專利名稱：：一種多功能煤焦油改性成重油的復(fù)合添加劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及煤焦油改性劑，具體涉及一種將煤焦油改性為達(dá)標(biāo)重油的添加劑。
背景技術(shù)：
：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，各種鍋爐和重型船舶增多，對(duì)燃油的需求量迅速增加，燃燒所排放的廢氣對(duì)大氣環(huán)境污染也日益嚴(yán)重，然而世界石油資源有限，同時(shí)，人類賴以生存的空間環(huán)境必須得以保護(hù)。如何充分利用有限的礦物燃料，尋求價(jià)廉、量大的可替代品，降低對(duì)石化產(chǎn)品依賴，并且提高燃油燃燒的熱效率，減少?gòu)U氣、煙塵的排放，減輕對(duì)大氣污染，成為當(dāng)今世界各國(guó)面臨的重要技術(shù)課題。我國(guó)在能源礦產(chǎn)分布上，具有獨(dú)特的國(guó)情，首先，我國(guó)是產(chǎn)煤大國(guó)又是第二大原油進(jìn)口國(guó)，煤資源及副產(chǎn)品豐富而石化產(chǎn)品供應(yīng)緊張，如果在煤類副產(chǎn)品中得到了可替代某一類石化產(chǎn)品的內(nèi)容物，就可相應(yīng)地增加其它石化產(chǎn)品的產(chǎn)出，實(shí)質(zhì)上就降低了對(duì)原油總量的需求，例如如果能用國(guó)產(chǎn)的、價(jià)廉、量大的煤焦油替代重油，那么，節(jié)省下來(lái)的重油通過(guò)裂解工藝，就可加工相當(dāng)數(shù)量的輕質(zhì)油。一直以來(lái)，我國(guó)煤焦油資源十分豐富，但由于煤焦油成分復(fù)雜，不飽和烴成分很多，是一種極不安定、易氧化生膠的油品，熱值為8200-8400大卡/Kg，其最致命的缺點(diǎn)是與重油等石化產(chǎn)品一經(jīng)接觸，即反應(yīng)生成極粘稠的苯不溶物，堵塞管路和噴嘴，這就使它不能被用在市場(chǎng)上已有的、大量在用的重油鍋爐和內(nèi)燃機(jī)中，目前，國(guó)內(nèi)對(duì)煤焦油的應(yīng)用，局限于將其稀釋或者加水乳化后，作為一種廉價(jià)燃料，單獨(dú)噴燒使用。目前，在提高燃油性能添加劑方面，許多發(fā)達(dá)國(guó)家投入了大量人力、物力和財(cái)力進(jìn)行研究，開(kāi)發(fā)燃油添加劑成為人們注意的焦點(diǎn)，如專利文獻(xiàn)US5693106，US5087267，US4891049,CN1113087,CN85109511等公開(kāi)的專利技術(shù)提供的各種燃油添加劑，雖然在一定程度上起到了改善燃油燃燒性能的作用，但存在燃油添加劑功能少，效果單一的的不足，有的僅考慮了解決助燃的問(wèn)題，而未考慮降低油耗的問(wèn)題，對(duì)降低燃油機(jī)械排放廢氣中的有害物質(zhì)含量也考慮較少，有的利用貴金屬鹽作催化劑，成本極高，于是人們開(kāi)始研制多功能的燃油添加劑。對(duì)于煤焦油這種產(chǎn)品，其缺點(diǎn)是粘度大、熱值低、易沉淀、易分層，燃燒污染大，黑煙多，如果解決了其與重油的相容性問(wèn)題，同時(shí)還應(yīng)使其勾化，熱值提高，達(dá)到重油標(biāo)準(zhǔn)(即由8400Cal/Kg提高至9200Cal/Kg)，這樣，才可充分替代重油，傳統(tǒng)180tt重油熱值為9200-10800大卡/Kg，使用中不堵塞、不結(jié)焦、狀態(tài)均勻、性能穩(wěn)定。