[發明專利]一種過氧化金屬皂型燃油催化劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201610027544.6
• 申請日: 2016-01-15
• 公開（公告）號: CN105688989B
• 公開（公告）日: 2018-12-25
• 發明（設計）人: 張毅;楊樂夫;黃銀平;李華
• 申請（專利權）人: 安易勁（廈門）環保科技有限公司
• 主分類號: B01J31/04
• 分類號: B01J31/04;B01J31/02;C10L1/188;C10L1/19;C10L10/04
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

一種過氧化金屬皂型燃油催化劑及其制備方法，涉及燃油催化劑。過氧化金屬皂型燃油催化劑為過氧化脂肪酸酯與稀土金屬皂的復配混合物，復合金屬皂與混合過氧化甘油酯復配成為金屬皂含量按質量百分比為酯重0.1％～10％和混合體系，其中復合金屬皂中稀土元素為鈰，堿土金屬為鈣或鍶，Ce/Ca或Ce/Sr摩爾比為0.3～8。制備方法：將混合脂肪酸甘油酯經短鏈醇的酯交換，控制酯交換程度為10％～70％，分去甘油與水層，形成部分單甘酯與二甘酯的混合體系，在鈷系催化劑的作用下，與空氣接觸反應得混合過氧化脂肪酸酯，預熱后，再將鈰皂與鈣皂，或鈰皂與鍶皂的石蠟油溶液加入預熱后的混合過氧化脂肪酸酯中，即得產物。

技術領域

本發明涉及燃油催化劑，尤其是涉及一種過氧化金屬皂型燃油催化劑及其制備方法。

背景技術

重油作為低品質的石油餾分，經常被用作船舶與固定式能源發生裝置的燃料用油，與煤相比，在降低排放與熱值等方面具有明顯優勢，且在經濟易得及輸運便捷性上遠超輕質燃油與天然氣，在當前的能源消費模式下，改進并完善現有重油燃燒技術并增加其在能源消費中的比重，對于優化能源結構并破解環境污染困局都將大有裨益。

重油燃燒裝置的主要弊端在于排放高(相對于輕質燃油)，起燃困難且燃燒不穩定，由此導致的煙塵、噪音等問題，這是此類裝置被限制在城市區域內運行的主要原因，但由于當前大氣污染的高強度、跨區域等特點，對于港口型或分散式燃燒器(多為中小型耗能企業，如食品、建材、小火電等)密集的城市，改進并優化重油燃燒方式，已經成為節能減排、維持城市功能的緊迫任務。

重油燃燒過程中，為提高燃燒室中燃料的霧化效率常對其進行乳化預處理，利用乳液液滴的微爆效應來減小液滴的尺寸，以增大燃燒截面，提高效率。其次，在烴類燃料的燃燒實踐中，為了使得燃燒程度盡量完全，防止碳煙以及不完全燃燒產物(短鏈烴或CO)的排放污染，經常使用氧化鈰基蜂窩催化劑或顆粒捕集器等裝置進行后處理，而重油的高粘度與重油燃燒器的高通量，使得已有的二次凈化技術不易施行。此外，由于重油含硫組成比例較高，煙氣中含有大量的二氧化硫，導致域內污染情況極度惡化。這三種效應的相互疊加，使得重油燃燒催化劑的設計變得異常復雜。

發明內容

本發明的目的在于提供通過制備一種過氧化脂肪酸金屬皂及復配試劑，與重質油料進行在線預混，從乳化、助燃、脫硫三個方面對燃燒效果進行改善，起到提高燃油利用率與降低排放效果的一種過氧化金屬皂型燃油催化劑及其制備方法。

所述過氧化金屬皂型燃油催化劑為過氧化脂肪酸酯與稀土金屬皂的復配混合物，復合金屬皂與混合過氧化甘油酯復配成為金屬皂含量按質量百分比為酯重0.1％～10％和混合體系，其中復合金屬皂中稀土元素為鈰，堿土金屬為鈣或鍶，Ce/Ca或Ce/Sr摩爾比為0.3～8。

所述過氧化金屬皂型燃油催化劑的制備方法，包括以下步驟：

1)將混合脂肪酸甘油酯，經過短鏈醇的酯交換，控制酯交換程度為10％～70％，分去甘油與水層，形成部分單甘酯與二甘酯的混合體系，在鈷系催化劑的作用下，與空氣進行接觸反應，得混合過氧化脂肪酸酯；

2)將步驟1)得到的混合過氧化脂肪酸酯預熱，再將鈰皂與鈣皂，或鈰皂與鍶皂的石蠟油溶液在攪拌下加入預熱后的混合過氧化脂肪酸酯中，即得過氧化金屬皂型燃油催化劑。

在步驟1)中，所述混合脂肪酸甘油酯可采用碘值范圍為40～120的混合脂肪酸甘油酯，優選餐飲廢油脂；所述短鏈醇可采用甲醇等；所述鈷系催化劑可采用環烷酸鈷或負載型氧化鈷；所述接觸反應的溫度可為70～150℃，接觸反應的時間可為0.5～6h；所得混合過氧化脂肪酸酯的過氧化值在100～500區間。

在步驟2)中，所述預熱的溫度可為60～150℃；所述鈰皂與鈣皂的質量比可為0.3～8，所述鈰皂與鍶皂的質量比可為0.3～8；所述石蠟油溶液中的金屬皂含量按質量百分比可為酯重0.1％～10％。