以是0号柴油、-10号柴油或者-20号柴油。所述的降粘剂可以是钛酸酯偶联剂NDZ-401，钛酸酯偶联剂NDZ-102，钛酸酯偶联 剂NDZ-101中的一种。在本发明中，为了能够提高石油焦浆中石油焦颗粒用量(浓度)，降 低石油焦浆的粘度，在所制备的石油焦浆中添加一定量的降粘剂，能够起到降低粘底的作 用，从而提高了对石油提炼过程中产生的石油焦的有效利用率。所述的稳定剂可以是氟表面活性剂JF-2100、氟表面活性剂JF-2400中的一种。在 本发明中，为了防止石油焦浆中石油焦颗粒过快的静置沉淀下来，在石油焦浆中添加稳定 齐U，能够减缓石油焦颗粒沉淀的速度，提高石油焦浆的稳定性，从而提高了石油焦浆的保存 期。所述的功率恢复添加剂可以是粒径为0. 1 μ m 1 μ m的铝粉、粒径为0. 2 μ m 2 μ m的硼粉中的一种。在本发明中，为了使制备的石油焦浆能够适用于内燃机，并且不影响 内燃机的输出功率，添加了功率恢复添加剂。所述的湿式搅拌磨，其转速为lOOr/min 500r/min，所用研磨介质为0.6 0. 8mm和2 2. 5mm的氧化锆球，其级配比例0. 6 0. 8mm氧化锆球2 2. 5mm氧化锆球 =2 1 1 2，研磨介质石油焦颗粒=50 1 10 1。
实施例1石油焦质量浓度为35%的石油焦浆第一步，采用机械粉碎(CF冲击式粉碎机，浙江丰利粉碎设备有限公司)的方式， 对炼油厂所产生的石油焦进行粉碎处理，获得粒度为10 μ m 50 μ m的石油焦颗粒；第二步，将IOOg的石油焦颗粒加入221ml的0号柴油、0. 5ml的降粘剂NDZ-401、 2ml的稳定剂JF-2100和0. 2g的功率恢复添加剂铝粉(粒径为0. 1 μ m 1 μ m)，在湿式搅 拌磨中搅拌60min，制备得到内燃机用石油焦浆。湿式搅拌磨转速为280r/min，所用研磨介质为0. 6 0. 8mm和2 2. 5mm的氧化 锆球，其级配比例0. 6 0. 8mm氧化锆球2 2. 5mm氧化锆球=2 1，研磨介质石油 焦颗粒=40 1。采用NDJ-I转子粘度计(上海精密科学仪器有限公司)测得实施例1制得的石油 焦质量浓度为35%的石油焦浆的粘度为270mPa · s。静置7天后无沉淀，静置放置30天后，观察实施例1制得的石油焦质量浓度为 35 %的石油焦浆中有部分石油焦颗粒形成软团聚而沉淀，搅拌后可恢复使用。实施例1制得的石油焦质量浓度为35%的石油焦浆用于常柴牌R180柴油机(常 柴股份有限公司)中，能够使柴油机稳定运转，并且利用CW60型电涡流测功机(航空工业 总公司南峰机械厂)在柴油机转速为2600r/min的条件下测得柴油机的输出功率为6. IKw, 高于柴油机的标定功率5. 9Kw，表明实施例1制得的石油焦浆可以替代0号柴油用于柴油机 中。实施例2石油焦质量浓度为45%的石油焦浆第一步，采用机械粉碎(CF冲击式粉碎机，浙江丰利粉碎设备有限公司)的方式， 对炼油厂所产生的石油焦进行粉碎处理，获得粒度为20 μ m 80 μ m的石油焦颗粒；第二步，将IOOg的石油焦颗粒加入145ml的-20号柴油、Iml的降粘剂NDZ-102、 Iml的稳定剂JF-2100和0. 4g的功率恢复添加剂硼粉(粒径为0. 2 μ m 2 μ m)。在湿式 搅拌磨中搅拌120min，制备得到内燃机用石油焦浆。湿式搅拌磨转速为360r/min，所用研磨介质为0. 