一种煤焦油改性添加剂的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及煤焦油改性剂，具体设及一种将煤焦油改性为达标重油的添加剂。
【背景技术】
[0002] 我国煤焦油资源十分丰富，但由于煤焦油成分复杂，不饱和控成分很多，是一种极 不安定、易氧化生胶的油品，热值为8200-8400大卡/Kg,其最致命的缺点是与重油等石化 产品一经接触，即反应生成极粘稠的苯不溶物，堵塞管路和喷嘴，运就使它不能被用在市场 上已有的、大量在用的重油锅炉和内燃机中，目前，国内对煤焦油的应用，局限于将其稀释 或者加水乳化后，作为一种廉价燃料，单独喷烧使用。
[0003] 目前，在提高燃油性能添加剂方面，许多发达国家投入了大量人力、物力和财 力进行研究，开发燃油添加剂成为人们注意的焦点，如专利文献US5693106,US5087267， US4891049,CN1113087,CN85109511等公开的专利技术提供的各种燃油添加剂，虽然在一 定程度上起到了改善燃油燃烧性能的作用，但存在燃油添加剂功能少，效果单一的不足，有 的仅考虑了解决助燃的问题，而未考虑降低油耗的问题，对降低燃油机械排放废气中的有 害物质含量也考虑较少，有的利用贵金属盐作催化剂，成本极高，于是人们开始研制多功能 的燃油添加剂。对于煤焦油运种产品，其缺点是粘度大、热值低、易沉淀、易分层，燃烧污染 大，黑烟多，如果解决了其与重油的相容性问题，同时还应使其匀化，热值提高，达到重油标 准（即由8400化VKg提高至9400化1/Kg)，运样，才可充分替代重油，传统180#重油热值为 9200-10800大卡/Kg,使用中不堵塞、不结焦、状态均匀、性能稳定。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种活性组份的煤焦油改性添加剂，用于解决两个问题， 一方面，是解决煤焦油与重油生成粘稠苯不溶物问题，使煤焦油与重油任意混溶，不起反 应。另一方面，大幅度提高煤焦油燃烧性能，提高热值，使其热值跨越到重油水平，同时，助 燃、节油、消烟，在使用时，活性组份易溶于煤焦油且催化活性高，分散性和化学稳定性好， 成本较低。
[0005] 本发明的目的是运样实现的，所述的一种煤焦油改性添加剂，具体物质配方W重 量份计为：二(亚憐酸二月桂醋）络四辛氧基铁或二(十二烷基苯横酷基）乙撑铁酸醋或 二(焦憐酸二辛醋）氧乙酸醋铁酸醋15,甲基叔下基酸10,醋酸异下脂5,分散剂采用二聚 簇基烷基锭、量为10,降凝剂0. 8-1. 5,引发剂2-4,催化助燃剂11-15,消烟剂12-20,溶剂 25-45O
[0006] 1)本发明所述的二(亚憐酸二月桂醋）络四辛氧基铁，可用二(十二烷基苯横酷 基）乙撑铁酸醋或者二(焦憐酸二辛醋）氧乙酸醋铁酸醋替代，其与甲基叔下基酸W及分散 剂如二聚簇基烷基锭的联合作用下，能对煤焦油（市售，来自晋江瓷灶陶瓷厂生产的产品） 中活泼化合物分子进行弯曲缠绕，保护不饱和活性基团，使其不发生反应，与重油相容性良 好，不再生成极稠苯不溶物，长期放置稳定、均匀；2)分散剂优选二聚簇基烷基锭，也可采用 十六烷基酷二乙醇胺或十六烷基=氨基酷胺酸醋替代，此类分散剂其错定基团与煤焦油中 炭黑表面反应，牢牢固定在炭黑表面上，其亲溶剂的聚合链很长，提供了良好溶剂化性能， 增加了吸附层厚度，使炭黑微粒表面有足够的重质控厚度，分散体稳定性良好，因而解决了 煤焦油沉淀问题；3)本发明的降凝剂为自制的，其中一种由Imol马来酸酢与3mol丙締酸混 合经2mol二十碳伯醇在80-100°C下醋化得到混合醋化物，再加入芳控溶剂如二甲苯溶剂 