專(zhuān)利名稱(chēng)：柴油乳化劑及制得的乳化柴油和制造乳化柴油的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于乳化柴油領(lǐng)域，涉及乳化劑、乳化柴油及其生產(chǎn)工藝。
目前的W/O型乳化柴油穩(wěn)定性差，油水易分離，乳化劑用量大且價(jià)格高，不便于工業(yè)化應(yīng)用。注重多加水而不注重節(jié)油率，加水的目的是節(jié)油，降低污染，有的專(zhuān)利申請(qǐng)技術(shù)加水量高達(dá)25％左右，不但沒(méi)有起到很好的節(jié)油效果，還給實(shí)際應(yīng)用帶來(lái)一定困難，乳化后的柴油粘度變大，影響霧化與燃燒，冬天內(nèi)燃機(jī)難啟動(dòng)。乳化劑配方不足，不同的水質(zhì)對(duì)乳化油的穩(wěn)定影響較大，乳化劑的成分太多，質(zhì)量不易保證。乳化劑的廣譜性沒(méi)有很好地解決，即不同的柴油乳化效果差別較大。乳化柴油存在的上述問(wèn)題一是因?yàn)槿榛瘎┑膯?wèn)題，一是與生產(chǎn)方法有關(guān)。
乳化柴油的生產(chǎn)工藝一般是柴油中加水再加乳化劑一起攪拌乳化而成。有的最后經(jīng)過(guò)磁化器，但磁化強(qiáng)度比較低且流速快，沒(méi)有起到應(yīng)有的作用。所用的設(shè)備也存在明顯地不足，輸送設(shè)備采用的是齒輪泵，容易破壞形成的相狀；靜態(tài)混合設(shè)備使顆粒細(xì)度差別較大。
本發(fā)明的目的是提供一種配方組成少、價(jià)格低、光譜性好的柴油乳化劑以及用該乳化劑得到的乳化柴油和為得到性能良好地乳化柴油，乳化劑制作乳化柴油的生產(chǎn)工藝。
本發(fā)明的柴油乳化劑，其主要技術(shù)特點(diǎn)是由主劑和副劑組成，主劑由非離子表面活性劑組成，副劑包括穩(wěn)定劑、增溶劑，主劑的非離子表面活性劑一種是Span-80(山梨醇半倍油酸脂)和OP-10(烷基酚聚氧乙烯醚)，以主劑為100％重量計(jì)，Span-80為70～80％，OP-10為20～30％。另一種是Span-60(失水山梨醇硬脂酸脂)和Tween-80(失水山梨醇聚氧乙烯(20)醚油酸酯)，以主劑為100％重量計(jì)Span-60為70～80，為T(mén)ween-80為20～30％。
副劑中還包括降粘劑或(和)防冰劑，本發(fā)明的優(yōu)選物質(zhì)是穩(wěn)定劑為油酸鈉(聚丙烯酰胺)，能顯著增強(qiáng)乳化液的穩(wěn)定性；降粘劑為溶劑油，溶劑油可以是120#溶劑油、200#溶劑油、70#汽油，起助溶、稀釋和降低柴油粘度的作用；增溶劑為卵磷脂，卵磷脂起較好的增溶效果，并且有生物分解性，防止乳化油長(zhǎng)時(shí)間放置變質(zhì)；防冰劑為乙醇或乙二醇，乙醇或乙二醇可以防止乳化柴油在低溫下堵塞濾網(wǎng)。以副劑為100％重量計(jì)，油酸鈉10～25％，卵磷脂10～25％，乙醇或乙二醇3～10％，余量為溶劑油。最佳組成是油酸鈉25％，卵磷脂20％，乙醇或乙二醇5％，溶劑油50％。
在制作時(shí)，主劑和副劑分別包裝，有利于制造質(zhì)量穩(wěn)定的乳化柴油。主劑要加溫至50～60℃，攪拌后過(guò)濾包裝，副劑經(jīng)過(guò)攪拌包裝。上述乳化劑制得的乳化柴油，是在柴油中加入主劑、副劑和水，主劑占柴油重量的0.4～0.8％，副劑占柴油重量的0.1～0.3％，水為柴油重量的5～20％。
用上述乳化劑制備乳化柴油的生產(chǎn)工藝，主要技術(shù)特點(diǎn)是柴油加溫至50～60℃后再加入乳化劑和水乳化。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，在此溫度下，形成的乳化液最穩(wěn)定。
本工藝的技術(shù)特點(diǎn)還在于柴油中先加乳化劑乳化，然后加水乳化。先加乳化劑后加水，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明比先加水后加乳化劑制得的乳化液更細(xì)微。加乳化劑時(shí)，先加入主劑，攪拌后再加入副劑。
本生產(chǎn)工藝的基本步驟是柴油加溫后，先加主劑攪拌，再加副劑攪拌，經(jīng)過(guò)過(guò)濾、高速攪拌、靜態(tài)混合，加水乳化，再經(jīng)過(guò)濾、高速攪拌、靜態(tài)混合，進(jìn)行磁化，冷卻后包裝。


圖1為工藝流程示意圖。
