[發明專利]環保型柴油乳化劑

有效

• 申請號: 201110272020.0
• 申請日: 2011-09-15
• 公開（公告）號: CN102358854A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 傅瑞芳
• 申請（專利權）人: 上海天壇助劑有限公司
• 主分類號: C10L1/198
• 分類號: C10L1/198;C10L1/19
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種乳化劑，特別涉及一種環保型柴油乳化劑。

背景技術

能源與環境是人類社會面臨的兩大課題，能源緊張、環境污染對人類社 會生存具有重要的意義，而燃油燃燒后排放的有害氣體是環境污染的一個重 要的因素。因此，如何解決能源緊張、環境污染問題就成了當今社會科學界 最關注的問題了，節約能源、減少環境污染引起了人類的高度重視。

早在上個世紀初就已有人提出將水摻到燃料油中改善燃燒這一設想，美 國、前蘇聯及歐洲一些工業國家，開始乳化摻水燃料油的應用研究，由于在 當時的條件下，乳化燃油技術水平較低，能源問題并不突出，乳化燃料技術 發展處在較低較緩慢的狀態。

二十世紀五十年代后期，環境與發展矛盾日漸明顯，石油危機開始出現， 具備節能降污雙重機能的燃料油摻水技術獲得重視，美國、前蘇聯、日本等 都將該技術列為國家級重點項目進行開發研究，并取得積極的應用成果， 1981年7月召開的國際燃燒協會第一屆年會上，燃料油乳化摻水燃燒被列為 三大節能措施之一。我國自五十年代末起，也在該領域進行積極研究，并取 得一定成果。八十年代初，鑒于我國能源短缺，國家計委、國家科委、中科 院聯合發文，組織研究乳化燃料技術，國家相關研究機構及個人紛紛投入研 究，取得了一定的實用成果。

大家知道水是極性化合物，石油產品是由非極性化合物烴類組成，水和 油是不互溶的，要使二者成為互溶混合液，需借助外力或加入表面活性劑， 使其中一種液體均勻分散在另一種液體中，成為相對穩定的混合液，在精細 化學中，這種混合液稱之為乳化液，由燃料油(煤油、汽油、柴油、重油、 渣油)和水組成的乳化液就被稱為乳化燃料。乳化柴油技術是將柴油、水和 乳化劑按一定的工藝配比，在機械設備中通過一定的生產工藝流程，經過乳 化形成一種“油包水”型乳化柴油，其中包括乳化機械設備的研制和乳化添 加劑的合成及篩選。

乳化燃料油與通常的乳化液一樣，也分為油包水型(W/O)和水包油型 (O/W)，在油包水型乳化燃料油中，水是以分散相均勻地懸浮在油中，被 稱為分散相或內相，燃料油則包在水珠的外層，成為連續相或外相。我們目 前所見的大多數乳化燃料油都是油包水型乳化燃料。水包油型乳化燃料油正 好與油包水型相反。

乳化燃料油屬于熱力學不穩定體系，在外力場(重力等)的作用下，乳化 燃料油會逐漸分層，其分層速度與液滴的半徑成平方關系，乳化燃料油發 生分層后不但不起到節能降污作用，嚴重的會造成燃燒中斷，這就得選擇適 當的乳化設備，將乳化燃料油內相分散到適宜的粒徑，以使乳化燃料油達到 使用要求的相對穩定期。

乳化燃料油體系不穩定的主要原因是水油不相溶，它們各自的表面張力 組成交界處的界面張力，界面張力使油水界面液相逐漸收縮，最后導致各自 凝聚分離。乳化劑是表面活性劑，其主要作用是降低界面張力。

表面活性劑，在化學結構上一般都由極性基和非極性基兩部分構成，極 性基易溶于水具有親水性質，故叫做親水基，非極性基易溶于油，故叫做親 油基，在油-水體系中加入乳化劑后，親水基溶于水中，親油基溶于油中， 這樣就在油-水兩相之間形成一層致密的界面膜，降低了界面張力，同時對 液滴起保護作用。另一方面，由于吸附和摩擦等作用使得液滴帶電，帶電液 滴在界面的兩側形成雙電層結構，由于雙電層的排斥作用使得液滴難以聚 集，從而提高了乳化燃料油的穩定性。

表面活性劑種類非常多，但總體上按如下形式分類：

(一)按溶解性分：水溶性和油溶性。

(二)按在水中的分解離子分：離子型和非離子型。

(三)按在水中的離子型分：陰離子型、陽離子型和兩性離子型。

目前燃料油乳化劑中較多的是采用陰離子型、陽離子型、非離子型表面 活性劑等幾種不同活性的表面活性劑進行復配使用，以達到較理想的穩定效 果。

不同油品配制乳化油時，它們所用的乳化劑親水親油平衡值(HLB值) 是不相同的，這都得通過一系列試驗和在實際使用中去具體調配。目前市面 上的柴油乳化劑品種不少，但大多數為了考慮成本和乳化效果，配方中大量 采用了烷基苯磺酸鈉(ABS)和烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)，這些結構的乳 化劑雖然乳化效果良好，但是生物降解不好或對水體有害，屬于環境有害物。

發明內容