專利名稱：柴油乳化劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種柴油乳化劑。
目前，世界上許多國(guó)家對(duì)人類生活和生產(chǎn)所不可缺少的石油燃料的代用能源進(jìn)行了開發(fā)和研究。我國(guó)內(nèi)燃機(jī)石油燃料供應(yīng)不足，農(nóng)用動(dòng)力的供求矛盾突出，因此積極開發(fā)新材料已成為當(dāng)前的緊迫任務(wù)。迄今為止，人們尋求出的內(nèi)燃機(jī)的新燃料有醇類、煤氣、植物油、乳化燃料和石油植物等。而其中又以乳化燃料引入關(guān)注，我國(guó)在五十年代就進(jìn)行柴油滲水燃燒研究，由于沒(méi)有尋找出合適的、經(jīng)濟(jì)的乳化劑，至今未能正式應(yīng)用。如遼寧省營(yíng)口市農(nóng)機(jī)局就柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃料摻水節(jié)能進(jìn)行過(guò)研究，由于未找出合適的乳化劑，為了解決在短時(shí)間乳化燃料相分離的缺點(diǎn)，故提出了一種在車上附加一個(gè)油水混合裝置的設(shè)計(jì)方案，經(jīng)測(cè)試能節(jié)能5-10%，由于該方案要附加一個(gè)油水混合裝置，因此要改裝燃油系統(tǒng)，而且節(jié)能效果不顯著，因此該技術(shù)的推廣受到限制。國(guó)外在乳化燃料方面研究也很多，如日本專利(昭56-112992)介紹了一種柴油用乳化劑，該乳化劑由非離子表面活性劑、羧酸型表面活性劑、pH調(diào)整劑和少量的保護(hù)膠粘劑、助燃劑組成，由于該專利滲20%的水需要加入10%左右乳化劑，故成本較高，經(jīng)濟(jì)效益不顯著，因此不實(shí)用。
本發(fā)明的目的在于針對(duì)已有技術(shù)中乳化劑的缺陷提供幾種經(jīng)濟(jì)可行、原料國(guó)產(chǎn)、使用方便的乳化劑;本發(fā)明的另一目的在于增強(qiáng)乳化劑對(duì)不同水質(zhì)的適應(yīng)能力;本發(fā)明還有一目的在于減少乳化劑對(duì)內(nèi)燃機(jī)的腐蝕和磨損。
本發(fā)明主要內(nèi)容是提供七種柴油用乳化劑的配方。其特征在于該配方由組分(1)、組分(2)、組分(3)、水、氫氧化鉀及緩蝕劑、增長(zhǎng)劑、助燃劑組成，其組分(1)是選自下組之一(1)山梨糖醇油酸脂或山梨糖醇亞油酸脂，(2)油酸或亞油酸和環(huán)氧乙烷加成物，(3)多元醇(C9-C20)油酸脂或多元醇(C9-C20)亞油酸脂，(4)葡萄糖油酸脂或葡萄糖亞油酸脂，(5)蔗糖油酸脂或甜菜糖油酸脂或蔗糖亞油酸脂或甜菜糖亞油酸脂，(6)牛油或豬油或二者混合物的脂肪酸和環(huán)氧乙烷的加成物，(7)以上六種中任兩種或兩種以上的組成復(fù)合物，
組分(2)是選自下組之一(1)油酸三乙醇胺，(2)亞油酸三乙醇胺，組分(3)是選自下組之一(1)丙三醇，(2)丙二醇，(3)乙二醇。
本發(fā)明所提供的七種配方，效果相同。七種配方的組分及各組分的重量百分比份數(shù)在100份產(chǎn)品中的分配額如下配方(一)組分(1)山梨糖醇油酸脂或山梨糖醇亞油酸脂，HLB值5-9，20-40份組分(2)油酸三乙醇胺或亞油酸三乙醇胺20-50份組分(3)丙三醇或丙二醇或乙二醇3-10份組分(4)水1份組分(5)氫氧化鉀0.5-1.0份配方(二)以油酸或亞油酸和環(huán)氧乙烷加成物，HLB值5-9，代替配方(一)中組分(1)，其它組分同配方(一)。
配方(三)以多元醇(C9-C20)油酸或亞油酸脂，HLB值5-9，代替配方(一)組分(1)，其它組分同配方(一)。
配方(四)以葡萄糖油酸或亞油酸脂，HLB值5-9，代替配方(一)之組分(1)，其它組分同配方(一)。
配方(五)以蔗糖油酸脂或蔗糖亞油酸脂或甜菜糖油酸脂或甜菜糖亞油酸脂，HLB值5-9，代替配方(一)中組分(1)，其它組分同配方(一)。
配方(六)以牛油或豬油或二者混合物之脂肪酸和環(huán)氧乙烷加成物，HLB值5-9，代替配方(一)之組分(1)，其它組分同配方(一)。
配方(七)上述六種配方的組分(1)互不相同，組分(1)共六種。以上述六種組分(1)之中任意兩種和兩種以上的復(fù)合物代替配方(一)之中組分(1)，其它組分同配方(一)。
在上述七種配方中余量采用輕柴油和其它溶劑。
