本發(fā)明涉及燃料油技術領域，尤其是一種高閃點煤焦油醇基燃料及其制備方法。
背景技術：
我國是的煤儲存量比油儲存量多得多，合理利用煤資源、發(fā)展煤化工產業(yè)是解決我國經(jīng)濟發(fā)展中能源短缺問題的必要手段。醇基燃料是以醇類及其衍生物為主體配置的燃料，主要以液體或固體的形式存在，是一種生物質能，與核能、太陽能、風力能、水力能等一樣，受到了各國政府的大力推廣，也是在面對石化能源枯竭的大環(huán)境下，能夠作為替代石化能源的新型替代能源之一。
為此，現(xiàn)有技術中，有著大量的關于醇基燃料的研究，如專利號為201410819361.9的一種具有高熱值的醇基燃料油，采用甲醇、二甲苯、丙酮、煤焦油、苯酚或甲基苯酚、氯化鎂配制，獲得熱值可達到37.6～41.8MJ/kg，并且穩(wěn)定性較高的醇基燃料油；再如專利公告號為CN104449888B的硝基化煤焦油含醇燃料公開了采用原料油、催化劑、硝酸溶液、醇、尿素，其中原料油為煤焦油、以煤焦油為原料初加工得到的洗油，蒽油，酚油和輕油以及頁巖油中的一種為原料制備而成運動粘度為2.6-4.1mm2/s、水分質量百分含量為0.6-1.9％、醇質量百分含量為25-46％；提高了原料油的性能，改善了運動粘度，提高了燃燒的燃燒值，降低了能源消耗。
可見，對于現(xiàn)有技術中，大多數(shù)醇基燃料采用的原料油為煤焦油，選用煤焦油的原因是：相對石化柴油燃料來說，煤焦油的價格相對廉價，但是煤焦油及其初加工產品的穩(wěn)定性較差，極易生成瀝青質成分，極大程度的影響燃料油的燃燒品質，并且在制備成醇基燃料的過程中，需要加入大量的醇，才能夠有效的克服其中的缺陷；而且對于醇基燃料，為了能夠實現(xiàn)能源清潔化，在確保燃燒值，改善運動粘度等特征的前提下，對于醇的加入量追求是越大越好，這里主要的原因是醇屬于可再生能源，能夠有效的降低原料油的消耗。但是，在醇加入量增大的同時，其導致了醇基燃料的閃點變低，一般達到了12～18℃，形成了極易燃燒的燃料油，使得在對油品預熱或者運輸、儲存等過程中的安全系數(shù)極大程度降低，而且現(xiàn)有技術中，并未有針對醇基燃料閃點變化進行研究的技術文獻報道。
技術實現(xiàn)要素：
為了解決現(xiàn)有技術中存在的上述技術問題，本發(fā)明提供一種高閃點煤焦油醇基燃料及其制備方法。
具體是通過以下技術方案得以實現(xiàn)的：
一種高閃點煤焦油醇基燃料，該燃料的運動粘度為2～11mm2/s，水分含量為0.6～2％，閃點40-65℃，并且含有有機酸和有機胺縮合反應得到的縮合物，以重量百分比計為50～55％；含醇，以重量百分比計為3～10％，含防腐劑，以重量百分比計為0.1～1％。
優(yōu)選，該燃料的運動粘度2.55㎜2╱s甲醇含量質量百分含量9.8％，乙酸和二乙烯三胺縮合物質量百分含量38.9％，水的質量百分含量1.9％，閃點40℃。
優(yōu)選，該燃料的運動粘度11.00㎜2╱s，乙醇的質量百分含量2.9％，乙酸和乙二胺縮合物的質量百分含量11.5％，水的質量百分含量1.0％，閃點65℃。
該燃料，其采用的原料成分原料油、乙酸、有機胺、醇、防腐劑，其中防腐劑是待原料油、乙酸、有機胺、醇作用，得到初品后，再向其中添加，添加量以質量百分比計為占初品質量0.1-1％；
