CN103382407B - 节能环保养护重油添加剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种节能环保养护重油添加剂，其有效原料及重量份比为：磷酸三甲酚酯2～4份、尼泊金甲酯0.3～0.5份、石油磺酸钙15～25份、二甲苯30～40份、聚异丁烯双丁二酰亚胺10～15份和蓖麻油聚氧乙烯醚10～15份。所述重油添加剂可有效改善燃油燃烧状况，提升发动机动力，降低重油消耗，节油率最高可至12.45%；减少燃烧排放14.76%～24.16%；对油品沉积物和油泥有着明显的清净作用，降低腐蚀、减少维修，延长船用发动机使用寿命；且本发明的重油添加剂制备工艺简单，可在常温常压下操作，添加量小，1000L重油仅需要添加1L所述重油添加剂即可，与重油的相溶性好，使用简单方便，安全稳定。

Description

节能环保养护重油添加剂

技术领域

本发明涉及一种重油添加剂，具体地说，涉及一种节能环保养护重油添加剂，属于石油化工领域。

背景技术

石油资源紧张，能源紧缺，如何解决能源不足已经成为世界各国重视的研究课题。重油作为工厂、船舶用油，由于其本身在燃烧过程中会产生大量硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、粉尘等，排放对大气造成严重污染。重油是原油提取汽油、柴油等轻质油后的剩余重质油，随着现代石油精炼技术的不断进步，作为剩余产物的重油越来越劣质化，因此，船舶航行中因劣质燃油引起的故障逐渐增多。

为了提高重油的燃烧效率、改善重油燃烧状况、减少重油燃烧产物对环境的污染，重油加添加剂并使之乳化的方法研究的比较多，但该技术由于成本高、装置结构复杂、运行维护要求高、乳化油稳定性差等原因，致使其应用受到限制。而普通重油添加剂虽然操作相对简单，但实际节油效果不佳，燃烧改善状况不理想。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种减少燃烧排放14.76%～24.16%、成本低、性能稳定的节能环保养护重油添加剂，且所述重油添加剂的制备工艺简单，与现有重油的相溶性好。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：节能环保养护重油添加剂，其特征在于：所述重油添加剂的有效原料及重量份比为：磷酸三甲酚酯2～4份、尼泊金甲酯0.3～0.5份、石油磺酸钙15～25份、二甲苯30～40份、聚异丁烯双丁二酰亚胺10～15份和蓖麻油聚氧乙烯醚10～15份；

所述重油添加剂按照千分之一的体积比加入重油，减少燃烧排放14.76%～24.16%。

一种优化方案，所述重油添加剂的有效原料及重量份比为：磷酸三甲酚酯3～4份、尼泊金甲酯0.4～0.5份、石油磺酸钙15～20份、二甲苯35～40份、聚异丁烯双丁二酰亚胺10～13份和蓖麻油聚氧乙烯醚11～15份。

另一种优化方案，所述重油添加剂的有效原料及重量份比为：磷酸三甲酚酯3份、尼泊金甲酯0.4份、石油磺酸钙20份、二甲苯35份、聚异丁烯双丁二酰亚胺13份和蓖麻油聚氧乙烯醚11份。

再一种优化方案，所述重油添加剂的有效原料及重量份比为：磷酸三甲酚酯4份、尼泊金甲酯0.4份、石油磺酸钙18份、二甲苯35份、聚异丁烯双丁二酰亚胺10份和蓖麻油聚氧乙烯醚15份。