為了加快乳化度，上述七種配方中可加入助劑，加入助劑的量為乳化劑的0.5-2%，助劑可很好的發(fā)揮表面活劑的能力，達(dá)到手動(dòng)稍加攪拌即可達(dá)到乳化效果。
由于柴油質(zhì)量不同，其十六烷值不一樣，對(duì)十六烷值較低的柴油，本乳化劑中可加入十六烷值增長(zhǎng)劑，加入量可為乳化劑重量的5-10%。
滲入的水的水質(zhì)亦影響乳化效果。我國(guó)幅員遼闊，各地水質(zhì)不同，差異很大，對(duì)很差的劣質(zhì)水仍須做軟化處理。同時(shí)為了使乳化劑適合面廣，本配方中可根據(jù)水質(zhì)不同加入一定量的緩蝕劑，緩蝕劑可以是石油磺酸鋇、石油磺酸鈉、環(huán)烷酸鋅中一種，其加入量可占乳化劑的0.5-2%。試驗(yàn)證明，該乳化劑對(duì)蒸餾水、離子水、井水、自來(lái)水均能適應(yīng)，對(duì)pH5.5-8.5區(qū)間內(nèi)水亦能適應(yīng)。
按照本發(fā)明提供的任意配方所制造的乳化劑0.5-1.0份，可使柴油80份，水20份均相混合乳化。經(jīng)試驗(yàn)測(cè)試，所配制的乳化柴油在常用速度區(qū)間，內(nèi)燃機(jī)每馬力小時(shí)油耗、最大輸出功率、最大輸出扭矩均和使用100份純柴油無(wú)差異，并且煙塵減少90%，有害氣體CO和NOx亦顯然減少。
本發(fā)明的對(duì)實(shí)施形式不予以任何限制，其實(shí)施情況見下列實(shí)施例。
實(shí)施例1取山梨糖醇油酸脂(HLB5-9)35公斤，油酸三乙醇胺25公斤，丙三醇5公斤，水1公斤，氫氧化鉀0.5公斤，石油磺酸鈉1公斤，助燃劑1公斤，增長(zhǎng)劑6公斤，輕柴油25.5公斤混合攪拌均勻即成100公斤柴油乳化劑。
實(shí)施例2取油酸環(huán)氧乙烷加成物(HLB5-9)30公斤，油酸三乙醇胺30公斤，丙三醇5公斤，水1公斤，氫氧化鉀0.5公斤，石油磺酸鈉1公斤，助燃劑1公斤，增長(zhǎng)劑6公斤，輕柴油25.5公斤混合攪拌均勻即成100公斤柴油乳化劑。
實(shí)施例3取2，3-二羥基辛醇亞油酸脂(HLB5-9)25公斤，油酸三乙醇胺35公斤，丙三醇5公斤，水1公斤，氫氧化鉀0.5公斤，石油磺酸鈉1公斤，助燃劑1公斤，增長(zhǎng)劑6公斤，輕柴油25.5公斤混合攪拌均勻即成100公斤柴油乳化劑。
實(shí)施例4取葡萄糖油酸脂(HLB值5-9)35公斤，亞油酸三乙醇胺35公斤，丙三醇5公斤，水1公斤，氫氧化鉀0.5公斤，石油磺酸鈉1公斤，助燃劑1公斤，增長(zhǎng)劑6公斤，輕柴油14.5公斤混合攪拌均勻即成100公斤柴油乳化劑。
實(shí)施例5取蔗糖油酸脂(HLB值5-9)20公斤，亞油酸三乙醇胺35公斤，丙三醇5公斤，水1公斤，氫氧化鉀0.5公斤，石油磺酸鈉1公斤，助燃劑1公斤，增長(zhǎng)劑6公斤，輕柴油30.5公斤混合攪拌均勻即成100公斤柴油乳化劑。
實(shí)施例6取牛油的脂肪酸環(huán)氧乙烷加成物(HLB5-9)30公斤，油酸三乙醇胺35公斤，丙三醇5公斤，水1公斤，氫氧化鉀0.5公斤，石油磺酸鈉1公斤，助燃劑1公斤，增長(zhǎng)劑6公斤，輕柴油20公斤混合攪拌均勻即成100公斤柴油乳化劑。
實(shí)施例7取山梨糖醇油酸脂、葡萄糖油酸脂和蔗糖油酸脂的復(fù)合物30公斤，亞油酸三乙醇胺35公斤，丙三醇5公斤，水1公斤，氫氧化鉀1.0公斤，石油磺酸鈉1公斤，助燃劑1公斤，增長(zhǎng)劑6公斤，輕柴油20公斤混合攪拌均勻即成100公斤柴油乳化劑。
以上各實(shí)施例配制的100公斤乳化劑，可使柴油8000-16000公斤、水2000-4000公斤均相混合乳化。
本發(fā)明較已有技術(shù)具有明顯的優(yōu)點(diǎn)(1)、該乳化劑經(jīng)濟(jì)可行。
國(guó)外專利介紹滲水20%用乳化劑10%，按照國(guó)內(nèi)活性劑價(jià)格，假設(shè)滲入的等效柴油、水和乳化劑之重量全等效柴油，那么1公斤價(jià)格將高達(dá)2.50元，顯然用戶使用不起，因此無(wú)推廣價(jià)值。本發(fā)明提出的方法為滲20%的水，乳化劑用量?jī)H為0.5-1%，因此有較高的經(jīng)濟(jì)效益。
(2)、該乳化劑適應(yīng)我國(guó)柴油，其原料立足國(guó)產(chǎn)，使大批量生產(chǎn)乳化劑成為可能。
(3)、該乳化劑使用簡(jiǎn)單、方便。
