乳化燃油技术

---节约燃油，提高效率

 

多年来，空气污染一直是全世界工业化国家共同面临并急于解决的大问题。尤其是空气污染随大气循环已无国界区分，其所造成的臭氧层破坏及温室效应等问题，更是引起世人关注。而80％－90％的空气污染源又来自移动性排放源，也就是指我们日常生活中不可缺少的交通运输工具。车辆的废气排放除了与本身机械性能设计有关，所使用的燃料更是影响车辆废气排放及其日后性能表现的最重要的因素。目前解决这些问题的方法很多，但大部分都可能引发其它的毒害，如净化燃料中的主要化学物质甲基叔丁基醚是被用来减少一氧化碳排放的，但它却污染水源且几乎不能从水中排除，并被证实对人体会造成极强的致癌危险。

今天，让环保专家们费尽心思力求解决的重要问题之一，就是燃油燃烧造成的对大气的污染。而让能源专家们头痛的，则是日益严峻的以燃油为代表的能源危机。在可以预见的将来，人们能够构思和研究的替代能源，几乎都在试验阶段。新一代乳化燃油的诞生使这一问题很好的得以控制和解决。其核心技术是用混合了不同比例水的乳化液以减少燃烧过程中所产生的二氧化氮（NOx）和颗粒物（PM）排放：用作重型和中型柴油发动机使用的乳化柴油；用作工业锅炉使用的乳化重油；用作发电的乳化剩油，乳化燃料具有可靠地稳定性和质量。其主要应用在电厂、金属冶炼、玻璃厂、陶瓷厂、搪瓷厂等工矿企业锅炉、船舶燃烧等行业。

关于乳化燃油技术，就是将柴油、重油、渣油及生物柴油掺入一定量的水和乳化剂通过专用设备分散乳化形成为油包水型（W/O）乳状液体，称为乳化燃油（乳化柴油、乳化重油、乳化渣油及乳化生物柴油）。这种乳化燃油在燃烧过程中，在初次雾化的油滴中含有更小的水滴在高温的作用下发生急剧膨胀,瞬间把油滴爆开,产生“微爆效应”，这就是乳化燃油燃烧过程中出现的所为二次雾化。由于二次雾化产生的油滴更小，比表面积更大，与空气接触混合更均匀，燃烧速度更快，更充分。同时由于燃烧速度加快等原因，使总燃烧温度有所降低而使氮氧化物有较大的减少。所以这种乳化燃油的燃烧比非乳化燃油有着非常大优势，以乳化柴油为例，在柴油内燃机发动机的应用中，可实现节约燃油可达10%～30%，同时还可降低燃烧过程中排放出的氮氧化物达10% ～ 30%，一氧化碳达10%～60%，二氧化碳达1%～3%，颗粒物达60%以上，黑烟可基本消除。如果是重油或渣油燃烧器上的测试这些数据还会高很多，特别是节约燃油方面效果会更好，一般节油都在30%以上。在国内烧重油的工业企业比较多，因为有更好经济性，大多数都改成烧乳化重油，同时因非限容燃烧，它排放的烟气各项指标都有大幅度的改善，特别是黑烟可以基本消除，由于这些有利条件现在已成为政府强制性政策。

 

 

 

产品介绍

1、乳化柴油

乳化柴油("DOE")于所有相关应用中可直接替代柴油，包括压燃式发动机(高、中、低速柴油发动机)、燃气轮机、小型熔炉和锅炉。最基本的运用是用于公路柴油引擎应用方面，如货车和巴士，以及非公路的应用，如固定发电机、建筑机械、拖拉机等。

环境效益

有赖于其独特的燃烧特性，乳化柴油发挥的环境效益远超柴油。视乎发动机的类型、机龄和条件、服务历史、维护、占空比、驱动程序行为和水含量，广泛的测试证明了乳化柴油常见的减排幅度为：

• 氮氧化物 ---  10% 至 30%

• 一氧化碳 ---  10% 至 60%

• 二氧化碳 ---  1%  至 3%

• 颗 粒 物 ---  高达 60%

• 烟       ---  基本上消除

经济效益

• 具竞争力的价格 -- 乳化柴油不单提高制造商/分销商的边际利润，更由于政府的税务优惠或奖励政策，最终用户可以享受到成本上的节约。

• 提高效率 -- 由于影响燃油效率的因素有很多，不能明确声称能将燃料效率提升哪个具体的幅度。虽然已进行的测试、试验证明柴油效率的升幅可高达 10％，但实际结果会因为如发动机的机龄、型号、大小和应用等多个因素而出现差异。

