乳化柴油的缺点和柴油的危险性
柴油掺混生物柴油的乳化油对柴油机性能的影响
第 ３期 ２０ 年 ６ Ｏ６ 月
内燃 机
Ｉ ｔ ａ Ｃ ｍｂ ｓ ｏ ｎ ｉｅ ｎｅ ｌ ｏ ｕ ｔ ｎ Ｅ ｇｎ ｓ ｍ ｉ
ＮＯ． ３
Ｊｎ．０６ ｕ ２ｏ
檗油掺混生物紫油的乳化油对紫油机性能的黪婀
龚景 松 。 王 超， 张 波， 傅维 标
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ｐ ｏｅ ｔ ｎ． ｒｔｃｉ ｏ
ｏ ｅｃｍｅ ｈｃ ｌｏ ｔｉ ）ｉ ｒｅ ｏｏ ｃ ｏｉｌｂ・ ｆｓａ ｄ１ ｎ ｆｓｉ ｎ ｉ ｎ ｎａ ｖｒｏ ，ｗ ｉｈｗ １ ｂａｎ１ ｔ ｃｎ ｍｉ，ｓｃａ ｔ ｅ ｔ ｎ ｅ ｅ ｔ ｅ ｖｒ ｍｅ ｔｌ ｉ ｃｅ ｎｔ ） ｉ ｎ ｏ
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等 ）新 能源 （ 、 可再 生能 源 ， 太 阳能 、 如 水能 等 ） 的开 发
效率高 、 未燃 碳 氢 化合 物 、Ｏ排 放低 的 特 点 。但 是 Ｃ 柴 油机 的 氮 氧 化 物 和颗 粒 物 （ 要 是 碳 烟 ） 放 很 主 排
乳化柴油配制技术
乳化柴油配制技术
乳化柴油是我国最新科研成果，是目前柴油汽车和拖拉机的理想燃料。
这不仅成本低，而且对机器的磨损和对环境污染均低于0号柴油，使机器噪音小，运转积炭少，在一般情况下，机器容易起动，其性能近似0号柴油。
一、生产配制顺序：
蒸馏水→溶化剂→搅拌→原柴油→成品。
二、使用工具和配制方法：
1、油桶、量杯(或用天平也可)。
2、以配制1000单位重量(需原柴油700单位重量；蒸馏水300单位重量；十二醇硫酸钠(溶化剂)50单位重量。
溶化剂也可用海鸥洗涤剂代替。
3、配制要求准确：以配制1000单位重量为例，先将300单位重量蒸馏水倒入盛器内，加入50单位重量的溶化剂后
并充分搅拌均匀。
再把原柴油700单位重量加入该溶液中并迅速搅拌均匀，得出颜色为乳白色液体
，把该液体放置几分钟后，如无沉淀即可使用。
如出现沉淀可适量加一点溶化剂，以致不再
出现分层现象即可使用。
原料的要求：
1、溶化剂最好使用日用化工厂生产的洗涤剂。
2、蒸馏水必须纯净，蒸馏水可采用土法提炼以降低成本。
3、原柴油需用0号柴油。
(此资料仅供参考)。
乳化柴油
乳化柴油柴油乳化剂是基于多分子吸附膜理论，该理论是由乳化剂与分散相共同形成的强穿透性复合物构成，膜厚、强度大、难破乳、阻止聚结。
乳化柴油特点如下：1乳化柴油的主要结构在乳化剂的作用下，使水在短时间内发生质的变化，经专业乳化机械的处理，水即形成微小颗粒，周边被油包围形成油包水的大分子结构，得到与柴油原色相近的新型燃料——乳化柴油。
二、乳化柴油的燃烧原理乳化柴油是在乳化剂的作用下形成油包水的结构，而水是不可燃烧的，但水又是由H和O组成这两个成分中H可燃烧，O又是助燃的，怎样能使水中的这两个成分各发挥其性能呢？乳化柴油较好的解决了这个问题，这就是：1、微爆作用因为乳化柴油是以油包水的状态存在的，由于水和柴油的沸点不同(水100℃、油200-350℃)，当乳化柴油燃烧时，每一个包裹水珠的油珠在高温的燃烧室中，水先于柴油汽化，这一过程使包含水珠外面的油膜炸裂成无数的小片，这样的每一下片由于自身的表面张力，将重新形成小细珠。