柴油在乳化器內(nèi)加完副劑后，采用200目過(guò)濾。高速攪拌利用旋渦泵，在高速攪拌下使乳化液分散更細(xì)化均勻，轉(zhuǎn)速在2800轉(zhuǎn)/分以上。靜態(tài)混合器，主要把顆粒分散為0.5～3μm的油包水型顆粒，然后返回乳化器，在靜態(tài)混合器內(nèi)的流速控制在3～5m/s。這是因?yàn)樵诖藯l件下，靜態(tài)混合器才能充分發(fā)揮作用。乳化器內(nèi)加水乳化，水可以是自來(lái)水或者去離子水，乳化后，再經(jīng)過(guò)濾、旋渦泵、靜態(tài)混合(流速3～5m/s)后，將流速降為≤1m/s進(jìn)入磁化器磁化。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，只有在此流速下，流體磁化器才能達(dá)到降粘效果。磁化時(shí)的磁化強(qiáng)度為2500～9000高斯，使乳化柴油的運(yùn)動(dòng)粘度降低40％，增加乳化柴油的熱值，熱值比一般乳化柴油能夠提高5％左右。最后得到的乳化柴油冷卻至一5～30℃進(jìn)行包裝，經(jīng)實(shí)驗(yàn)，在此溫度下，乳化柴油的穩(wěn)定效果好。
該工藝涉及到的攪拌最好轉(zhuǎn)速在2800轉(zhuǎn)/分以上。
本生產(chǎn)工藝同樣適宜于現(xiàn)有乳化劑制造乳化柴油的生產(chǎn)工藝。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明
實(shí)施例一乳化劑主劑Span-80 78％，OP 22％，在密閉容器中加溫至60℃，攪拌1小時(shí)，過(guò)濾即得。
副劑200#溶劑油50％，油酸鈉25％，卵磷脂20％，乙醇5％，在密封容器中攪拌10分鐘(轉(zhuǎn)速100轉(zhuǎn)/分)。
乳化柴油10#柴油95kg，主劑0.57kg(為柴油重量的0.6％)，副劑0.19kg(為柴油重量的0.2％)，水4.75kg(為柴油重量的5％)生產(chǎn)工藝(1)把柴油打入帶有高剪切乳化機(jī)的乳化罐中，加溫至50～60℃，將主劑加入柴油中(主劑冬天應(yīng)加溫至60℃)攪拌3分鐘，再加入副劑攪拌3分鐘，通過(guò)200目過(guò)濾器、旋渦泵(2800轉(zhuǎn)/分)、SV型靜態(tài)混合器(長(zhǎng)度L＝1000mm)，返回乳化罐，靜態(tài)混合器內(nèi)的流速3m/s，循環(huán)一遍。加入水，攪拌10分鐘。依次再通過(guò)過(guò)濾器、旋渦泵、SV型靜態(tài)混合器(長(zhǎng)度L＝1000mm，流速3m/s)，通過(guò)降壓器，流速降為≤1m/s，通過(guò)磁感應(yīng)強(qiáng)度為9000高斯的流體磁化器(L＝800mm)，通過(guò)冷凝器乳化柴油降到30℃以下進(jìn)入成品罐。
該乳化柴油可用于熱效率在90％以上的油爐使用，節(jié)油率(與單純柴油相比)為8％實(shí)施例二乳化劑主劑Span-60 77％，Tween-23％副劑200#溶劑油50％，油酸鈉25％，卵磷脂20％，乙二醇5％乳化柴油10#柴油85kg，主劑0.51kg(為柴油重量的0.6％)，副劑0.17kg(為柴油重量的0.2％)，水12.75kg(為柴油重量的15％)所有制作工藝同實(shí)施例一。
該乳化柴油可用于內(nèi)燃機(jī)使用，節(jié)油率為10～25％。
實(shí)施例三乳化劑主劑Span-60 70％，Tween-30％副劑200#溶劑油72％，油酸鈉15％，卵磷脂10％，乙二醇3％乳化柴油0#柴油85kg，主劑0.34kg(為柴油重量的0.4％)，副劑0.085kg(為柴油重量的0.1％)，水8.5kg(為柴油重量的10％)所有制作工藝同實(shí)施例一。
實(shí)施例四乳化劑主劑Span-60 80％，Tween 20％副劑120#溶劑油65％，油酸鈉10％，卵磷脂15％，乙二醇10％乳化柴油-10#柴油85kg，主劑0.68kg(為柴油重量的0.8％)，副劑0.255kg(為柴油重量的0.3％)，水12.75kg(為柴油重量的15％)所有制作工藝同實(shí)施例一。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)乳化劑配方組成少，價(jià)格低，廣譜性好，可以和各種型號(hào)的柴油形成質(zhì)量穩(wěn)定的加水乳化柴油。乳化柴油穩(wěn)定性高，乳化劑和水分散均勻，乳化劑用量少，能夠保持與單純柴油相同的粘度，在內(nèi)燃機(jī)中霧化均勻，在冬天，內(nèi)燃機(jī)易啟動(dòng)，加水量可以減少，節(jié)油。應(yīng)用于所有內(nèi)燃機(jī)、燃油爐、中央空調(diào)等。制造工藝提高了乳化柴油的質(zhì)量性能。
