一种用于燃油裂化的触媒节油器高温合金材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术属于合金材料的制备技术领域，具体涉及一种用于燃油裂化的触媒节油器高温合金材料及其制备方法与应用。按照重量百分比计，所述合金材料包括以下含量的组分：铜30

【技术实现步骤摘要】
一种用于燃油裂化的触媒节油器高温合金材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于合金材料的制备
，具体涉及一种用于燃油裂化的触媒节油器高温合金材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]一般要用于汽油、柴油的催化裂化的材料，可以提高燃烧效率；可广泛用于石油炼化、燃油电厂、车载节油器等重大产业集群。从区域划分来看，石油炼化企业分布较广，从东南沿海到西部地区都有千万吨级炼化基地；我国燃油电厂年发电量6.0～10TWh，在沙特等石油输出国燃油发电年均139～149TWh；车载节油产品潜在终端客户达上亿级别。
[0003]燃油裂解技术能够带动产业结构调整：1)汽车行业前端节能：我国汽车保有量累计有2亿多，汽车节油容量巨大。2)燃油发电：燃气输出国发电主要依靠燃油，该技术针对燃油电厂，提高燃油效率也就提高了发电量，节省能源。3)石油炼化：石油炼化涉及断链反应工序时，该技术可以提高转化效率。
[0004]对比化学方法：燃油中含有较多易被氧化的成分，这些不安定组分在燃油的生产、储存、运输和使用中容易与接触的空气和金属在光照等条件下发生反应，生成残渣沉于燃油底部，对燃油自身使用性影响很大，通过添加药剂起到抑制燃油分子沉积以及颗粒物排放的作用。根据用途可以分为抗氧剂、降凝剂、助溶剂和防锈剂等。
[0005]汽油添加剂主要通过清洁化油器、燃油喷嘴、进气阀门，去除其表面的沉积物，改善化油器雾化能力，获得更佳的空气混合燃烧比，提高燃油效率。目前，虽然市面上出售的汽油添加剂说明书上大多标明能节省5％左右的油耗。但实际上很少有比较明显的效果，而且不能从根本上解决发动机燃烧节油和降低尾气排放。
[0006]化学添加剂不仅存在二次污染，而且很少有实际节油效果，也无清除积碳的作用。在绿色低碳技术背景下，化学燃油添加剂已逐渐淡出市场。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种用于燃油裂化的触媒节油器高温合金材料及其制备方法与应用。本专利技术的合金材料通过催化作用将燃油中较大的碳氢化合物聚集物分散成微胶体颗粒，分散后的胶体颗粒粒度可以小于10微米。
[0008]本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
[0009]本专利技术提供了一种用于燃油裂化的触媒节油器高温合金材料，按照重量百分比计，所述合金材料包括以下含量的组分：铜30
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50％，锌20
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30％，镍10
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20％，钕1
‑
5％，镥1
‑
3％，钛1
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5％，钒0.1
‑
0.5％，银0.1
‑
0.5％，其余为不可避免的杂质。
[0010]本专利技术还提供了一种用于燃油裂化的触媒节油器高温合金材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0011]S1：按照重量比，将铜30
‑
50％，锌20
‑
30％，镍10
‑
20％依次加入球磨机中研磨，得
到混合物粉末；
[0012]S2：将上述混合粉末溶于甲醇溶液中，然后分别加入钕1
‑
5％，镥1
‑
3％，钛1
‑
5％进行超声分散，将得到的产物干燥后用水洗涤2
‑
3次，得到第一产物；
[0013]S3：将上述第一产物与钒0.1
‑
0.5％，银0.1
‑
0.5％混合后进行高温煅烧，然后冷却至室温即可。
[0014]进一步地，步骤S1中所述研磨条件为：转速500
‑
700r/min，时间100
‑
120min。
[0015]进一步地，步骤S2中所述甲醇溶液浓度为10
‑
30wt％。
[0016]进一步地，步骤S2中所述超声处理条件为：频率80
‑
100kHz，时间30
‑
60min。
[0017]进一步地，步骤S2中所述高温煅烧条件为：温度1200
‑
1450℃，时间4
‑
6h。
