專(zhuān)利名稱(chēng)：重油催化助燃節(jié)能添加劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種用于高水含量的原油或重油摻水乳化并能催化助然的填加劑，特別是一種固體型高效重油助燃催化節(jié)能劑。
能源工業(yè)是和人類(lèi)的文明進(jìn)步密切相關(guān)的基礎(chǔ)工業(yè)，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高我國(guó)對(duì)能源的需要也與日俱增，開(kāi)發(fā)新能源和節(jié)能都具有十分重要的意義，也是我國(guó)的基本國(guó)策之一。用重油或原油作燃料時(shí)，會(huì)發(fā)生不完全燃燒，產(chǎn)生大量的黑煙、硫化物、氮氧化物和一氧化碳等，對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重，并且造成能源的大量浪費(fèi)，如何使燃油燃燒完全，提高能源有效利用率，是目前迫切需要解決的問(wèn)題，據(jù)報(bào)導(dǎo)日本研制的一種Cosmic-7節(jié)能劑為液體產(chǎn)品，能用于重油的助燃節(jié)能，據(jù)大港油田使用結(jié)果，節(jié)油率可達(dá)6％。但此產(chǎn)品保存期僅半年，過(guò)期即有大量的沉淀生成，節(jié)油率明顯下降，廣州中山大學(xué)開(kāi)發(fā)研制的“HPE”高效節(jié)能素，用于重質(zhì)油滲水乳化燃燒，其產(chǎn)品仍為水系液體產(chǎn)品，在吉林油田試驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)加入2％節(jié)能素和20％左右的水時(shí)，節(jié)油率在7％左右。上海材料研究所研制開(kāi)發(fā)了一種SMH型產(chǎn)品，亦屬上列同類(lèi)產(chǎn)品，當(dāng)摻水10-20％時(shí)，節(jié)油率可達(dá)6％左右。
綜上所述，目前國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品均為液體，保存期短，成本高，節(jié)油率均在8％以下。
本發(fā)明的目的是研制一種比上述技術(shù)更先進(jìn)的高效重油助燃催化節(jié)能添加劑，既能提高節(jié)油率又可以無(wú)限期保存，使用該產(chǎn)品將原油或重油摻水乳化成“乳化重油”，這種乳化重油可充分燃燒，不產(chǎn)生黑煙及氮氧化物及一氧化碳，節(jié)油率達(dá)到15-30％。
本發(fā)明高效重油催化助燃節(jié)能劑由以下物質(zhì)組成乳化劑45-55Wt；防燒蝕劑4-6Wt；助燃催化劑40-50Wt。
其中的乳化劑是以新型非離子型表面性劑烷基酚聚氧乙烯醚50-60Wt；配以分散劑聚丙烯酸納和聚丙烯酰鈉和聚丙烯酰胺10-20Wt；聚丙烯酸鈉和聚丙烯酰胺的比例為1∶1，再配以適量的巰基二苯基醚穩(wěn)定劑制成。
其中的防燒蝕劑由磷酸二乙酯(DEP)60-80Wt和二甲基亞酮(DMSO)40-20Wt制成。
其中的助燃催化劑由堿性氫氧化物和高價(jià)金屬氧化物或高價(jià)金屬所形成的鹽類(lèi)，再加引發(fā)劑制成；上述的堿性金屬氫氧化物為氫氧化鈉或氫氧化鉀，高價(jià)金屬為6價(jià)或7價(jià)金屬，如鉻、鎢、錳等。
乳化劑的主成分烷基酚聚氧乙烯醚的臨界膠束濃度(cmc)值應(yīng)保持在1.1×10-1-10.2×10-6，締合數(shù)為30-400，膠束的電荷比例為零，制成的乳化劑具有高穩(wěn)定性，高分散能力，對(duì)國(guó)內(nèi)所有油區(qū)的重油和原油都具有良好的乳化性能。防燒蝕劑能在鍋爐及爐管外表面形成抗燒蝕的化學(xué)膜，并能使燃油中能造成燒蝕的活性金屬如釩等失活。助燃催化劑能在比室溫較高的溫度下使摻入燃油中的水催化解離為可自燃的氫和比氧更活潑的羥基自由基，可大大改善重質(zhì)油燃燒條件，防止環(huán)境污染和節(jié)省燃油。
本發(fā)明的效果是本產(chǎn)品可無(wú)限期保存，而且不變質(zhì)，始終能保證其最高節(jié)油指標(biāo)，添加本產(chǎn)品量為所摻水量的0.15-0.30％，當(dāng)重油摻水量在25％時(shí)，節(jié)油率可達(dá)30.7％，據(jù)統(tǒng)計(jì)全國(guó)每年約有3500萬(wàn)噸重質(zhì)油和原油作為燃料用掉，如果有20％使用本產(chǎn)品，每年可節(jié)油200萬(wàn)噸，年經(jīng)濟(jì)效益為40億元左右。