權(quán)利要求
1.一種柴油乳化劑，其特征在于主劑由非離子表面活性劑和副劑包括穩(wěn)定劑、增溶劑組成，非離子表面活性劑為Span-80和OP-10，以主劑為100％重量計(jì)，Span-80為70～80％，OP-10為20～30％。
2.一種柴油乳化劑，其特征在于主劑由非離子表面活性劑和副劑穩(wěn)定劑、增溶劑組成，非離子表面活性劑為Span-60和Tween-80，以主劑為100％重量計(jì)Span-60為70～80％，為T(mén)ween-80為20～30％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的乳化劑，特征在于副劑中還包括降粘劑或(和)防冰劑，所述穩(wěn)定劑為油酸鈉，增溶劑為卵磷脂，降粘劑為溶劑油，防冰劑為乙醇或乙二醇，以副劑為100％重量計(jì)，油酸鈉10～25％卵磷脂10～25％，乙醇或乙二醇3～10％，余量為溶劑油。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的乳化劑，特征在于溶劑油可以是120#溶劑油、200#溶劑油70#汽油。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的乳化劑，特征在于主劑和副劑分別包裝。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的乳化劑，特征在于主劑加溫至50～60℃，攪拌過(guò)濾后包裝，副劑攪拌后包裝。
7.一種權(quán)利要求1、2所述的乳化劑制得的乳化柴油，特征在于在柴油中加入主劑副劑和水，主劑占柴油重量的0.4～0.8％，副劑占柴油重量的0.1～0.3％，水為柴油重量的5～20％。
8.一種權(quán)利要求1、2所述乳化劑制備乳化柴油的生產(chǎn)工藝，其特征在于柴油加溫至50～60℃后加入乳化劑和水乳化。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工藝，特征在于柴油中先加乳化劑乳化，然后加水乳化。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的工藝，特征在于主劑占柴油重量的0.4～0.8％，副劑占柴油重量的0.1～0.3％，水為柴油重量的5～20％。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的工藝，特征在于柴油先加主劑，攪拌后再加副劑，乳化后，經(jīng)過(guò)濾、高速攪拌、再經(jīng)過(guò)靜態(tài)混合，在靜態(tài)混合時(shí)的流速控制在3～5m/s。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的工藝，特征在于再加水乳化，后再經(jīng)過(guò)濾、高速攪拌、3～5m/s下靜態(tài)混合，然后流速降為≤1m/s進(jìn)入磁化器磁化，磁化強(qiáng)度為2500～9000高斯。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的工藝，特征在于乳化柴油冷卻至-5～30℃進(jìn)行包裝。
全文摘要
柴油乳化劑,由主劑和副劑組成,主劑一種是Span－80和OP－10,一種是Span－60和Tween－80。副劑優(yōu)選:油酸鈉,溶劑油,卵磷脂和乙醇或乙二醇。所形成的乳化柴油,主劑為柴油重量的0.4～0.8%,副劑為0.1～0.3%,水為5～20%。生產(chǎn)工藝的步驟是:柴油在50～60℃下先加主劑,再加副劑,經(jīng)過(guò)濾、高速攪拌、靜態(tài)混合,再加水乳化,后經(jīng)過(guò)濾、高速攪拌、靜態(tài)混合,進(jìn)行磁化,冷卻后包裝。本發(fā)明乳化劑組成少,價(jià)格低,廣譜性好。乳化柴油穩(wěn)定性高,乳化劑用量少,內(nèi)燃機(jī)易啟動(dòng),加水量減少,節(jié)油。
文檔編號(hào)B01F17/00GK1229121SQ99112010
公開(kāi)日1999年9月22日 申請(qǐng)日期1999年1月13日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月13日
發(fā)明者陳良 申請(qǐng)人:陳良