乳化柴油的研究进展
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乳化柴油的制备及其性能研究
亓 欣 ，刘 贤 达
（ １枣 庄 学院化 学４ Ｅ． Ｚ － － 与材料 科 学 学院 ，山 东 枣庄 ２ ７ ７ １ ６ ０ ； ２山 东亘 富工程 质 量安全检 测有 限公 司 ，山 东 济南 ２ ５ ０ １ ９ ９ ）
摘 要 ：研究了乳化剂种类、乳化时间、乳化方法、乳化剂用量、掺水率等因素对乳化效果的影响，并利用静置和离心分
离的方法 检验 了乳化柴油的稳定性。研究表明最优单因素条件如下 ：ｏ ． １ ｇ司盘 ８ ０ ，掺水率为 ｏ ． ６ ９ ，乳化时 间为 ９ ｍｉ ｎ ，搅 拌速度
为中速。在此 条件 下得 到的乳化 柴油最终 油水 质量 比为 ｌ： ３ 。
关 键词 ：柴油； 乳化剂 ； 离心分离； 稳定性 中 图分类 号 ：Ｔ Ｅ ６ ２ ６ ． ２ ４ 文献标 识码 ：Ａ 文章编 号 ：１ ０ ０ １ — ９ ６ ７ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ０ ９ ９— ０ ３
第４ １ 卷第 ４期
２ ０ １ ３年 ２月
广
州
化
工
Ｖｏ １ ． ４ １ Ｎｏ ． ４ Ｆ ｅ ｂ ｒ ｕ ａ ｒ ｙ ． ２ ０ １ ３
Ｇｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ
乳 化 柴 油 的 制 备 及 其 性 能 研 究
随着我国经济的高速发展和人 口的急剧增 加 ，能源危 机 Ｅ ｔ
舒美超声波清洗器 ，昆山市超声仪器有 限公 司 ；Ａ Ｒ１ ２ ４ Ｃ Ｎ型 电 子天 统能源供需缺 口也 日益增大 。十 二五 规划 指出要 推广先 进节能技术和产 品 ，实施 节约 和替代石 油的 节能 改造项 目。柴 油乳 化就是一种很好 的柴油替 代技术 ，因其 技术 简单 、能耗 低 、污 染少 而备受 关注 … 。乳 化柴 油 即将水 、
（ １枣 庄 学院化 学４ Ｅ． Ｚ － － 与材料 科 学 学院 ，山 东 枣庄 ２ ７ ７ １ ６ ０ ； ２山 东亘 富工程 质 量安全检 测有 限公 司 ，山 东 济南 ２ ５ ０ １ ９ ９ ）
摘 要 ：研究了乳化剂种类、乳化时间、乳化方法、乳化剂用量、掺水率等因素对乳化效果的影响，并利用静置和离心分
离的方法 检验 了乳化柴油的稳定性。研究表明最优单因素条件如下 ：ｏ ． １ ｇ司盘 ８ ０ ，掺水率为 ｏ ． ６ ９ ，乳化时 间为 ９ ｍｉ ｎ ，搅 拌速度
为中速。在此 条件 下得 到的乳化 柴油最终 油水 质量 比为 ｌ： ３ 。
关 键词 ：柴油； 乳化剂 ； 离心分离； 稳定性 中 图分类 号 ：Ｔ Ｅ ６ ２ ６ ． ２ ４ 文献标 识码 ：Ａ 文章编 号 ：１ ０ ０ １ — ９ ６ ７ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ — ０ ０ ９ ９— ０ ３
第４ １ 卷第 ４期
２ ０ １ ３年 ２月
广
州
化
工
Ｖｏ １ ． ４ １ Ｎｏ ． ４ Ｆ ｅ ｂ ｒ ｕ ａ ｒ ｙ ． ２ ０ １ ３
Ｇｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ
乳 化 柴 油 的 制 备 及 其 性 能 研 究
随着我国经济的高速发展和人 口的急剧增 加 ，能源危 机 Ｅ ｔ