基于以上重油添加剂，本发明又提供了一种所述重油添加剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：

1）按照重量份比取石油磺酸钙、二甲苯，并放入反应釜中搅拌；

2）按照重量份比取尼泊金甲酯、蓖麻油聚氧乙烯醚和聚异丁烯双丁二酰亚胺，并依此放入步骤1）中的反应釜中继续搅拌；

3）按照重量份比取磷酸三甲酚酯，并放入步骤2）中的反应釜中继续搅拌。

一种优化方案，所述反应釜保持常压、常温20℃状态。

另一种优化方案，所述步骤1）中的搅拌时间为15±5分钟。

再一种优化方案，所述步骤2）中尼泊金甲酯、蓖麻油聚氧乙烯醚和聚异丁烯双丁二酰亚胺依次加入的间隔时间为15±5分钟。

进一步的优化方案，所述步骤3）中的搅拌时间为25±5分钟。

以上原料中：

所述尼泊金甲酯具有杀菌防锈作用，船用油箱的环境利于微生物、霉菌生长，这些微生物不仅产生淤渣还会腐蚀金属，而尼泊金甲酯具有很强的杀菌作用，从而防止金属腐蚀，减少淤渣生成；蓖麻油聚氧乙烯醚能乳化重油中的微量水分，促进重油燃烧；石油磺酸钙为清净剂，且钙盐也具有助燃作用；聚异丁烯双丁二酰亚胺为分散剂；二甲苯为溶剂，且具有促燃作用；磷酸三甲酚酯为润滑抗磨剂。聚异丁烯双丁二酰亚胺与金属清净剂石油磺酸钙复合使用，分散剂将清净剂软化清洗下来的物质进一步分散，便于燃烧清除，既能解决发动机低温油泥问题，还能减少发动机高温部件积碳的沉积，而重油中影响燃烧的微量水分，依靠清净剂和分散剂并不能解决，此时用蓖麻油聚氧乙烯醚来乳化，使之在燃烧时不仅不会损害发动机，并且乳化的液滴在燃烧时因为水分子补充了氧分子和氢分子，使燃油燃烧的更完全，产生的废气减少，由于添加剂中蓖麻油聚氧乙烯醚的添加增加了氧含量，以及重油本身的组分复杂，船用油箱的环境又利于微生物和霉菌生长，进而产生淤渣腐蚀金属，添加尼泊金甲酯来杀菌，解决淤渣的生成，同时配合着清净剂和分散剂一起使用，既清除了已经生成的油泥等，又防止了新的生成，从而有效的改善了重油的品质。再选用润滑抗磨剂对发动机进行进一步的保护，添加溶剂二甲苯，配制成多功能的添加剂。

本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：所述重油添加剂可有效改善燃油燃烧状况，提升发动机动力，降低重油消耗，节油率最高可至12.45%；减少燃烧排放14.76%～24.16%；对油品沉积物和油泥有着明显的清净作用，降低腐蚀、减少维修，延长船用发动机使用寿命；且本发明的重油添加剂制备工艺简单，可在常温常压下操作，添加量小，1000L重油仅需要添加1L所述重油添加剂即可，与重油的相溶性好，使用简单方便，安全稳定。

下面结合实施例对本发明进行详细说明。

具体实施方式

实施例1，节能环保养护重油添加剂，其有效原料及重量份比为：磷酸三甲酚酯2份、尼泊金甲酯0.3份、石油磺酸钙25份、二甲苯30份、聚异丁烯双丁二酰亚胺15份和蓖麻油聚氧乙烯醚10份。

实施例2，节能环保养护重油添加剂，其有效原料及重量份比为：磷酸三甲酚酯3份、尼泊金甲酯0.4份、石油磺酸钙20份、二甲苯35份、聚异丁烯双丁二酰亚胺13份和蓖麻油聚氧乙烯醚11份。

实施例3，节能环保养护重油添加剂，其有效原料及重量份比为：磷酸三甲酚酯4份、尼泊金甲酯0.4份、石油磺酸钙18份、二甲苯35份、聚异丁烯双丁二酰亚胺10份和蓖麻油聚氧乙烯醚15份。

实施例4，节能环保养护重油添加剂，其有效原料及重量份比为：磷酸三甲酚酯3份、尼泊金甲酯0.5份、石油磺酸钙15份、二甲苯40份、聚异丁烯双丁二酰亚胺12份和蓖麻油聚氧乙烯醚12份。

