一种具有阻燃抑爆功能的安全柴油的制备方法技术

本发明专利技术公开一种具有阻燃抑爆功能的安全柴油的制备方法，该方法通过向现用柴油中添加水、抑爆剂、微乳化剂、助乳化剂和功能添加剂，采用微乳化技术，调合制备出具有阻燃抑爆功能的安全柴油。该柴油外观澄清透明，可长期储存，在发动机中可以正常燃烧使用，但在受到炮火打击时，不会起火燃烧，具有自熄灭功能，同时可将柴油“二次爆炸”的危害性降低70％以上。本发明专利技术提供了具有阻燃抑爆功能的安全柴油制备方法，其制备过程具有操作简单易行、安全可靠和效率高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及阻燃抑爆柴油，具体是指具有良好热力学稳定性、不影响发动机使用性能、且具有阻燃和抑爆功能的柴油燃料，属于石油化工领域。
技术介绍
随着周边局势的日益紧张，发生局部战争的可能性不断增大，同时作为国际大国，我国也将更多的参与反恐、维和等多种国际性非战争军事行动。现代局部战争中，装备因遭受火力打击引发燃料“二次爆炸”造成的装备损毁率和人员伤亡率高达50％。炮弹击中油箱后装甲装备自动灭火抑爆系统通过光学和温度传感器感应并快速触发灭火抑爆系统进行工作，该过程最快需要100-200ms时间，而炮火击中后引发的油箱的二次爆炸往往在几毫秒内发生，因此自动灭火抑爆装置不能有效阻止油箱的“二次爆炸”。如何解决这一问题，美、俄等军事强国十分重视，自上个世纪六七十年代开始都开展燃料安全技术的研究，而我国在该领域的研究一直相对薄弱。燃料安全技术，是指以公共安全、交通运输和国防等领域使用的燃料为研究对象，以燃料非期望燃烧和爆炸的成因、过程、危害以及预防、控制为研究内容，以提升公共安全、交通运输安全和作战效能为目的的技术。阻燃抑爆柴油是燃料安全技术的一项重要研究内容，是指在不影响柴油基本使用性能的基础上，通过改变其自身的部分物理化学性能，从而改变燃料的燃烧和爆炸条件，起到阻止燃烧、延迟爆炸时间、减小爆炸强度或实现抑制爆炸的目的。燃料安全技术应用于军事领域，可有效避免作战装备遭受火力打击时燃料产生的“二次爆炸”效应，大幅降低装备损毁率，显著提升人员生存率，达到提高作战能力的目的。因此，研发具有我国自主知识产权的阻燃抑爆柴油技术和产品具有重要的国防战略意义。另外，近年来国内各类车辆因交通事故和自燃等因素导致的燃烧与爆炸事件频发，造成了巨大的生命财产损失，给社会带来了不安定因素。目前全国机动车(民用轿车、客车)保有量达到2.2亿辆，有近40万辆油气运输车，中石化、中石油有9万余个加油站，成品油在运输和使用过程中，因静电、意外事故(撞车、侧翻车)、维修(焊接、动火)造成的事故总数占95％，造成的大量的人员伤亡，并每年造成大约三十多亿元的财产损失。燃料安全技术应用于民用领域，能解决公共交通、危化品运输、消防车辆、船舶等因燃料意外燃烧和爆炸带来的安全隐患问题，保障人民生命财产安全、国家经济平稳运行、社会和谐稳定。(一)国外现状在过去40年里，美军先后研究了多种类型的防火柴油(见表1)。美军研制防火安全柴油的目的是提高战时供油、运输、储存的安全性，减少坦克与车辆等军事装备在失事或中弹时油料起火导致的潜在威胁，这样既可以提高人员的生存率，也可保护装备。从表1中可以看出，20世纪70-80年代美军研制的防火柴油在稳定性、发动机输出功率等方面存在一些问题，因此没做进一步的研究，也没有见到美军生产并使用防火柴油的报道。但伊拉克战争使得美军再次看到防火燃料的重要性，并于2006年开始重新研究以煤油基燃料JP-8为基础油的新一代防火燃料。表1美军防火柴油研究历程二十一世纪以来，俄军为解决长期困扰装甲装备致命的油箱安全问题，减少在战争、反恐行动和消防灭火中对各种军用、专用和民用车辆的损坏程度，特别是保护乘员的生命。俄国防部第25研究所以标准柴油为基础，研制出这种高稳定性的水油微量乳浊液混合物，其成份为：普通夏用柴油77wt％，水15wt％，特殊合成表面活性物质(乳化剂)8wt％，其中，乳化剂能够保证快速形成稳定的“水油”型微量乳浊液混合物。ПБД-Л柴油在多次对发动机油箱的射击和弹道试验中，都表现出了很高的耐火抗爆安全性和良好的使用性能，不但在偶然接触到火花时不会燃烧，就是在战车或装备的油箱被打中时也不会起火爆炸。它的出现不但解决了长期困扰坦克等装甲车辆致命的油箱安全问题，大大提高了各种军用、专用和民用车辆的生存能力，而且还可以减少车辆或装备废气的排放量和毒性，这在战争、反恐行动和消防灭火中对于保存车辆装备、特别是其中乘员的生命都是一个极其关键的胜算。ПБД-Л柴油已顺利通过了跨部门接收试验的各个阶段，并于2001年获得了国家标准化委员会颁发的生产和使用许可证，并已交付重点部队使用。