舒美超声波清洗器 ，昆山市超声仪器有 限公 司 ；Ａ Ｒ１ ２ ４ Ｃ Ｎ型 电 子天 统能源供需缺 口也 日益增大 。十 二五 规划 指出要 推广先 进节能技术和产 品 ，实施 节约 和替代石 油的 节能 改造项 目。柴 油乳 化就是一种很好 的柴油替 代技术 ，因其 技术 简单 、能耗 低 、污 染少 而备受 关注 … 。乳 化柴 油 即将水 、
微乳化生物柴油的制备及其稳定性研究
采 用 Ｔ ４ ＴＸ Ｘ ／ ７复 合 乳 化 剂 制 备 了微 乳 化 生物 柴 油 ， 系统 地 考 察 了复 合 乳 化 剂 的 ＫＨＢ值 、 比 量 、 化 方 式 、 并 Ｌ 配 乳 水
质 、 的种 类及 环 境 温 度 对 微 乳 液 稳 定 性 的影 响 。研 究 表 明 ， 适 的 配 比 可 以 形 成 微 乳 液 ， 醇 合 而乳 化 方 式 、 质 和 辅 水 助 表 面活 性 剂 醇对 微 乳 液 形 成 没 有 大 的 影 响 ， 温度 对 其 稳 定 性 影 响 比较 大 ， 度越 高稳 定 性 越 差 。 温 关 键 词 ： 乳 液 ； 合 乳 化 剂 ；生 物 柴 油 ； 定性 ； 化 燃 料 微 复 稳 乳
柴 油具有 理化 性 质稳定 、 存期 长 、 保 制备 简单 及燃 烧
效率 高等 优点 ［ 。 ４ ］ 生 物柴油 是一 种 可再 生并且 安全 性 高 的新 型燃
流 体 界 面热 力 学 上 变化 引起 界 面膜 熵 增 加 ， 混 合 油和 水 的熵 近 似等 于这 样变 化 的熵 。 由于这种分
收稿 日期 ：２ ０—４０ ；修 回 日期 ：２ ０ —５２ ０ ７０ —６ ０ ７０ —８
称量加入 １ 生 物柴油 中， 加边 搅拌 ， ６ｇ 边 澄清后 逐滴
加入 自来水 ， 到最 后一 滴溶 液 不 再 澄清 为 止 ， 直 由试
验前后溶 液质量差 得到水 的质量 。
石 中光 ，孙 平 ，梅德 清 ，陈 镇
（ 苏 大 学 汽 车 与 交 通 工 程 学 院 ，江 苏 镇 江 江 ２２１） １ ０ ３
摘 要 ： 乳化 生 物 柴 油 能 够 降低 发 动 机 Ｎ 排 放 和 烟 度 ， 有 一 定 的 节 能 效 果 ， 一 种 很 有 前 景 的代 用 燃 料 。 微 还 是
质 、 的种 类及 环 境 温 度 对 微 乳 液 稳 定 性 的影 响 。研 究 表 明 ， 适 的 配 比 可 以 形 成 微 乳 液 ， 醇 合 而乳 化 方 式 、 质 和 辅 水 助 表 面活 性 剂 醇对 微 乳 液 形 成 没 有 大 的 影 响 ， 温度 对 其 稳 定 性 影 响 比较 大 ， 度越 高稳 定 性 越 差 。 温 关 键 词 ： 乳 液 ； 合 乳 化 剂 ；生 物 柴 油 ； 定性 ； 化 燃 料 微 复 稳 乳
柴 油具有 理化 性 质稳定 、 存期 长 、 保 制备 简单 及燃 烧
效率 高等 优点 ［ 。 ４ ］ 生 物柴油 是一 种 可再 生并且 安全 性 高 的新 型燃
流 体 界 面热 力 学 上 变化 引起 界 面膜 熵 增 加 ， 混 合 油和 水 的熵 近 似等 于这 样变 化 的熵 。 由于这种分
收稿 日期 ：２ ０—４０ ；修 回 日期 ：２ ０ —５２ ０ ７０ —６ ０ ７０ —８
称量加入 １ 生 物柴油 中， 加边 搅拌 ， ６ｇ 边 澄清后 逐滴
加入 自来水 ， 到最 后一 滴溶 液 不 再 澄清 为 止 ， 直 由试
验前后溶 液质量差 得到水 的质量 。
石 中光 ，孙 平 ，梅德 清 ，陈 镇
（ 苏 大 学 汽 车 与 交 通 工 程 学 院 ，江 苏 镇 江 江 ２２１） １ ０ ３
