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      重油摻水多功能乳化劑的制作方法

      文檔序號:5125637閱讀:1385來源:國知局
      專利名稱:重油摻水多功能乳化劑的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明屬于一種重油摻水多功能乳化劑。
      當(dāng)今世界上許多國家能源供不應(yīng)求,各行各業(yè)都在尋求不同的節(jié)能途徑,以達到節(jié)能降耗,提高企業(yè)經(jīng)濟效益的目的。
      目前,國內(nèi)重油摻水所采用的乳化劑有燃油乳化添加劑、節(jié)能素、節(jié)能劑等。這些乳化劑雖有節(jié)能降耗作用,但由于未能找到合適的、經(jīng)濟的、多功能的乳化劑。因此,乳化油性能不夠穩(wěn)定,用量大,成本較高,而且,不能適應(yīng)各種乳化工藝,需要專門的乳化裝置才能使用。這樣,它們的推廣應(yīng)用受到了限制。
      日本J56112993專利報導(dǎo)了一種重油摻水乳化劑,由聚乙烯醇、烷基苯、甘油脂肪酸、氧化劑(Mno2)及金屬粉末(Al)組成,這種重油摻水乳化劑,雖則能使?fàn)t、窯熱效率提高,但配方中含有無機物成分(即電解質(zhì)存在),容易導(dǎo)致乳化油破乳,有分水現(xiàn)象,影響其穩(wěn)定性,而且,用量大、成本高。
      本發(fā)明的目的在于提供一種新型的重油摻水乳化劑。對人體無毒害,無特殊氣味,對設(shè)備無腐蝕,儲運安全。它可使乳化油性能穩(wěn)定,存放期、保溫期長,輸油壓力在1MPa,油溫在100~130℃的情況下,乳化油不破乳,無分水現(xiàn)象,燃燒完全,節(jié)油率高,煙囪不冒黑煙,爐、窯噴嘴不結(jié)焦。而且,用量少,成本低,制造工藝簡單。存放、使用、檢測方便,能適應(yīng)現(xiàn)行各種乳化工藝要求,能在各種乳化裝置內(nèi)進行乳化。
      本發(fā)明的配方按重量百分比為失水山梨醇酯肪酸酯0.5-30%,烷基酚聚氧乙烯醚1-40%,脂肪醇聚氧乙烯醚5-50%,聚醚1-20%,烷基苯磺酸1-3%,月桂醇酰胺1-20%,多聚萜烯2-10%,N-環(huán)己基硫代酞酰亞胺1.5-10%,苯酚或苯1.5-10%。其各種原料在配方中的作用為1、多種表面活性劑有失水山梨醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚醚、烷基苯磺酸和月桂醇酰胺。它們均分別含有碳數(shù)不一的烷基或芳基,構(gòu)成油性長短各異的親油憎水基,又均分別含有酯鍵、醚鍵、羧基、酰胺基等極性官能團,形成憎油親水基。由于它們親油、親水程度不等而具有不同的HLB值(親水親油值)。按配方中配比混合后,這些表面活性劑能相互很好地協(xié)調(diào)分布于油水界面,親油基伸向油相,親水基伸向水相,從而降低了油水間的表面張力,使水能微細而穩(wěn)定地分散于重油中,形成優(yōu)良的油包水型乳化油。當(dāng)乳化油溫度升至300℃時,油包水型的乳化油滴內(nèi)的水急劇汽化,其體積膨脹為20℃水的體積的1650倍,產(chǎn)生很大的壓力,使乳化油滴爆炸成為許多微小的小油滴,這樣小的油滴是油燒噴嘴霧化所不能實現(xiàn)的,這一作用稱之為二次霧化,所發(fā)生的乳化油滴爆炸稱之為“微爆效應(yīng)”。而燃燒時間的長短與霧化顆粒直徑的平方成正比。即T∝D2(T為時間、D為直徑)。也就是說,油滴越小,越有利于油的汽化與燃燒,熱效率也就越高。此外,烷基酚聚氧乙烯醚還有防銹作用。2、多聚萜烯、苯酚或苯等助劑可降低重油粘度,增加重油與表面活性劑的親和性、提高乳化油助溶穩(wěn)定性與高溫穩(wěn)定性。苯酚還是很好的抗氧化劑、能增強乳化劑的防腐性。