專利名稱：乳化劑組合物及用該組合物制得的乳化重油的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油料乳化劑組合物，并涉及用這種乳化劑組合物制得的乳化重油。具體地說，本發(fā)明涉及重油乳化劑組合物，以及用這種重油乳化劑制得的乳化重油。
在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中，各種油料(如重油和柴油)作為主要的能源得到了廣泛的應(yīng)用。隨著對(duì)油料需求的增加和對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，對(duì)油料的要求也越來越高，其中之一就是要求油料能夠充分燃燒，從而不僅能節(jié)能，而且還能減少尾氣中的可燃有害成分。
業(yè)已提出了許多能使油料充分燃燒的方法，其中之一就是向油料中加入水和乳化劑使油料乳化，從而減小油料液滴的直徑，增加與氧氣的接觸面積，達(dá)到充分燃燒的目的。
中國(guó)公開專利CN1083516A披露了一種用于重油的乳化劑組合物，它包括含有聚乙基醚型的非離子表面活性劑、多聚乙醛、有機(jī)過氧化物、苯二酚類化合物。雖然這種乳化劑能制得基本令人滿意的乳化重油，但是它在充分燃燒方面還存在一定的問題。
因此，需要開發(fā)一種容水量高的乳化劑，僅需少量乳化劑就能制得具有燃燒熱值高、燃燒充分且穩(wěn)定性強(qiáng)優(yōu)點(diǎn)的乳化重油。
本發(fā)明的目的是提供一種乳化劑組合物，所述乳化劑組合物的容水量高，僅需少量所述乳化劑組合物就可制得具有燃燒熱值高、燃燒充分且穩(wěn)定性強(qiáng)優(yōu)點(diǎn)的乳化重油。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用所述乳化劑組合物制得的乳化重油。
本發(fā)明提供一種乳化劑組合物，它包括40-50重量％烷基酚聚氧乙烯醚、15-27重量％磺酸鹽、8-12重量％乙醇胺、4-7重量％烷基萘、6-11重量％有機(jī)溶劑、4-7重量％有機(jī)鎂鹽、6-10重量％環(huán)烷酸鹽和2-4重量％有機(jī)鐵鹽。
在本發(fā)明乳化劑組合物中，所述烷基酚聚氧乙烯醚包括具有8-9個(gè)碳原子的烷基酚聚氧乙烯醚，如辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚等。其中最好是壬基酚聚氧乙烯醚。其含量一般占組合物總重量的40-50重量％。
在本發(fā)明乳化劑組合物中含有起助燃降煙作用有機(jī)作為表面活性劑的磺酸鹽。所述磺酸鹽可以是烷基磺酸鹽或芳基磺酸鹽，也可以是烷基磺酸鹽和芳基磺酸鹽的混合物。它在組合物中的含量一般為15-27重量％。在本發(fā)明的一個(gè)較好的實(shí)例中，使用占組合物總重量10-15％的十二烷基磺酸鈉和8-12％的石油烷基磺酸鈣的混合物作為磺酸鹽。
在本發(fā)明組合物中乙醇胺的作用是作為穩(wěn)定劑，其用量一般占組合物總重量的8-12％。所述乙醇胺的例子有二乙醇胺和三乙醇胺等。其中較好的是三乙醇胺。
在本發(fā)明組合物中還可含有占組合物總重量4-7％的烷基萘，其主要作用是降低重油的粘度。所述烷基萘可以是被具有1-4個(gè)碳原子的烷基所取代的萘如甲基萘、乙基萘、正丙基萘、異丙基萘、正丁基萘等。其中最好是甲基萘。
為了防止重油中硫、釩等元素在高溫下的腐蝕作用，在本發(fā)明組合物中還加入了占組合物總重量4-7重量％有機(jī)鎂鹽。所述有機(jī)鎂鹽的例子包括環(huán)烷酸鎂、硬脂酸鎂等油溶性鎂鹽。
在本發(fā)明組合物中占組合物總重量6-10重量％的環(huán)烷酸鹽的作用是助燃劑，它可以使重油燃燒得更完全，抑制硫氧化物、氮氧化物和煙塵的生成以提高燃燒效率，減少大氣污染。所述環(huán)烷酸鹽的例子包括銅、錳、鈷、鎳、鋅等過渡金屬元素的環(huán)烷酸鹽?？蓡为?dú)使用或組合使用這些環(huán)烷酸鹽。
在本發(fā)明組合物中還含有占組合物總重量2-4％的有機(jī)鐵鹽。這種有機(jī)鐵鹽的例子包括環(huán)烷酸鐵、二茂鐵等油溶性鐵鹽，其主要作用是減少煙塵的量和未燃燒完全的碳的量，同時(shí)可抑制烴、一氧化碳和氮氧化物的生成。
在本發(fā)明組合物中，還含有占組合物總重量6-11％的有機(jī)溶劑，這種有機(jī)溶劑的例子包括常用的脂族和芳族溶劑如苯、甲苯、乙醇、丙醇、丙酮、乙醚等。