摘 要 ： 乳化 生 物 柴 油 能 够 降低 发 动 机 Ｎ 排 放 和 烟 度 ， 有 一 定 的 节 能 效 果 ， 一 种 很 有 前 景 的代 用 燃 料 。 微 还 是
制革废弃油脂制备乙醇-柴油乳化剂的研究
前工业上通常用 椰子 油合 成 烷 醇酰 胺 ， 我 国椰 子 但 油 的产 量很少＿ 。本课 题 以制革 废弃油脂 为原 料合 ８
ＭＩ Ｒ Ｃ Ｅ， Ｔ Ｈ； Ｃ ＯＳ ＯＰ ＨＩ ＡＣ 电热鼓 风 干燥 箱 ， 海 上
一
恒科 技有 限公 司生 产 。
成烷醇 酰胺非离 子型乳化剂 ， 而配制外 观清 澈 、 进 性
电 机 有 限 公 司 生 产 ； １０ 型 电 子 天 平 ， 士 ＧＢ ３２ 瑞 ＭＥ Ｔ Ｅ Ｌ Ｄ 产 品 ； ６ ０ Ｌ Ｃ ＲＯ Ｔ Ｌ Ｒ ＴＯ Ｅ Ｏ Ｈ一０ Ｅ Ｅ Ｔ Ｎ
剂用量大 、 成本 高等 问题 ， 限制 了微乳化 燃料 油 的推
广应用［ 。另一 方面 ， 革工 业发 展迅 速 ， 为轻 工 ６ ］ 皮 成
２ ２ 主 要 仪 器 ．
清 洁柴油越 来越 受到科 研工 作者 的重视［ 。微乳 化 １ ］ 乙醇一 柴油混 合燃料 能够 提 高燃烧 速率 ， 降低 污染 物
的排放 。大量研究结果表明 ， 柴油机 燃烧含氧燃料 可 大 大改善废气 排放 ， 特别 是 可大 幅度减少 碳烟 排放 ， 因此对含氧燃料 的研究 与探讨 已成为 世界各 国研 究 的热点之一＿ ］ ２ 。但 乙醇一 柴油仍 存在稳 定性差 、 化 乳
５． ６ ， 不 会 对 内燃 机及 其 构 件 造 成 腐 蚀 。 ５ １ 且
关键 词 ： 革 废 弃 物 制
乙 醇柴 油
乳 化 剂
１ 前 言
乙醇一 柴油混合燃料 是 一种 节 能、 环保 燃料 。在 能源 紧缺 、 环保 问题 日益 严重 的今 天 ， 开发新 型环 保
团； ０号 柴油 ， 售 ； 市 甲醇 ， 分析 纯 ， 津 富宇 精 细化 天 工厂 生产 ； 无水 乙醇 、 ５ 乙 醇 、 乙 醇胺 、 乙醇 ９ 单 二 胺 、 乙醇 胺 ， 为 分 析 纯 ， 津 红 岩 化 学 试 剂 厂 三 均 天 生产 ； ＫＯＨ、 ＯＨ、 Ｎａ 甲醇 钠 ， 为 分 析 纯 ， 津 滨 均 天 海 科迪 化学 试 剂 厂 生 产 ； 酸 ， 析 纯 ， 京 化 工 盐 分 北 厂生 产 ； 酚 蓝 ， 析 纯 ， 津 天 力 化 学 试 剂 厂 生 溴 分 天 产； 酚酞 ， 分析 纯 ， 津福 晨化 学试 剂厂 生产 。 天
ＭＩ Ｒ Ｃ Ｅ， Ｔ Ｈ； Ｃ ＯＳ ＯＰ ＨＩ ＡＣ 电热鼓 风 干燥 箱 ， 海 上
一
恒科 技有 限公 司生 产 。
成烷醇 酰胺非离 子型乳化剂 ， 而配制外 观清 澈 、 进 性
电 机 有 限 公 司 生 产 ； １０ 型 电 子 天 平 ， 士 ＧＢ ３２ 瑞 ＭＥ Ｔ Ｅ Ｌ Ｄ 产 品 ； ６ ０ Ｌ Ｃ ＲＯ Ｔ Ｌ Ｒ ＴＯ Ｅ Ｏ Ｈ一０ Ｅ Ｅ Ｔ Ｎ
剂用量大 、 成本 高等 问题 ， 限制 了微乳化 燃料 油 的推
广应用［ 。另一 方面 ， 革工 业发 展迅 速 ， 为轻 工 ６ ］ 皮 成
２ ２ 主 要 仪 器 ．
清 洁柴油越 来越 受到科 研工 作者 的重视［ 。微乳 化 １ ］ 乙醇一 柴油混 合燃料 能够 提 高燃烧 速率 ， 降低 污染 物
的排放 。大量研究结果表明 ， 柴油机 燃烧含氧燃料 可 大 大改善废气 排放 ， 特别 是 可大 幅度减少 碳烟 排放 ， 因此对含氧燃料 的研究 与探讨 已成为 世界各 国研 究 的热点之一＿ ］ ２ 。但 乙醇一 柴油仍 存在稳 定性差 、 化 乳