溶解制成二聚丙締酸二十碳醇醋降凝剂，其对煤焦油中的芳环与稠环化合物感受性良好， 降凝效果明显，如在煤焦油中在70-80°C下加入本降凝剂混匀后，可使煤焦油凝点由25°C 降低到TC,解决了煤焦油较低溫度下的流动性问题，该指标已优于目前市售的重油；4)催 化助燃剂优选8wt%异辛酸钻和4Wt%异辛酸铁1:1混合物，本发明所用的催化助燃剂其 助燃效能优于单一的有机钻、有机铁，与引发剂如过氧化甲乙酬合用，助燃效果是有机钻、 有机铁的六倍W上，本发明所用的催化助燃剂可用异辛酸铜、异辛酸儘或环戊二締=幾基 鋪替代，本发明所用的催化助燃剂可使煤焦油燃烧时瞬间产生大量控自由基，氧化加快，燃 烧完全，从而提高燃烧效率，热值提高明显，从8400化1/Kg提高至9400化1/KgW上；5)本 发明的消烟剂优选4Wt%异辛酸姉，可用聚异下締班巧酸亚胺或单締基下二酷亚胺替代， 本发明的消烟剂消烟效果明显，优于其它传统消烟剂，可减少碳烟排放45-70%，减少燃烧残 留物40-65%，燃烧喷嘴或燃油锅炉炉膛积炭大大减少，使发动机和燃油锅炉保持清洁良好 的运行状态，减少维修次数，延长发动机和燃油锅炉使用寿命；6)本发明的引发剂优选过氧 化甲乙酬，可用二叔下基过氧化甲乙酬代替，本发明的引发剂由于易分解生成自由基，引发 煤焦油分子生成自由基，使煤焦油分子滞燃期缩短，加速燃烧，与催化助燃剂有协同增效作 用，使助燃剂效能提高六倍；7)本发明的溶剂可为松青油或洗油或二甲苯，优选洗油、它有 各种活性成分、化学稳定性好，易溶于各种油类溶剂；8)本发明的醋酸异下脂具有抗暴作 用。
[0007] 本发明的复合添加剂制备方法：在溶剂中依次加入配比量的二(亚憐酸二月桂醋） 络四辛氧基铁或二(十二烷基苯横酷基）乙撑铁酸醋或二(焦憐酸二辛醋）氧乙酸醋铁酸醋， 甲基叔下基酸，醋酸异下脂，分散剂、降凝剂、引发剂、催化助燃剂、消烟剂，常溫常压下揽拌 均匀后放置1-2天即成，本发明配置工艺简单，成本较低，易于推广。
[0008] 2)本发明的复合添加剂对煤焦油改性时，是先将煤焦油加热至70-80°C，然后缓缓 加入本复合添加剂，并且揽拌，3小时后，即改性反应完成，混合均匀，可长期保持稳定，无粘 稠苯不溶物，无絮状沉淀，无胶质。使用时复合添加剂和煤焦油可按1 :80-1 :100的比例配 置加工，即可配置成与重油180#热值和性能相当的改性煤焦油，使用此改性煤焦油不需要 改变船舶系统或燃油锅炉的供油系统，非常方便。
[0009] 本发明产品添加到煤焦油改性成的重油经福建省石油产品质量监督检验站检测， 各项指标均达到国家标准要求。
[0010] 本发明效果：1)本复合添加剂添加到煤焦油改性成重油其热值提高明显，从 8400化1/蛇提高至9400化1/蛇W上；2)改性成的重油产品不堵塞、不结焦；3)改性成的重 油产品稳定，不产生胶质沉淀；4)改性成的重油产品不分层，不出现上稀下稠、影响使用性 能。
【具体实施方式】
[0011] 下面结合实施例对本发明进行详细说明： 本发明的降凝剂为甲基丙締酸十六醋-a締控共聚物和/或甲基丙締酸十六醋-醋 酸乙醋共聚物和/或甲基丙締酸十六醋-马来酸酢共聚物与聚乙締醋酸乙締醋的复配物； 或者采用其中一种由Imol马来酸酢与3mol丙締酸混合经2mol二十碳伯醇在80-100°C下 醋化得到混合醋化物，再加入芳控溶剂如二甲苯溶剂溶解制成二聚丙締酸二十碳醇醋降凝 剂。降凝剂对煤焦油中的芳环与稠环化合物感受性良好，降凝效果明显，如在煤焦油中在 70-80°C下加入本降凝剂混匀后，可使煤焦油凝点由25°C降低到TC,解决了煤焦油较低溫 度下的流动性问题，该指标已优于目前市售的重油。
