专利名称：一种炉用燃料组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种燃料组合物，具体地说是一种炉用燃料组合物。
背景技术：
据统计，仅2000年一年，我国柴油消费量就达6600万吨，预计到2010年柴油需求量将突破1亿吨。其中除作动力燃油供内燃机使用消耗的以外，作为供工业锅炉和餐饮业炉灶等炉用燃油消耗的柴油数量，每年也达上千万吨。然而，石油资源并非取之不尽，用之不竭。研发各种石油替代品已成为越来越紧迫的任务。近年来，作为动力燃油的生物柴油的研制，已经取得了重大的进展，在中国专利库中也有多篇文献公开。虽然生物柴油是以可再生的植物油为主要原料，经化学反应制成。但是，其成本相对较高，价格比从石油中提炼的柴油价格还要高，因此将其作为炉用燃料显然是很不经济和很难推广的。如何开发一种适于炉用的、低价格、低污染的高热值燃料油，已成为一个关乎国计民生的大问题。
在石油资源日益匮乏的同时，工业用各种润滑油、浸润油、液压油等在使用过后，大都作为废矿物油排放或废弃掉，既造成了一定的资源浪费，又污染了生态环境。另外，在油脂及食品等加工行业的排放物中，含有大量的植物性或动物性油脂，在饭店、食堂、居民区的排污系统中也有很多含油物质。将这些废油脂和含油物质回收后，加工处理，就成为了俗称的地沟油。现在一些不法商贩将这些地沟油进行简单处理后，作为成品油出售，使之又重新流向餐桌，给人民群众的身体健康也造成了很大的危害。因此，废动、植物油及废矿物油的处理也正日益成为危害生态环境及人民身体健康的大问题。
发明内容
本发明的目的就是提供一种燃烧性能好并适于炉用的燃料组合物，以达到节约能源、改善环境的双重目的。
本发明的炉用燃料组合物包括以下组分(以重量百分比计)地沟油30-50％，废矿物油15-33％，废乙醇和/或废甲醇10-28％，二茂铁0.01-0.03％，添加剂5-10％，添加剂选自丁酯、丁酮、低级醇或其组合物。
本燃料组合物的制备步骤如下首先，将丁酯、丁酮和低级醇在容器内混匀，制成添加剂。然后，再将其他各组份和添加剂一起加入混合罐内，在室温下搅拌30分钟，充分混合。混匀后用200目筛过滤，即可得到本发明的炉用燃料组合物。
上述组分中，地沟油(北京市环保局废油脂处理厂产)为饭店、食堂、家庭及食品加工行业所排放污水中回收提炼的含油物质、炸货油及油脂厂的废油底。矿物油主要是机动车更换下来的废机油，以及炼轧钢厂、机械厂、机车车辆厂使用过的废弃矿物油即液压油、润滑油。废乙醇和/或废甲醇(石家庄兴康化工厂产)是指工业上使用后回收的乙醇或甲醇。
在本发明中，地沟油的主要成分是植物油，而植物油分子一般由14-18个烃链组成，十六烷值高，故其燃烧性能优于普通柴油。另外通过调整地沟油的含量，还可以调节所得燃料组合物的闪点。地沟油的合适的含量为30-50％，若低于30％，则使炉用燃料组合物的闪点过低，不利于安全储运及安全使用。高于50％，则所得燃料组合物的闪点过高。综合考虑各方面因素，地沟油的优选范围是35-45％，更优选是38-42％，最优选为40％。当本燃料组合物作为餐饮炊事炉灶用燃料油时，地沟油含量可适当取高；当作为工业锅炉用燃料油时，地沟油的含量应适当取低。
在本发明中，可以通过调整废矿物油的重量百分比来调整所得燃料组合物的热值。废矿物油的合适的含量为15-33％，若低于15％，则所得燃料组合物的热值太低，若高于33％，则会导致所得燃料组合物燃烧时的污染物排放量增加。其优选范围是18-28％，更优选是20-25％，最优选是22％。