５． ６ ， 不 会 对 内燃 机及 其 构 件 造 成 腐 蚀 。 ５ １ 且
关键 词 ： 革 废 弃 物 制
乙 醇柴 油
乳 化 剂
１ 前 言
乙醇一 柴油混合燃料 是 一种 节 能、 环保 燃料 。在 能源 紧缺 、 环保 问题 日益 严重 的今 天 ， 开发新 型环 保
团； ０号 柴油 ， 售 ； 市 甲醇 ， 分析 纯 ， 津 富宇 精 细化 天 工厂 生产 ； 无水 乙醇 、 ５ 乙 醇 、 乙 醇胺 、 乙醇 ９ 单 二 胺 、 乙醇 胺 ， 为 分 析 纯 ， 津 红 岩 化 学 试 剂 厂 三 均 天 生产 ； ＫＯＨ、 ＯＨ、 Ｎａ 甲醇 钠 ， 为 分 析 纯 ， 津 滨 均 天 海 科迪 化学 试 剂 厂 生 产 ； 酸 ， 析 纯 ， 京 化 工 盐 分 北 厂生 产 ； 酚 蓝 ， 析 纯 ， 津 天 力 化 学 试 剂 厂 生 溴 分 天 产； 酚酞 ， 分析 纯 ， 津福 晨化 学试 剂厂 生产 。 天
柴油机燃用生物柴油的研究进展
柴油机燃用生物柴油的研究进展单志强(山东交通职业学院,山东潍坊261206)摘要:生物柴油来源于动、植物等生物资源,具有较好的燃料性能和可再生性,是一种优良的发动机替代能源。
为此,针对国内外生物柴油研究出现的一些新对象和新方法进行了综述,主要介绍了生物柴油含量对生物柴油)柴油混合燃料物性参数的影响规律、采用数值模拟和高速摄影研究生物柴油的喷雾特性及其影响因素、采用内窥镜高速摄影研究生物柴油的燃烧过程、生物柴油发动机尾气中颗粒物质的特性等方面的国内外研究进展,以及生物柴油的非常规排放污染物的研究情况。
关键词:生物柴油;柴油;柴油机中图分类号:TK46+4文献标识码:A文章编号:1003-188X(2008)11-0210-030引言生物柴油具有能量密度高、润滑性好、储运安全、抗暴性好、燃烧充分等优良的使用性能和可再生性,其环境友好性及良好的替代性能,是最具发展潜力的大宗生物基液体燃料[1]。
前不久,中国工程院专家在研讨我国生物柴油发展时提出,针对我国石油资源有限,将长期依赖进口石油的国情,发展立足于本国原料大规模生产替代液体燃料)生物柴油,对增强国家石油安全具有重要的战略意义[2]。
目前,世界各国都在积极开展生物柴油的研究工作。
大量研究发现,燃用生物柴油及其与柴油的混合燃料,C O、H C、P M和CO2的排放量均较燃用纯柴油有不同程度的降低,NO X排放略有升高。
以前对生物柴油的研究主要集中在生物柴油的制备工艺和方法,以及柴油机燃用生物柴油与石化柴油的性能对比方面[3-6],为进一步深入揭示生物柴油与石化柴油燃烧和排放特性的差异,针对生物柴油的研究出现了新的研究对象和研究方法。
然而,这方面的综述在国内外文献中还鲜见报道。
本文将介绍生物柴油喷雾特性的高速摄影试验和数值模拟、生物柴油燃烧过程的高速摄影研究、生物柴油发动机尾气中颗粒物质的特性以及生物柴油的非常规排放污染物等方面的国内外研究进展。
1热物性参数收稿日期:2007-12-25作者简介:单志强(1962-),男,山东高密人,硕士,副教授,(E-m ail) szqsd w@f163.co m。
柴油微乳实验报告
柴油微乳液拟三元相图的绘制及燃烧热性能研究实验日期：2020-03-27与2020-04-0320072401.,实验目的1.1 本实验学习柴油微乳体系拟三元相图的绘制与研究方式，并依照相图，选择适合的柴油微乳液。
1.2 通过测定柴油微乳体系的电导率，选择适合的柴油微乳液通过氧弹卡计进行燃烧性能测定，比较柴油、微乳柴油燃烧时其燃烧效率与尾气排放量的不同，对微乳柴油的经济与环保价值进行评判。
