甲醇-低溫煤焦油為基料的微乳化燃料的研究.pdf

1、后石油時(shí)代已經(jīng)來臨，在全球范圍內(nèi)，油氣供需矛盾突出導(dǎo)致了原油價(jià)格的巨大波動(dòng)。近年來，柴油－水、柴油－甲醇乳化燃料作為一項(xiàng)重要的節(jié)油和減少污染物排放技術(shù)得到了迅速的發(fā)展，并在一定的范圍內(nèi)得到了應(yīng)用。然而，由于乳化柴油穩(wěn)定性差、儲(chǔ)存時(shí)間短及燃燒不穩(wěn)定等固有問題，使得乳化柴油的推廣應(yīng)用范圍仍然十分有限。微乳柴油作為一種較佳的節(jié)能、環(huán)保燃料，越來越受到科研工作者的重視，它有效地解決了乳化柴油存在的問題。本課題是以低溫煤焦油和甲醇為主要替代原料，

2、制備微乳化柴油。對(duì)預(yù)處理后的低溫煤焦油進(jìn)行了精制分離，對(duì)復(fù)配乳化劑體系進(jìn)行了研究；對(duì)所制備的微乳化柴油性質(zhì)和成本進(jìn)行了分析。 利用普通微乳化實(shí)驗(yàn)，根據(jù)表面活性劑乳化原理，從幾種常見的乳化劑中篩選出對(duì)于柴油－甲醇－精焦油體系乳化能力較強(qiáng)的復(fù)配乳化劑。分別考察了精焦油、甲醇及柴油的互溶性，不同油/醇配比下的最佳HLB值，中等碳鏈脂肪醇的助溶效果，助溶劑和乳化劑用量與臨界互溶溫度的關(guān)系及對(duì)乳狀液粒徑的影響。結(jié)果表明，在常溫下，精焦油只

3、能在一定比例范圍內(nèi)與柴油互溶，而與甲醇的互溶性較大，可以達(dá)到46％左右；不同原料配比條件下體系的最佳HLB值不同，M20D40C40、M30D35C35和M40D30C30體系的最佳HLB值分別為5.0，4.5和4.0；在所選擇的助溶劑中，以正戊醇為助溶劑的助溶效果最好；乳化劑以陰離子表面活性劑油酸和非離子表面活性劑OP－10的復(fù)配效果最好；隨乳化劑、助溶劑加入量的不同，形成微乳液的臨界互溶溫度和乳狀液內(nèi)部的液滴粒徑不同；乳化劑加入量越

4、多，臨界互溶溫度越低，乳狀液粒徑越小；助溶劑的加入可有效降低表面張力，使形成的液滴粒徑更小。 對(duì)所制備的微乳柴油進(jìn)行了燃燒熱值、粘度、銅片腐蝕、閃點(diǎn)、微乳液類型等性質(zhì)的測(cè)定。測(cè)試結(jié)果表明：所制得的樣品從M10到M40微乳液，燃燒熱值均在8000大卡/kg以上，完全滿足民用及部分工業(yè)對(duì)熱值的要求；甲醇的含量、溫度及乳化劑的用量均影響燃料粘度的大小，溫度升高、甲醇含量增加，均使微乳柴油的粘度降低；乳化劑用量增加，液體的粘度升高：在同

5、樣條件下，在15℃時(shí)加入3％乳化劑的粘度為4.0mp·s，而加入4％乳化劑的微乳液粘度為5.0。制備的微乳化樣品腐蝕性測(cè)試結(jié)果均未達(dá)到第四級(jí)，完全符合腐蝕性標(biāo)準(zhǔn)：閃點(diǎn)測(cè)試結(jié)果顯示，制備的微乳化柴油的閃點(diǎn)較低，M10樣品的閃點(diǎn)僅為25℃；外相稀釋法和氯化鈷試紙檢驗(yàn)結(jié)果證明，在乳化劑和助溶劑存在下制備的微乳液均為W/O類型。 燃燒實(shí)驗(yàn)可以看出，純柴油與微乳柴油的燃燒速率相差不大，但M20、M30和M40微乳化柴油燃燒時(shí)煙灰釋放率小于