國(guó)內(nèi)外配制乳化柴油一般采用高速?gòu)?qiáng)力攪拌、超聲波振蕩，我國(guó)幅員遼闊，用戶不具備這些條件。本發(fā)明提供的乳化劑乳化柴油使用方法簡(jiǎn)單，采用手工或機(jī)械稍加攪拌，加入內(nèi)燃機(jī)，即可啟動(dòng)、運(yùn)行，然后利用內(nèi)燃機(jī)自身振動(dòng)和車輛行駛顛簸完成油與水的充分乳化。
(4)、本發(fā)明提供的乳化劑具有良好的穩(wěn)定性。即使長(zhǎng)期放置，稍加攪拌就恢復(fù)良好的乳化狀態(tài)。
(5)、由于本乳化劑在配方中禁用S、Cl、含金屬的表面性劑、助劑，從而克服了已有技術(shù)中(如昭56-112992)應(yīng)用腐蝕物質(zhì)的缺點(diǎn)，保證了內(nèi)燃機(jī)體應(yīng)用乳化劑不增加腐蝕。
(6)、由于本發(fā)明所提供的配方，可根據(jù)各地水質(zhì)不同而加進(jìn)一定的緩蝕劑，因此乳化劑對(duì)各地水質(zhì)具有廣泛的適應(yīng)性。
(7)、加入本乳化劑，減少了柴油用量，因此也減少了NOx、CO的排放。
權(quán)利要求
1.一種柴油乳化劑，其特征在于由組分(1)、組分(2)、組分(3)、水、氫氧化鉀及緩蝕劑、增長(zhǎng)劑、助燃劑組成，其組分(1)是選自下組之一(1)山梨糖醇油酸脂或山梨糖醇亞油酸脂，(2)油酸或亞油酸和環(huán)氧乙烷加成物，(3)多元醇(C9-C20)油酸脂或多元醇(C9-C20)亞油酸脂，(4)葡萄糖油酸脂或葡萄糖亞油酸脂，(5)蔗糖油酸脂或甜菜糖油酸脂或蔗糖亞油酸脂或甜菜糖亞油酸脂，(6)牛油或豬油或二者混合物的脂肪酸和環(huán)氧乙烷的加成物，(7)以上六種中任兩種或兩種以上的組成復(fù)合物，組分(2)是選自下組之一(1)油酸三乙醇胺，(2)亞油酸三乙醇胺，組分(3)是選自下組之一(1)丙三醇，(2)丙二醇，(3)乙二醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柴油乳化劑的組分，其特征在于各組分的重量百分比份數(shù)在100份產(chǎn)品中的分配額為組分(1)20-40份，組分(2)20-50份，組分(3)3-10份，水1份，氫氧化鉀0.5-1.0份，余量為輕柴油或其它溶劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的組分(1)，其特征在于其親水親油平衡值(HLB)為5-9。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩蝕劑，其特征在于它是選自下組之一(1)石油磺酸鋇，(2)石油磺酸鈉，(3)環(huán)烷酸鋅。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、4所述的緩蝕劑，其特征在于在乳化劑重量百分比份數(shù)100份中它可占0.5-2份。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的助燃劑，其特征在于在乳化劑重量百分比份數(shù)100份中它可占0.5-2份。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增長(zhǎng)劑，其特征在于在乳化劑重量百分比份數(shù)100份中它可占5-10份。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種柴油乳化劑。該乳化劑由表面活性劑和助劑、緩蝕劑組成。根據(jù)試驗(yàn)測(cè)得柴油乳化劑∶水∶柴油按0.5-2∶20∶80配制的乳化柴油，在常用速度區(qū)間等效純柴油，有顯著的節(jié)油效果和經(jīng)濟(jì)效益，并大大減少燃后煙塵污染。該乳化劑對(duì)柴油機(jī)不增加腐蝕，對(duì)水質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)，使用方法極為簡(jiǎn)單，手工稍加攪拌即可使用。而且該乳化劑原料來(lái)源面廣而廉價(jià)，適于大批生產(chǎn)。
文檔編號(hào)B01F17/08GK1034144SQ87101450
公開日1989年7月26日 申請(qǐng)日期1987年11月25日 優(yōu)先權(quán)日1987年11月25日
發(fā)明者母憲華, 母華昌 申請(qǐng)人:母憲華