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種活性組份的多功能煤焦油改性成重油的復(fù)合添加劑，用于解決兩個(gè)問(wèn)題，一方面，是解決煤焦油與重油生成粘稠苯不溶物問(wèn)題，使煤焦油與重油任意混溶，不起反應(yīng)。另一方面，大幅度提高煤焦油燃燒性能，提高熱值，使其熱值跨越到重油水平，同時(shí)，助燃、節(jié)油、消煙，在使用時(shí)，活性組份易溶于煤焦油且催化活性高，分散性和化學(xué)穩(wěn)定性好，成本較低。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，所述的一種多功能煤焦油改性成重油的復(fù)合添加劑，它由下述物質(zhì)配方制成，(以下所述的百分比％均為重量百分比)，具體物質(zhì)配方以重量百分比計(jì)為二(亞磷酸二月桂酯)絡(luò)四辛氧基鈦或二(十二烷基苯磺?；?乙撐鈦酸酯或二(焦磷酸二辛酯)氧乙酸酯鈦酸酯10-20%,錨定式超分散劑5-20%，降凝劑0.8-1.5%，引發(fā)劑2-4%，催化助燃劑11-15%，消煙劑12-20%,溶劑25-45%。優(yōu)選配方為二(亞磷酸二月桂酯)絡(luò)四辛氧基鈦10-20V錨定式超分散劑優(yōu)選二聚羧基烷基銨為5-20%，降凝劑優(yōu)選二聚丙烯酸二十碳醇酯為0.8-1.5%，引發(fā)劑優(yōu)選過(guò)氧化甲乙酮為2-4%，催化助燃劑優(yōu)選8%異辛酸鈷和4%異辛酸鐵按1:1混合物為11-15%，消煙劑優(yōu)選4%異辛酸鈰為12-20%，溶劑25-45%。1)本發(fā)明所述的二(亞磷酸二月桂酯)絡(luò)四辛氧基鈦，可用二(十二垸基苯磺酰基)乙撐鈦酸酯或者二(焦磷酸二辛酯)氧乙酸酯鈦酸酯替代，其與錨定式超分散劑如二聚羧基烷基銨的聯(lián)合作用下，能對(duì)煤焦油(市售，來(lái)自晉江瓷灶陶瓷廠生產(chǎn)的產(chǎn)品)中活潑化合物分子進(jìn)行彎曲纏繞，保護(hù)不飽和活性基團(tuán)，使其不發(fā)生反應(yīng)，與重油相容性良好，不再生成極稠苯不溶物，長(zhǎng)期放置穩(wěn)定、均勻；2)錨定式超分散劑優(yōu)選二聚羧基烷基銨，也可采用十六烷基酰二乙醇胺或十六垸基三氨基酰胺酸酯替代，此類分散劑其錨定基團(tuán)與煤焦油中炭黑表面反應(yīng)，牢牢固定在炭黑表面上，其親溶劑的聚合鏈很長(zhǎng)，提供了良好溶劑化性能，增加了吸附層厚度，使炭黑微粒表面有足夠的重質(zhì)烴厚度，分散體穩(wěn)定性良好，因而解決了煤焦油沉淀問(wèn)題；3)本發(fā)明的降凝劑為自制的，其中一種由lmol馬來(lái)酸酐與3mo1丙烯酸混合經(jīng)2mo1二十碳伯醇在80-IO(TC下酯化得到混合酯化物，再加入芳烴溶劑如二甲苯溶劑溶解制成二聚丙烯酸二十碳醇酯降凝劑，其對(duì)煤焦油中的芳環(huán)與稠環(huán)化合物感受性良好，降凝效果明顯，如在煤焦油中在70-8(TC下加入本降凝劑混勻后，可使煤焦油凝點(diǎn)由25'C降低到7X:，解決了煤焦油較低溫度下的流動(dòng)性問(wèn)題，該指標(biāo)已優(yōu)于目前市售的重油；4)催化助燃劑優(yōu)選8%異辛酸鈷和4%異辛酸鐵1:1混合物，本發(fā)明所用的催化助燃劑其助燃效能優(yōu)于單一的有機(jī)鈷、有機(jī)鐵，與引發(fā)劑如過(guò)氧化甲乙酮合用，助燃效果是有機(jī)鈷、有機(jī)鐵的六倍以上，本發(fā)明所用的催化助燃劑可用異辛酸鑭、異辛酸錳或環(huán)戊二烯三羰基錳替代