一种应急柴油发电机专用燃料及其制备方法与流程

本发明属于新型燃料领域，具体提供了一种应急柴油发电机专用燃料及其制备方法。

背景技术：

1、应急柴油发电机组是核电厂、医院的重要应急电源，一般运行规范要求，应急柴油机长期备用，且主油罐燃料容量需要满足柴油机连续运转至少4-7天，这使得主油罐燃料也必须长期处于应急备用存放状态。随着储存时间延长，采用常规燃料会逐渐劣化变质，导致柴油指标超标，不能满足国标的要求。燃料变质会导致滤网压差过大、精密偶件配合失效、运动部件加速磨损，严重时甚至影响柴油机的可靠性和可用性，给柴油机正常运行带来极大的风险。同时燃料长期储存，形成大量油泥，使储油罐有效容量减少，并且在罐底部发生腐蚀，所以储油罐必须定期清洗、检查，不排油情况下，需要在线处理，造成现场安全风险，增加维护保养费用。现有技术中缺乏相应的专用燃料，一般均采用常规柴油代替，因此均存在上述的各种问题。

2、因此能否结合实际需要，提供一种满足应急柴油发电机规范要求的新型燃料成为本领域亟待解决的问题之一。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术存在的不足之处，提供了一种应急柴油发电机专用燃料及其制备方法，其中应急柴油发电机专用燃料由煤直接液化柴油、煤间接液化柴油、煤焦油加氢柴油、柴油抗氧化剂与柴油抗磨剂组成。发明人通过设计燃油组分的组成，利用各组分间的协同作用，开发出的燃料抗氧化性能优异，可以长周期储存。可主要应用于具有应急柴油发电机组的核电与医院领域，解决燃料长期备用储存过程发生老化变质，造成设备损害及燃油处理成本增加的问题。

2、本发明的发明构思是：

3、一种应急柴油发电机专用燃料，包括基础油与添加剂，所述基础油，以体积份计，由以下组分组成：

4、煤间接液化柴油                 25-50份；

5、煤直接液化柴油                 40-60份；

6、煤焦油加氢柴油                 10-15份。

7、发明人之所以选择上述三种燃油组分，是由于其均具有芳烯烃含量低，胶质含量低，不易变质，储存稳定性好的优点。其中煤间接液化柴油十六烷值高，可以调节最终获得的成品油的十六烷值，促使油品中无需添加稳定性差的十六烷值改进剂，但是煤间接液化柴油同时存在样品密度低、冷滤点高的问题，因此发明人又优选采用特定用量的煤焦油加氢柴油来调节油品的密度及冷滤点，其具有密度较高，冷滤点低的优势，可以与煤间接液化柴油优势互补；而煤直接液化柴油密度、十六烷值及冷滤点均比较适中，因此用量在三者中占比稍高，这样可以实现三种组分相互协同，使最终获得的油品满足国标的同时，具有优异的储存稳定性，兼具低温性，可以满足应急柴油发电机长期储存和使用的要求。

8、以上述基础油为基础，发明人又按照基础油的重量，选择性添加了抗磨剂0.02-0.03％和抗氧化剂0.01-0.03％；

9、其中所采用的抗磨剂为脂肪酸酯型抗磨剂，具体是以不饱和脂肪酸含量90％以上的葵花籽油与季戊四醇为原料合成；更具体的制备方案是在装有分水器、冷凝器、温度计和搅拌器的反应器中加入季戊四醇与磷酸三丁酯催化剂，在氮气的保护下加热到80℃；将预热好的葵花籽油逐滴加入到反应器中，滴加完成后，升至210℃进行反应；反应5h后，停止加热，冷却到室温，静置分层，水洗除去未反应完全的多元醇，得到脂肪酸酯型柴油抗磨剂。具体可按照山东化工2016年第45卷腾江波等“季戊四醇油酸酯的合成新工艺研究”中油酸与季戊四醇的合成方法。

10、上述脂肪酸酯型抗磨剂相比市售脂肪酸甘油酯，含有更多的碳碳双键与羟基，可以增加吸附膜分子间的静电引力，提高吸附膜的内聚能，从而增强脂肪酸酯在金属表面所形成的吸附膜的致密性，从而具有更好的润滑性。

11、所采用的抗氧剂选自苯甲醛、单乙醇胺、uv-326的一种或者多种；更优选采用三者的混合物，其质量比为苯甲醛：单乙醇胺：uv-326＝(65-75):(3-5):(20-32)，采用上述组合物时各组分相互协同，可以有效的抑制柴油的氧化，避免氧化变色以及不溶物的产生。