[0018]本专利技术还提供了一种用于燃油裂化的触媒节油器高温合金材料在燃油裂化中的应用，通过将所述合金材料置于燃油裂化设备中并在电化学催化作用下进行燃油裂化，所述的燃油裂化设备包括至少两个并联的石油炼化罐，与所述石油炼化罐连通的粗滤清器和输油泵，以及设置于所示粗滤清器和输油泵之间的扩径管，所示合金材料设置于所示扩径管内部并在电化学催化作用下进行燃油裂化。
[0019]本专利技术带来的有益效果是：
[0020](1)本专利技术的材料是一种触媒节油器高温合金材料，由铜、锌、镍等具有不同电负性的金属元素按科学配方，经过严格的高温熔炼工序以及特殊的热加工工艺制成。材料由不同电负性的金属高温锻造而成，在材料内部形成沿α方向排列的柱状晶体结构，在晶体内部形成微电池结构，材料内部加入稀土元素，提高了材料的稳定性，延长使用寿命。
[0021](2)本专利技术通过将电储能材料置于油介质中进行催化裂化；当油体经过产品表面时，在材料催化作用下，燃油大分子结构逐渐溶解成小分子微胶体颗粒，材料产生的自由电子阻止燃油分子的共价聚合，小分子颗粒始终处于离散状态，使得其在燃烧室更加充分。燃油与材料接触时，在发动机的运转时引起燃油的剧烈运动形成紊流，进而强化材料与燃油的交互作用，从而产生电催化作用，燃油的主要成分是烷烃C,H2n+2、环烷烃C,Hg和少量芳香烃C,H2n
‑
6。在电催化作用下，共价键C
‑
H、C
‑
C、C＝C被削弱，使得燃油分子在喷油嘴喷出时部分分子的某些价健断开，结果出现了一些不饱和活性碳氢基R
‑
。这些碳氢基呈游离态，成为加速燃油燃烧的活性中心。同时的，在微电流催化作用下，积碳的形状从霞块状逐渐变为松散的颗粒状，并随油体再次燃烧掉，提高了发动机的燃烧效率，同时可以清理积碳，解决积碳造成动力减弱、油耗增加，间接的节省了能源消耗无需外加能源、提高燃油燃烧效率。
[0022](3)电化学催化作用还可以防止燃油分子的共价聚结，始终让颗粒处于悬浮分散状态，进入燃烧室能和空气充分混合，从而使燃油分子充分燃烧。产物通常趋于链长一致、性质均一，易于分馏或化工合成，降低了成垢后续长链断裂工艺成本。
[0023](4)通过本专利技术合金材料的燃油裂化技术，可广泛用于车辆(卡车、工程车、轿车等)、重型机械、船舶等柴油、汽油动力系统，以及燃油电厂的省油技术革新改造。由于电池储能材料特性以及材料高强度特性，基于该材料生产的节油设备不用电、磁等外部供能，适用范围可扩展至高温、高压、高腐蚀等特殊工况。
附图说明
[0024]图1为燃油裂化原理图；
[0025]图2为电储能材料燃油裂化设备；
[0026]图3为油耗趋势线。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于燃油裂化的触媒节油器高温合金材料，其特征在于，按照重量百分比计，所述合金材料包括以下含量的组分：铜30
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50％，锌20
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30％，镍10
‑
20％，钕1
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5％，镥1
‑
3％，钛1
‑
5％，钒0.1
‑
0.5％，银0.1
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0.5％，其余为不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的用于燃油裂化的触媒节油器高温合金材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1：按照重量比，将铜30
‑
50％，锌20
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30％，镍10
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20％依次加入球磨机中研磨，得到混合物粉末；S2：将上述混合粉末溶于甲醇溶液中，然后分别加入钕1
‑
5％，镥1
‑
3％，钛1
‑
5％进行超声分散，将得到的产物干燥后用水洗涤2
‑
3次，得到第一产物；S3：将上述第一产物与钒0.1
‑
0.5％，银0.1
‑
0.5％混合后进行高温煅烧，然后冷却...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨嘉，蔡雨益，王欣，
申请(专利权)人：江苏艾速特低碳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：