，本發(fā)明所用的催化助燃劑可使煤焦油燃燒時(shí)瞬間產(chǎn)生大量烴自由基，氧化加快，燃燒完全，從而提高燃燒效率，熱值提高明顯，從8400Cal/Kg提高至9200Cal/Kg以上；5)本發(fā)明的消煙劑優(yōu)選4%異辛酸鈰，可用聚異丁烯琥珀酸亞胺或單烯基丁二酰亞胺替代，本發(fā)明的消煙劑消煙效果明顯，優(yōu)于其它傳統(tǒng)消煙劑，可減少碳煙排放45-70%,減少燃燒殘留物40-65%，燃燒噴嘴或燃油鍋爐爐膛積炭大大減少，使發(fā)動(dòng)機(jī)和燃油鍋爐保持清潔良好的運(yùn)行狀態(tài)，減少維修次數(shù)，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)和燃油鍋爐使用壽命；6)本發(fā)明的引發(fā)劑優(yōu)選過(guò)氧化甲乙酮，可用二叔丁基過(guò)氧化甲乙酮代替，本發(fā)明的引發(fā)劑由于易分解生成自由基，引發(fā)煤焦油分子生成自由基，使煤焦油分子滯燃期縮短，加速燃燒，與催化助燃劑有協(xié)同增效作用，使助燃劑效能提高六倍；7)本發(fā)明的溶劑可為松青油或洗油或二甲苯，它對(duì)各種活性成分化學(xué)穩(wěn)定性好，易溶于各種油類溶劑。本發(fā)明的復(fù)合添加劑制備方法在溶劑中依次加入配比量的二(亞磷酸二月桂酯)絡(luò)四辛氧基鈦或二(十二烷基苯磺酰基)乙撐鈦酸酯或二(焦磷酸二辛酯)氧乙酸酯鈦酸酯，錨定式超分散劑、降凝劑、引發(fā)劑、催化助燃劑、消煙劑，常溫常壓下攪拌均勻后放置1-2天即成，本發(fā)明配置工藝簡(jiǎn)單，成本較低，易于推廣。2)本發(fā)明的復(fù)合添加劑對(duì)煤焦油改性時(shí)，是先將煤焦油加熱至70-80°C，然后緩緩加入本復(fù)合添加劑，并且攪拌，3小時(shí)后，即改性反應(yīng)完成，混合均勻，可長(zhǎng)期保持穩(wěn)定，無(wú)粘稠苯不溶物，無(wú)絮狀沉淀，無(wú)膠質(zhì)。使用時(shí)復(fù)合添加劑和煤焦油可按1:80-1:100的比例配置加工，即可配置成與重油180tt熱值和性能相當(dāng)?shù)母男悦航褂?，使用此改性煤焦油不需要改變船舶系統(tǒng)或燃油鍋爐的供油系統(tǒng)，非常方便。本發(fā)明產(chǎn)品添加到煤焦油改性成的重油經(jīng)福建省石油產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站檢測(cè)，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求(詳見(jiàn)附表2)。本發(fā)明效果1)本復(fù)合添加劑添加到煤焦油改性成重油其熱值提高明顯，從8400Cal/Kg提高至9200Cal/Kg以上；2)改性成的重油產(chǎn)品不堵塞、不結(jié)焦；3)改性成的重油產(chǎn)品穩(wěn)定，不產(chǎn)生膠質(zhì)沉淀；4)改性成的重油產(chǎn)品不分層，不出現(xiàn)上稀下稠、影響使用性能。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的多功能煤焦油改性成重油的復(fù)合添加劑的具體實(shí)施例如下，實(shí)施例的配方各組份的重量百分比之和為100%。二(亞磷酸二月桂酯)絡(luò)四辛氧基鈦或二(十二烷基苯磺酰基)乙撐鈦酸酯或二(焦磷酸二辛酯)氧乙酸酯鈦酸酯10-20%，錨定式超分散劑5-20%，降凝劑0.8-1.5%，引發(fā)劑2-4%，催化助燃劑11-15%,消煙劑12-20%，溶劑25-45%。