[0012] 本发明的煤焦油改性添加剂配方和制备实施例如下： 实例1 具体配制IOOKg的本发明复合添加剂如下，在常溫下依次向30Kg洗油中加入二(亚 憐酸二月桂醋）络四辛氧基铁15Kg，甲基叔下基酸IOKg,醋酸异下脂5Kg，二聚簇基烷基锭 IOKg,二聚丙締酸二十碳醇醋化g，过氧化甲乙酬2Kg，12Kg的8wt%异辛酸钻和4Wt%异辛 酸铁1 :1 (重量比）混合物，15Kg的4Wt%异辛酸姉，充分揽拌至均匀，静置一天即成。
[0013] 实例 2 具体配制IOOKg的本发明复合添加剂如下，在常溫下依次向3化g二甲苯中加入15Kg二(十二烷基苯横酷基）乙撑铁酸醋，IOKg甲基叔下基酸，5Kg醋酸异下脂，IOKg二聚簇基烧 基锭，0. 9Kg甲基丙締酸十六醋-a締控共聚物，2. 5Kg二叔下基过氧化甲乙酬，12.服g异辛 酸铜，13Kg聚异下締班巧酸亚胺，充分揽拌至均匀，静置一天即成。
[0014] 实例 3 具体配制IOOKg的本发明复合添加剂如下，在常溫下依次向28Kg松青油中加入15Kg二(焦憐酸二辛醋)氧乙酸醋铁酸醋，10Kg甲基叔下基酸，5Kg醋酸异下脂，IOKg十六烷基 S氨基酷胺酸醋，1. 5Kg二聚丙締酸二十碳醇醋，3. 5Kg过氧化甲乙酬，12Kg异辛酸儘，15Kg 单締基下二酷亚胺，充分揽拌至均匀，静置一天即成。
[0015] 实例 4 具体配制IOOKg的本发明复合添加剂如下，在常溫下依次向33. 7Kg二甲苯中加入15Kg二(亚憐酸二月桂醋)络四辛氧基铁，IOKg甲基叔下基酸，5Kg醋酸异下脂，IOKg十六烷基酷 二乙醇胺，1. 3Kg二聚丙締酸二十碳醇醋，2Kg二叔下基过氧化甲乙酬，1化g环戊二締S幾 基儘，12Kg聚异下締班巧酸亚胺，充分揽拌至均匀，静置一天即成。
[0016] 本发明采用实例1到实例4的复合添加剂W1 :85添加到市售的煤焦油后改性成 的重油的产品经检测，各项指标均达到重油180#标准，具体见表1。
[0017] 表 1
【主权项】
1. 一种煤焦油改性添加剂，它由下述物质配方制成，具体物质配方以重量份计为：二 (亚磷酸二月桂酯)络四辛氧基钛或二(十二烷基苯磺酰基)乙撑钛酸酯或二(焦磷酸二辛酯） 氧乙酸酯钛酸酯15,甲基叔丁基醚10,醋酸异丁脂5,分散剂采用二聚羧基烷基铵、量为10， 降凝剂〇. 8-1. 5,引发剂2-4,催化助燃剂11-15,消烟剂12-20,溶剂25-45。2. 根据权利要求1所述的一种煤焦油改性添加剂，其特征在于，催化助燃剂为8wt%异 辛酸钴和4wt%异辛酸铁按重量比1 :1混合物，消烟剂为4wt%异辛酸铈，溶剂为洗油。3. 根据权利要求1或2所述的一种煤焦油改性添加剂，其特征在于所述的引发剂采用 过氧化甲乙酮或二叔丁基过氧化甲乙酮。
【专利摘要】本发明公开一种煤焦油改性添加剂，它由下述物质配方制成，具体物质配方以重量份计为：二（亚磷酸二月桂酯）络四辛氧基钛或二（十二烷基苯磺酰基）乙撑钛酸酯或二（焦磷酸二辛酯）氧乙酸酯钛酸酯15，甲基叔丁基醚10，醋酸异丁脂5，分散剂采用二聚羧基烷基铵、量为10，降凝剂0.8-1.5，引发剂2-4，催化助燃剂11-15，消烟剂12-20，溶剂25-45。本发明使用时，本发明复合添加剂和煤焦油可按1：80-1：100的比例配置加工，即可配置成与重油180#热值和性能相当的改性煤焦油，使用此改性煤焦油不需要改变船舶系统或燃油锅炉的供油系统，较为方便。
【IPC分类】C10C3/02
【公开号】CN105219415
【申请号】CN201510729834
【发明人】叶晓丹
【申请人】叶晓丹
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年11月2日