本發(fā)明涉及一種環(huán)保、低碳、高熱值的船用燃料油，屬于改性燃油技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

為節(jié)約能源，降低硫排放，降低運行成本，船用燃料油GB17411-2015標準是強制性標準；硫含量﹤0.5％、熱值﹥39.8MJ/kg。

國家環(huán)境保護部、國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局修訂了GB/T15097-2008船舶發(fā)動機排氣污染物排放限值及測量方法(中國第一、二階段)。規(guī)定從2016年7月1日開始實施GB17411-2015船用燃料油標準。

根據(jù)新標準要求：用傳統(tǒng)技術(shù)來調(diào)和船用燃料油成本會很高。

有鑒于此，本發(fā)明人經(jīng)過多年試驗，而完成本發(fā)明。經(jīng)實際試驗，本發(fā)明的船用餾分燃料油3年不變色、清亮透明，油水不分層。所有技術(shù)指標符合GB17411-2015標準要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)保、低碳、高熱值的船用燃料油。可以解決現(xiàn)有乳化燃料油的十六烷值低和冷車起動性差，動力不足，油耗高，長時間使用將發(fā)動機損壞等缺陷，滿足船用燃料油標準的需要。

本發(fā)明船用燃料油的特點如下：

或：

本發(fā)明所需要解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。

用200-350Kg重量份的軟水，用500KHZ超聲波乳化技術(shù)將水分子變性，然后再加入下列組成份，(軟水除外)，經(jīng)使用高速剪切機混合微乳化而成。其特征在于組分以重量份，包括如下：

本發(fā)明所述的船用燃料油的主要原料，必須符合GB17411-2015標準中的船用餾分燃料油及船用殘渣燃料油或生物柴油。也可作為原料或者船用餾分燃料油以及船用殘渣燃料油混合使用。

本發(fā)明所述的軟水是經(jīng)活性炭或軟水設(shè)備處理過的軟水。

在本發(fā)明配方組成中的船用餾分燃料油及/或船用殘渣燃料油和水的重量份比例為700kg：300kg這樣的比例為較佳。

本發(fā)明所述的十六烷值提高劑是硝酸異辛酯，密度：0.963kg/升，分子量：175.22788，分子式：(C8H17)NO2；自燃點：250℃；閉口閃點：76℃；酸值：(K0H)36mg/g。與柴油和船用燃料油有良好的相容性。在本發(fā)明配方組成中十六烷值提高劑的使用量為2～4kg重量份。以3重量份為較佳。

本發(fā)明所述的聯(lián)苯，分子式：C12H10，分子量：154.21它是一種防腐劑、高能燃料和熱載體。屬低毒類化學(xué)品。在本發(fā)明配方組成中，船用燃料油的聯(lián)苯的使用量為0.05～0.15重量份。以0.1重量份為較佳。

本發(fā)明所述的柴油清凈劑是聚異丁烯胺(PIBA)，它是一種表面活性劑，具有清凈、分散、破乳等功能。它可以把發(fā)動機油路系統(tǒng)形成的沉淀物分散，阻止沉積物沉積在噴油嘴.燃燒室等。可以對這些部位已經(jīng)形成的沉積物從金屬表面剝離下來，并分散，膠溶于船用燃料油中，使這些部件恢復(fù)新車技術(shù)參數(shù)。在本發(fā)明配方組成中，船用燃料油的聚異丁烯胺的使用量為0.1～0.3重量份。以0.2重量份為較佳。

本發(fā)明使用的防腐蝕、防銹劑是苯駢三氮唑，它是一種化學(xué)品，呈片狀，溶解于水，在金屬表面形成一層膜，是一種防腐蝕、防銹劑，船用燃料油的防腐蝕、防銹劑的使用量為0.005-0.015重量份，其添加量為0.01重量份為較佳。