優(yōu)選配方為二(亞磷酸二月桂酯)絡(luò)四辛氧基鈦10-20%,錨定式超分散劑優(yōu)選二聚羧基烷基銨為5_20%，降凝劑優(yōu)選二聚丙烯酸二十碳醇酯為0.8-1.5%，引發(fā)劑優(yōu)選過(guò)氧化甲乙酮為2-4%，催化助燃劑優(yōu)選TO異辛酸鈷和4%異辛酸鐵1:1混合物為11-15%，消煙劑優(yōu)選4%異辛酸鈰為12-20%，溶劑25-45%。本發(fā)明的降凝劑為自制的，其中一種由lmol馬來(lái)酸酐與3mo1丙烯酸混合經(jīng)2mo1二十碳伯醇在80-10(TC下酯化得到混合酯化物，再加入芳烴溶劑如二甲苯溶劑溶解制成二聚丙烯酸二十碳醇酯降凝劑，其對(duì)煤焦油中的芳環(huán)與稠環(huán)化合物感受性良好，降凝效果明顯，如在煤焦油中在70-8(TC下加入本降凝劑混勻后，可使煤焦油凝點(diǎn)由25'C降低到7"C，解決了煤焦油較低溫度下的流動(dòng)性問(wèn)題，該指標(biāo)己優(yōu)于目前市售的重油。當(dāng)然本發(fā)明的降凝劑也可以采用其組分制成具有同等作用的降凝劑，本發(fā)明不僅限于保護(hù)此實(shí)施例。本發(fā)明的多功能煤焦油改性成重油的復(fù)合添加劑配方和制備實(shí)施例如下實(shí)例1具體配制100Kg的本發(fā)明復(fù)合添加劑如下，在常溫下依次向39Kg洗油中加入18Kg二(亞磷酸二月桂酯)絡(luò)四辛氧基鈦，13Kg二聚羧基烷基銨，lKg二聚丙烯酸二十碳醇酯，2Kg過(guò)氧化甲乙酮，121^8%異辛酸鈷和4%異辛酸鐵1:l混合物，15Kg的4M異辛酸鈰，充分?jǐn)嚢柚辆鶆?，靜置一天即成。實(shí)例2具體配制200Kg的本發(fā)明復(fù)合添加劑如下，在常溫下依次向87.2Kg二甲苯中加入30Kg二(十二烷基苯磺酰基)乙撐鈦酸酯，14Kg十六烷基酰二乙醇胺，1.8Kg二聚丙烯酸二十碳醇酯，5Kg二叔丁基過(guò)氧化甲乙酮，26Kg異辛酸鑭，36Kg聚異丁烯琥珀酸亞胺，充分?jǐn)嚢柚辆鶆?，靜置一天即成。實(shí)例3具體配制200Kg的本發(fā)明復(fù)合添加劑如下，在常溫下依次向71Kg松青油中加入22Kg二(焦磷酸二辛酯)氧乙酸酯鈦酸酯，38Kg十六垸基三氨基酰胺酸酯，3Kg二聚丙烯酸二十碳醇酯，7Kg過(guò)氧化甲乙酮，25Kg異辛酸錳，34Kg單烯基丁二酰亞胺，充分?jǐn)嚢柚辆鶆?，靜置一天即成。實(shí)例4具體配制200Kg的本發(fā)明復(fù)合添加劑如下，在常溫下依次向50.4Kg二甲苯中加入32Kg二(亞磷酸二月桂酯)絡(luò)四辛氧基鈦，40Kg十六烷基酰二乙醇胺，2.6Kg二聚丙烯酸二十碳醇酯，8Kg二叔丁基過(guò)氧化甲乙酮，29Kg環(huán)戊二烯三羰基錳，38Kg聚異丁烯琥珀酸亞胺，充分?jǐn)嚢柚辆鶆颍o置天即成。本發(fā)明采用實(shí)例1到實(shí)例4的復(fù)合添加劑以1:85添加到煤焦油改性成重油的產(chǎn)品經(jīng)檢測(cè)，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到重油180#標(biāo)準(zhǔn)，具體見(jiàn)表l。