乳化燃油技術

---節約燃油，提高效率

 

多年來，空氣污染一直是全世界工業化國家共同面臨並急於解決的大問題。尤其是空氣污染隨大氣循環已無國界區分，其所造成的臭氧層破坏及溫室效應等問題，更是引起世人關注。而80％－90％的空氣污染源又來自移動性排放源，也就是指我們日常生活中不可缺少的交通運輸工具。車輛的廢氣排放除了與本身機械性能設計有關，所使用的燃料更是影響車輛廢氣排放及其日後性能表現的最重要的因素。目前解決這些問題的方法很多，但大部分都可能引發其它的毒害，如淨化燃料中的主要化學物質甲基叔丁基醚是被用來減少一氧化碳排放的，但它卻污染水源且幾乎不能從水中排除，並被証實對人體會造成極強的致癌危險。

今天，讓環保專家們費盡心思力求解決的重要問題之一，就是燃油燃燒造成的對大氣的污染。而讓能源專家們頭痛的，則是日益嚴峻的以燃油為代表的能源危機。在可以預見的將來，人們能夠構思和研究的替代能源，幾乎都在試驗階段。新一代乳化燃油的誕生使這一問題很好的得以控制和解決。其核心技術是用混合了不同比例水的乳化液以減少燃燒過程中所產生的二氧化氮（NOx）和顆粒物（PM）排放：用作重型和中型柴油發動機使用的乳化柴油；用作工業鍋爐使用的乳化重油；用作發電的乳化剩油，乳化燃料具有可靠地穩定性和質量。其主要應用在電廠、金屬冶煉、玻璃廠、陶瓷廠、搪瓷廠等工礦企業鍋爐、船舶燃燒等行業。

關於乳化燃油技術，就是將柴油、重油、渣油及生物柴油摻入一定量的水和乳化劑通過專用設備分散乳化形成為油包水型（W/O）乳狀液體，稱為乳化燃油（乳化柴油、乳化重油、乳化渣油及乳化生物柴油）。這種乳化燃油在燃燒過程中，在初次霧化的油滴中含有更小的水滴在高溫的作用下發生急劇膨脹,瞬間把油滴爆開,產生“微爆效應”，這就是乳化燃油燃燒過程中出現的所為二次霧化。由於二次霧化產生的油滴更小，比表面積更大，與空氣接觸混合更均勻，燃燒速度更快，更充分。同時由於燃燒速度加快等原因，使總燃燒溫度有所降低而使氮氧化物有較大的減少。所以這種乳化燃油的燃燒比非乳化燃油有着非常大優勢，以乳化柴油為例，在柴油內燃機發動機的應用中，可實現節約燃油可達10%～30%，同時還可降低燃燒過程中排放出的氮氧化物達10% ～ 30%，一氧化碳達10%～60%，二氧化碳達1%～3%，顆粒物達60%以上，黑煙可基本消除。如果是重油或渣油燃燒器上的測試這些數據還會高很多，特別是節約燃油方面效果會更好，一般節油都在30%以上。在國內燒重油的工業企業比較多，因為有更好經濟性，大多數都改成燒乳化重油，同時因非限容燃燒，它排放的煙氣各項指標都有大幅度的改善，特別是黑煙可以基本消除，由於這些有利條件現在已成為政府強制性政策。

 

 

 

產品介紹

1、乳化柴油

乳化柴油("DOE")于所有相關應用中可直接替代柴油，包括壓燃式發動機(高、中、低速柴油發動機)、燃氣輪機、小型熔爐和鍋爐。最基本的運用是用於公路柴油引擎應用方面，如貨車和巴士，以及非公路的應用，如固定發電機、建築機械、拖拉機等。

環境效益

有賴於其獨特的燃燒特性，乳化柴油發揮的環境效益遠超柴油。視乎發動機的類型、機齡和條件、服務曆史、維護、占空比、驅動程序行為和水含量，廣氾的測試証明瞭乳化柴油常見的減排幅度為：

• 氮氧化物 ---  10% 至 30%

• 一氧化碳 ---  10% 至 60%

• 二氧化碳 ---  1%  至 3%

• 顆 粒 物 ---  高達 60%

• 煙       ---  基本上消除

經濟效益

• 具競爭力的價格 -- 乳化柴油不單提高製造商/分銷商的邊際利潤，更由於政府的稅務優惠或獎勵政策，最終用戶可以享受到成本上的節約。

• 提高效率 -- 由於影響燃油效率的因素有很多，不能明確聲稱能將燃料效率提升哪個具體的幅度。雖然已進行的測試、試驗証明柴油效率的升幅可高達 10％，但實際結果會因為如發動機的機齡、型號、大小和應用等多個因素而出現差異。