实验背景知识微乳液为两种互不相溶的液体（柴油和水）在表面活性剂界面膜的作用下生成的热力学稳固、各向同性的透明的分散体系。
微乳液能形成超低界面张力,具有高稳固性、大增溶量等优势。
燃料中掺水, 能提高油料的燃烧效率, 降低燃烧废气中有害气体的含量。
由于油、水在表面活性剂作用下形成的油包水型(W/o)和水包油型(O/W)，乳液在加热燃烧时水蒸气受热膨胀后能够产生微爆，使得燃油二次雾化燃烧加倍充分，提高了燃烧效率，大大降低了废气中的有害气体的含量。
可是由于一样的乳状液稳固时刻短，易分层，使得这一技术的应川受到了专门大的限制。
微乳燃料的制备比较简单，只需要把油、水、表面活性剂、助表面活性剂按适合的比例混合在一路就能够够自发形成稳固的微乳燃料。
微乳燃油可长期稳固,不分层,且制备简单, 并能使燃烧更完全,燃烧效率高,节油率达5 %～15 % ,排气温度下降20 %～60 % ,烟度下降40 %～77 % ,NO x和CO 排放量降低25 %,在节能环保和经济效益上都有较为可观的成效,随着最近几年来对两亲分子有序组合体研究的不断深切,微乳液理论在乳化燃油领域取得了冲破性进展，开发透明、稳固、性能与原燃油差不多的微乳液燃料成了研究热点。
随着经济快速进展与人口的急剧增加, 80% ～90%的空气污染来自交通工具排放的尾气,柴油不完全燃烧造成的环境污染愈来愈受到人们的关注,根治大气污染已成为人类面临的重要课题。
另一方面,由于中国以后石油供需缺口将愈来愈大,入口量呈慢慢增大的趋势,而且天然石油的储蓄是有限的,人类面临日趋严峻的能源危机。
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。
慧 一《 一 一
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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
维普资讯
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
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
微乳化柴油的研究与发展前景
液 低 温 流 动 性 差 的 问题 没 有 解 决乜 。Ｅ ｗａｄＣ． ］ ｄ ｒ Ｗｅ ｚｌ ｎ ｅ 以长链 脂 肪酸 铵 为乳 化 剂 、 己醇 为 助剂 ， 环 配 制 出 了可 在 一２ ， ２ 。 围 内 存在 的 柴 油 微 乳 ０－ ０Ｃ范 － ． 液， 但没 有考 虑醇 对 微乳 液增 溶 水量 和 稳定性 的 影
十 二烷基 一聚氧 乙烯 醚 、 壬基酚聚 氧 乙烯醚 等 。 一 单 表 面活 性剂 配制 的 柴油微 乳 液稳 定性 较 差 ， 两种 而 或多种表 面活性 剂复配 可提高 微乳液 的稳定性 。在 油水 界面 上 ， 子型 表面 活 性剂 的离 子 间会 产 生静 离 电作用 力 ， 使表 面活性 剂在界面 上排列 得更 紧密 。 而 不 同类 型 表 面 活性 剂 在油 水 界 面 上 可 相 互 促进 吸 附， 面总 吸附量大 于单一表 面活性剂 ， 面膜强 度 界 界 大， 乳液更 稳定 。 油微乳液 体系 中存在一 个最佳 的 柴 表面 活性剂 复配 比 ， 如果偏 离最佳 复配 比 ， 离子 间相 互 作用 过强 或过 弱 ， 都会 导致 乳化 剂 的 总吸 附量 降 低， 界面膜 破坏 ， 液稳定性 变差 Ｌ 乳 ７ ｊ
能环 保机理 ， 并指 出 了其发 展前景 。
