專利名稱：：一種用生物酶改質(zhì)的柴油、重油、水燃料乳液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用生物酶改質(zhì)的柴油、重油、水燃料乳液。我國是高能耗國家，能源供應(yīng)緊張，油價(jià)昂貴。改質(zhì)重、柴油具有劣油源優(yōu)用，大幅度降耗節(jié)能、降低成本的顯著作用，是開拓新油源的有效途徑。世界發(fā)達(dá)國家普遍致力于以重代輕。綜合利用石油資源的研究和開發(fā)。日本、德國等工業(yè)國家、使用渣油尤多，不惜制造價(jià)格高于我國數(shù)倍的燃用渣油柴油機(jī)。而改質(zhì)油在柴油機(jī)上使用具有十分突出的現(xiàn)實(shí)意義。多年來，為了節(jié)約內(nèi)燃機(jī)燃料用油，國內(nèi)外在燃料油加水(其中包括柴油或低品位油加水)制備乳化液燃料方面做了大量工作，并已取得一定進(jìn)展。目前，用不同方法和工藝制備的混合乳液燃料和代用燃料油得到了不同程度的應(yīng)用。但是，目前國內(nèi)外在汽車柴油機(jī)柴油或低品位油加水乳化技術(shù)上仍存在著一定問題對(duì)于柴油加水制備的乳液燃料用于汽車、拖拉機(jī)時(shí)，柴油節(jié)油率不超過10％；而對(duì)于低品位油(或重油)加水制備的乳液燃料，其使用范圍僅限于電廠或輪船等低速柴油機(jī)。目前，國內(nèi)外尚無利用柴油、重油、水三種基本成分制備可用于各種型號(hào)柴油機(jī)的先例。近年來，生物化學(xué)工程已搬上歷史舞臺(tái)，生物體通過一系列酶的活動(dòng)，對(duì)物質(zhì)本身的組織起著質(zhì)的變化。但將生物酶用于燃料油品的文獻(xiàn)還不多見。本發(fā)明的目的在于提供一種用生物酶改質(zhì)的柴油、重油、水燃料乳液。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種用生物酶改質(zhì)柴油、重油、水燃料乳液的方法。在本發(fā)明中，所說柴油為劣質(zhì)柴油或零號(hào)柴油。所說的重油也可以用污油或原油代替，所說的生物酶是由海藻及海帶的細(xì)胞中提取的粘菌而制成的一種生物酶-海藻酸鈉(連云港市酶助劑廠有售)。本發(fā)明的內(nèi)容是將一定配比的柴油、重油、水和生物酶混合，攪拌，循環(huán)后配制而成一種燃料乳液。本發(fā)明的柴油、重油、水和生物酶配制的乳液所用的原料組合及重量份數(shù)如下組分名稱重量份數(shù)柴油35-45重油35-45水15-25生物酶0.1-0.5上述柴油、重油、水和生物酶燃料乳液可采用機(jī)械循環(huán)攪拌法，超聲波法等現(xiàn)有技術(shù)配制。利用本發(fā)明配制的燃油乳液可代替0號(hào)柴油使用于各種型號(hào)柴油機(jī)，由此可比用純柴油節(jié)油30％左右。該種燃油乳液在汽車油箱中可靜止放置5天甚至更長時(shí)間，無需重新攪拌仍能使汽車照常行駛(在油庫或加油站則可長期貯存)。使用本發(fā)明燃油乳液工藝簡便，成本低廉，且不必在汽車引擎上附加任何設(shè)備，對(duì)部分柴油機(jī)僅需將回油管線稍加改動(dòng)因而具有簡單、方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用特點(diǎn)。下面的實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說明，而非限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1配制方法為現(xiàn)有技術(shù)的攪拌法。配方如下柴油40kg重油40kg水20kg海藻酸鈉0.1kg。實(shí)施例2配制方法為現(xiàn)有技術(shù)的超聲波法。配方如下粗柴油35kg渣油45kg水25kg海藻酸鈉0.3kg。實(shí)施例3配制方法為攪拌法，配方如下0#柴油45kg污油35kg水20kg海藻酸鈉0.5kg。經(jīng)安慶石油化工總廠煉油廠中心化驗(yàn)室試驗(yàn)，改質(zhì)柴油(污油型，實(shí)施例3)的物化性質(zhì)如下表1。表1改質(zhì)柴油(渣油型，實(shí)施例2)的物化性質(zhì)見表2。表2</tables>本發(fā)明燃油乳液代替0#柴油的試用報(bào)告如下一九八九年八月下旬，發(fā)明人進(jìn)行了重柴油摻水燃料與0#柴油作了船舶運(yùn)行對(duì)比試用。即由池拖401輪(400馬力-6300C柴油機(jī))拖帶了裝有2610噸黃砂的四條駁船，由安慶開往上海的來去途中均試燒了重柴油摻水燃料?