一种高密度柴油及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高密度柴油，所述高密度柴油在20℃时的密度大于0.90g/cm3，且包括以下成份：a、成份A为：煤基费托合成油加氢异构后的产物，馏分段选取沸程范围为170‑310℃之间的馏分；b、成份B为：合成型的四氢多环戊二烯类化合物；c、成份C为：添加剂，所述添加剂为2,6‑二叔丁基对甲酚、抗磨剂LA‑1和十六烷值改进剂。本发明专利技术还公开了所述高密度柴油的制备方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于石油化工领域，具体涉及一种高密度柴油。
技术介绍
随着我国国民经济的高速发展，对能源的需求持续旺盛。但石油资源可用储量在日益减少，由煤等生产液体燃料的方法越来越受到人们的重视。常规柴油的密度在0.83-0.855g/cm3。柴油作为柴油发动机的动力燃料，被广泛应用于坦克、舰船、交通艇、装甲车等重型机械。随着现代科技的发展，作战区域的扩大，在发动机和油箱体积被限制的条件下，如何使这些装备驶得更远、行驶速度更快是各国军事专家最为关注的问题。除了提高发动机的燃料燃烧效率外，通过提高所用燃料的密度，在不对发动机进行改变的前提下提高发动机的升功率，增加单位体积或单位质量的热值，提高装备的行驶距离，是目前所采用的最有效、最直接的方法。相关的现有技术如下：专利CN201010275587A公开了一种低凝固点生物柴油的制备方法，该专利技术主要是用异硬脂酸与低碳醇进行酯化反应得到异硬脂酸酯，然后加入到生物柴油中制备得到低凝固点生物柴油。专利CN101928600A公开了一种生产柴油或柴油调和组分的方法。费托合成油与煤直接液化油进行混合，得到混合油，混合油经过加氢精制和加氢异构裂化后分馏得到柴油产品或柴油调和组分。更具体地说，是由煤直接液化油和煤间接液化油在氢气的存在下，生产柴油或柴油调和组分的方法。专利CN102660337A涉及一种新型清洁合成柴油的制备方法，该专利技术主要是按质量比把柴油替代组分聚甲醛二甲醚、甲缩醛或二者的混合物和添加剂以及柴油三种物质在常温下混合均匀而得。专利CN101760224A公开了一种由煤生产柴油的方法，该方法将煤气化为合成气，再经F-T(费托技术)合成得到粗油品，对粗油品进行预加氢、加氢精制和加氢裂化等反应，再常、减压分馏可得到F-T合成柴油馏分；同样，煤气化、干馏过程中得到的煤焦油也经相同的加氢反应后，分馏得到煤焦油柴油馏分。将上述二者按一定比例调配可制备得到柴油。我国是“富煤，少油，有气”的能源结构，资源分布极不平衡。以煤为原料发展费托技术，制备高密度柴油，能够充分利用我国丰富的煤炭资源转化成液体燃料，能够实现能源供给多样化，解决我国能源供应不足，扩大柴油来源，满足柴油发动机的需求。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术第一方面提供一种高密度柴油，所述高密度柴油在20℃时的密度大于0.90g/cm3，且包括以下成份：a、成份A为：煤基费托合成油加氢异构后的产物，馏分段选取沸程在170-310℃之间的馏分；b、成份B为：四氢多环戊二烯类化合物；c、成份C为：添加剂，所述添加剂为2,6-二叔丁基对甲酚、抗磨剂LA-1和十六烷值改进剂。优选地，所述成份A与所述成份B的体积比为(0.38:0.62)～(0.19:0.81)；所述2,6-二叔丁基对甲酚占所述高密度柴油质量的15～25ppm，所述抗磨剂LA-1占所述高密度柴油质量的100-150ppm，所述十六烷值改进剂占所述高密度柴油质量的400～1500ppm。更优选地，所述2,6-二叔丁基对甲酚占所述高密度柴油质量的20ppm，所述抗磨剂LA-1占所述高密度柴油质量的130ppm，所述十六烷值改进剂占所述高密度柴油质量的1000ppm。本专利技术第二方面提供所述的高密度柴油的制备方法，包括以下步骤：(1)选取煤基费托合成油加氢异构后的产物中沸程在170-310℃之间的馏分；(2)选取四氢多环戊二烯类化合物；(3)选取2,6-二叔丁基对甲酚、抗磨剂LA-1和十六烷值改进剂；(4)按步骤(1)的成份与步骤(2)的成份体积比为(0.38:0.62)～(0.19:0.81)进行混合，然后加入步骤(3)的添加剂，混合均匀即得到所述的高密度柴油；步骤(3)的所述添加剂的量为：所述2,6-二叔丁基对甲酚占所述高密度柴油质量的15～25ppm；所述抗磨剂LA-1占所述高密度柴油质量的100-150ppm，所述十六烷值改进剂占所述高密度柴油质量的400～1500ppm。本专利技术的高密度柴油及制备方法具有以下有益效果：1、本专利技术的高密度柴油为首次得到，密度高、无硫、无氮、无芳烃。