專利名稱::乳化油的制作方法
技術領域:
:本發明乳化油為能源領域新產品,新技術。
背景技術:
:自從1860年在賓西法尼亞發現石油,到1863年洛克菲勒精煉利用石油開始,至今146年來,沿用在空氣中點燃石油及其產品取得能量。其燃燒反應可用下式表示-油+空氣11+二氧化碳+—氧化碳+碳+水+熱量如今礦物燃料仍占全球能源需求的85%,在消費中處于主導地位,按照現行傳統燃油技術水平,通常石油及其產品的發熱值為41870KJ/kg,僅有汽油發熱值48430KJ/kg的86%;柴油發熱值47810KJ/kg的87%。理論計算和觀察燃油產生的紅色火焰,黑煙尾氣,均證明用單一石油及其產品為燃料,因在空氣中不完全燃燒產生炭黑和一氧化碳毒氣排放大氣,不但造成占油料重量80%以上的碳無素流失和能量損失,而且造成污染大氣的公害。這一浪費能源,危害環境的西方老路不堪回首。在2005年第18屆世界石油大會上,大會主席埃伊瓦德'勒倫告誡"中國不要走西方老路",呼吁中國提高能源利用效率!尋求全球能源可持續發展的途徑!!
發明內容本發明以石油及其產品和水為原料,采用先進的乳化劑和乳化設備,科學、合理配制氧化還原復合燃料乳化油。其突出實質性特點為石油及其產品從傳統能源發展為廉價、高效、綠色新能源。石油及其產品的發熱率從原有的86%提高到106%,增加20%燃料發熱量;開辟一條全球能源可持續發展的捷徑。以不同的油為原料,可制取乳化煤油、乳化汽油、乳化柴油、乳化重油等不同的乳化油新產品。具體實施例方式按重量分別取原料油四份和原料水一份,配制五份油包水(W/O).型乳化油新產品,其組成特點為(H2O20%/CnH2n+280%);按重量分別取原料油一份,雙氧水九份,配制十份,水包油(0/W)型雙氧水乳化油新產品。其組成特點為(CnH2n+210%/H2O290°/。),其性能特點為不用空氣氧化,其動力性能增加超千倍,尾氣不含(NOx)氮氧化物。徹底消除汽車尾氣污染大氣。舉例1、取柴油1噸,水0.25噸,乳化配制1.25.噸乳化柴油產品。2、取柴油或重油1噸,雙氧水9噸,乳化配制10噸雙敘水乳化油。乳化油的燃燒機理和突出特b點,第一、突破單一傳統燃燒方式,創新雙復合燃燒新技術。其實質性特點為油包水增加供氧量,創新利用煤氣化反應、釋放水的化學能、增加發熱量、提高能源利用效率。創新復合燃料和復合氧化劑燃燒,提高燃燒技術水平,產生燃料完全燃燒,消除大氣污染的積極效果。石油及天然氣的主要成分為烷烴,常用天然氣甲烷(CKU)、煤油己烷(C6H14)、汽油辛垸(C8H18)、柴袖十六垸(C16H34)等石化產品,以及生物柴油(C19H4。)。其組成可用CnH2n+2的通式表示。單一石油及其產品在氧氣中燃燒取熱按下列化學反應進行-2CnH2n+2+(3n+l)02(氧氣)^^2nC02+2(ii+l)H20+Q發熱量按下式計算Q==(237+660.5CD)KJ/mol由于傳統燃燒方式,均以空氣為氧化劑,因供氧不足,碳元素不能完全氧化成二氧化碳。碳元素的燃燒熱不能全部釋放,造成碳的流失和熱能損失。氧化還原復合燃料乳化油在空氣和水二種氧化劑復合作用下完成第一步點燃油料。氫元素全部被空氣氧化成水,釋放占油料總熱量40%以上的氫元素所有的燃燒熱。稱為油料無機化反應。其特點為產生赤熱碳和200(TC以上高溫。用下列化學反應式表示<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>第二步油料中碳無素被水氧化成一氧化碳,同時水被還原出氫氣,即發生煤氣化反應。其特點為吸收20%總熱量,使廉價水產生高能水煤氣,提高碳能利用效率。創新開發利用水的化學能,取得科孥合理利用傳統能源的積極效果,用下列化學反應式表示-<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>第三步煤氣燃燒。一氧化碳氧化成二氧化碳;氫氣氧化成再生水。產生火焰溫度3273K,完全釋放乳化油的能量。其特點是高效利用石油資源,高效利用水的消耗和再生釋放能量,增加7%氫元素發熱量。并產生消除大氣污染公害的積極效果。用下列化,反應式表示<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>第二、燃料發熱值顯著增JJ卩,傳統能源利用效率顯著提高。實例1、汽油C8H18汽油理論發熱值5521KJ/mol(48430K]/Kg)實際發熱值.4773.2KJ/mol(41870KJ/Kg)發熱率866/。乳化汽油發熱值5875.4KJ/mol(51539KJ/Kg)其燃燒反應和能量釋放過程如下第一步2C8H^+9O2-16C+18H20+Q,K.,/i加l(40%)Q產237+266.5X8=2369KJ/mol第二步C+H20=CO+H2—Q2KJ/mol(-18%)Q2=l31.40X8=1051.2KJ/mol第三步2CO+02=2C02+Q3KJ/mol(39%)Q3=284X8-2272KJ/mol2H2+02=2H20+Q4K、T/mol(39%)Q4=285.7X8=2285.6KJ/mol比較汽油和乳化汽油發熱值結果1、理論增加發熱值354.4KJ/mol(3109KJ/Kg)實際增加發熱值1102.2KJ/mol(9668KJ/Kg)2、乳化汽油發熱率106%3、提高發熱率20%實例2、柴油C函4理論發熱值10805KJ/mol(47810KJ/Kg)實際發熱值9462.6KJ/mol(41870KJZKg.)