，F(xiàn)將試用情況報(bào)告如下一、油品的配制與化驗(yàn)報(bào)告(一)油品配制重油45kg+O#柴油40kg+水15kg+生物添加劑海藻酸鈉0.04kg，平均溫度70℃左右。在700轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢杵髦袛嚢?0分鐘制得。樣品油保管二個(gè)月以來，色澤明亮，不分離。(二)經(jīng)石化中心化驗(yàn)室化驗(yàn)密度G/cm30.9221，運(yùn)動(dòng)粘度mm/S11.73，灰分0.013％，機(jī)械雜質(zhì)0.253％，水分6％，凝固點(diǎn)6℃，熱卡9600/kg，主要指數(shù)相當(dāng)于10#柴油。二、工藝要求與實(shí)際做法發(fā)明人要求船上實(shí)際1.油品予熱80℃58-74℃2.可換性油箱過濾網(wǎng)0.2mm無3.濾清器鋸末型金屬型4.噴油咀孔徑0.4mm0.3mm5.噴油提前角29°24°清凈分散6.劑0.06％(25元/噸)無降凝劑7.油路改裝；加置重油缸、加加置了重油缸、電加熱器熱器三、燃燒情況見附表四、評(píng)價(jià)(一)對(duì)油路加溫改進(jìn)后，重柴油摻水燃料。可以在大小船舶上推廣使用。產(chǎn)生很大的節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效益。1年節(jié)柴油1500T/年耗×(1-40％)＝900T現(xiàn)一年用柴油可燒三年。2年節(jié)資金1500T/年耗×1400/元/T＝210萬元現(xiàn)燒柴油年支出。1500T/年耗×850元/T＝127.5萬元改燒改質(zhì)油年支出210萬元-127.5＝82.5萬元年節(jié)資金82.5萬元÷210萬元＝39.3％節(jié)能資金率(二)在水向一致，拖帶重量相同，航速不變。每小時(shí)油耗改質(zhì)油節(jié)油率。(三)燃燒0#柴油時(shí)，煙囪冒深灰色，改燒改質(zhì)油后，為淡霧色，排放明顯改善，余熱溫度提高10℃，達(dá)到370°可直接利用于改質(zhì)油加溫。(四)燃燒時(shí)間較長時(shí)，主機(jī)工況出現(xiàn)輕微不平衡，轉(zhuǎn)速下降10轉(zhuǎn)，經(jīng)在南京?？繒r(shí)檢查，濾清器上有粘附物，呈油狀，影響進(jìn)油量。問題在與(一)使用該油未按要求過濾掉雜質(zhì)。(二)加溫也低于要求10-20℃。(三)未買到清凈分散型添加劑，致使濾清器部分受阻，供油不足而造成輕微不平衡。(五)各缸爆壓測定記錄(儀器測定最高壓力)第一缸59kg；第二缸58kg；第三缸58kg；第四缸58kg；第五缸58kg；第六缸57kg；比規(guī)定爆壓55kg，超過2-4kg，經(jīng)請(qǐng)教制造柴油機(jī)廠的工程師們指出因改質(zhì)油滯燃期和后燃期稍長于0#柴油，要達(dá)到正確壓縮比，應(yīng)加大噴油提前角，以29°-32°為好，改動(dòng)手續(xù)簡單。一九九三年十一月十八日進(jìn)行本發(fā)明燃油的調(diào)制工作。一、試制地點(diǎn)江蘇省鎮(zhèn)江船務(wù)總公司七號(hào)碼頭囤船。二、氣候條件氣候寒冷，室外氣溫0℃左右。三、試制過程1、配方0#柴50kg，35kg渣油(200-250號(hào)重油)，自來水15kg，海藻酸鈉0.4kg2、使用工具，自制攪拌桶(舊柴油桶改制)，轉(zhuǎn)軸(φ20元鋼車制)軸葉4片(葉片寬20mm，厚5mm)，舊鉆床一臺(tái)，要求轉(zhuǎn)速750轉(zhuǎn)/分用于帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸進(jìn)行攪拌，自制過濾器二只(銅絲布200目)，火爐及盛油容器。3、過程先將渣油加溫80℃左右，自來水加溫至20℃左右，加入添加劑并攪拌。依次將渣油、自來水倒入攪拌桶，攪拌3分鐘，再將柴油倒入攪拌10分鐘(油溫25℃)后見桶底有少量沉淀物，在火爐上加溫至沉淀物溶化后再攪拌5分鐘，攪拌結(jié)束后將攪拌桶抬至火爐上加溫70℃左右，經(jīng)過濾器過濾后儲(chǔ)存待用。新制油顏色與渣油同色-黑色。第一次制成品油45.5kg四、小樣實(shí)機(jī)試驗(yàn)1、經(jīng)過濾后的混合油產(chǎn)出后立即在江蘇(供)24號(hào)油機(jī)船右測S195型柴油機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，起初經(jīng)數(shù)次發(fā)動(dòng)未成功停止試驗(yàn)分析原因，大概是因?yàn)镾195型柴油機(jī)的濾蕊，因混合油粘度大而不能通過的原因，故無法正常供油而不能起動(dòng)。