3、N-環(huán)己基硫代酞酰亞胺,這種原料在重油中含有單質(zhì)硫的條件下,是一種理想的防焦劑。它可防止重油燃燒不完全導(dǎo)致殘?zhí)冀Y(jié)焦、堵塞噴嘴、粘結(jié)爐膛、爐門現(xiàn)象的產(chǎn)生,降低煙氣中氧硫化合物(SOx)和氧氮化合物(NOx)的含量,減少了環(huán)境污染,由于N-環(huán)己基硫代酞酰亞胺與重油中的硫生成硫酸氨鹽,變成落灰而從爐排除去,從而減少了陶瓷、玻璃、金屬等燒制品生成硫酸鹽或亞硫酸鹽的機率,有利于提高燒制品的質(zhì)量。
      本發(fā)明配制的工藝是1、表面活性劑混合液制備,將表面活性劑失水山梨醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚醚、烷基苯磺酸、月桂醇酰胺按一定的配比投入搪瓷反應(yīng)釜中,加熱至60℃左右,加熱中以40轉(zhuǎn)/分的速度進行攪拌,約10分鐘左右即停止攪拌。2、助劑混合液制備,在另一只搪瓷反應(yīng)釜中投入配方要求的苯酚量(或苯),加熱至60℃左右,待苯酚融化后,按配方要求投入N-環(huán)己基硫代酞酰亞胺使之溶解,然后再投入配方量多聚萜烯。待苯酚(或苯)、N-環(huán)己基硫代酞酰亞胺和多聚萜烯熔融一體后,即停止加熱與攪拌。3、將混勻的表面活性劑混合液用泵輸送至盛助劑混合液的反應(yīng)釜中,以40轉(zhuǎn)/分的速度攪拌,仍維持物料溫度為60℃左右,持續(xù)30分鐘左右即可放出,經(jīng)計量裝至200公斤容量的鐵桶中,即完成多功能乳化劑的制備。該產(chǎn)品主要性能指標(biāo)如下1、外觀棕色均一液體;
      2、氣味無特殊不良氣味;
      3、PH值(20±1℃,0.2%乳化劑水溶液濃度)6.5~8.5;
      4、相對密度 d20200.98~0.99;
      5、耐寒0±2℃/24h恢復(fù)室溫,無異?,F(xiàn)象;
      6、耐熱40±2℃/24h恢復(fù)室溫,無異?,F(xiàn)象;
      7、乳化重油穩(wěn)定性(0.2%乳化劑水溶液濃度;總含水量10%)室溫存放一年不破乳;80±5℃存放15天不破乳;1MPa輸油壓力下100~130℃無分水現(xiàn)象。
      乳化油的制備工藝是可先將乳化劑配成0.1-0.7%的水溶液存放在兩個1立方米的高位水箱中,用蒸汽沖勻并保持85±10℃,兩個水箱輪換使用。乳化劑水溶液經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計計量后,與熱油池來的重油(80±10℃)混合,用油泵送至過濾器、乳化器,形成油包水型的乳化油(總含水量為5~26%),再經(jīng)流量計計量,送入爐前工作罐,保溫80℃左右,一般可供三日用油量,工作罐內(nèi)的乳化油再用泵輸送至二次加熱器,加熱到100-300℃,輸油壓力一般為0.4~1MPa。乳化油經(jīng)噴嘴噴入爐、窯燃燒。
      本發(fā)明實施例是分別稱取表面活性劑失水山梨醇脂肪酸酯0.5克,烷基酚聚氧乙烯醚38克,脂肪醇聚氧乙烯醚47.5克,聚醚10克,烷基苯磺酸1克,月桂醇酰胺1.8克,將上述原料全部投入實驗室使用的燒杯中,加熱至60℃左右,加熱中以40轉(zhuǎn)/分的速度進行攪拌,約10分鐘左右即停止攪拌。在另一只燒杯中投入苯酚1.5克,加熱至60℃左右,等苯酚融化后,再投入N-環(huán)己基硫代酞酰亞胺0.5克使之溶解,然后投入多聚萜烯1克,待苯酚、N-環(huán)己基硫代酞酰亞胺和多聚萜烯等助劑熔融一體后,即停止加熱與攪拌。然后,將混勻的表面活性劑混合液倒至助劑混合液的燒杯中以40轉(zhuǎn)/分的速度攪拌,仍維持物料溫度為60℃左右,持續(xù)2分鐘左右即可完成多功能乳化劑的制備。