这种微爆现象的存在，使每一个小油珠进行了两次雾化，柴油与助燃空气的接触面也自然成比例增长，分散更好，混合更加均匀，燃烧更加充分，从而减少或消除了原有的不完全燃烧问题从而达到提高燃烧效率的功效。
２、加速燃烧反应油的燃烧过程主要是其中的C—C键和C—H与O2的反应，碳氢元素是否完全燃烧取决于燃烧接触面和O2、OH等活性物质的含量。
在乳化柴油的燃烧过程中，水参与了燃烧，会发生一系列的附加化学反应，水是非能源物质，最后还是以水（水蒸气）的形式排出，并没有热量的放出，但是在高温反应中，水产生了H、O 和OH等原子或自由基。
这些活性物质极大地活化了整个油料的燃烧过程，使生成的一氧化碳尽可能完全燃烧。
此外还可加入水裂解催化剂促使H、O和OH等原子或自由基的生成，水煤气反应还加速了燃油裂解所形成的焦炭的进一步燃烧，从而抑制了烟尘的生成。
使燃烧更充分、更完全，从而达到提高燃烧效率和热效率的目的，降低了油耗率。
乳化柴油的探讨
合 开发 的 Ｐ ｒ Ｏ ｕｉ ｘ乳 化 柴 油 都 是 在 用 的 乳 化 产 Ｎ
品 。美 国清 洁燃 料 技 术 有 限 公 司 开 发 的 Ａ一５ ５ 清 洁乳 化柴 油产 品则 是 较 为 著 名 的 品牌 ， 品 远 产
象）生成二次雾化 ， ， 使得乳化 柴油二次微粒 化， 微 小 油粒 与空气 接 触 的表 面积 大 大 增 加 ， 高 了 提
我 国科 技 工 作 人 员 已研 制 出 Ｚ ＷＺ一６ １ ， ０ ２ Ｃ Ｆ—Ａ， Ｚ 混合型 ８ １ Ｈ ０ ， Ｑ型 ，Ｇ Ｚ Ｈ一９ Ａ 型等乳 化 ２ 剂产 品并 已在 部分 地 区试 点 推 广 。１ ８ ９ ８年 ， 宏 盛 至 以及 国外 的有 关 科 研 机 构 开 始 研 究 乳 化 油 喷
乳化 柴油 研 究状 况 节能 环保
状 。指 出 了乳化 柴 油具有 燃烧 性 能好 、 节能 、 环保等优 点 ， 为 具有 广 阔的应 用前景 。 认
中 图分类 号 ： Ｅ ９ Ｔ ０
Ｕ ， ‘ ０ 、 刖 舌 ● 一 ‘０
文献 标识 码 ： Ａ 年 ， 国艾 尔 夫石 油 公 司在 低 速 柴 油机 燃 用 重 油 法 时掺 水取 得 了成 功 。随着对乳 化理 论 的不断 研究
介 质 中传 递 时所 携 带 的 能量 ， 油 水 界 面上 产 生 在 强 烈 的冲击 和空化 现象 ， 水 分裂 成小 滴 ， 使 均匀 地
分 散在 油相 中。
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具 有环 保 、 能等 优点 ， 节 与纯 柴油 有 同样 物理 化学
性 能 的特 点 ， 决 了 以往 柴 油乳 化 技术 存 在 的油 解
乳化柴油的应用研究
２ ７ 第３卷） 期 ０ 年（ ６ 第１ ０
工盐科技
子 伯 蒜 妯 的 应 用嘶 琵 ｕ
胡 涛 彭喜花， 卫刚， 杜 冷 炎
（ 淮阴工学院 生化 系， 江苏 淮安 ２３０ ） ２０ １