2、本专利技术的高密度柴油外特性下的功率、转矩与市售-10#柴油(军用较好的柴油)相比提高了10％左右，在不对发动机进行改变的前提下提高发动机的升功率，提高装备的行驶距离，这是一种出乎意料的技术效果。3、本专利技术的高密度柴油的制备方法简单，易于工业化。附图说明图1为本专利技术的实施例1、2和3的高密度柴油与市售-10#柴油的在相同条件下的转矩比较示意图；图2为本专利技术的实施例1、2和3的高密度柴油与市售-10#柴油的在相同条件下的功率比较示意图；图3为本专利技术的实施例1、2和3的高密度柴油与市售-10#柴油的在相同条件下的NMHC(非甲烷总烃排放量)比较示意图；图4为本专利技术的实施例1、2和3的高密度柴油与市售-10#柴油的在相同条件下的NOX(总体氮氧化合物)比较示意图；图5为本专利技术的实施例1、2和3的高密度柴油与市售-10#柴油的在相同条件下的碳烟排放比较示意图；图中：1#为实施例1高密度柴油；2#为实施例2高密度柴油；3#为实施例3高密度柴油；-10#为市售柴油。具体实施方式下面的实施例体现了本专利技术描述的过程，但本专利技术并不局限于这些实例。实施例1-3馏分切割：费托合成油加氢异构化后，馏分切割选取沸程170-310℃的馏分；复配：复配中所涉及的高密度烃液体燃料为合成型的四氢多环戊二烯类化合物；费托合成油加氢异构后选取沸程170-310℃馏分段，与合成型的四氢多环戊二烯类化合物复配制备高密度柴油，配置的高密度柴油中异构费托馏分油与高密度液体燃料四氢多环戊二烯类化合物的体积比为(0.38:0.62)～(0.19:0.81)；其中：实施例1中添加剂的加入量为：2,6-二叔丁基对甲酚占所述高密度柴油质量的25ppm、抗磨剂LA-1占所述高密度柴油质量的130ppm。实施例2为实施例1中加入占所述高密度柴油质量的1000ppm的十六烷值改进剂。实施例3中添加剂的加入量为：2,6-二叔丁基对甲酚占所述高密度柴油质量的25ppm、抗磨剂LA-1占所述高密度柴油质量的130ppm。配置后的高密度柴油性质测试结果见下表1；表2为实施例1的高密度柴油与市售-10#柴油性能比较；表3为实施例1-3的高密度柴油与市售-10#柴油外特性下各参数对比。表1实施例1-3的高密度柴油配比及性质表2实施例1的高密度柴油与市售-10#柴油性能比较表3实施例1-3的高密度柴油与市售-10#柴油外特性下各参数对比结合四种油外特性下各参数对比(表3)和图1可以得出，高密度柴油外特性下的转矩同-10#柴油相比提高了9.5％。结合四种油外特性下各参数对比(表3)和图2可以得出，高密度柴油外特性下的功率同-10#柴油相比提高了10％左右。结合四种油外特性下各参数对比(表3)和图3可以得出非甲烷总烃排放量，实施例2、实施例3与-10#柴油相当。结合四种油外特性下各参数对比(表3)和图4可以得出，高密度柴油的氮氧化合物总排放量，在低转速时低于-10#柴油，转速高于1500rpm时稍高于-10#柴油4.5％，总体氮氧化合物排放量与-10#柴油相当。结合四种油外特性下各参数对比(表3)和图5可以得出，高密度柴油的碳烟排放在低转速下稍高于-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高密度柴油，其特征在于，所述高密度柴油在20℃时的密度大于0.90g/cm3，且包括以下成份：a、成份A为：煤基费托合成油加氢异构后的产物，馏分段选取沸程在170‑310℃之间的馏分；b、成份B为：四氢多环戊二烯类化合物；c、成份C为：添加剂，所述添加剂为2,6‑二叔丁基对甲酚、抗磨剂LA‑1和十六烷值改进剂。

【技术特征摘要】
1.一种高密度柴油，其特征在于，所述高密度柴油在20℃时的密度大于0.90g/cm3，且包括以下成份：a、成份A为：煤基费托合成油加氢异构后的产物，馏分段选取沸程在170-310℃之间的馏分；b、成份B为：四氢多环戊二烯类化合物；c、成份C为：添加剂，所述添加剂为2,6-二叔丁基对甲酚、抗磨剂LA-1和十六烷值改进剂。2.根据权利要求1所述的高密度柴油，其特征在于，所述成份A与所述成份B的体积比为(0.38:0.62)～(0.19:0.81)；所述2,6-二叔丁基对甲酚占所述高密度柴油质量的15～25ppm，所述抗磨剂LA-1占所述高密度柴油质量的100-150ppm，所述十六烷值改进剂占所述高密度柴油质量的400～1500ppm。3.根据权利要求1所述的高密度柴油，其特征在于，所述2,6-二叔丁基对甲酚占所述高密度柴油质量的20ppm，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张香文，邹吉军，王庆法，肖伟，刘林林，胡贤贤，彭浩，崔艳斌，裴慧霞，崔丽梅，
申请(专利权)人：天津大学，山西潞安矿业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：天津;12