所述的原料油為煤焦油、以煤焦油為原料加工得到的洗油、蒽油、酚油中的一種、煤直接液化得到的油、油母頁巖油或以廢輪胎、廢機油、地溝油、廢化纖、廢塑料中的一種為原料回收的油；
所述的有機胺為脂肪胺、芳香族胺中的一種；
所述的乙酸為質量百分含量為98-99.9％的工業(yè)乙酸；
所述的醇為質量百分含量為98-99.9％的工業(yè)甲醇或質量百分含量為95-99.9％的工業(yè)乙醇或者是煤化工生產的含有高碳醇的合成乙醇。
具體在對原料配制過程中，是按照原料成分，以重量份計為原料油500～850份、乙酸100～300份、有機胺70～90份、醇30～110份。
優(yōu)選，所述的原料成分，以重量份計為原料油850份、乙酸100份、有機胺20份、醇30份。
優(yōu)選，所述的原料成分，以重量份計為原料油500份，乙酸300份，有機胺90份、醇110份。
制備方法，優(yōu)選是按照以下操作進行的：
將原料按照配比取，選擇帶有回流冷凝和攪拌機的反應釜，將有機胺裝入釜頂計量罐中，將原料油、乙酸、醇加入到反應釜中，開啟攪拌機，將有機胺流入反應釜中，并維持反應釜中的溫度≤60℃，直至有機胺加完后，再向其中加入防腐劑，繼續(xù)攪拌10-25min，再采用泵，將反應釜中的混合溶液泵入儲存罐中，即可得到高閃點煤焦油醇基燃料。
并優(yōu)選選取的有機胺為乙二胺、苯胺、多乙烯多胺、二乙烯三胺、環(huán)己胺中的一種或者幾種的任意質量比混合。
在本發(fā)明創(chuàng)造中，采用的防腐劑為市場上購買的應用于燃料防腐處理的防腐劑產品。
在煤焦油中添加一定比例的醇，能夠起到增氧和降低粘度的作用，并且在乙酸與有機胺相遇，其將會發(fā)生劇烈的化學反應，不僅能夠為煤焦油、醇混合過程提供化學能，實現(xiàn)對煤焦油醇基燃料的改性，而且還生成大分子的縮合物，該縮合物大分子的閃點高，存在于煤焦油醇基燃料中后，提高了閃點，而且形成的縮合物大分子的含氧量高，提高了對煤焦油增氧效果，提高了煤焦油醇基燃料的燃燒工況，降低碳煙顆粒的排放，而且提高了預熱、儲存、運輸環(huán)境的安全系數(shù)。
本發(fā)明創(chuàng)造主要是通過對乙酸、有機胺、醇、煤焦油進行混合，使得乙酸與有機胺相互作用，釋放出來的反應熱被煤焦油吸收，提高了縮合物在煤焦油中的溶解度，而且乙酸和有機胺生成的大分子縮合物的含氧量高，有助于煤焦油醇基燃料的充分燃燒，大大減少了煙塵的排放。
本發(fā)明創(chuàng)造能夠充分利用化學反應熱，使得對高閃點煤焦油醇基燃料的制備在低溫環(huán)境下即可進行，降低了制備成本。
具體實施方式
下面結合具體的實施方式來對本發(fā)明的技術方案做進一步的限定，但要求保護的范圍不僅局限于所作的描述。
高閃點煤焦油醇基燃料，采用的原料為原料油、醇、乙酸、有機胺、防腐劑，防腐劑的加入能夠避免醇基燃料對燃燒爐金屬件的腐蝕，延長了燃燒爐的使用壽命，避免燃料造成燃燒爐的損壞；在某些實施例中，是將原料油，醇、乙酸、有機胺進行混合作用完成后，再加入防腐劑；在某些實施例中，對于防腐劑的加入量為占原料油、醇、乙酸、有機胺混合后的物料質量的0.1～1％，即就是以重量份計，在原料油、醇、乙酸、有機胺的總重量為1000份時，防腐劑的加入量以重量份計加入1份、10份、5份等均可。