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2福建省石油產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站檢驗(yàn)報(bào)告<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1、一種多功能煤焦油改性成重油的復(fù)合添加劑，它由下述物質(zhì)配方制成，具體物質(zhì)配方以重量百分比計(jì)為二(亞磷酸二月桂酯)絡(luò)四辛氧基鈦或二(十二烷基苯磺酰基)乙撐鈦酸酯或二(焦磷酸二辛酯)氧乙酸酯鈦酸酯10-20％，錨定式超分散劑5-20％，降凝劑0.8-1.5％，引發(fā)劑2-4％，催化助燃劑11-15％，消煙劑12-20％，溶劑25-45％。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能煤焦油改性成重油的復(fù)合添加劑，其特征在于二(亞磷酸二月桂酯)絡(luò)四辛氧基鈦10-20%，錨定式超分散劑優(yōu)選二聚羧基烷基銨、量為5-20%，降凝劑優(yōu)選二聚丙烯酸二十碳醇酯、量為0.8-1.5%，引發(fā)劑優(yōu)選過(guò)氧化甲乙酮、量為2-4%，催化助燃劑優(yōu)選8%異辛酸鈷和4%異辛酸鐵按1:1混合物、量為11-15%，消煙劑優(yōu)選4%異辛酸鈰、量為12-20%，溶劑優(yōu)選洗油、量為25-45%。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能煤焦油改性成重油的復(fù)合添加劑，其特征在于所述的錨定式超分散劑選自二聚羧基垸基銨、十六垸基酰二乙醇胺或十六烷基三氨基酰胺酸酯之一種。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能煤焦油改性成重油的復(fù)合添加劑，其特征在于所述的催化助燃劑選自8%異辛酸鈷和4%異辛酸鐵按1:l混合物、異辛酸鑭、異辛酸猛或環(huán)戊二烯三羰基錳之一種。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能煤焦油改性成重油的復(fù)合添加劑，其特征在于所述消煙劑選自4%異辛酸鈰、聚異丁烯琥珀酸亞胺或單烯基丁二酰亞胺之一種。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能煤焦油改性成重油的復(fù)合添加劑，其特征在于所述的引發(fā)劑采用過(guò)氧化甲乙酮或二叔丁基過(guò)氧化甲乙酮。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能煤焦油改性成重油的復(fù)合添加劑，其特征在于所述溶劑選自松青油或洗油或二甲苯之一種。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)一種多功能煤焦油改性成重油的復(fù)合添加劑，它由下述物質(zhì)配方制成，具體物質(zhì)配方以重量百分比計(jì)為二(亞磷酸二月桂酯)絡(luò)四辛氧基鈦或二(十二烷基苯磺酰基)乙撐鈦酸酯或二(焦磷酸二辛酯)氧乙酸酯鈦酸酯10-20％，錨定式超分散劑5-20％，降凝劑0.8-1.5％，引發(fā)劑2-4％，催化助燃劑11-15％，消煙劑12-20％，溶劑25-45％。本發(fā)明使用時(shí)，本發(fā)明復(fù)合添加劑和煤焦油可按1∶80-1∶100的比例配置加工，即可配置成與重油180#熱值和性能相當(dāng)?shù)母男悦航褂停褂么烁男悦航褂筒恍枰淖兇跋到y(tǒng)或燃油鍋爐的供油系統(tǒng)，非常方便。文檔編號(hào)C10L1/26GK101451081SQ20071000991公開(kāi)日2009年6月10日申請(qǐng)日期2007年12月3日優(yōu)先權(quán)日2007年12月3日發(fā)明者平余,張延涵,杰李,李隆梅,王素偉申請(qǐng)人:王素偉;余平;張延涵;李杰;李隆梅