乳化燃料油分析報(bào)告

1、乳化燃料油分析報(bào)告一、什么是乳化燃料油水是極性化合物,石油產(chǎn)品是由非極性化合物烴類(lèi)組成,水和油是不互溶的。要使二者成為混合液，需借助外力或加入表面活性劑，使其中一相液體均勻分散在另一相液體中，成為為相對(duì)穩(wěn)定的混合液，在精細(xì)化學(xué)中，這種混合液稱之為乳化液，由燃料油（煤油、汽油、柴油、重油、渣油）和水組成的乳化液就被稱為乳化燃料。乳化燃料油與通常的乳化液一樣，也分為油包水型（W/O）和水包油型（O/W），在油包水型乳化燃料油中，水是以分散相均勻地懸浮在油中，被稱為分散相或內(nèi)相，燃料油則包在水珠的外層，成為連續(xù)相或外相。我們目前所見(jiàn)的大多數(shù)乳化燃料油都為油包水型乳化燃料。水包油型乳化燃料油正好與油包

2、水型相反，由委內(nèi)瑞拉石油公司開(kāi)發(fā)的奧里油就屬于水包油型乳化燃料油。二、乳化燃料節(jié)能降污原理  乳化燃料燃燒是個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，對(duì)其節(jié)能降污機(jī)理較為成熟的解釋是乳化燃料燃燒中存在的“微爆”現(xiàn)象和水煤氣反應(yīng)，也就是從燃燒的物理過(guò)程和化學(xué)過(guò)程來(lái)解釋。乳化油燃燒過(guò)程的物理作用即所謂“微爆”作用（如下圖所示）。油包水型分子基團(tuán)，油是連續(xù)相，水是分散相。由于油的沸點(diǎn)比水高，受熱后水總是先達(dá)到沸點(diǎn)而蒸發(fā)或沸騰。當(dāng)油滴中的壓力超過(guò)油的表面張力及環(huán)境壓力之和時(shí)，水蒸氣將沖破油膜的阻力使油滴發(fā)生爆炸，形成更細(xì)小的油滴，這就是所說(shuō)的微爆或稱二次霧化。爆炸后的細(xì)小油滴與空氣更加充分混合，油液燃燒的更完全，使內(nèi)燃

3、機(jī)或油爐達(dá)到節(jié)能之效果?；瘜W(xué)作用即水煤氣反應(yīng)。在高溫條件下，部分水分子與未完全燃燒的熾熱的炭粒發(fā)生水煤氣反應(yīng)，形成可燃性氣體，反應(yīng)式如下：C+H2OCO+H2C+2H2OCO2+2H2CO+H2OCO2+H22H2+O22H2O 上述這些反應(yīng)，減少了火焰中的炭粒，提高了油的燃燒程度，改善了燃燒狀況，提高了油的燃燒效率。在缺氧條件下，燃料中由于高溫裂解產(chǎn)生的碳粒子，能與水蒸氣反應(yīng)生成CO和H2，使碳粒子能充分燃燒，提高了燃燒率，降低了排煙中的煙塵含量，另一方面由于乳化水的蒸發(fā)作用，均衡了燃燒時(shí)的溫度場(chǎng)， 從而抑制了 NOx的形成。通過(guò)上述的微爆及水煤氣反應(yīng)，乳化油燃料可獲得減輕大氣污染和節(jié)約能源

4、的雙重效果。三、乳化燃料有生產(chǎn)生產(chǎn)乳化燃料時(shí)，需對(duì)乳化體系提供能量，一方面形成體系界面需要增加界面能，另一方面產(chǎn)生界面時(shí)由于內(nèi)摩擦也要消耗一部分能量，乳化液需適當(dāng)?shù)娜榛O(shè)備，輸入機(jī)械功將其中的一種液體分散。乳化液屬于熱力學(xué)不穩(wěn)定體系,在外力場(chǎng)(重力等)的作用下,乳化液滴逐漸分層,其分層速度與液滴的半徑成平方關(guān)系,乳化燃料發(fā)生分層后不但不起到節(jié)能降污作用,嚴(yán)重的會(huì)造成燃燒中斷。這就得選擇適當(dāng)?shù)娜榛O(shè)備，將乳化油內(nèi)相分散到適宜的粒徑，以使乳化液達(dá)到使用要求的相對(duì)穩(wěn)定期。一般來(lái)說(shuō)生產(chǎn)乳化燃料的工藝都較為簡(jiǎn)單，如下圖所示：目前乳化機(jī)根據(jù)其乳化機(jī)理及操作性能可分為下面幾大類(lèi)：1.機(jī)械攪拌;2.管流;3.