以上四个实施例的重油添加剂分别按照以下步骤制备：

1）按照重量份比取石油磺酸钙、二甲苯，并放入常压、常温20℃的反应釜中搅拌15±5分钟；

2）按照重量份比取尼泊金甲酯，并放入步骤1）中的反应釜中继续搅拌15±5分钟；

3）按照重量份比取蓖麻油聚氧乙烯醚，并放入步骤2）中的反应釜中继续搅拌15±5分钟；

4）按照重量份比取聚异丁烯双丁二酰亚胺，并放入步骤3）中的反应釜中继续搅拌15±5分钟；

5）按照重量份比取磷酸三甲酚酯，并放入步骤4）中的反应釜中继续搅拌25±5分钟即可。

石油磺酸钙和二甲苯在配方中所占比例较大，并且二甲苯作为溶解其他成分的溶剂，应先添加。尼泊金甲酯为固体粉末，相较于其他液体较难溶解，所以在步骤2）添加；尼泊金甲酯溶于醚类，所以蓖麻油聚氧乙烯醚在步骤3）添加，有助于尼泊金甲酯更好的溶解；聚异丁烯双丁二酰亚胺为粘稠液体，在步骤4）添加有助于其更好的与其他原料混合，且磷酸三甲酚酯在添加时需要安全防护，在最后添加。此添加顺序是为了产品配制过程能安全，更省时，成品能混合的更完全。若改变了原料的添加顺序，则可能会产生成品混合不均匀，固体未溶解完全的情况，对成品的品质产生影响。

使用方法：重油添加剂与燃油的体积比为1:1000。

将以上四个实施例所得重油添加剂进行节油率检测试验。

1、台架试验

选取潍柴生产的X170ZC系列重柴油机，随机分成4个试验组和一个对照组，试验组1添加本发明实施例1中所制备的重油添加剂，试验组2添加本发明实施例2中所制备的重油添加剂，试验组3添加本发明实施例3中所制备的重油添加剂，试验组4添加本发明实施例4中所制备的重油添加剂，对照组的燃油不添加任何添加剂。

试验条件：试验过程中发动机温度恒定80±3℃，负载恒定200kW，转速恒定1000±5r/min，室温恒定，空气湿度恒定，试验时间恒定为6小时。

试验得到的结果如下表：

从以上数据可以看出，使用本发明四个实施例制备的重油添加剂，耗油量均低于对照组的耗油量，试验组的平均节油率为3.14%。

2、船用测试

试验在威海荣成市石岛湾进行，选取近海拖网捕捞船：闵霞渔 019**和闽霞渔016**，两船型号和生产年限一致，船舶主要参数：长：37米，宽：7.1米，型深（至主甲板）：3.75米，排水量：530吨，主机型号：潍柴 X170ZC，功率：395kw，最低油耗：192g/(kw·h)。

测试条件：近海捕捞，按两船对比方法测试，选取闵霞渔019**为试验组，选取闵霞渔016**为对比组，即：两船同时出海捕捞，试验船（闵霞渔019**）添加本发明实施例所制备的重油添加剂，对照船（闵霞渔016**）不添加任何添加剂。每次试验结束后，换常规油品，运行一个周期。保证两渔船在下一次试验开始前回到初始状态。

试验得到的结果如下表：

 从以上数据可以看出，使用本发明四个实施例制备的重油添加剂，耗油量均低于对照组的耗油量，试验组的平均节油率为10.7%。

从台架试验和船用测试试验的数据可以看出，使用本发明的节油添加剂可以有效降低耗油量，台架试验的节油率在2.95%以上，道路试验的节油率在8.64%以上，在实际使用中添加本发明节油添加剂后，动力得到有效提升，提速明显加快。

将以上四个实施例所得重油添加剂进行尾气排放的检测试验。

选取重柴发动机进行试验，试验组1添加本发明实施例1中所制备的重油添加剂，试验组2添加本发明实施例2中所制备的重油添加剂，试验组3添加本发明实施例3中所制备的重油添加剂，试验组4添加本发明实施例4中所制备的重油添加剂，对照组的燃油不添加任何添加剂。

