重油摻水多功能乳化劑的製作方法
2023-07-20 05:21:16
專利名稱：重油摻水多功能乳化劑的製作方法
技術領域：
本發明屬於一種重油摻水多功能乳化劑。
當今世界上許多國家能源供不應求，各行各業都在尋求不同的節能途徑，以達到節能降耗，提高企業經濟效益的目的。
目前，國內重油摻水所採用的乳化劑有燃油乳化添加劑、節能素、節能劑等。這些乳化劑雖有節能降耗作用，但由於未能找到合適的、經濟的、多功能的乳化劑。因此，乳化油性能不夠穩定，用量大，成本較高，而且，不能適應各種乳化工藝，需要專門的乳化裝置才能使用。這樣，它們的推廣應用受到了限制。
日本J56112993專利報導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，雖則能使爐、窯熱效率提高，但配方中含有無機物成分(即電解質存在)，容易導致乳化油破乳，有分水現象，影響其穩定性，而且，用量大、成本高。
本發明的目的在於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，對設備無腐蝕，儲運安全。它可使乳化油性能穩定，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，無分水現象，燃燒完全，節油率高，煙囪不冒黑煙，爐、窯噴嘴不結焦。而且，用量少，成本低，製造工藝簡單。存放、使用、檢測方便，能適應現行各種乳化工藝要求，能在各種乳化裝置內進行乳化。
本發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%，月桂醇醯胺1-20%，多聚萜烯2-10%，N-環己基硫代酞醯亞胺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醯胺。它們均分別含有碳數不一的烷基或芳基，構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、醯胺基等極性官能團，形成憎油親水基。由於它們親油、親水程度不等而具有不同的HLB值(親水親油值)。按配方中配比混合後，這些表面活性劑能相互很好地協調分布於油水界面，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，使水能微細而穩定地分散於重油中，形成優良的油包水型乳化油。當乳化油溫度升至300℃時，油包水型的乳化油滴內的水急劇汽化，其體積膨脹為20℃水的體積的1650倍，產生很大的壓力，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的，這一作用稱之為二次霧化，所發生的乳化油滴爆炸稱之為「微爆效應」。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，越有利於油的汽化與燃燒，熱效率也就越高。此外，烷基酚聚氧乙烯醚還有防鏽作用。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、提高乳化油助溶穩定性與高溫穩定性。苯酚還是很好的抗氧化劑、能增強乳化劑的防腐性。3、N-環己基硫代酞醯亞胺，這種原料在重油中含有單質硫的條件下，是一種理想的防焦劑。它可防止重油燃燒不完全導致殘碳結焦、堵塞噴嘴、粘結爐膛、爐門現象的產生，降低煙氣中氧硫化合物(SOx)和氧氮化合物(NOx)的含量，減少了環境汙染，由於N-環己基硫代酞醯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、金屬等燒製品生成硫酸鹽或亞硫酸鹽的機率，有利於提高燒製品的質量。
本發明配製的工藝是1、表面活性劑混合液製備，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、月桂醇醯胺按一定的配比投入搪瓷反應釜中，加熱至60℃左右，加熱中以40轉/分的速度進行攪拌，約10分鐘左右即停止攪拌。2、助劑混合液製備，在另一隻搪瓷反應釜中投入配方要求的苯酚量(或苯)，加熱至60℃左右，待苯酚融化後，按配方要求投入N-環己基硫代酞醯亞胺使之溶解，然後再投入配方量多聚萜烯。待苯酚(或苯)、N-環己基硫代酞醯亞胺和多聚萜烯熔融一體後，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釜中，以40轉/分的速度攪拌，仍維持物料溫度為60℃左右，持續30分鐘左右即可放出，經計量裝至200公斤容量的鐵桶中，即完成多功能乳化劑的製備。該產品主要性能指標如下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恢復室溫，無異常現象;
6、耐熱40±2℃/24h恢復室溫，無異常現象;
7、乳化重油穩定性(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℃無分水現象。
乳化油的製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，用蒸汽衝勻並保持85±10℃，兩個水箱輪換使用。乳化劑水溶液經轉子流量計計量後，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。乳化油經噴嘴噴入爐、窯燃燒。
本發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，月桂醇醯胺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/分的速度進行攪拌，約10分鐘左右即停止攪拌。在另一隻燒杯中投入苯酚1.5克，加熱至60℃左右，等苯酚融化後，再投入N-環己基硫代酞醯亞胺0.5克使之溶解，然後投入多聚萜烯1克，待苯酚、N-環己基硫代酞醯亞胺和多聚萜烯等助劑熔融一體後，即停止加熱與攪拌。然後，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/分的速度攪拌，仍維持物料溫度為60℃左右，持續2分鐘左右即可完成多功能乳化劑的製備。
乳化劑的應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，製成乳化劑水溶液，用蒸汽衝勻並保持85±10℃，兩個水箱輪換使用。乳化劑水溶液經轉子流量計計量後，與來自熱油池的熱油(80℃左右)在齒輪油泵前混合、經過濾器、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，乳化重油經噴嘴入爐燃燒。
本發明與現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、對設備無腐蝕，儲運安全;
3、產品性能穩定，存放期長，久存不變質，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製備好的乳化油(乳化重油中總含水量26%以內)，在室溫下存放一年不會破乳;
4、用量少，只需配成0.1-0.7%的水溶液即可配製成總含水量為5-26%的乳化重油，使用成本比現有同類產品低;
5、使用方便，在冷、熱水中無結團現象，易根據油質、水質調整製備乳化重油過程中乳化劑的用量;
6、適應性強，可與各種型號規格的乳化器配合使用，適應各種乳化工藝要求，達到節油目的;
7、所配製的乳化重油，燃燒完全，可使煙囪不冒黑煙、爐、窯、噴嘴不結焦、不堵塞、好清理，從而使之節能顯著，有利於減輕環境汙染和工人勞動強度，延長設備使用壽命和提高產品質量。
權利要求
1.一種重油摻水多功能乳化劑，其特徵在於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、月桂醇醯胺、多聚萜烯、N-環已基硫代酞醯亞胺、苯酚或苯所組成。
2.根據權利要求1所述的乳化劑，其特徵在於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%，月桂醇醯胺1-20%，多聚萜烯2-10%，N-環己基硫代酞醯亞胺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、月桂醇醯胺、多聚萜烯、N-環己基硫代酞醯亞胺、苯酚或苯組成。本發明對人體無毒害，無特殊氣味，對設備無腐蝕、儲運安全。用它配製的乳化油性能穩定，存放期、保溫期長、不破乳、無分水現象，用量少，成本低，燃燒完全，不冒黑煙，不結焦，採用集中乳化工藝，熱效率為40％左右的爐、窯，節油率可達10％以上。能適應各種乳化工藝與乳化設備。
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 優先權日1991年6月10日
發明者陳健, 曾清華 申請人:湖南日用化工總廠