6 0. 8mm和2 2. 5mm的氧化 锆球，其级配比例0. 6 0. 8mm氧化锆球2 2. 5mm氧化锆球=1 1，研磨介质石油 焦颗粒=20 1。采用NDJ-I转子粘度计(上海精密科学仪器有限公司)测得实施例2制得的石油 焦质量浓度为45%的石油焦浆的粘度为610mPa · S。静置7天后无沉淀，静置放置30天后，观察实施例2制得的石油焦质量浓度为45 %的石油焦浆中有部分石油焦颗粒形成软团聚而沉淀，搅拌后可恢复使用。实施例2制得的石油焦质量浓度为45%的石油焦浆用于常柴牌R180柴油机(常 柴股份有限公司)中，能够使柴油机稳定运转，并且利用CW60型电涡流测功机(航空工 业总公司南峰机械厂)在柴油机转速为2600r/min的条件下测得柴油机的输出功率为 5. 86Kw,与柴油机的标定功率5. 9Kw相当，表明实施例2制得的石油焦浆可以替代_20号柴 油用于柴油机中。
权利要求
一种内燃机用石油焦浆的一体化制备方法，该方法的第一步为采用机械粉碎的方式，对炼油厂所产生的石油焦进行粉碎处理，获得粒度为10μm～100μm的第一级石油焦颗粒；其特征在于该方法的第二步，将粉碎后的石油焦颗粒与柴油、降粘剂、稳定剂和功率恢复添加剂在湿式搅拌磨中混合研磨30～120min后，制得内燃机用石油焦浆；其中，每100g的石油焦颗粒中加入100ml～250ml的柴油、0.5ml～2.0ml的降粘剂、0.5ml～2.0ml的稳定剂和0.05g～1.0g的功率恢复添加剂。
2.根据权利要求1所述的内燃机用石油焦浆的一体化制备方法，其特征在于所述的 柴油是0号柴油、-10号柴油或者-20号柴油。
3.根据权利要求1所述的内燃机用石油焦浆的一体化制备方法，其特征在于所述的 降粘剂是钛酸酯偶联剂NDZ-401，钛酸酯偶联剂NDZ-102，钛酸酯偶联剂NDZ-101中的一种。
4.根据权利要求1所述的内燃机用石油焦浆的一体化制备方法，其特征在于所述的 稳定剂是氟表面活性剂JF-2100、氟表面活性剂JF-2400中的一种。
5.根据权利要求1所述的内燃机用石油焦浆的一体化制备方法，其特征在于所述的 功率恢复添加剂是粒径为0. 1 μ m 1 μ m的铝粉、粒径为0. 2 μ m 2 μ m的硼粉中的一种。
6.根据权利要求1所述的内燃机用石油焦浆的一体化制备方法，其特征在于所述的 湿式搅拌磨,其转速为100r/min 500r/min，所用研磨介质为0. 6 0. 8mm和2 2. 5mm 的氧化锆球，其级配比例0. 6 0. 8mm氧化锆球2 2. 5mm氧化锆球=2 1 1 2， 研磨介质石油焦颗粒=50 1 10 1。
全文摘要
本发明涉及一种内燃机用石油焦浆的一体化制备方法，该方法采用机械粉碎对石油焦进行粉碎，获得粒度为10μm～100μm的石油焦颗粒；然后将机械粉碎后的石油焦颗粒与柴油、降粘剂、稳定剂和功率恢复添加剂混合，在搅拌磨中进行研磨制浆，得到内燃机用石油焦浆。制得的石油焦浆具有良好的液态流动性和稳定性，静置7天后无沉淀，静置30天后具有少量软团聚颗粒，经打散后可恢复。
文档编号C10L1/12GK101812337SQ20101014081
公开日2010年8月25日 申请日期2010年4月7日 优先权日2010年4月7日
发明者吴芸, 张晓静, 沈志刚, 蔡楚江, 邢玉山, 麻树林 申请人:北京航空航天大学