在另外的某些實施例中，對于原料油是選自煤焦油、以煤焦油為原料加工得到的洗油、蒽油、酚油中的一種、煤直接液化得到的油、油母頁巖油或以廢輪胎、廢機油、地溝油、廢化纖、廢塑料中的一種為原料回收的油。
在某些實施例中，對于醇，主要采用甲醇、乙醇；也可以采用煤化工生產的含有高碳醇的合成乙醇。
在某些實施例中，對于有機胺，采用的脂肪胺、芳香胺中的一種，或者這兩種的任意質量比混合。優(yōu)先采用的有機胺為乙二胺、苯胺、多乙烯多胺、二乙烯三胺、環(huán)己胺中的一種或者幾種的任意質量比混合。
在某些實施例中，對于醇，主要采用的是質量百分含量為98-99.9％的工業(yè)甲醇或質量百分含量為95-99.9％的工業(yè)乙醇或者是煤化工生產的含有高碳醇的合成乙醇。
在某些實施例中，采用乙酸為質量百分含量為98-99.9％的工業(yè)乙酸。
本發(fā)明創(chuàng)造最終得到的高閃點煤焦油醇基燃料，其運動粘度為2～11mm2/s，水分含量為0.6～2％，閃點40-65℃，并且含有有機酸和有機胺縮合反應得到的縮合物，以重量百分比計為50～55％；含醇，以重量百分比計為3～10％，含防腐劑，以重量百分比計為0.1～1％。
實施例1
一種高閃點煤焦油醇基燃料，煤焦油700kg、乙酸200kg、甲醇80kg、乙二胺80kg，防腐劑3kg；
將煤焦油、乙酸、甲醇混合裝入帶有回流冷凝和攪拌機的反應釜中，并將乙二胺裝入反應釜頂部的計量罐中，打開攪拌機，向反應釜中滴加乙二胺，控制反應釜中的溫度低于60℃，直至乙二胺滴加完成后，再將防腐劑加入，攪拌10min后，泵入儲存罐，獲得高閃點煤焦油醇基燃料。
檢測燃料的指標性能：運動粘度為11mm2/s，水分含量為1.5％，閃點40℃，并且含有有機酸和有機胺縮合反應得到的縮合物，以重量百分比計為51％；含醇，以重量百分比計約為7.3％，含防腐劑，以重量百分比計約為0.16％。
實施例2
一種高閃點煤焦油醇基燃料，煤焦油600kg、乙酸150kg、甲醇98kg、多乙烯多胺90kg，防腐劑1kg；
將煤焦油、乙酸、甲醇混合裝入帶有回流冷凝和攪拌機的反應釜中，并將多乙烯多胺裝入反應釜頂部的計量罐中，打開攪拌機，向反應釜中滴加多乙烯多胺，控制反應釜中的溫度低于60℃，直至多乙烯多胺滴加完成后，再將防腐劑加入，攪拌25min后，泵入儲存罐，獲得高閃點煤焦油醇基燃料。
檢測燃料的指標性能：運動粘度為9mm2/s，水分含量為1.3％，閃點45℃，并且含有有機酸和有機胺縮合反應得到的縮合物，以重量百分比計為53％；含醇，以重量百分比計約為9.8％，含防腐劑，以重量百分比計約為0.11％。
實施例3
一種高閃點煤焦油醇基燃料，煤焦油650kg、乙酸230kg、苯胺85kg、乙醇30kg，防腐劑5kg；
將煤焦油、乙酸、乙醇混合裝入帶有回流冷凝和攪拌機的反應釜中，并將苯胺裝入反應釜頂部的計量罐中，打開攪拌機，向反應釜中滴加苯胺，控制反應釜中的溫度低于60℃，直至苯胺滴加完成后，再將防腐劑加入，攪拌15min后，泵入儲存罐，獲得高閃點煤焦油醇基燃料。