本發(fā)明使用的節(jié)能消煙燃燒促進劑是二茂鐵，它是一種具有芳香族性質(zhì)的有機過渡金屬化合物，常溫下是一種橙黃色粉劑，沸點：250℃，溶解于柴油、芳香烴等有機溶劑。化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，400℃以內(nèi)不分解，是一種優(yōu)越的節(jié)能燃燒促進劑。船用燃料油的二茂鐵使用量是：0.5～1.5重量份，其使用量以1重量份效果最佳。

乳化液是一種復(fù)配液，主劑1：司盤80(Spah80)；中文名稱；失水山梨醇單油酸酯，分子量：429，是一種非離子表面活性劑，主要作w/o乳化液，添加量為0.48重量份。主劑2：十六烷基三甲嗅化銨(CTMAB)，化學(xué)式：C19H42BrN；是一種季銨鹽，能與陰離子、非離子、二性表面活性劑有良好的配位性，是優(yōu)良的w/o乳化液，添加量為0.52重量份。3：助劑可以用辛醇殘液，(含辛醇30％，丁醇20％，C6-C10脂肪醇50％組成)，密度：(20℃)、0.87kg/升，熱值：8500kcaI/kg，也可以用戊醇替代辛醇殘液，添加量；50重量份。

以上所述的硝酸異辛酯、聯(lián)苯、聚異丁烯胺、苯駢三氮唑、二茂鐵等都是市售的化工產(chǎn)品。司盤80和CTMAB是江蘇海安石油化工廠產(chǎn)品。辛醇殘液由山東淄博裕強科技有限公司生產(chǎn)。

本發(fā)明的環(huán)保、低碳、高熱值的船用燃料油，它的制備方法是一種物理混合方法，先將軟水用500kHz超聲波乳化技術(shù)，使水分子變性和船用燃料油的配方組成(軟水除外)，加溫到50℃±5℃，進入高速剪切攪拌器攪拌均勻，沉淀24小時～48小時。用400篩目(mesh)的柴油精濾器過濾后即成為可以使用的船用燃料油。

生物燃油是指通過生物資源生產(chǎn)的燃料乙醇、生物燃油和航空生物燃料，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源開發(fā)利用的重要方向。所謂的生物資源是指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產(chǎn)生的各種有機體，即一切有生命的可以生長的有機物質(zhì)。它包括植物、動物和微生物，不同于石油、煤炭、核能等傳統(tǒng)燃料，這些新興的燃料是可再生燃料。

目前生物燃油作為一種可替代柴油的燃料被研究得較多。生物燃油即脂肪酸甲酯是一種含氧清潔燃料，由于其具有燃燒率高、污染少，可再生等優(yōu)點，為人們所關(guān)注。目前生物燃油主要是用化學(xué)法生產(chǎn)，即用動物和植物油脂和甲醇或乙醇等低碳醇在酸或堿性催化劑和高溫(230～250℃)下進行轉(zhuǎn)酯化反應(yīng)，生成相應(yīng)的脂肪酸甲酯或乙酯。

本發(fā)明還提供了一種生物燃油的制作方法，通過生物預(yù)發(fā)酵再進行提取，可以有效提高產(chǎn)油率，降低反應(yīng)溫度，符合新一代節(jié)能環(huán)保的要求。

本發(fā)明的優(yōu)點：

本發(fā)明提供了一種環(huán)保、低碳、高熱值的船用燃料油，其主要原料是用符合GB17411-2015標準的4種船用餾分燃料油、DMX、DMA、DMZ、DMB和6種船用殘渣燃料油RMA10、RMB30、RMD80、RME180、RMG380、RMG500以及生物柴油。用船用餾分燃料油及/或船用殘渣燃料油700kg，加入300kg的軟水，用500kHz超聲波乳化技術(shù)使水分子變性，添加3kg十六烷值提高劑、0.1kg熱值提高劑、0.2kg柴油清凈劑、0.01kg防腐蝕、防銹劑和1kg節(jié)能、燃燒促進劑而成，所得產(chǎn)品主要技術(shù)要求：傾點：為0--6℃、閉口閃點：不小于62℃、十六烷值指數(shù)：不小于40，熱值：不小于39.8MJ/kg。硫含量：小于0.5％、碳芳香度指數(shù)：不大于850。