2、乳化生物柴油

乳化生物柴油("EBD")在大多數的柴油和生物柴油應用中可用作直接替代燃料，包括壓燃式發動機（高、中、低速柴油發動機）、燃氣輪機以及小型熔爐和鍋爐。乳化生物柴油的水含量取決于其應用，以及用於與柴油混合的生物柴油的原始分量。然而，水和添加劑的總含量則與乳化柴油技術採用的相似。

生物柴油作為清潔替代燃料由可再生能源中提取而來。是唯一一種完成全面評估並根據美國清潔空氣法提交予美國環保局的替代燃料，其相對於傳統柴油燃料，具有減排和健康方面的效益。

使用生物柴油可減少對進口石油的依賴，並增加柴油燃料的供應；生物柴油是一種環保的柴油燃料替代品。使用生物柴油可減少一氧化碳（CO）、碳氫化合物（HC）和顆粒物等有害物質的排放。

 

經濟效益

• 使用生物柴油可減少對進口石油的依賴，並增加柴油燃料的供應。

• 生物柴油是一種環保的柴油燃料替代品。使用生物柴油可減少一氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)和顆粒物等有害物質的排放。

美國環保局進行的一項研究說明瞭這些趨勢（參見右圖）。另外，國際汽車工程師學會（SAE）的檢測報告和“概念驗証“測試証實了乳化后的生物柴油可減少氮氧化物排放量至低於超低硫柴油(ULSD)的基線。

3、乳化重燃料油

重燃料油("HFO")是一種原油精鍊過程殘渣跟柴油或汽油的典型混合物。那些殘渣在常溫下為固態，其也稱為瀝青、焦油、渣油或“塔底產物”，在室溫下混合柴油或汽油（切割油）后會產生一種類似糖蜜的液體。重燃料油的一致性高沸點和焦油狀特質令它在一般情況下，先要進行加熱，才可通過油管或分配到鍋爐或其它加熱容器中再被燃燒。同樣，"HFO"必須通常在加熱狀態存儲。

 

主要用於工業鍋爐及其它直接熱源應用程序（列如鼓風爐和蒸汽鍋爐）。重燃料油也可作為船舶和大型柴油發動機的主要燃料。

水“稀釋”重燃料油("HFO")以獲得穩定的乳化重燃料油("FOE")，其有以下優點：

• 大型工業鍋爐更有效率

• 減少氮氧化物和顆粒物的排放

• 更好的燃燒並提高碳效率

• 由於乳化重燃料油在燃燒中的“清潔劑”特性而減少維護成本和停機時間

 

混濁物質（煙）和顆粒物排放一直是鍋爐運營者十分關注的問題，乳化重燃料油("FOE")可有效減少顆粒物排放，並提高燃燒效率，降低渾濁度。如下圖 所示，說明衝擊板測試中的顆粒物排放情況。必須注意的是，顆粒物密度及大小均下降，顯示乳化重燃料油實現二次霧化和較完整的碳燃耗。

乳化重燃料油("FOE")的設計主要實現鍋爐效率的提升及基礎燃油消耗的減少，也降低鍋爐的混

濁度、顆粒物和氮氧化物數量。

4、乳化殘餘油

精鍊廠使用原油作為原料生產不同的產品，如柴油、煤油和飛機燃油。由於一系列原因如高粘度，在精鍊過程中產生的“剩餘物”不會直接用於燃燒。為創造價值，“剩餘物”通常與其它石油副產品如柴油混合來轉換成可燃的重燃料油 ("HFO")。通常來說，"HFO" 包含約 35% 的分割物質。(參照下列圖表 )

如圖 所示，專有技術可用水代替昂貴的輕質分餾油作為" HFO" 中的分割物質。

 

 

 

 

 

 

 

沒有添加劑

 

有添加劑

 

產生的“ ROE”是“ HFO ”直接又經濟的替代物，而“釋放”出的分割物質可以直接在市場上銷售，

從而產生持續的經濟效益。對於眾多小的產油國，又不具備足夠的精鍊設施，生產" ROE "可以減少或完全減除進口分割物質的需要。進一步說，不同于許多的競爭性產品，" ROE "可以用廣范圍的石油來源生產。

乳化殘餘油成本主要是水、化學添加劑和混合器，可以顯著地少於傳統使用的分割物質。其優勢包括：

• 在燃料罐和燃料線上減少的產品熱量

• 在乳化程序中可使用“含硫污水”

• 減少灰塵中未燃燒的碳含量

• 減少排放量（顆粒物，一氧化碳，氮氧化物）

5、氧化脫硫

使用乳化劑產生的催化系統利用氧氣可以改變特種硫的化學構成，從而顯著降低取出硫物質的難度。我們發現利用其領先的乳化技術可以生成必要的環境從而令其乳化劑可以在脫硫化學反應中穩定存在而又能達到理想的乳化分離。能夠適應嚴格的環境保護條例所要求的柴油燃料硫含量從几百PPM減少到小於15PPM。