合器和动态混合器两种 。周树青采用 自行研制 的 Ｚ 一 Ｙ ３型乳化装 置， 合成 了乳化柴 油 ， 各项指标均达到了 国家标准 。在线乳化（ 随 机乳化） 的乳化工艺虽然简单 ， 但对 内燃机 的要求较 高。在乳化柴 油 的加工 、 转移 、 应用等过程中 ， 会发生金属腐蚀 。目前国 内已研 制 出多种防锈乳化油 。王恩锋等选用石油磺酸钡 、 十二烯 基丁二 随着 我国工农业 、 通运输业的飞速发展 ， 交 对柴 油 的需求 日 酸作为防锈剂 ， 单油酸三乙醇胺作为乳化剂研制 出了一种防锈 期 益增 大， 许多地 区加油站出现了柴油短缺 。柴油燃 烧后 微粒排放 长 ， 无毒无味稳定性好 的防锈乳 化油 ， 可以明显减少对乳化设 备 是汽油的 ３ ～ ０倍 ， ０７ 而且氮氧化物排放量也较 高。乳化 柴油作为 以及柴油机的腐蚀 。 种代用燃料技术 ， 既可 以减少燃料消耗又可 以控制排放 ， 在节 油和改善环境污染 中已显示 出其优越性 。 许多国家正在研究柴油 ３ 乳化 柴 油的应 用研 究 乳化技术 ， 美国、 日本和欧洲十多年前以进入实用 阶段 ， 我国也开 ３１ 统 乳 化 柴 油 ．传 始着 手研究这一课 题， 并已取得 了较大进 展。 传统乳 柴油在生产应 用中存在保存期短 、乳化设备 昂贵 、 乳 化剂成本 高及与纯柴油无法混合等缺点 。 而且传统乳化柴油颗粒 １ 乳化 柴油 的节能 降污 机理 较大 ， 是热力学不稳定体 系 ， 容易破乳 和分层 。要延 长其稳定 时 乳化柴油通常是将水通过乳化剂 和乳化设备 ， 按一定 比例掺 间 ， 就要增加乳化剂用量 ， 而乳化剂价格通常 比较 昂贵 ， 就造成 这 配到柴油 中形成 的油包 （ ｏ） ｗ／ 水微粒。也有利用醇或脂与柴油混 乳化柴 油的成本提高 ， 降低 了乳化柴油 的实用价值。 合乳化或水 、 、 醇 柴油等共同乳化。 现就油水乳化 的节能降污机理 ３２微 乳 化 柴 油 ． 进行分析 。随着燃烧过程 的不断进行 ，Ｗ／ ” “ Ｏ 中的水不 断膨胀 ， 燃 微乳液 是 由油 、 、 水 表面活性 剂组成 ， 乳液 的分散 相非 常 微 烧后 期 ， 由于油膜蒸发迅 速及 水珠“ 微爆 ” 的产生 ， 引起了燃油 的 小 ， 因此大大提高了乳液 的稳定时间。 通过添加稳定剂 （ 如亚甲基 二次雾化 ， 柴油与助燃 空气 的接触面积增 大 ， 混合更加充分均匀 ， 纤 维素钠 、 甲基纤 维素 ）稳定时间可达 ６个月左右 。微乳化柴 油 ， 保证 了较高的燃烧效率 ， 因此达到了节能 的效果。 另外 ， 在高温缺 与传统乳化柴油相 比， 具有制备简单、 稳定性高 、 黏度 不会 明显增 氧区， 水蒸气将火焰与油滴 隔开 ， 阻止 了燃料 的脱氢反应 ， 也可有 大及储备 时间长等优点。 效减少碳烟的排放 ， 因而起到 了降污的作用 。 刘永启 研制 的 Ｓ 一 Ｇ ２乳化 剂是一种适 合于柴 油一 甲醇—水 黄宏等用 自行研制 的乳化柴油做 了节能和环保的检测 ， 与纯 复合乳化 的高效乳化剂。可稳定 ３ ５～５ ０天 ， 在此基础上 ， 谢洁根 柴油相 比， 百公里节油率达 ２ ％， ０ 烟尘排放 浓度 降低 了 ７％，Ｏ 据乳化 和微乳化理论选择油酸作为表面活性剂 ， ６ Ｓ２ 研制 了多种配 比 排放浓度降低 了 ４ ％， ０ 并且点火好 ， 热量足。 的柴油 一甲醇微乳化燃料 。 微乳化柴油在实 际应用中与柴油具有 相近的发动机动力性 和热 效率 ，碳 烟排放 比燃用柴油 时明显降