关键词 ： 微乳化 柴 油； 微爆理论 ； 乳化 荆 随着 我 国工业 和 交通 运输 业 的发 展 ， 油 车热 柴 效率 高 （ 最高 ４ ％） 油耗低 （ Ｏ 、 节油２ ￣３ ） 动力性 ０ ０ 、 强等 优点 日益凸现 ， 柴油车 比例不断 提高 ， 用柴油 车 消 费量急剧 上升 。 化企业 不断提高 柴汽 比， 炼 但受 原 油性 质和 加工 装置 制约 ， 柴汽 比仍维持 在 １ ８ ． ． ～１ ９ 油微 乳液［ 。乳化剂 可选择 离子 型表面 活性剂 和非 ６ ］ 离子 型表面活 性剂 。离子型表 面活性 剂有 长链脂肪 酸 钠盐和 铵盐 、 十六烷 基三 甲基 溴化 铵 （ Ｔ Ｃ ＡＢ） ， 等 非 离子 表面 活性 剂有 Ｓ ａ 、 ｗｅｎ 链 脂 肪酸 酰 胺 、 ｐｎ Ｔ ｅ 、
十 二烷基 一聚氧 乙烯 醚 、 壬基酚聚 氧 乙烯醚 等 。 一 单 表 面活 性剂 配制 的 柴油微 乳 液稳 定性 较 差 ， 两种 而 或多种表 面活性 剂复配 可提高 微乳液 的稳定性 。在 油水 界面 上 ， 子型 表面 活 性剂 的离 子 间会 产 生静 离 电作用 力 ， 使表 面活性 剂在界面 上排列 得更 紧密 。 而 不 同类 型 表 面 活性 剂 在油 水 界 面 上 可 相 互 促进 吸 附， 面总 吸附量大 于单一表 面活性剂 ， 面膜强 度 界 界 大， 乳液更 稳定 。 油微乳液 体系 中存在一 个最佳 的 柴 表面 活性剂 复配 比 ， 如果偏 离最佳 复配 比 ， 离子 间相 互 作用 过强 或过 弱 ， 都会 导致 乳化 剂 的 总吸 附量 降 低， 界面膜 破坏 ， 液稳定性 变差 Ｌ 乳 ７ ｊ
能环 保机理 ， 并指 出 了其发 展前景 。
关键词 ： 微乳化 柴 油； 微爆理论 ； 乳化 荆 随着 我 国工业 和 交通 运输 业 的发 展 ， 油 车热 柴 效率 高 （ 最高 ４ ％） 油耗低 （ Ｏ 、 节油２ ￣３ ） 动力性 ０ ０ 、 强等 优点 日益凸现 ， 柴油车 比例不断 提高 ， 用柴油 车 消 费量急剧 上升 。 化企业 不断提高 柴汽 比， 炼 但受 原 油性 质和 加工 装置 制约 ， 柴汽 比仍维持 在 １ ８ ． ． ～１ ９ 油微 乳液［ 。乳化剂 可选择 离子 型表面 活性剂 和非 ６ ］ 离子 型表面活 性剂 。离子型表 面活性 剂有 长链脂肪 酸 钠盐和 铵盐 、 十六烷 基三 甲基 溴化 铵 （ Ｔ Ｃ ＡＢ） ， 等 非 离子 表面 活性 剂有 Ｓ ａ 、 ｗｅｎ 链 脂 肪酸 酰 胺 、 ｐｎ Ｔ ｅ 、
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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 ，
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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
化柴油低成本下的稳定性问题始终是制约它商品
化 的一 个主要 因 素 。因此 解 决这一 问题 的关 键 是
会第一届年会上 ， 燃料 油 的掺水乳 化技 术被作
为 三 大 节 能 措 施 之 一 。 目前 ， 国外 已 经 有 成 熟 的乳 化 油 技 术 投 入 使 用 ， 得 了 显 著 效 果 。 由 取
能实现稳定储存的低成本 的乳化剂以及相应 的乳
化 手段 。