在乳化劑含量為0.1重量％、含水量為20重量％時(shí)，使用本發(fā)明乳化劑組合物制得的乳化重油的低熱值可以達(dá)到8077kcal/kg，并且不分層穩(wěn)定期可達(dá)到90天，遠(yuǎn)優(yōu)于用現(xiàn)有的乳化劑制得的乳化重油。
下面將通過實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。應(yīng)理解這些實(shí)施例僅是說明性的，不應(yīng)對(duì)本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。在實(shí)施例中，除非另有說明，否則所有百分?jǐn)?shù)和份數(shù)均為重量百分?jǐn)?shù)和重量份數(shù)。
實(shí)施例1乳化劑組合物的制備將40重量份辛基酚聚氧乙烯醚、15重量份十二烷基磺酸鈉、5重量份石油烷基磺酸鈣、12重量份三乙醇胺、7重量份甲基萘、7重量份甲苯、2重量份丙酮、4重量份環(huán)烷酸鎂、3重量份環(huán)烷酸銅、3重量份環(huán)烷酸錳和2重量份二茂鐵用攪拌器混勻，制得本發(fā)明乳化劑組合物。
實(shí)施例2乳化劑組合物的制備將50重量份辛基酚聚氧乙烯醚、10重量份十二烷基磺酸鈉、5重量份石油烷基磺酸鈣、8重量份二乙醇胺、4重量份乙基萘、4重量份二甲苯、4重量份乙醇、5重量份環(huán)烷酸鎂、3重量份環(huán)烷酸銅、3重量份環(huán)烷酸錳和4重量份二茂鐵用攪拌器混勻，制得本發(fā)明乳化劑組合物。
實(shí)施例3乳化劑組合物的制備將42重量份壬基酚聚氧乙烯醚、12重量份十二烷基磺酸鈉、12重量份石油烷基磺酸鈣、9重量份三乙醇胺、5重量份乙基萘、5重量份苯、3重量份丙醇、4重量份環(huán)烷酸鎂、3重量份環(huán)烷酸銅、3重量份環(huán)烷酸錳和2重量份二茂鐵用攪拌器混勻，制得本發(fā)明乳化劑組合物。
實(shí)施例4乳化劑組合物的制備將48重量份壬基酚聚氧乙烯醚、13重量份十二烷基磺酸鈉、7重量份石油烷基磺酸鋇、8重量份三乙醇胺、6重量份乙基萘、4重量份苯、2重量份乙醚、4重量份環(huán)烷酸鎂、3重量份環(huán)烷酸銅、3重量份環(huán)烷酸錳和2重量份二茂鐵用攪拌器混勻，制得本發(fā)明乳化劑組合物。
實(shí)施例5乳化劑組合物的制備將40重量份壬基酚聚氧乙烯醚、10重量份十二烷基磺酸鈉、9重量份烷基苯磺酸鈣、8重量份二乙醇胺、7重量份甲基萘、4重量份甲苯、2重量份丙醇、7重量份硬脂酸鎂、5重量份環(huán)烷酸鈷、5重量份環(huán)烷酸鎳和3重量份二茂鐵用攪拌器混勻，制得本發(fā)明乳化劑組合物。
實(shí)施例6乳化劑組合物的制備將40重量份辛基酚聚氧乙烯醚、15重量份十二烷基磺酸鈉、12重量份烷基苯磺酸鈉、8重量份三乙醇胺、4重量份甲基萘、4重量份甲苯、2重量份甲醇、4重量份硬脂酸鎂、3重量份環(huán)烷酸鈷、5重量份環(huán)烷酸鋅和3重量份環(huán)烷酸鐵用攪拌器混勻，制得本發(fā)明乳化劑組合物。
實(shí)施例7，比較例1含水量試驗(yàn)分別將65g市售的重油與0.1g實(shí)施例1-6制得的乳化劑組合物混合，制得含乳化劑的重油試樣1-6，隨后在環(huán)境溫度下用9000rpm的高速剪切乳化機(jī)邊攪拌邊向各重油試樣中加入蒸餾水，直至不能獲得均勻的乳化液為止。記錄所加的水量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)所有試樣的加水量均超過35g。
用上述方法測(cè)定最大含水量，但是使用0.1g市售的乳化劑和70g市售重油，結(jié)果發(fā)現(xiàn)試樣的加水量不超過30g。
實(shí)施例8，比較例2穩(wěn)定性試驗(yàn)邊攪拌邊分別使0.1g實(shí)施例1-6制得的乳化劑和80g重油、20g蒸餾水相混合，隨后用高速剪切乳化機(jī)在9000rpm下將得到的混合物攪拌15分鐘，制得本發(fā)明乳化重油試樣1-6；用同樣的方法但使用市售的乳化劑制得對(duì)比試樣1。
將上面制得的試樣在常溫下靜置觀察其油-水分層所需的天數(shù)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)對(duì)比試樣經(jīng)50天放置即觀察到分層現(xiàn)象，而本發(fā)明試樣在90天后才陸續(xù)發(fā)生分層現(xiàn)象。