乳化柴油的研究进展
国 内外 对 于乳化 燃 料 的研 究 已经 有很 久 的历
史 。燃油的乳化包括汽油 、 柴油和燃料油 （ 重油） 的乳化 。乳化汽油稳定性差 的问题难于解决 ， 重
油 的乳 化在 上 世 纪 ８ ０年 代 已经 成 功 开 发 。 内燃
机燃油掺水始于 １１ ９３年英 国剑桥大学的 Ｈ ｐｉ ｏｋ － ｎ ｓｎ ｏ 教授 ， 目的是为 内燃机 内部冷却及 消除汽 其 油机爆燃。１２ ９７年英 国首次利用超声 波支撑 了 汽油掺水乳状液 。１２ 年前 苏联 Ｔ Ｍ格利格兰 ９８ ．
此 可 以看 出 ， 化 燃 料 对 柴 油 机 的 氮 氧 化 物 以 乳
ห้องสมุดไป่ตู้
用研究也做 了大量工作。二 战期间 ， 欧美 国家曾
及 颗粒排放物 的控制 非常有 效 ， 有 良好 的排 具 放 特性 。
研 究 表 明 ， 化 柴 油 在 掺 水 量 不 超 过 １％ 、 乳 ５ 燃 油分 配 系统 和 发 动 机不 做 任 何 改 装 的情 况 下 ，
维普资讯
第１ ７卷 总第 ８ 期 １ ２０ ０ ７年 第 ２期
润 滑油 与燃 料
Ｌｕｂ ｅｓ ＆ Ｆｕｅｌ ｓ
专 论与述 Ｓｙ ｕ 综 ｒ ｖ ｅ
乳 化 柴 油 的 研 究 进 展
王 永 红
（ 中国石油 兰州润滑油研究开发 中心 ， 甘肃 摘 要 兰州 ７ ０６ ） ３ ０ ０
相 的 稳 定 时 间 短 （ 超 过 ３个 月 ） 难 于 实 用 不 ，
法 国 埃 尔 夫 石 油 公 司 生 产 ， 册 商 标 为 注
含 水 燃 烧 技 术 的 发 展 。在 １ ８ ９ １年 国 际 燃 烧 协
剂技 术 和生 产技 术 上 打 下 了一 定 的基 础 ， 是 乳 但
柴油安全性分析及对策
柴油安全性分析及对策
柴油作为一种重要的能源，广泛应用于交通运输、农业生产和
工业制造等领域。
然而，柴油的安全性问题一直备受关注。
本文就
柴油安全性进行分析，并提出对策。
柴油存在的安全隐患主要有以下几个方面：
1. 火灾与爆炸：柴油具有较低的闪点和爆炸界限，一旦柴油泄漏，很容易引发火灾或爆炸，造成人员伤亡和财产损失。
2. 毒性：柴油中含有若干种有毒物质，如苯、苯乙烯等，长期
暴露于这些物质中对人体健康造成不利影响。
3. 柴油储存：如果柴油长时间储存，容易受到污染、氧化和杂
质沉淀等因素的影响，从而降低燃料品质和加速设备损坏。
对于柴油安全性问题，应采取以下对策：
1. 严格控制柴油的贮存与使用。
在柴油贮存和使用中应注意安
全问题，定期检查柴油贮存设施、加油口和接口密封等因素。
2. 安全防范措施。
在使用柴油的过程中应注意防火和预防爆炸，室内氧气密度应不少于18%且不超过22%，通风应良好。
对于易发生
爆炸的场所，安全措施应考虑更加周全。
3. 推广环保型柴油。
使用低污染、低毒性的环保型柴油，可有
效降低对环境和人体的危害。
4. 安全教育和培训。