每一组试验发动机运行5小时，采用全自动烟度计测量发动机尾气烟度变化。高速为全速行驶800转/分，低速正常行驶为400转/分。

试验得到的结果如下表：

从以上数据可以看出，使用本发明四个实施例制备的重油添加剂，尾气烟度均低于对照组的尾气烟度，试验组高速状态下的平均烟度比对照组的尾气烟度降低15.24%，试验组低速状态下的平均烟度比对照组的尾气烟度降低23.92%，添加本发明的重油添加剂后减排效果较为明显。

选用本发明实施例3所制备的重油添加剂进行除碳效果检测试验。

选择船用重油发动机进行测试，测试之前发动机已经使用7300小时，未加重油添加剂前检查发现输油管路内部附着管壁的油泥等物质较多，发动机预热发动时间较长。按体积比1:1000的添加比例添加本发明实施例3制备的重油添加剂，运行300小时后再次检查发现：输油管路内壁油泥等附着杂质明显减少，喷油噪音明显降低，预热时间大大缩短。由此可见本发明的重油添加剂在对油品沉积物和油泥有着明显的清净作用。

以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效替代，也在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1. 节能环保养护重油添加剂，其特征在于：所述重油添加剂的有效原料及重量份比为：磷酸三甲酚酯2～4份、尼泊金甲酯0.3～0.5份、石油磺酸钙15～25份、二甲苯30～40份、聚异丁烯双丁二酰亚胺10～15份、蓖麻油聚氧乙烯醚10～15份；

所述重油添加剂按照千分之一的体积比加入重油，减少燃烧排放14.76%～24.16%。

2. 如权利要求1所述的节能环保养护重油添加剂，其特征在于：所述重油添加剂的有效原料及重量份比为：磷酸三甲酚酯3～4份、尼泊金甲酯0.4～0.5份、石油磺酸钙15～20份、二甲苯35～40份、聚异丁烯双丁二酰亚胺10～13份、蓖麻油聚氧乙烯醚11～15份。

3. 如权利要求2所述的节能环保养护重油添加剂，其特征在于：所述重油添加剂的有效原料及重量份比为：磷酸三甲酚酯3份、尼泊金甲酯0.4份、石油磺酸钙20份、二甲苯35份、聚异丁烯双丁二酰亚胺13份、蓖麻油聚氧乙烯醚11份。

4. 如权利要求2所述的节能环保养护重油添加剂，其特征在于：所述重油添加剂的有效原料及重量份比为：磷酸三甲酚酯4份、尼泊金甲酯0.4份、石油磺酸钙18份、二甲苯35份、聚异丁烯双丁二酰亚胺10份、蓖麻油聚氧乙烯醚15份。

5. 如权利要求1-4其中之一所述的节能环保养护重油添加剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：

1）按照重量份比取石油磺酸钙、二甲苯，并放入反应釜中搅拌；

2）按照重量份比取尼泊金甲酯、蓖麻油聚氧乙烯醚和聚异丁烯双丁二酰亚胺，并依此放入步骤1）中的反应釜中继续搅拌；

3）按照重量份比取磷酸三甲酚酯，并放入步骤2）中的反应釜中继续搅拌。

6. 如权利要求5所述的节能环保养护重油添加剂的制备方法，其特征在于：所述反应釜保持常压、常温20℃状态。

7. 如权利要求6所述的节能环保养护重油添加剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中的搅拌时间为15±5分钟。

8. 如权利要求7所述的节能环保养护重油添加剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中尼泊金甲酯、蓖麻油聚氧乙烯醚和聚异丁烯双丁二酰亚胺依次加入的间隔时间为15±5分钟。

9. 如权利要求8所述的节能环保养护重油添加剂的制备方法，其特征在于：所述步骤3）中的搅拌时间为25±5分钟。