實(shí)施例9，比較例3燃燒試驗(yàn)根據(jù)GB260-88對(duì)實(shí)施例8和比較例2制得的試樣進(jìn)行燃燒試驗(yàn)，結(jié)果本發(fā)明試樣的低熱值均為8077kcal/g以上，而對(duì)比試樣的低熱值為7834kcal/g。
實(shí)施例10，比較例4節(jié)油率試驗(yàn)如下進(jìn)行節(jié)油率試驗(yàn)在同樣條件下測(cè)定獲得相同的熱值所需的純重油的量(W重油)和乳化重油(W乳化油)的量，以下式計(jì)算出節(jié)油率節(jié)油率=(W重油-W乳化油)/W重油×100％分別測(cè)定實(shí)施例8和比較例2制得的試樣的節(jié)油率。結(jié)果本發(fā)明試樣的節(jié)油率均高于12％，而比較例2制得的試樣的節(jié)油率為8％。
實(shí)施例11，比較例5廢氣試驗(yàn)按照GB/T9079-1988分別對(duì)實(shí)施例8制得的試樣和比較例2制得的試樣進(jìn)行乳化重油燃燒后的煙塵試驗(yàn)。結(jié)果與純重油相比，本發(fā)明試樣燃燒后的煙塵下降了63％，比較例2制得的試樣的燃燒后的煙塵下降了45％。
按照GB/T15436-1995分別對(duì)實(shí)施例8制得的試樣和比較例2制得的試樣進(jìn)行乳化重油燃燒后的氮氧化物試驗(yàn)。結(jié)果與純重油相比，本發(fā)明試樣的燃燒后廢氣中的氮氧化物下降了37％，比較例2制得的試樣燃燒后廢氣中的氮氧化物下降了37％。
由上面結(jié)果可見，使用本發(fā)明乳化劑組合物制得的乳化重油具有穩(wěn)定性高、燃燒更完全且廢氣中的煙塵更少的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1．一種乳化劑組合物，它包括40-50重量％烷基酚聚氧乙烯醚、15-27重量％磺酸鹽、8-12重量％乙醇胺、4-7重量％烷基萘、6-11重量％有機(jī)溶劑、4-7重量％有機(jī)鎂鹽、6-10重量％環(huán)烷酸鹽和2-4重量％有機(jī)鐵鹽。
2．如權(quán)利要求1所述的乳化劑組合物，其特征在于所述烷基酚聚氧乙烯醚是辛基酚聚氧乙烯醚或壬基酚聚氧乙烯醚。
3．如權(quán)利要求1所述的乳化劑組合物，其特征在于所述15-27重量％磺酸鹽包括10-15重量％十二烷基磺酸鈉和5-12重量％烷基苯磺酸鹽。
4．如權(quán)利要求1所述的乳化劑組合物，其特征在于所述乙醇胺是二乙胺或三乙醇胺。
5．如權(quán)利要求1所述的乳化劑組合物，其特征在于所述烷基萘是甲基萘。
6．如權(quán)利要求1所述的乳化劑組合物，其特征在于所述有機(jī)溶劑為甲苯和丙酮，且甲苯的含量占組合物總重量的4-7重量％，丙酮的含量占組合物的2-4重量％。
7．如權(quán)利要求1所述的乳化劑組合物，其特征在于所述有機(jī)鎂鹽是環(huán)烷酸鎂或硬脂酸鎂、所述環(huán)烷酸鹽是一種或多種選自環(huán)烷酸銅、環(huán)烷酸鈷、環(huán)烷酸鎳、環(huán)烷酸鋅和環(huán)烷酸錳的鹽。
8．如權(quán)利要求7所述的乳化劑組合物，其特征在于所述組合物含有4-7重量％環(huán)烷酸鎂、3-5重量％環(huán)烷酸銅、3-5重量％環(huán)烷酸錳。
9．如權(quán)利要求1所述的乳化劑組合物，其特征在于所述有機(jī)鐵鹽是二茂鐵或環(huán)烷酸鐵。
10．用權(quán)利要求1-9中任何一項(xiàng)所述的乳化劑組合物、水和重油制得的乳化重油。
全文摘要
公開了一種乳化劑組合物,它包括40—50重量%烷基酚聚氧乙烯醚、15—27重量%磺酸鹽、8—12重量%乙醇胺、4—7重量%烷基萘、6—11重量%有機(jī)溶劑、4—7重量%有機(jī)鎂鹽、6—10重量%環(huán)烷酸鹽和2—4重量%有機(jī)鐵鹽。還公開了用這種乳化劑組合物、水和重油制得的乳化重油。
文檔編號(hào)C10G31/00GK1235186SQ9811082
公開日1999年11月17日 申請(qǐng)日期1998年5月7日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月7日
發(fā)明者嚴(yán)信康, 滕繼軍, 鐵政 申請(qǐng)人:上海騰飛化工廠