对柴油的安全性问题进行培训，提高员工
的安全意识和应急处理能力，确保在发生安全事故时可以及时有效
地处理。
综上所述，保障柴油的安全性是非常重要的。
我们应该采取科
学有效的措施来保障柴油的贮存与使用安全，确保柴油的良好品质，最大限度地减少柴油带来的可能的风险和危害。
乳化柴油的性能研究与特点分析
and emulsion
运动粘度/（mm2·s-1） 密度/（kg·L-1） 热值/（MJ·kg-1）
0# 柴 油
3.90
0.841
45
乳化柴油
3.92
0 引言
随着能源消耗的不断加剧以及环境保护法规的日 益严格， 汽车改用柴油机正呈现出不可抗拒的趋势。 柴油机具有较好的可靠性、耐久性以及燃油经济性，在 欧洲能源危机相对严重的国家，“汽改柴” （车辆由汽 油发动机改用柴油发动机） 已经取得了很大进展 [1]。 柴油被广泛用作车用燃料， 但燃用柴油的尾气排放比 较高， 与环境保护的主题相违背。 同时国内汽柴比例 失调， 柴油供应不足， 造成 “柴油荒”， 也成为柴油 推广使用的屏障。 因此如何改善柴油的尾气排放， 并 提升经济性， 成为推广柴油亟需解决的问题。
司所生产的4100QBZL增 压 中 柴 油 机 ， 达 到 欧Ⅱ排 放 标准， 其主要参数见表1。
表 1 柴油机主要参数 Tab.1 Major parameters of the diesel
型号 缸 径 /mm 行 程 /mm 气缸数 燃烧室型式 活 塞 总 排 量 /L 压缩比 标 定 功 率 /kW 最 大 平 均 有 效 压 力 /MPa 供 油 提 前 角 /°CA
4100QBZL 100 105 4
直喷ω型燃烧室 3.298 17.5
70/3200 0.93/2200~2400
14±2
1.2 发动机试验测试系统 本次试验所采用的发动机测试系统由测控系统、
收稿日期： 2013年10月28日 修回日期： 2014年3月17日 *基金项目： 山西省科技重大专项 (20111101035) 第一作者： 曹贻森， 男， 1989年生， 山东烟台人， 硕士研究生； 研究方向为车用清洁代用燃料。 E-mail: caoys.1989@ 通讯作者： 王铁， 男， 1957年生， 山西阳泉人， 教授， 博导； 研究方向为清洁燃料发动机。 E-mail: wangtie57@
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乳化柴油的缺点和柴油的危险性
乳化柴油的优点有很多，但是却没有得到广泛的推广，是因为乳化柴油还存在许多缺点，然而柴油又存在不可忽略的危险性，一般乳化燃料的油水分离时间为7-15天，由于保存时间短，因而作为商品周转使用时有一定困难；
3.生产设备造价昂贵。
乳化燃料的设备多采用高速搅拌或超声波乳化装置，设备价格昂贵，投资大而且操作复杂，一旦损坏，很难维修；
4.节油不省钱。
由于所用乳化剂的成本高，生产的乳化燃料成本较高，因此虽有一定的节油效果，但节油不省钱，直接经济效益不大。
二、柴油燃烧、爆炸的危险性
１.柴油的易燃性。
物质的燃烧性是由其闪点、燃点、自燃点来衡量的，闪点是衡量火灾危险性的重要依据。
液体燃料的危险等级
是根据闪电来划分的。