檢測燃料的指標性能：運動粘度為3mm2/s，水分含量為0.9％，閃點60℃，并且含有有機酸和有機胺縮合反應得到的縮合物，以重量百分比計為50％；含醇，以重量百分比計約為3％，含防腐劑，以重量百分比計約為0.5％。
實施例4
一種高閃點煤焦油醇基燃料，煤焦油670kg、乙酸210kg、環(huán)己胺80kg、乙醇40kg，防腐劑4kg；
將煤焦油、乙酸、乙醇混合裝入帶有回流冷凝和攪拌機的反應釜中，并將環(huán)己胺裝入反應釜頂部的計量罐中，打開攪拌機，向反應釜中滴加環(huán)己胺，控制反應釜中的溫度低于60℃，直至環(huán)己胺滴加完成后，再將防腐劑加入，攪拌20min后，泵入儲存罐，獲得高閃點煤焦油醇基燃料。
檢測燃料的指標性能：運動粘度為6mm2/s，水分含量為1.1％，閃點64℃，并且含有有機酸和有機胺縮合反應得到的縮合物，以重量百分比計為54％；含醇，以重量百分比計約為3.8％，含防腐劑，以重量百分比計約為0.4％。
實施例5
一種高閃點煤焦油醇基燃料，該燃料的原料成分，以重量份計為原料油500kg、乙酸300kg、二乙烯三胺90kg、醇110kg、防腐劑10kg。
所述的原料油為高溫煤焦油；所述的乙酸為質量百分含量99.5％的工業(yè)乙酸；所述的醇為甲醇和乙醇按照任意質量比混合；甲醇為質量百分含量為99.9％的工業(yè)甲醇、乙醇為質量百分含量95％生物乙醇。
該煤焦油醇基燃料的制備方法，按配比取原料份，將原料油泵入反應釜中，再泵入乙酸和甲醇開啟攪拌機并向回流冷凝器通入循環(huán)水，慢慢滴入計量罐中的二乙烯三胺，觀察釜內溫度，當溫度達到60℃時，反應釜夾套通入冷水，維持反應溫度不≥60℃，二乙三胺加完后加入防腐劑10kg持續(xù)攪拌10min。靜止10min后經(jīng)過濾器后流入中間罐，采樣檢測合格后，泵入儲罐既得高閃點煤焦油醇基燃料。
檢測結果為：該燃料的運動粘度2.55㎜2╱s甲醇含量質量百分含量9.8％，乙酸和二乙烯三胺縮合物質量百分含量38.9％，水的質量百分含量1.9％，閃點40℃。
實施例6
一種高閃點煤焦油醇基燃料，該燃料的原料成分，以重量計為原料油850kg、乙酸100kg、醇30kg、乙二胺20kg、防腐劑1kg。
所述的原料油為高溫焦油加工的洗油。
所述的乙酸為質量百分含量99.5％的工業(yè)乙酸。
所述的醇為乙醇；質量百分含量為94.9％的工業(yè)乙醇。
該高閃點煤焦油醇基燃料的制備方法，按配比取原料份，將原料油泵入反應釜中，并泵入乙酸和乙醇，開啟攪拌機，并向回流冷凝器通入循環(huán)冷卻水，將計量罐中的乙二胺一次性快速加入，當釜內溫度上升至50℃時，不再升溫，繼續(xù)攪拌20min，趁熱經(jīng)過濾器排至中間罐加入防腐劑1kg，在溫度40℃時泵入成品罐中既得高閃點煤焦油醇基燃料。
檢測結果為：該燃料的運動粘度11.00㎜2╱s，乙醇的質量百分含量2.9％，乙酸和乙二胺縮合物的質量百分含量11.5％，水的質量百分含量1.0％，閃點66℃。
在此有必要說明的是：以上實施例僅限于對本發(fā)明的技術方案僅限于對本方案做出解釋和說明，以便于本領域技術人員對本發(fā)明創(chuàng)造的理解。本領域技術人員在此基礎上做的非突出的實質性特征和非顯著的進步，均屬于本發(fā)明的保護范疇。