我 国 在 １ ９ 年 进 口 了 ５ 万 ｔ 里 乳 化 ９６ ０ 奥 油 ， 于 电 厂 锅 炉 的 试 烧 。 中 国 石 油 正 在 湛 江 用 建 设 ５ ０万 ｔ 里 乳 化 油 储 运 站 。柴 油 由 于组 ０ 奥 分 介 于 汽 油 和 重 油 之 间 ， 现 乳 化 有 一 定 难 实 度 ， 去 用 普 通 的 柴 油 乳 化 技 术 ， 一水 乳 化 过 油
用油水混合燃料提高战斗机的航速和航程。１６ ９５
年， 前苏联 Ｖ Ｍ． ａｏ 等第一次发现乳化油存在 ． Ｉ ｎｖ ｖ
微爆 现 象 。不 久 ， ． ． ｒｅ 在 单 低 乳 化 油 试 验 Ｆ Ｌ Ｄｙｒ 中， 证实 确有 微 爆 现 象 。这 就 为乳 化 燃 料 和 含水
发动机功率不仅 没有明显下 降， 而且还具有较 明
本 文通 过对乳化柴油发展 历程 的回顾 ， 对乳化 柴油 的理 化性 能 、 动力经济性 以及排放特性
进行研究 ， 结果表 明： 乳化柴油是将水和柴油通过 乳化剂和乳化 设备乳 化形成 的油包水 （ Ｏ） 乳液 。 Ｗ／ 型
与普通柴油 比 ， 乳化柴油具有燃烧性 能好 、 能耗低 、 污染少等优点 。乳化 柴油作为未来新能源 ， 具有广 阔
显 的节 油效 果 。乳化 柴 油具 有 良好 的经 济 性 能 。
能节能提供 了有力的理论依据。 １６ ９ ５年 ， 国贝歇尔 （ 、 ｏｈｒ 总结 了乳 美 Ｐ Ｂ ｃｅ）
乳化柴油不仅仅 可以在车辆上使用 ， 对于任何燃
用柴油甚至重油的设备都可以使用乳化燃料获得 环保和节油 的益处 。因此 ， 具环保和经济效应 兼
从而为锅炉 、 窑炉和各种工业用炉掺水燃烧开创 了先河 。１３ ９９年 美 国研究 的油水乳化 技术获得
了专利 。随 后 ， 苏联 在 内燃 机 上 对 乳 化 油 的 应 前
柴油燃料使 用 后可 最 高降低 １ ％ 以上 的氮 氧 ５
化 物 （ Ｏ ） ５ ％ 以上颗粒 物排放 （ Ｍ） 由 Ｎ ｘ和 ０ Ｐ 。
作者简介： 王永红 ， ， 师 ， ８ 女 工程 １ ９年毕业 于兰州大 学化 学 ９
系。现从事燃料与添加荆研究工作。
５
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专 论一ｅ Ｓｒ ｕ ｒ ｖ 述
润 与 滑燃 油料
第卷 第期 １ 总８ ７ １
化油和燃 油掺 水技 术 的经 验 ， 出版 了《 化 理 乳 论与实践》 从而推动 了燃 油乳 化和 内燃 机燃 料
的乳化柴油 的研究开发具有重大的经济和社会效
益。
１ 发 展历 程
日 益严格 的控制污染 的环保法规 ， 对于替代 燃料 的研究 ， 特别是开发利用可再生资源生产清洁燃 料已成为世界各工业国家的重大课题。 乳化柴油是将水和柴油通过乳化剂和乳化设
备乳 化形 成 的油 包 水 （ Ｏ） Ｗ／ 型乳 液 。与 普 通 柴
的应用前景 。
关键 词 乳化柴 油
配方
动力经 济性
排 放特性
， 、 １世纪 ， 世界各 国都将 保护环境 、 持生 态平 维 厶 ｌ衡 、 防止和治理污染 、 充分有效地开发利用 自
然资源作为本国发展经济的重要战略 。同时各 国
为 了能 源安全 ， 脱对 国外 原 油进 口的依 赖 ， 足 摆 满
首 先提 出并 实 现 了在锅 炉 燃 料 中掺 入 ２ ％ 的水 ， ０
油 比， 乳化柴油具有燃烧性能好 、 能耗低 、 污染少
等优点。
由于 乳 化 柴 油 具 有 降低 污 染 和 节 约 燃 料 的
明显效益 ， 长期 以来 ， 内外 在 这 方 面进 行 了 国 很多研 究 。据 国外 资 料 介绍 ， ｕｉＯ Ｐ ｒ ｘ等 乳 化 Ｎ