實(shí)施例11、乳化劑制取稱(chēng)取烷基酚聚氧乙烯醚55克，加入以聚丙烯酸鈉和聚丙烯酰胺為主的分散劑15克，緩慢加熱到40-80攝氏度，保持2-4小時(shí)，再加入適量穩(wěn)定劑(巰基二苯基醚)，繼續(xù)攪拌加熱2-4小時(shí)，制成的產(chǎn)品在熱時(shí)為液態(tài)，冷卻后為臘狀物易溶于水。
2、防燒蝕劑制取稱(chēng)取磷酸二乙酯(DEP)70克，在不斷攪拌加熱回流條件下滴加二甲基亞硐(DMSO)，共加30克，在60-80攝氏度繼續(xù)加熱攪拌2-4小時(shí)，然后將下層不溶物分離，上層清液即為防燒蝕劑，冷卻后為石臘狀。
3、助燃催化劑的制取，有以下三種方法a、稱(chēng)取2克分子量的氫氧化鈉和1克分子量的氧化鉬，在旋轉(zhuǎn)電爐內(nèi)，在不斷旋轉(zhuǎn)攪拌下的加入引發(fā)劑(MnO2)3％，升溫到185-205攝氏度，不停止攪拌保持4小時(shí)，放料，冷卻粉碎。
b、稱(chēng)取1克分子量氫氧化鉀和1克分子量氫氧化鋁，充分混合，在不斷攪拌下，加入(MnO2)引發(fā)劑1.5％，然后開(kāi)始升溫，使反應(yīng)器的溫度控制在160-185攝氏度之間4-6小時(shí)，放出產(chǎn)物冷卻粉碎。
c、稱(chēng)取1克分子量碳酸錳和1克分子量氫氧化鈉充分混合，在不斷攪拌下開(kāi)始升溫，反應(yīng)器的溫度控制在220-250攝氏度之間2-4小時(shí)，然后加入(MnO2)引發(fā)劑1.5％，繼續(xù)反應(yīng)4-5小時(shí)，冷卻后粉碎。
將上述按比例配制的節(jié)能劑按摻水量的0.15-0.30％加入乳化水中即可使用。
實(shí)施例2中原油重油摻水量為10-35％，由河南省石油勘探局熱工隊(duì)測(cè)試1、河南省石油勘探局南陽(yáng)水電廠，在生活用2噸鍋爐上燒重油，加入本發(fā)明產(chǎn)品0.15-0.2％。
摻水量10％ 節(jié)油率19％摻水量20％ 節(jié)油率22.1％摻水量30％ 節(jié)油率21.24％摻水量35％ 節(jié)油率26.90％實(shí)施例3實(shí)施地點(diǎn)首都鋼鐵公司紅冶鋼廠，燕山煉油廠重油、摻水量為15-25％由首鋼熱工測(cè)試隊(duì)測(cè)試摻水量15％ 節(jié)油率20.82％摻水量25％ 節(jié)油率30.70％
權(quán)利要求
1.一種高效重油催化助燃節(jié)能劑，其特征是復(fù)合乳化劑45-55Wt；防燒蝕劑4-6Wt；助燃催化劑40-50Wt。
2.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能劑，其特征是其中的乳化劑是以新型非離子型表面活性劑為主，再配以分散劑和穩(wěn)定劑制成。
3.如權(quán)利要求2所述的節(jié)能劑，其特征是所述的乳化劑的配方為表面活性劑-烷基酚聚氧乙烯醚 50-60Wt％
穩(wěn)定劑巰基二苯基醚。3-5％
4.如權(quán)利要求3所述的節(jié)能劑，其特征是所述的分散劑聚丙烯酸鈉和聚丙烯酰胺的比例為1∶1。
5.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能劑，其特征是其中的防燒蝕的配方為磷酸二乙酯(DEP) 60-80Wt％二甲基亞酮(DMSO)40-20Wt％
6.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能劑，其特征是所述的助燃催化劑由堿性氫氧化物和鉻、鎢、錳高價(jià)金屬氧化物所形成的鹽類(lèi)再加MnO2引發(fā)劑制成。(1.0-2.0％)
7.如權(quán)利要求6所述的節(jié)能劑，其特征是所述的助燃催化劑由2克分子量的堿性氫氧化物，加1克分子量的高價(jià)金屬氧化物，再加MnO2引發(fā)劑2-5％制成。
8.如權(quán)利要求6所述的節(jié)能劑，其特征是所述的助燃催化劑由1克分子量高價(jià)金屬的碳酸鹽加1克分子堿金屬氫氧化合物，再加MnO2引發(fā)劑1.0-2.0％制成。
全文摘要
本發(fā)明為一種高效重油催化助燃節(jié)能劑,用作重油摻水乳化燃燒的催化劑,它由乳化劑,防燒蝕劑和助燃催化劑組成,三組分的比例為45—55;4—6;40—50;乳化劑使本產(chǎn)品具有高穩(wěn)定性,高分散能力,防燒劑能在鍋爐及爐管外表面形成防燒蝕的化學(xué)膜并能使燃油中造成燒蝕的活性金屬失活,助燃催化劑能在比室溫較高的溫度下使摻入燃油中的水催化解離為可自燃的氫和比氧更活潑的羥基自由基,可改善重質(zhì)油燃燒條件,防止環(huán)境污染和節(jié)省油料,節(jié)油率可達(dá)30%。
文檔編號(hào)C10L1/32GK1183458SQ9612076
公開(kāi)日1998年6月3日 申請(qǐng)日期1996年11月25日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月25日
發(fā)明者楊先春, 周雪榮, 楊錦 申請(qǐng)人:楊先春