2、乳化生物柴油

乳化生物柴油("EBD")在大多数的柴油和生物柴油应用中可用作直接替代燃料，包括压燃式发动机（高、中、低速柴油发动机）、燃气轮机以及小型熔炉和锅炉。乳化生物柴油的水含量取决于其应用，以及用于与柴油混合的生物柴油的原始分量。然而，水和添加剂的总含量则与乳化柴油技术采用的相似。

生物柴油作为清洁替代燃料由可再生能源中提取而来。是唯一一种完成全面评估并根据美国清洁空气法提交予美国环保局的替代燃料，其相对于传统柴油燃料，具有减排和健康方面的效益。

使用生物柴油可减少对进口石油的依赖，并增加柴油燃料的供应；生物柴油是一种环保的柴油燃料替代品。使用生物柴油可减少一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）和颗粒物等有害物质的排放。

 

经济效益

• 使用生物柴油可减少对进口石油的依赖，并增加柴油燃料的供应。

• 生物柴油是一种环保的柴油燃料替代品。使用生物柴油可减少一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC)和颗粒物等有害物质的排放。

美国环保局进行的一项研究说明了这些趋势（参见右图）。另外，国际汽车工程师学会（SAE）的检测报告和“概念验证“测试证实了乳化后的生物柴油可减少氮氧化物排放量至低于超低硫柴油(ULSD)的基线。

3、乳化重燃料油

重燃料油("HFO")是一种原油精炼过程残渣跟柴油或汽油的典型混合物。那些残渣在常温下为固态，其也称为沥青、焦油、渣油或“塔底产物”，在室温下混合柴油或汽油（切割油）后会产生一种类似糖蜜的液体。重燃料油的一致性高沸点和焦油状特质令它在一般情况下，先要进行加热，才可通过油管或分配到锅炉或其它加热容器中再被燃烧。同样，"HFO"必须通常在加热状态存储。

 

主要用于工业锅炉及其它直接热源应用程序（列如鼓风炉和蒸汽锅炉）。重燃料油也可作为船舶和大型柴油发动机的主要燃料。

水“稀释”重燃料油("HFO")以获得稳定的乳化重燃料油("FOE")，其有以下优点：

• 大型工业锅炉更有效率

• 减少氮氧化物和颗粒物的排放

• 更好的燃烧并提高碳效率

• 由于乳化重燃料油在燃烧中的“清洁剂”特性而减少维护成本和停机时间

 

混浊物质（烟）和颗粒物排放一直是锅炉运营者十分关注的问题，乳化重燃料油("FOE")可有效减少颗粒物排放，并提高燃烧效率，降低浑浊度。如下图 所示，说明冲击板测试中的颗粒物排放情况。必须注意的是，颗粒物密度及大小均下降，显示乳化重燃料油实现二次雾化和较完整的碳燃耗。

乳化重燃料油("FOE")的设计主要实现锅炉效率的提升及基础燃油消耗的减少，也降低锅炉的混

浊度、颗粒物和氮氧化物数量。

4、乳化残余油

精炼厂使用原油作为原料生产不同的产品，如柴油、煤油和飞机燃油。由于一系列原因如高粘度，在精炼过程中产生的“剩余物”不会直接用于燃烧。为创造价值，“剩余物”通常与其它石油副产品如柴油混合来转换成可燃的重燃料油 ("HFO")。通常来说，"HFO" 包含约 35% 的分割物质。(参照下列图表 )

如图 所示，专有技术可用水代替昂贵的轻质分馏油作为" HFO" 中的分割物质。

 

 

 

 

 

 

 

没有添加剂

 

有添加剂

 

产生的“ ROE”是“ HFO ”直接又经济的替代物，而“释放”出的分割物质可以直接在市场上销售，

从而产生持续的经济效益。对于众多小的产油国，又不具备足够的精炼设施，生产" ROE "可以减少或完全减除进口分割物质的需要。进一步说，不同于许多的竞争性产品，" ROE "可以用广范围的石油来源生产。

乳化残余油成本主要是水、化学添加剂和混合器，可以显著地少于传统使用的分割物质。其优势包括：

• 在燃料罐和燃料线上减少的产品热量

• 在乳化程序中可使用“含硫污水”

• 减少灰尘中未燃烧的碳含量

• 减少排放量（颗粒物，一氧化碳，氮氧化物）

5、氧化脱硫

使用乳化剂产生的催化系统利用氧气可以改变特种硫的化学构成，从而显著降低取出硫物质的难度。我们发现利用其领先的乳化技术可以生成必要的环境从而令其乳化剂可以在脱硫化学反应中稳定存在而又能达到理想的乳化分离。能够适应严格的环境保护条例所要求的柴油燃料硫含量从几百PPM减少到小于15PPM。