目前研制的ПБД-З冬季用防火安全柴油已基本完成。(二)国内现状国内关于阻燃抑爆柴油的研究属于空白研究领域。总后油料研究所自2006年开始阻燃抑爆柴油的预研工作，2011年阻燃抑爆柴油的配方技术和安全评定技术研究取得突破，不但研制的阻燃抑爆柴油配方实现了“瞬间自熄灭”功能和“抑制二次爆炸”功能，而且建立起来国内第一个油品安全技术评定实验室，可以系统评价燃料的燃烧和爆炸等安全特性。目前已经完成了军用发动机的适应性试验和生产工艺技术研究，正在开展推广应用工作。(三)现状分析防火柴油技术，国外主要是美军和俄军自上个世纪六十年代开始研究工作。美军又分为两个研究阶段。2006年之前的研究成果，并没有推广应用，主要体现在储存稳定性和发动机适应性不好。2006年之后转为研制防火喷气燃料(属于单一燃料，飞机和地面车辆装备均使用)，目前还在研究中。俄军研制的夏季用防火柴油于2001年获得了国家标准化委员会颁发的生产和使用许可证，并已配发部队使用，目前正在开展冬季用防火柴油研究。在防火燃料
国内属于空白，目前没有相关的报道。阻燃抑爆燃料技术应用于军事领域，可有效避免作战装备遭受火力打击时燃料产生的“二次爆炸”效应，大幅降低装备损毁率，显著提升人员生存率，达到提高作战能力的目的。因此从国防和军事需求的角度，需要研究阻燃抑爆柴油。阻燃防爆燃料技术应用于民用领域，能解决公共交通、危险品运输、消防车辆、船舶等因燃料意外燃烧和爆炸带来的安全隐患问题，保障人民生命财产安全、国家经济平稳运行、社会和谐稳定。因此从社会民生和国民经济发展的角度，需要研究阻燃抑爆柴油。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决普通柴油在遇到炮火打击，或遇到静电、意外事故(撞车、侧翻车)、维修作业(焊接、动火)等因素造成的柴油意外燃烧和爆炸事故，以及由此产生的人员伤亡和装备损毁问题。本专利技术提供以下技术方案：一种具有阻燃抑爆功能的安全柴油的制备方法，调合制备时将柴油、抑爆剂、微乳化剂、助乳化剂、功能添加剂和水，按顺序依次加入或同时加入体系中混合搅拌，制备工艺条件为调合温度20℃～70℃；搅拌速度20r/min～200r/min；调合时间10min～120min。所述具有阻燃抑爆功能的安全柴油的各个组分的含量为：抑爆剂含量0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有阻燃抑爆功能的安全柴油的制备方法，其特征在于：调合制备时将柴油、抑爆剂、微乳化剂、助乳化剂、功能添加剂和水，按顺序依次加入或同时加入体系中混合搅拌，制备工艺条件为调合温度20℃～70℃；搅拌速度20r/min～200r/min；调合时间10min～120min。

【技术特征摘要】
1.一种具有阻燃抑爆功能的安全柴油的制备方法，其特征在于：调合制备
时将柴油、抑爆剂、微乳化剂、助乳化剂、功能添加剂和水，按顺序依次加入或
同时加入体系中混合搅拌，制备工艺条件为调合温度20℃～70℃；搅拌速度
20r/min～200r/min；调合时间10min～120min。
2.根据权利要求1所述的具有阻燃抑爆功能的安全柴油的制备方法，其特
征在于，所述具有阻燃抑爆功能的安全柴油的各个组分的含量为：抑爆剂含量
0.01wt％～5wt％，微乳化剂含量1wt％～15wt％，助乳化剂含量1wt％～15wt％，功能
添加剂含量0.01wt％～5wt％，水含量1wt％～30wt％，余量为柴油。
3.根据权利要求1所述的具有阻燃抑爆功能的安全柴油的制备方法，其特
征在于：所述抑爆剂为聚丙烯酰胺、SBS三嵌段共聚物、聚氧化乙烯、乙烯丙烯
嵌段共聚物、聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚异丁烯、聚丁二烯、聚氯乙烯、聚乙
酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚异戊二烯、聚氧乙烯、苯乙烯-丁二烯橡胶、
异丁橡胶、乙苯橡胶、聚醚型聚氨酯、聚酯型聚氨酯、聚酰胺6、聚对苯二甲酸
乙二酯、聚苯乙烯单体聚合或偶联改性后聚合得到的分子量不低于100万高分子
量聚合体中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的具有阻燃...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁长波，安高军，熊春华，周友杰，王旭东，任连岭，
申请(专利权)人：中国人民解放军总后勤部油料研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11