油品的闪点愈高，火灾危险性愈小；油品的闪点愈低，火灾危险性愈大。
汽油、煤油、柴油的闪点都在120℃以下，润滑油类的闪点一般在210℃因此，汽油的火灾危险性最大。
依照我国石油产品技术标准，炼油厂生产的柴油的闪点应不低于45°c，通常在60°c--120°c之间。
-35号柴油的闪点为50℃左右，正常情况下环境温度可能达到或接近此温度，所以，火灾危险性较大，油库设计规范在油品火灾危险性分类时，把-35号柴油划为乙级。
其它轻柴油和重柴油闪点在60～120℃之间，环境温度通常不可能达到，不易着火，火灾危险性分类把它们划分为丙级a类。
但是，必须注意，如果这类柴油因为某种原因被加热、或其附近有高热辐射的火源时，则可能存在被点燃引起火灾的危险性。
２.柴油的易爆性。
爆炸性，是物质发生非常迅速的物理或化学变化的一种形式。
油品爆炸的危险性通常用爆炸极限表示。
油气与空气混合，其浓度达到一定的混合比范围，遇一定能量的点火源时，即可发生爆炸。
发生爆炸的最低油气混合比称为爆炸下限；发生爆炸的最高油气混合比称为爆炸上限。
如柴油的爆炸下限是混合气体中油气体积含量为0.6%，爆炸上限为6.5%。
柴油蒸气在空气中的含量在上述范围内，遇到大于或等于0.2mj的点火能量时，则发生爆炸。
如果混合气体浓度超出上述范围时，遇点火源则不爆炸。
但在通常的储运条件下，油气很难达到与空气均匀混合，在爆炸极限外，可能存在
可燃混合物的“气袋”或“边缘区”，这种危险必须注意。
３.柴油的蒸发性。
饱和蒸气压是表示液体燃料蒸发性的基本指标，从油料安全角度来讲，饱和蒸气压愈高，火灾危险性则大。
在统一的测定条件下，柴油属于不易挥发性石油产品类。
柴油馏分重，不易蒸发，一般储存、运输、使用中不易引起火灾。
但是，由于油品的蒸发性与油品密度、温度、蒸发面积、液面压力、空气流动速度等因素有关，当环境状况改变时，如在高温或火焰作用下，柴油蒸发速度会急剧增大，油罐内油蒸气数量急剧增加，发生爆炸燃烧的危险性也随之加大。
４.柴油的带电性。
油料具有带电特性，是指油料与管线、泵、容器等壁面以及油流与空气磨擦均能产生静电。
液体燃料静电起电和电荷的积聚，也能导致油料的燃烧爆炸。
一般当油品电导率在10-20cu 左右范围内，油品产生静电是危险的。
经测试，汽油、柴油、煤油以及航煤电导率均在5-20cu范围内，产生静电放电的危险很大。
实验证明，柴油和煤油生成静电比汽油生成静电的能力要大。
静电放电能量一般都能超过点燃油料蒸汽的最小放电能量。
当气体或蒸汽的浓度在爆炸范围以内时，静电放电的火花间隙就会引起爆炸燃烧。
消除静电的装置对减少液体产生的静电电荷并没有作用，它是起泄漏静电电
荷的作用。
值得注意的是，油含水或气将会使起电效应增大2-50倍。
特别是当柴油装入含有低闪点油品的可燃气的罐中，罐车部件中存在的火花间隙就有可能引起爆炸着火。
油品火灾不仅有燃烧与爆炸相互转化的特点，而且突发性强，传播速度快，热辐射强。
据测试，液面为394m2的柴油罐燃烧时，10s内离液面5m高的火焰温度高达1100℃。
柴油的这种特性对油库安全威胁极大。
因此，采取多种方法，杜绝柴油发生火灾、爆炸的可能性，消灭发生火灾、爆炸的隐患，显得极为重要，否则后果难以设想。