具體實施方式

下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。

本發(fā)明的具體實施例如以下說明。

實施例1

本發(fā)明一種環(huán)保、低碳、高熱值的船用燃料油的的具體配方組成如下述：

上述實施例1中，主要原料為船用餾分燃料油。

將餾分燃料油、乳化液和軟水在常溫下，用500kHz高頻率、25KW大功率超聲波微乳化技術(shù)使油分子和水分子粒徑剪切到<50納米，經(jīng)過均質(zhì)高速剪切機攪拌均勻，使用400篩目(mesh)柴油精濾器過濾后即得船用燃料油產(chǎn)品。

實施例2：

本發(fā)明環(huán)保、低碳、高熱值船用燃料油的另一具體配方組成下述，其制法如同實施例1所述：

上述實施例2中，所述的船用殘渣燃料油的指標必須符合GB17411-2015標準的品種。

上述實施例2中，十六烷值改進劑也可使用二叔丁基過氧化物，添加量為0.3％重量比可提高十六烷值8-9個單位，提高熱值10％。

上述實施例2中，聯(lián)苯是一種高能燃料，添加量為0.01％重量比可提高熱值8％。

上述實例2中，苯駢三氮唑是一種溶解于水的防腐蝕、防銹劑，添加量為0.001％重量比。

上述實施例2中的二茂鐵是一種節(jié)能燃燒促進劑，添加量為0,1％重量比，可提高熱值10-14％。

發(fā)明人在進行小規(guī)模試驗時發(fā)現(xiàn)，船用燃料油的主要原料使用700kg添加軟水300kg時，所添加的十六烷值提高劑、聯(lián)苯、二茂鐵，先將它們均勻的混合在船用燃料油的主要原料中，苯駢三氮唑和水混合后用超聲波技術(shù)將水分子變性成微乳化物，能和碳氫化合物的柴油、船用燃料油混合，不會油水分層。

添加十六烷值提高劑包括硝酸異辛酯及二叔丁基過氧化物、聯(lián)苯、聚異丁烯胺、苯駢三氮唑、二茂鐵，可降低燃料的自燃點，提高十六烷值，改善燃料燃燒特性、提高燃料的燃燒效率，促進燃燒，提高發(fā)動機動力，減少發(fā)動機磨損，避免柴油機汽缸的積炭現(xiàn)象，降低燃油消耗和尾氣排放。是一種環(huán)保、低碳、高熱值的船用燃料油。

實施例3

本發(fā)明環(huán)保、低碳、高熱值船用燃料油的另一具體配方組成下述，其制法如同實施例1所述：

上述實施例3中，十六烷值改進劑也可使用二叔丁基過氧化物，添加量為0.3％重量比可提高十六烷值8-9個單位，提高熱值10％。

上述實施例3中，聯(lián)苯是一種高能燃料，添加量為0.01％重量比可提高熱值8％。

上述實例3中，苯駢三氮唑是一種溶解于水的防腐蝕、防銹劑，添加量為0.001％重量比。

上述實施例3中的二茂鐵是一種節(jié)能燃燒促進劑，添加量為0,1％重量比，可提高熱值10-14％。

所述生物柴油的制備方法為：

藍藻提取油的產(chǎn)油率(％)＝藍藻提取油的重量/藍藻重量×100％。

(1)預(yù)發(fā)酵藍藻：

將藍藻加上干重的0.3倍水混合濕潤，按照接種量0.5％接種菌株，37攝氏度發(fā)酵5-8小時；

所述接種的菌株為：嗜溫鞘氨醇桿菌；

所述嗜溫鞘氨醇桿菌購于廣東微生物菌種保藏中心，其編號為JCM 21153，ATCC 43320，DSM 11723，NBRC 14963；

(2)發(fā)酵后的藍藻破碎后與質(zhì)量分數(shù)為75％的乙醇按固液比(g/ml)1:10混合置于反應(yīng)釜中，加入三水合磷酸銨和硫酸錳催化，所述三水合磷酸銨的加入量為藍藻重量的0.5％，硫酸錳的加入量為藍藻重量的0.1％；