      乳化劑的應(yīng)用實施例是將乳化劑4千克,分成兩半,分別投入兩個1立方米高位水箱中,制成乳化劑水溶液,用蒸汽沖勻并保持85±10℃,兩個水箱輪換使用。乳化劑水溶液經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計計量后,與來自熱油池的熱油(80℃左右)在齒輪油泵前混合、經(jīng)過濾器、乳化器形成油包水型的乳化重油(總含水量5-15%),再經(jīng)橢園形流量計計量,送入爐前工作罐,保溫80℃左右,(存放期可維持15天),再用泵送至二次加熱器加熱到100~130℃,輸油壓力為0.4~1MPa,乳化重油經(jīng)噴嘴入爐燃燒。
      本發(fā)明與現(xiàn)有乳化劑相比具有以下特點1、對人體無毒害,無特殊氣味;
      2、對設(shè)備無腐蝕,儲運安全;
      3、產(chǎn)品性能穩(wěn)定,存放期長,久存不變質(zhì),在0±2℃和40±2℃時存放,不影響使用效果,按一定濃度的乳化劑溶液制備好的乳化油(乳化重油中總含水量26%以內(nèi)),在室溫下存放一年不會破乳;
      4、用量少,只需配成0.1-0.7%的水溶液即可配制成總含水量為5-26%的乳化重油,使用成本比現(xiàn)有同類產(chǎn)品低;
      5、使用方便,在冷、熱水中無結(jié)團現(xiàn)象,易根據(jù)油質(zhì)、水質(zhì)調(diào)整制備乳化重油過程中乳化劑的用量;
      6、適應(yīng)性強,可與各種型號規(guī)格的乳化器配合使用,適應(yīng)各種乳化工藝要求,達到節(jié)油目的;
      7、所配制的乳化重油,燃燒完全,可使煙囪不冒黑煙、爐、窯、噴嘴不結(jié)焦、不堵塞、好清理,從而使之節(jié)能顯著,有利于減輕環(huán)境污染和工人勞動強度,延長設(shè)備使用壽命和提高產(chǎn)品質(zhì)量。
      權(quán)利要求
      1.一種重油摻水多功能乳化劑,其特征在于是由失水山梨醇酯肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚醚、烷基苯磺酸、月桂醇酰胺、多聚萜烯、N-環(huán)已基硫代酞酰亞胺、苯酚或苯所組成。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳化劑,其特征在于各原料配方按重量百分比失水山梨醇脂肪酸酯0.5-30%,烷基酚聚氧乙烯醚1-40%,脂肪醇聚氧乙烯醚5-50%,聚醚1-20%,烷基苯磺酸1-30%,月桂醇酰胺1-20%,多聚萜烯2-10%,N-環(huán)己基硫代酞酰亞胺1.5-10%,苯酚或苯1.5-10%。
      全文摘要
      一種重油摻水多功能乳化劑,由失水山梨醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚、聚醚、烷基苯磺酸、月桂醇酰胺、多聚萜烯、N-環(huán)己基硫代酞酰亞胺、苯酚或苯組成。本發(fā)明對人體無毒害,無特殊氣味,對設(shè)備無腐蝕、儲運安全。用它配制的乳化油性能穩(wěn)定,存放期、保溫期長、不破乳、無分水現(xiàn)象,用量少,成本低,燃燒完全,不冒黑煙,不結(jié)焦,采用集中乳化工藝,熱效率為40%左右的爐、窯,節(jié)油率可達10%以上。能適應(yīng)各種乳化工藝與乳化設(shè)備。
      文檔編號C10L1/32GK1067593SQ91106720
      公開日1993年1月6日 申請日期1991年6月10日 優(yōu)先權(quán)日1991年6月10日
      發(fā)明者陳健, 曾清華 申請人:湖南日用化工總廠
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