[发明专利]一种内燃机用石油焦浆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油焦浆，更特别地说，是指一种可在内燃机中使用的石油焦浆 及其制备方法。该石油焦浆是将石油提炼过程中的副产品——石油焦粉碎后添加到柴 油中。

背景技术

目前，水煤浆是大家所熟知的一种浆体代油燃料，其组成主要是煤炭(约70％)、 水(约29％)和少量的添加剂(约1％)，在锅炉、炉窑等场合有着广泛的应用。 但由于其灰分较高，在一些要求低灰分的行业还不能进行应用。

而石油焦是一种石油提炼过程中的副产品，其主要成分是碳氢化合物，其发热值 比煤炭还要高，并且具有比煤炭更低的灰分，因此，以石油焦为主体，制备得到的水 焦浆或油焦浆可以替代水煤浆或油煤浆进行应用，并且可以在要求低灰分的行业进行 应用，如玻璃窑、高档瓷砖窑等。

在公开号CN1923982A、公开日2007年3月7日的“一种以石油焦粉为主的 液体燃料及其制备方法”中，该燃料是将一定质量分的石油焦粉、柴油、油浆和分散 剂经混合调匀制得。该燃料是一种适用于工业锅炉用的燃料。

但现有的水焦浆或油焦浆主要是用于燃油锅炉用燃料、熔窑熔制玻璃用燃料等， 还没有能够用于内燃机中。究其原因，主要是因为(1)目前石油焦浆所使用的石油 焦粉粒度大多数在5μm～200μm，粒度较粗，如果用于内燃机中，十分容易堵塞内 燃机雾化喷嘴。(2)由于石油焦的热值为8600千卡/公斤，而柴油的热值为9600 千卡/公斤，石油焦的热值还是低于柴油的热值，因此，添加了石油焦的柴油用于内 燃机中，内燃机的输出功率会有所减小。

发明内容

为了使石油提炼过程中的副产品——石油焦能够具有高副加值的再利用，本发明 提出了一种将石油焦、降粘剂、稳定剂和功率恢复添加剂掺混入柴油中制得可适用于 内燃机使用的石油焦浆。

本发明的一种内燃机用石油焦浆是在100g的石油焦颗粒(0.5～5μm)中加入 100ml～250ml的柴油、0.5ml～2.0ml的降粘剂、0.5ml～2.0ml的稳定剂和 0.05g～1.0g的功率恢复添加剂组成。

本发明是一种内燃机用石油焦浆的制备方法，其包括下列制备过程：

第一步，采用机械粉碎的方式，对炼油厂所产生的石油焦进行粉碎处理，获得粒 度为10μm～100μm的第一级石油焦颗粒；

第二步，采用气流粉碎的方式，将机械粉碎得到的石油焦颗粒进行超细粉碎，获 得0.5μm～5μm的第二级石油焦颗粒；

第三步，将第二级石油焦颗粒与柴油在搅拌速度500～3000r/min下搅拌10～ 45min后，加入降粘剂和稳定剂在搅拌速度500～3000r/min下搅拌10～45min 后，加入功率恢复添加剂在搅拌速度500～3000r/min下搅拌10～45min后，制 得内燃机用石油焦浆；

所述的柴油可以是0号柴油、-10号柴油或者-20号柴油。

所述的降粘剂可以是钛酸酯偶联剂NDZ-401，钛酸酯偶联剂NDZ-102，钛酸 酯偶联剂NDZ-101中的一种。

所述的稳定剂可以是氟表面活性剂JF-2100、氟表面活性剂JF-2400中的一种。

所述的功率恢复添加剂可以是粒径为0.1μm～1μm的铝粉、粒径为0.2μm～ 2μm的硼粉中的一种。

本发明制得的适用于内燃机用的石油焦浆的优点是：

①有效地对石油提炼过程中的副产品——石油焦进行高副加值的再利用。

②减少了内燃机对柴油的消耗。

③本发明制备得到的石油焦浆能够应用于内燃机中，制得的石油焦质量浓度为 35％～50％的石油焦浆在柴油机转速为2600r/min的条件下测得柴油机的输出 功率为6.1Kw～5.73Kw。

④本发明制得的石油焦浆中由于采用超细0.5μm～5μm的石油焦颗粒掺入柴油 中，其在输油管路、以及内燃机的喷嘴中输送时，不会造成堵塞。

⑤本发明制得的石油焦浆静置7天后无沉淀，静置放置30天后有部分石油焦颗粒 形成软团聚而沉淀，但搅拌后可恢复使用。

⑥本发明制得的石油焦浆在内燃机的应用中，由于足够细的石油焦颗粒具有较大的 比表面积，在短时间内就能够完全燃烧，并且通过添加功率恢复添加剂，使得石 油焦浆的热值达到柴油的热值。

附图说明