[发明专利]一种多元混合的类液体燃料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种多元混合的类液体燃料，其包括如下重量百分比的组分：A、液体燃料，25‑90％；B、含碳‑氢的可燃物颗粒，5‑55％；C、水，0.5‑20％。所述含碳‑氢的可燃物颗粒是以碳质材料源经过微矿分离技术分离得到。本发明首次实现了在液体燃料中加入水和含碳‑氢的可燃物颗粒，得到的类液体燃料固含量可以达到55wt％，且其流动性几乎不受影响，仍能在工业锅炉或内燃机中作为燃料使用，无需对其结构和辅助设备进行改造。本发明得到的含碳‑氢的可燃物颗粒，可直接添加于类液体燃料中，不需要对含碳‑氢的可燃物颗粒进行干燥，避免了可燃物颗粒干燥过程中团聚而不得不再次机械分散打散的过程，工艺过程更加简便。

技术领域

本发明属于液体燃料领域，具体涉及一种多元混合的类液体燃料及其制备方法。

背景技术

液体燃料是各种锅炉(包括热电厂、化工厂、供暖企业的各种工业锅炉)、内燃机(包括车用内燃机、船用内燃机和航空推进器)的主要燃料来源。人们希望提高这些燃料的能量密度，以便提高发热或做功效率，提高运输工具的单位燃料储箱所对应的航行里程，以及减少单位热值下的燃料运输成本。

现有的提高液体燃料和气体燃料的能量密度的办法包括使用具有更高密度或者更高单位发热量的燃料，但燃料的密度和单位发热量的提高受制于燃料本身化学性质的束缚，是有其极限的。

一种提高液体燃料的能量密度的方法是向其中加入诸如超细铝粉之类的高能固体材料或者高能量固体碳质材料颗粒，但是前者存在问题是超细铝粉价格昂贵且容易自燃或爆炸，并不安全，因此仅适合应用于成本不敏感型的军工领域或者航空航天燃料领域，而不适合更为广阔的民用工业领域；后者存在的问题是：在液体燃料中加入高能量固体碳质材料颗粒后，液体燃料的粘度明显增加，液体燃料中固体颗粒含量的增加会导致液体燃料发生流动性突变，从粘度较低的流体变为粘度较高的胶稠状流体，失去流动性，没有办法再用于工业锅炉或内燃机中使用。

因此，人们希望有更好的办法得到高密度、高热值、粘度低、流动性好的液体燃料。

为了解决以上问题，提出本发明。

发明内容

本发明第一方面提供一种多元混合的类液体燃料，所述多元指三种及三种以上组分，其包括如下重量百分比的组分：

A、液体燃料，25％-90％；

B、含碳-氢的可燃物颗粒，5-55％；

C、水，0.5％-20％。

优选地，所述含碳-氢的可燃物颗粒的粒径优选小于400微米，更优选小于300微米，还更优选小于200微米，进一步优选小于100微米，仍进一步优选小于50微米，最优选小于5微米。

优选地，所述多元混合的类液体燃料还包括分散剂，所述分散剂为具有亲水基团和疏水基团的表面活性分子，选自松醇油、樟脑油、酚酸混合脂肪醇、异构己醇、辛醇、醚醇或酯类物质；所述分散剂的添加量为所述含碳-氢的可燃物颗粒的0.1～5wt％。分散剂的作用在于通过改进所述含碳-氢的可燃物颗粒与液体燃料中的表面性质而改善前者在后者中的悬浮稳定性。

优选地，所述液体燃料选自烃类燃料、醇类燃料、醚类燃料或肼类燃料。其中所述烃类燃料包括汽油、柴油、煤油、重质油、渣油等常规石油基燃料，也包括高密度喷气燃料例如各种双环、螺环等具有分子内张力的烃类燃料等。所述醇类燃料包括甲醇、乙醇等。所述醚类燃料包括甲醚、乙醚、乙二醇单甲醚等醚类燃料。所述肼类燃料包括肼、二甲肼等燃料。其中所述柴油优选为船用柴油，所述重质油和渣油是石油炼化行业中生产的低端燃料油，通常可用于常规锅炉中作为燃料使用。炉用甲醇燃料是以甲醇为主，混合烃类、高碳醇类等组分调和成的供锅炉燃烧器使用的液体燃料。

本发明第二方面提供一种本发明第一方面所述的类液体燃料的制备方法，所述方法包括以下步骤：