[其他]释放氢能的催化剂

说明书

本发明是关于一种能利用烃燃料的氢能的物质组成，其制备及使用方法。

硬脂酸锂是众所周知的润滑剂或润滑油改进剂。

现在已发现硬脂酸锂和其他脂溶有机金属锂化合物可用于利用烃燃料的氢能。

本发明一面涉及一种可溶有机金属化合物和一种载体或其稀释剂所组成的释放氢能催化剂。

本发明另一方面涉及上述催化剂的制备方法，此方法包括把一种脂溶有机金属化合物溶解或分散于一种载体或稀释油中。

本发明另一方面涉及上述催化剂的使用方法，这方法是根据燃料的种类和使用的燃烧装置，按特定的催化剂：燃料比例，把催化剂加到烃燃料中。若用于汽油或柴油内燃机，里程由15%增至35%，而用于燃炉或锅炉，燃料效率由20%增至35%。

图1是显示试验的发动机之扭矩和转数的关系曲线。

根据本发明，释放氢能的催化剂包含至少一种脂溶有机金属化合物，其重量百分含量，由10%至90%和一种载体或其稀释剂，其重量百分含量由90%至10%。

脂溶有机金属化合物由一种金属阳离子和一种羧酸阴离子组成，对本发明非常有用。所用的羧酸选自带2至32个碳原子，较好是15至27个，最好是15至18碳原子的饱和或未饱和脂肪酸。这种羧酸的例子有硬脂酸、油酸、棕榈酸。金属阳离子为1至4价。较好的金属有钠、钾、锂、镁、铝和硅。

有机金属锂是最主要和最有效的催化成份，能够在普通的内燃机或燃炉的温度下利用烃燃料的氢原子所产生的大量物理化学能量。理想的有机金属锂有硬脂酸锂、油酸锂、棕榈酸锂。

单独使用有机金属镁，需要非常高的温度和加热率才可成为活性的氢能催化剂。在普通的内燃机或燃炉内单独使用有机金属镁所得的能量较小。但是，若按约1∶2的比例（重量），把有机金属镁加到有机金属锂中，释放的原子氢大大增加，废气中的污染物亦随之减少。这用法的另一个优点是改进烃燃料组分的溶解性和分散性。

有机金属铝没有参予烃燃料的催化反应作用。但当有机金属铝与有机金属锂、有机金属镁混合时（有机金属镁与有机金属锂的重量比例为1∶4），有机金属铝吸收污染物的能力，燃料组分的溶解性和溶混性亦因而增加。

另一种可随意选用的组分是氧化促进剂或助催化剂如脂溶过氧化苯甲酰或金属过氧化物，约占混合物重量的0.1%至12%，最好是1%至3%，以加速混合物成分之间的相互作用，使其活化。

可用于本发明的载体包括脂族烃、环脂族烃、石腊烃、烯烃、芳烃和其他天然油、硅基油或取代硅基合成油，例如蓖麻油、烷基甘醇、四乙基硅烷及其混合物。载体占混合物重量的10%至90%，最好是60%至80%。最理想的芳烃来自环烷基系，较好是占载体重量的0.1%至15%，最好是约5%。

把一种或多种上述有机金属化合物与一种或多种上述载体油经过分散或熔化，然后再搅匀即可制得本发明的混合物。然后将所得的分散液或溶液在下述的特定时间、温度和压力的条件下进行热循环。最后，加以冷却，如有需要，则可加进其他组分，如氧化促进剂。

具体来说，把一种或多种有机金属化合物置于充满惰性气体（如氦）的高压釜中，在温度50°至80°F之间加热熔化，较好为80°至495°F之间，最好为约360°F。在整个制备过程中，压力均保持在1至30个大气压，最好是1至10个大气压。在有机金属化合物熔化后，把温度调至250°至500°F之间，最好在300°至360°F之间，然后加进载体成份，在这温度下搅拌5分钟至12小时，较好为15分钟至6小时，最好为3小时。混合物然后经历2至10次（最好是5次）非强制的热处理循环，接着经历温度在100°至500°F之间的冷却循环，较好为200°至350°F，最好在250°至300°F之间，时间为30分钟至6小时，最好是约2小时。最后，把混合物冷却至室温，并与剩余的组分如金属过氧化物等混和。若温度和压力较高，热循环的时间较长，则所得混合物的粘度较低。

本发明的混合物可在燃料燃烧前或燃烧时与之混合，其含量为燃料重量的0.0001%至10%，较好是0.005%至5%，最好是0.05%至2%。若用于汽油或柴油内燃机，里程由15%增至35%，若用于燃炉或锅炉，燃料效率由20%增至35%。使用含量高于10%的混合物没有显著增加能量利用率。但是，仍可改进混合物的污染控制和节约氧的能力。