本发明中，废乙醇和/或废甲醇的主要作用在于防冻和助燃，在温暖的季节，废乙醇和/或废甲醇的用量可适当降低；而在寒冷的冬季，气温较低，废乙醇和/或废甲醇的用量应适当提高。其合适的重量百分比范围是10-28％，随着气温的变化，在此范围内作适当调整。但是，当废乙醇和/或废甲醇用量低于10％时，所得燃料组合物的防冻性能及燃烧性能不良。当废乙醇和/或废甲醇用量高于28％时，导致所得燃料组合物的闪点降低，对其安全储运性能有一定的影响。其优选范围是12-24％，更优选是12-20％，最优选是15％。
本发明中，二茂铁可起到很好的消烟作用，其合适的重量百分比为0.01-0.03％。若低于0.01％，则起不到很好的消烟作用，若高于0.03％，则会无效地增加生产成本。优选添加量为0.02％。
在本发明中，添加剂起到使各组分均相的作用。其合适的用量范围是5-10％。若低于此用量，所得燃料组合物则会出现分层；若高于此用量，则会影响燃料的总体燃烧性能，同时也会增加燃烧时的污物排放量。添加剂可以选自丁酯、丁酮、低级醇的任意一种，也可以是其任意组合的混合物。其组合比例优选为丁酯1-3％，丁酮2-5％，低级醇2-5％(均以在燃料组合物所占的重量百分比计)。丁酯可以选自甲酸丁酯、乙酸丁酯、丙酸丁酯、丁酸丁酯或磷酸三丁酯。其中以乙酸丁酯较好。低级醇可以选自异丁醇或异丙醇，其中以异丁醇较好。添加剂较优选的组成是乙酸丁酯1.2-2.6％，丁酮2.5-4.2％，异丁醇2.5-4.2％。更优选的是乙酸丁酯1.2-2.4％，丁酮2.9-4.2％，异丁醇2.9-4.2％。最优选的是乙酸丁酯1.98％，丁酮4％，异丁醇4％。
在本发明的燃料组合物中，还可以含有炸骨油，以达到进一步降低成本、变废为宝的目的。炸骨油的制备过程是将动物骨头粉碎，在常压下用蒸气蒸一个小时，所得粘状油脂即为炸骨油。炸骨油的用量会影响到所得燃料组合物的粘度。炸骨油的合适的含量范围是0-18％。若炸骨油的含量高于18％，则所得燃油粘度太大，无好的流动性。其优选范围是10-16％，最优选是13％。
本发明的炉用燃料组合物，原材料多数是采用了回收利用的废弃物，因此不仅生产成本很低，而且变废为宝，降低了工业废水和生活污水的排放污染，符合环保要求。由于本炉用燃料组合物以废植物油为主要原料，该组份具有可再生性，资源不会枯竭；另外因其含硫量很低，与普通的矿物柴油相比，燃烧后排放的硫化物也很少，降低了燃烧烟气的排放污染，因此本发明的炉用燃料组合物还具有环境友好的特点。本发明是一种混合均匀、粘稠适中、热值高、污染低、特别适于作为工业和餐饮炉用的燃料组合物，其综合燃烧性能优于普通柴油。本发明的炉用燃料组合物在石家庄已投产近一年，经多家单位实际使用，均反映本发明作为炉用燃料，具有无烟、无味、无积炭及燃烧热值高等优点。
所得燃料组合物采用下述实验方法测定检验项目 标准 标准要求闪点(闭口)，℃(Q/YCK01--2003) ≥17凝点，℃ (Q/YCK01--2003) ≤-5运动粘度(40℃)，mm2/s(Q/YCK01--2003) 5.0-7.0硫含量，％(Q/YCK01--2003) ≤0.2机械杂质，％ (GB16663--1996) ＜0.05％稳定性(-20℃) (GB16663--1996) 不分层PH值 (GB16663--1996) 6-8热值 (GB384--81)本发明所得燃料组合物经测试，其各项指标均在下述范围内闪点(闭口，℃) 50-63燃点(℃) ＞65凝点(℃) ＜-30运动粘度(40℃，mm2/s) 5.5-6.8硫含量(％) 0.01-0.015机械杂质(％) 0.02-0.05稳定性 -30℃不分层PH值 6-8热值(卡/克) 10971-12000密度(20℃，g/cm3) 0.81-0.8具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1包括了本发明炉用燃料组合物的组方、配比、制取方法及所得燃料组合物的各项测试指标。