12、上述组成的应急柴油发电机专用燃料，其十六烷值≥53；闪点≥65℃；密度≥0.810g/cm3；实际胶质含量≤15mg/100ml；氧化安定性(以总不溶物计)≤0.8mg/100ml；酸度≤0.8mgkoh/100ml；校正磨痕直径(60℃)≤360μm；总饱和烃含量≥95％，总芳烃含量≤5％。

13、相比与常用的0#车用柴油，上述专用燃料饱和烃含量高，芳烃含量低(0#车用柴油饱和烃70-75％，芳烃含量25-30％)，酸度低(0#车用柴油加注酸型抗磨剂后酸度3-5mgkoh/100ml)，实际胶质含量低(0#车用柴油实际胶质50-80mg/100ml)，因此热稳定性与储存安定性提升比较显著。

14、为了达到上述标准，发明人对于相应原料的选择如下：

15、所述煤间接液化柴油十六烷值≥77；闪点≥70℃；密度0.77-0.79g/cm3；实际胶质含量≤5mg/100ml；氧化安定性(以总不溶物计)≤0.8mg/100ml；酸度≤0.5mgkoh/100ml；总饱和烃含量≥98％；

16、上述标准的煤间接液化柴油十六烷值高，保障应急柴油发电机专用燃料不用加注十六烷值改进剂。一般炼厂常用十六烷值改进剂为硝酸异辛酯，该物质热稳定性差，会加速柴油变质。煤间接液化柴油十六烷值高，低温启动性好，可以保障应急发动机快速启动。同时改柴油饱和烃含量高，实际胶质少，不易氧化变质。

17、所述煤焦油加氢柴油十六烷值≥40；闪点≥65℃；密度0.86-0.88g/cm3；实际胶质含量≤15mg/100ml；氧化安定性(以总不溶物计)≤0.9mg/100ml；酸度≤1.0mgkoh/100ml；总饱和烃含量≥95％；

18、上述煤焦油加氢柴油密度较高，可以调节应急柴油发电机专用燃料的密度，保障发动机雾化效果，同时该柴油实际胶质与氧化安定含量小，具有优异的热稳定性与存储安定性。

19、所述煤直接液化柴油十六烷值≥46；闪点≥65℃；密度0.83-0.85g/cm3；实际胶质含量≤15mg/100ml；氧化安定性(以总不溶物计)≤0.9mg/100ml；酸度≤1.0mgkoh/100ml；总饱和烃含量≥95％；

20、上述煤直接液柴油实际胶质少，氧化安定性好，总饱和烃含量高，芳烃与烯烃含量少，具有优异的热稳定性与存储安定性。

21、发明人选用上述三种柴油作为燃料的主要来源，还考虑到炼厂石油炼制的柴油组分，芳烃与烯烃含量相对较高，同时还含有硫、氮杂原子，储存稳定性较差，容易变色，生成沉淀物；同时炼厂一般会加注硝酸异辛酯型作为十六烷值改进剂来提高十六烷值，在高温见光的条件下，会加速柴油变质。因此发明人没有采用炼厂石油炼制的产品为原料。

22、发明人还提供了上述应急柴油发电机专用燃料的制备方法，具体步骤如下：

23、1)在调和罐中依次按比例打入煤焦油加氢柴油、煤直接液化柴油与煤间接液化柴油；

24、2)按照上述加入的柴油比例打入柴油抗磨剂与抗氧剂；

25、3)开启循环，进行充分混合，即可得到应急柴油发电机专用燃料。

26、与现有技术相比，本发明的优点在于：

27、本发明提供的应急柴油发电机专用燃料，利用煤直接液化柴油、煤间接液化柴油、煤焦油加氢柴油、柴油抗氧化剂与柴油抗磨剂的协同作用，开发出燃料实际胶质含量低、闪点高、酸度低、十六烷值高，饱和烃含量高、氧化安定性好且不含十六烷值改进剂的应急柴油发电机专用燃料，相比市售0号车用柴油，该专用燃料抗氧化性能优异，长期储存过程中变质速度慢，储存周期延长。应用于具有应急柴油发电机组的核电与医院领域，可以减少日常主油罐补充柴油及清洗罐底频率，降低维护保养费用，同时极大降低施工过程的安全风险。