實際發熱率87%乳化柴油發熱值11514KJ/mol(50946KJ/Kg)實燃燒反應和能量釋放過程如下第一步2(:161^+1702=320+34^0+(^:0/11101(40%)Q產237+266.5X16=4501KJ/mol第二步C+H20=CO+H2—Q2KJ/moi(-20%)Q2-131.4X16=2102.4KJ/mol第三步2CO+02=2C02+Q3KJ/mol(40%)Q3-284X16=4544KJ/mol2H2+02=2H20+Q4KJ/mol(40%)Q4-285,7X16=4571.2KJ/mol比較柴油和乳化柴油發熱值結果1、'理論增加發熱值709KJ/mol(3137KJ/T〈g)2、實際增加發熱值2051AKJ/mo1(9077KJ/Kg)3、提高發熱率20%實例3雙氧水乳化重柴油2C16H33+97H202燃燒32CO2+130H2O+5055KJ/Kg第三、占油料重量80。/。以上碳宂素在過量氧化郭J水催化作用下,完全氧化成二氧化碳排放。其燃燒反應的特點水資源在煤氣化反應中消耗,在煤氣燃燒中再生;同步對等利用不可再生礦物燃料資源和可再生水資源,改變全球對礦物燃料的需求,從占85%主導地位,削減到65%和水資源對等消耗的地位;創新節約20%不可再生的礦物燃料資源,實現完全利用能源的最高目標的要求。第四確認油水比為四比一的高效利用水和油兩種傳統能源的合理配比準則,形成乳化油組成成份為油80%、水20%的質量標準,開辟綜合開發利用空氣、水、礦物燃料三大自然資源的道路,開創全球能源可持續發展途徑,實現106%高效利用能源的具體目標。根據物質不滅定律,能量守恒定律,水和烴類有機物的化學性質,通過對汽油和柴油發熱值的熱化學實際計算。確認油水合理配比為四比一。其科學性、合理性表現如下-一、水配比少于一的,則產生燃燒不完全,造成碳元素在燃燒過程中流失及其熱量損失并對大氣污染公害。量越小,損失越大,危害越大。二、水配比大于一的,則影響發動機的點火性能,量越大,影響越大,甚至不能點火而喪失實際使用價值產生成品變廢品的嚴重后果。三、創新復合燃料和復合氧化劑雙復合燃燒新技術。其特點..在燃燒過程中,同步,合理消耗礦物燃料四份,水一份,空氣二十六份。第五、社會經濟效益特別巨大一、原料油四份和原料水一份,配制五份乳化油產品。能源成倍增加。生產和使用乳化油,將是當今國際社會,共同應急解決原油資源匱乏和應對能源危機的強勁手段,質優價廉的乳化油的生產和消費,成倍增加生產利潤和節約消費開支,充分滿足如今全球對能源需求迅速增加和質量要求不斷提高的需要,有效抵制油價颼升,穩定全球政治安全局勢。二、乳化油燃燒性能一致和結果一樣,所以只要生產乳化原油,可以滿足全球能源需求的數量要求和質量要求。可以從源頭削減煉油費用投資、消費投入、.削減治污損失。三、通常采用裂化重油,使長鏈裂解為短鏈烴,擴大煤油汽油來源,滿足市場需求。因裂化反應不但要耗費大量熱能,而且產生碳元素的流失及能量損失,經濟效益得不償失,沒有實際應用價值。采用乳化原油,實現百分之百利用原油熱量。而且使煉油最終殘留有機廢料變成為高能燃料之寶,增加燃油供求量。安定國際政治經濟秩序。常用燃料的燃燒反應及其發熱f直<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權利要求1、本發明由20%水和80%油或由90%雙氧水和10%油,乳化配制成氧化還原復合燃料乳化油。其結構特征為油包水(W/O)型、化學組成為(H2O20%/CnH2n+280%)或水包油(O/W)型、化學組成為(CnH2n+210%/H2O290%)的乳狀液。2、本發明創新復合燃料和復合氧化劑雙復合燃燒新技術。其特征是與單一燃料油在單純空氣中燃燒情形相比,其燃油發熱值從原有86%提高到106%,,熱率增加20%。3、本發明乳化液的水份含量,能將油不完全燃燒產生赤熱C完全氧化成CO,水還原出氫氣,產生水煤氣。其特征是完全消除原單一燃料油因不完全燃燒析出碳粒和一氧化碳,造成尾氣污染空氣。4、本發明雙氧水乳化油,其燃料油燃燒由純雙氧水氧化作用完全。其特征為尾氣不含氮氧化物(NOx),生成尾氣體積比乳化燃油體積大千倍,動力性能比水乳化油大千倍。雙氧水乳化油為綠色高能新能源。全文摘要本發明是一種油包水(W/O)型乳化油(H<sub>2</sub>O20%/C<sub>n</sub>H<sub>2n+2</sub>80%)和雙氧水包油(O/W)型乳化油(C<sub>n</sub>H<sub>2n+2</sub>10%/H<sub>2</sub>O<sub>2</sub>90%)。乳化油在空氣和水復合氧化作用下,實現碳元素完全燃燒,能量完全釋放,燃油發熱率從原有86%提高到106%。其燃燒機理和熱能釋放過程如圖。文檔編號C10G31/00GK101168684SQ20071016673公開日2008年4月30日申請日期2007年11月1日優先權日2007年11月1日發明者姜萬興申請人:姜萬興