实施例1本发明炉用燃料组合物的组方是地沟油42％，废矿物油20％，废乙醇15％，炸骨油15.7％，二茂铁0.02％，乙酸丁酯1.28％，丁酮3％，异丁醇3％。
制取方法是首先，将乙酸丁酯、丁酮和异丁醇在容器内混匀，制成添加剂。然后，再将其他各组份和添加剂一起加入混合罐内，在室温下搅拌30分钟，充分混合。混匀后用200目筛过滤，即可得到本发明的炉用燃料组合物。
本实施例所得燃料组合物的测试指标为闪点(闭口，℃) 61燃点(℃)68凝点(℃)-32运动粘度(40℃，mm2/s) 6.1硫含量(％) 0.012机械杂质(％)0.02稳定性 -30℃不分层PH值6.5热值(卡/克) 11391密度(20℃，g/cm3) 0.81
实施例2-14实施例2-14的组方与配比如下表所示，其制备方法与实施例1相同。
实施例2-14见下表
权利要求
1.一种炉用燃料组合物，包括以下组分(以重量百分比计)地沟油30-50％，废矿物油15-33％，废乙醇和/或废甲醇10-28％，二茂铁0.01-0.03％，添加剂5-10％，添加剂选自丁酯、丁酮、低级醇或其混合物。
2.如权利要求1所述的燃料组合物，其特征在于所述添加剂是由丁酯、丁酮、低级醇组成的混合物，其组成为丁酯1-3％，丁酮2-5％，低级醇2-5％(均以在燃料组合物所占的重量百分比计)。
3.如权利要求1所述的燃料组合物，其特征在于所述丁酯可以选自甲酸丁酯、乙酸丁酯、丙酸丁酯、丁酸丁酯或磷酸三丁酯。
4.如权利要求3所述的燃料组合物，其特征在于所述的丁酯优选为乙酸丁酯。
5.如权利要求1所述的燃料组合物，其特征在于所述低级醇可以选自异丁醇或异丙醇。
6.如权利要求5所述的燃料组合物，其特征在于所述低级醇优选为异丁醇。
7.如权利要求1所述的燃料组合物，其特征在于所述的各组分的重量百分比优选为地沟油35-45％，废矿物油18-28％，废乙醇和/或废甲醇12-24％。二茂铁0.01-0.03％，乙酸丁酯1.2-2.6％，丁酮2.5-4.2％，异丁醇2.5-4.2％。
8.如权利要求1所述的燃料组合物，其特征在于还含有炸骨油0-18％(以重量百分比计)。
9.如权利要求8所述的任一燃料组合物，其特征在于所述的各组分的重量百分比更优选为地沟油38-42％，废矿物油20-25％，废乙醇和/或废甲醇12-20％，炸骨油10-16％，二茂铁0.01-0.03％，乙酸丁酯1.2-2.4％，丁酮2.9-4.2％，异丁醇2.9-4.2％。
10.如权利要求9所述的燃料组合物，其特征在于所述的各组分的重量百分比最优选为地沟油40％，废矿物油22％，废乙醇和/或废甲醇15％，炸骨油13％，二茂铁0.02％，乙酸丁酯1.98％，丁酮4％，异丁醇4％。
全文摘要
本发明涉及炉用燃料组合物。本发明的炉用燃料组合物包括以下组分(以重量百分比计)地沟油30－50％，废矿物油15－33％，废乙醇和/或废甲醇10－28％，二茂铁0.01－0.03％，添加剂5－10％，添加剂选自丁酯、丁酮、低级醇或其组合物。本发明是一种混合均匀、粘稠适中、热值高、污染低、特别适于作为工业和餐饮业的炉用燃料，其综合燃烧性能优于普通柴油。
文档编号C10L1/00GK1524931SQ0314329
公开日2004年9月1日 申请日期2003年9月17日 优先权日2003年9月17日
发明者1王福成, 2李学荣, 3王泽峰 申请人:王福成