為使試驗(yàn)繼續(xù)進(jìn)行，經(jīng)過試制小組研究，決定用該燃油直接進(jìn)入高壓油泵進(jìn)行實(shí)機(jī)試驗(yàn)。并采取將混合燃油乳液先加溫至70℃后再加入油箱，于22日11時(shí)35分手搖起動(dòng)一次成功?？哲囘\(yùn)轉(zhuǎn)20分鐘后即進(jìn)入全速滿負(fù)荷工作，吃負(fù)荷后的排氣顏色為較濃的黑煙，十分鐘后逐漸轉(zhuǎn)淡。在長達(dá)5小時(shí)的試車過程中，排氣曾出現(xiàn)短時(shí)間的忽濃忽淡現(xiàn)象，但絕大部分時(shí)間的排氣顏色均屬正常。在13時(shí)15分加入混合燃油(未加溫)繼續(xù)試車，柴油機(jī)一直運(yùn)行到16時(shí)30分停車，試車總時(shí)間為5小時(shí)5分。在運(yùn)行過程中曾出現(xiàn)一次自動(dòng)停機(jī)，經(jīng)查非燃油所致而是因補(bǔ)給燃油時(shí)油路進(jìn)入空氣造成的，油路空氣排除后一次起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。在實(shí)機(jī)(8.8kws195型柴油機(jī))全速負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)6小時(shí)后的情況以及新型混合燃油不經(jīng)過濾直接進(jìn)入高壓油泵工作的實(shí)際初步小結(jié)為下一、新型混合油是節(jié)能的產(chǎn)品，節(jié)油率可達(dá)到45-50％。二、新型燃油有使用和推廣價(jià)值但經(jīng)實(shí)船試驗(yàn)后再作結(jié)論，預(yù)計(jì)推廣使用后的市場前景還是廣闊的。(該燃油可作為0#柴的替代產(chǎn)品)三、排氣顏色時(shí)有不正常的現(xiàn)象(忽濃，忽淡)這個(gè)問題可能在進(jìn)入正常生產(chǎn)，攪拌均勻后或氣候環(huán)境適宜時(shí)能夠得到解決。四、與0#柴相比使用在同一臺(tái)機(jī)器上用混合時(shí)機(jī)器較使用0#柴油時(shí)振動(dòng)大，有爆燃現(xiàn)象，工作較粗暴。(可能是暴發(fā)力強(qiáng)的原因，尚需進(jìn)一步研究。)五、冬季由于燃油冷態(tài)時(shí)粘度大，冷車起動(dòng)困難，為在S195型機(jī)上使用需改進(jìn)柴油濾清器濾蕊氣溫在0℃左右時(shí)，若電力起動(dòng)使用冷油冷車起動(dòng)正常，如手搖起動(dòng)則需預(yù)熱。(油、機(jī)均需予熱)六、所制成的燃油在存放八天后使用未發(fā)現(xiàn)油水分離。改質(zhì)燃油外觀均為黑色明亮液體，與標(biāo)準(zhǔn)0#柴油相比無味。存放一年外觀無變化。經(jīng)省標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量局指定安慶石化中心化驗(yàn)室測定分析其品質(zhì)密度22℃kg/m30.3033碳含量％6.34機(jī)械雜質(zhì)0.625十六烷值45礬含量PPH1.1低熱值大卡/kg3.210水分％14.5運(yùn)動(dòng)粘度20℃105.7閃點(diǎn)℃＞100殘?zhí)浚?.1酸值％0.25反應(yīng)中性灰分0.289膠值吹不平腐蝕合格凝點(diǎn)℃1顏色3冷濾點(diǎn)℃＞15氧化安定性過濾不下來(按SV2125％2)權(quán)利要求1.一種用生物酶改質(zhì)的柴油、重油、水燃料乳液，其特征在于該乳液組成如下柴油占35-45份(重)重油占35-45份(重)水占15-25份(重)生物酶占0.1-0.5份(重)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳液，其特征在于所說的生物酶為海藻酸鈉。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳液，其特征在于所說的柴油選自0#柴油或粗柴油。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳液，其特征在于所說的重油還可用渣油或污油替代。全文摘要一種用生物酶改質(zhì)的柴油、重油、水燃料乳液,其特征在于:該燃料乳液組成如下:柴油35－45份(重)重油35－45份(重)水15－25份(重)生物酶0.1—0.5份(重)。文檔編號(hào)C10L1/10GK1172845SQ9610916公開日1998年2月11日申請(qǐng)日期1996年8月5日優(yōu)先權(quán)日1996年8月5日發(fā)明者楊國光申請(qǐng)人:楊國光