5、射流;4.轉(zhuǎn)子-定子均質(zhì)器;5.膠體磨;6.高壓均質(zhì)器;7.超聲波乳化器。對(duì)設(shè)備的選擇一般依據(jù)下面三項(xiàng)原則：1.乳化生產(chǎn)效果要達(dá)到工藝要求;2.乳化設(shè)備能耗要低;3.乳化設(shè)備投資成本要合理。四、乳化劑乳化燃料油體系不穩(wěn)定的主要原因是水油不相溶,他們各自的表面張力組成交界處的界面張力，界面張力使油水界面液相逐漸收縮,最后導(dǎo)致各自凝聚分離。乳化劑是一種表面活性劑，其主要作用是降低界面張力。具備乳化作用的表面活性劑，在化學(xué)結(jié)構(gòu)上一般都由極性基和非極性基構(gòu)成（如下圖所示），極性基易溶于水具有親水性質(zhì)，故叫做親水基，非極性基易溶于油，故叫做親油基，在油-水體系中加入乳化劑后，親水基溶于水中，親油基溶于油

6、中，這樣就在油-水兩相之間形成一層致密的界面膜，降低了界面張力，同時(shí)對(duì)液滴起保護(hù)作用。另一方面，由于吸附和摩擦等作用使得液滴帶電，帶電液滴在界面的兩側(cè)形成雙電層結(jié)構(gòu)，由于雙電層的排斥作用使得液滴難以聚集，從而提高了乳化液的穩(wěn)定性。表面活性劑數(shù)量非常多，但總體上按如下形式分類(lèi)：目前燃料油乳化劑中較多的是采用陰離子型、陽(yáng)離子型、非離子型表面活性劑等幾種不同活性的表面活性劑進(jìn)行復(fù)配使用，以達(dá)到較理想的穩(wěn)定效果。復(fù)合乳化劑選擇一般以表面活性劑的親水親油平衡值HLB作為參考值，其計(jì)算式為： 復(fù)合乳化劑HLB值=（A乳化劑HLB值×重量%）+（B乳化劑HLB值×重量%）+（C乳化劑HL

7、B值×重量%）+.    比如油包水型乳化液所需乳化劑HLB值一般在36之間,則復(fù)配該型乳化劑時(shí)就可以依照這個(gè)參數(shù)來(lái)配置,應(yīng)該說(shuō)明得是,汽油、柴油、重油、渣油配置乳化油時(shí),他們所用的乳化劑HLB值是不相同的,這都得在試驗(yàn)中去具體調(diào)配。五、市場(chǎng)信息煉鋼產(chǎn)、發(fā)電廠、窯爐等企業(yè)對(duì)燃料油的考核指標(biāo)主要是：灰分、硫含量和發(fā)熱量。常規(guī)的重油調(diào)和的燃料油因?yàn)r青質(zhì)和膠質(zhì)含量較高，在燃燒器中燃燒難以充分霧化，并出現(xiàn)黑煙、煙垢和結(jié)焦等狀況，導(dǎo)致燃燒效率低，造成大量的燃料浪費(fèi)。而乳化燃料油由于“二次霧化”燃燒充分，殘纖維顆粒在燃燒器內(nèi)基本燃燒殆盡，不僅可以減少煙氣的

8、排放。乳化燃料油適用于各類(lèi)蒸氣鍋爐、冶金加熱爐、陶瓷窯爐等設(shè)備。1、經(jīng)濟(jì)效益（使用乳化燃料油的企業(yè)）重油在爐膛中燃燒由于有個(gè)別大的顆粒存在，沒(méi)有足夠的時(shí)間使其完全燃燒，致使其碳化或變成油氣逸出。乳化重油由于微爆能夠二次粉碎油滴，使其完全燃燒。這就能夠減少排到大氣黑煙和油氣，這就節(jié)約能源又不污染環(huán)境。乳化重油在生產(chǎn)中，加水11%,，加乳化劑0.2%。經(jīng)過(guò)機(jī)械預(yù)混，再經(jīng)細(xì)化處理，使水的顆粒在1左右，由于乳化劑選擇耐高溫水溶性乳化劑，使乳狀液熱穩(wěn)定性更好，存放時(shí)間可達(dá)一年。使用費(fèi)用降低.在使用中乳化重油消耗量，基本上和原重油相當(dāng)。就是說(shuō)乳化重油的節(jié)油為10%左右。因缺乏市場(chǎng)信息，無(wú)法準(zhǔn)確獲得重油乳化

9、燃料油的市場(chǎng)價(jià)格，加上未實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證我廠渣油調(diào)和乳化燃料油的最佳工藝，無(wú)法進(jìn)行利潤(rùn)核算。后期還需與使用企業(yè)溝通交流多獲取市場(chǎng)信息。2、市場(chǎng)應(yīng)用（1）瓦房店玻璃制品廠的燃油玻璃池爐在1988年燃燒重油乳化燃料油，取得較好的節(jié)油效果；（2）北滿特殊鋼股份有限公司軋鋼分廠，軋鋼加熱爐采用乳化燃料油，摻水乳化后的重油大大改善了油的霧化質(zhì)量，使之充分燃燒，減少了燃燒后的廢氣量和熱量損失，達(dá)到了節(jié)能目的。（3）硫化鎳精礦焙燒回轉(zhuǎn)窯由于工藝條件欠缺，滿足不了熱工經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求，燃燒效果差，能耗高，污染嚴(yán)重。乳化燃料油技術(shù)在各種爐窯上得到了廣泛的應(yīng)用，并在節(jié)能和環(huán)保方面取得了良好效果。（4）天津軋鋼行業(yè)的均熱爐上燃燒乳化燃料油