(3)進行加熱：反應(yīng)條件為：溫度為200℃，壓力為12MPa，反應(yīng)時間為20min；得到反應(yīng)液；

(4)加入無水乙醇萃取反應(yīng)液，抽濾分離出固體殘留物，液相靜置分層為有機相和乙醇水溶液相；

(5)將有機相減壓蒸餾，減壓蒸餾條件為：0.09MPa，溫度為20℃，得到的油狀液體為藍藻提取油，藍藻提取油的產(chǎn)油率為30.2％，熱值為6619大卡/kg。

在加溫至50℃的條件下，將實施例中所述的配方組分比例的混合，經(jīng)500kHz超聲波乳化，攪拌混合均勻存放24小時，用400篩目(mesh)的柴油精制過濾器予以過濾后即得成品。

實施例4

本發(fā)明環(huán)保、低碳、高熱值船用燃料油的另一具體配方組成下述，其制法如同實施例1所述：

其他條件同實施例3，接種的菌株變?yōu)楹谇梗?/p>

結(jié)果：得到的油狀液體為藍藻提取油，藍藻提取油的產(chǎn)油率為30.9％，熱值為6672大卡/kg。

實施例5

本發(fā)明環(huán)保、低碳、高熱值船用燃料油的另一具體配方組成下述，其制法如同實施例1所述：

其他條件同實施例3，接種的菌株變?yōu)楹谇?；結(jié)果：得到的油狀液體為藍藻提取油，藍藻提取油的產(chǎn)油率為45.3％，熱值為10052.3大卡/kg。

作為對比實驗，同實施例3，但是不進行微生物預(yù)發(fā)酵，使用常規(guī)溫度進行提取；

所述生物柴油的制備方法為：

藍藻提取油的產(chǎn)油率(％)＝藍藻提取油的重量/藍藻重量×100％。

藍藻與質(zhì)量分數(shù)為75％的乙醇按固液比(g/ml)1:10混合置于反應(yīng)釜中，加入三水合磷酸銨和硫酸錳催化，所述三水合磷酸銨的加入量為藍藻重量的0.5％，硫酸錳的加入量為藍藻重量的0.1％；

進行加熱：反應(yīng)條件為：溫度為320℃，壓力為12MPa，反應(yīng)時間為30min；得到反應(yīng)液；

加入無水乙醇萃取反應(yīng)液，抽濾分離出固體殘留物，液相靜置分層為有機相和乙醇水溶液相；

將有機相減壓蒸餾，減壓蒸餾條件為：0.09MPa，溫度為20℃，得到的油狀液體為藍藻提取油，藍藻提取油的產(chǎn)油率為26.82％，熱值為6256.1大卡/kg。

可見，微生物發(fā)酵可以顯著降低反應(yīng)溫度，提高產(chǎn)油率，提高熱值。

實施例6

本發(fā)明實施例1的產(chǎn)品，經(jīng)檢測，結(jié)果如下：

本發(fā)明實施例2的產(chǎn)品經(jīng)檢測：

本發(fā)明實施例5的產(chǎn)品，經(jīng)送檢測，結(jié)果如下：

需要說明的是，以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選具體的實施例，

若依本發(fā)明的構(gòu)想所作變動，其產(chǎn)生的功能作用，仍未超出說明書所涵蓋的精神時，均應(yīng)在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。