[發(fā)明專利]一種復(fù)合乳化劑及其在生產(chǎn)微乳化柴油中的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810859901.4
• 申請(qǐng)日: 2018-08-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109054912B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張敏;馬銳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東營(yíng)市浩瀚生化科技有限公司
• 主分類號(hào): C10L1/14
• 分類號(hào): C10L1/14;C10L10/18;C10L1/222;C10L1/224
• 代理公司: 濟(jì)南譽(yù)豐專利代理事務(wù)所(普通合伙企業(yè)) 37240
• 代理人: 薛鵬喜

本發(fā)明公開(kāi)了一種復(fù)合乳化劑及其在生產(chǎn)微乳化柴油中的應(yīng)用，復(fù)合乳化劑的制備包括如下步驟：(1)以低品質(zhì)油脂為原料，進(jìn)行預(yù)處理；(2)向預(yù)處理后的低品質(zhì)油脂中加入溶解有金屬鈉的甲醇，進(jìn)行甲酯化改性，得到脂肪酸甲酯；(3)向脂肪酸甲酯中加入由有機(jī)胺和無(wú)機(jī)氨組成的復(fù)合胺化劑，以金屬鈉作為催化劑，進(jìn)行酰胺化反應(yīng)，制備得到復(fù)合乳化劑。本發(fā)明還公開(kāi)了利用上述復(fù)合乳化劑制備的乳化柴油。本發(fā)明的復(fù)合乳化劑是以低品質(zhì)油脂為原料，經(jīng)化學(xué)改性和酰胺化反應(yīng)制備而成，有效降低了乳化劑的生產(chǎn)成本。利用該復(fù)合乳化劑制備的微乳化柴油，其穩(wěn)定性能和燃燒性能均得到極大的提高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及清潔能源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種復(fù)合乳化劑及其在生產(chǎn)微乳化柴油中的應(yīng)用。

背景技術(shù)

乳化柴油，也就是燃料油摻水燃燒，雖然已經(jīng)不是一個(gè)新課題，但卻又在不斷賦予新思維，新的發(fā)展動(dòng)力。早在國(guó)際燃燒協(xié)會(huì)第一次年會(huì)上，已經(jīng)確定把它作為三大節(jié)能措施之一。我國(guó)也在連續(xù)幾個(gè)五年建設(shè)計(jì)劃期間將其列入發(fā)展項(xiàng)目，因而掀起了一波又一波的研究熱潮。

通過(guò)不斷的理論研討以及科研院校的大量實(shí)驗(yàn)，眾多專家學(xué)者對(duì)于乳化柴油的節(jié)能減排特性，結(jié)論高度一致。水雖然不是燃料，但在發(fā)動(dòng)機(jī)高溫高壓燃燒過(guò)程中，會(huì)發(fā)生一系列附加的化學(xué)反應(yīng)，會(huì)形成大量的O、H和OH自由基，這些活性物質(zhì)會(huì)大大活化整個(gè)燃燒過(guò)程，抑制未燃燒碳的提前排放，使之更完全燃燒，減少了能量損失。水在一切固體和液體中比熱最大的特性，可以迅速吸收動(dòng)力部件的熱量而減少相互間的膨脹性摩擦，降低了自耗功而節(jié)能。含水燃料的自供氧效應(yīng)，可減少碳?xì)淙剂系木植窟^(guò)熱、缺氧、脫氫、裂解結(jié)焦，使燃燒室壁面各處和噴油頭等突出部位溫度均化，保證機(jī)械整體工作正常，從而有利于節(jié)省燃料。水的沸點(diǎn)低于柴油，汽化蒸發(fā)早，汽化膨脹爆破油包水膜，使燃料經(jīng)噴嘴霧化后發(fā)生的再次霧化(即微爆效應(yīng))，進(jìn)一步提高了燃料利用率而節(jié)能。無(wú)數(shù)科研結(jié)論和實(shí)際應(yīng)用都證實(shí)了柴油摻水燃燒可以減少有害氣體排放30％以上。

但是，油與水畢竟是兩種互不相容的液體，要把它們完全互溶，難度是不言而喻的。由于水比柴油的密度大，加上水的凝聚作用，在重力場(chǎng)和凝聚的雙重作用下，水在油內(nèi)會(huì)自發(fā)的下沉、聚集、分層，直至最后破乳而與油分離。因此，大多數(shù)研制的乳化柴油都存在不能較長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存，易于分層的問(wèn)題，這大大限制了乳化柴油的應(yīng)用。

目前，提高乳化柴油穩(wěn)定性的研究主要是尋找新型的乳化劑或各種乳化劑復(fù)配物。但是，現(xiàn)有的乳化劑產(chǎn)品乳化穩(wěn)定性不夠好，穩(wěn)定時(shí)間大部分只有十天或半個(gè)月，難以作為商品周轉(zhuǎn)使用；而且，現(xiàn)有的乳化劑產(chǎn)品多是以精煉石油制品和高級(jí)脂肪酸作為原料，導(dǎo)致乳化劑的價(jià)格昂貴，生產(chǎn)乳化柴油的成本居高不下。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種復(fù)合乳化劑，該復(fù)合乳化劑是以低品質(zhì)油脂為原料，經(jīng)化學(xué)改性和酰胺化反應(yīng)制備而成，有效降低了乳化劑的生產(chǎn)成本。

利用該復(fù)合乳化劑制備的微乳化柴油，其穩(wěn)定性能和燃燒性能均得到極大的提高。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明的第一方面，提供一種復(fù)合乳化劑的制備方法，包括如下步驟：

(1)以低品質(zhì)油脂為原料，進(jìn)行預(yù)處理；

(2)向預(yù)處理后的低品質(zhì)油脂中加入溶解有金屬鈉的甲醇，進(jìn)行甲酯化改性，得到脂肪酸甲酯；

(3)向脂肪酸甲酯中加入由有機(jī)胺和無(wú)機(jī)氨組成的復(fù)合胺化劑，以金屬鈉作為催化劑，進(jìn)行酰胺化反應(yīng)，制備得到復(fù)合乳化劑。

優(yōu)選的，步驟(1)中，所述低品質(zhì)油脂包括：地溝油、動(dòng)物屠宰場(chǎng)的下水油、皮革廠回收油、食物油精煉產(chǎn)生的酸化油以及不宜食用的蓖麻油、小桐子油和高凝點(diǎn)棕櫚油。

優(yōu)選的，步驟(1)中，預(yù)處理的方法為：將低品質(zhì)油脂進(jìn)行機(jī)械過(guò)濾，除去雜質(zhì)；加入占低品質(zhì)油脂重量3-5％的化學(xué)氧化劑，加熱到70-80℃，攪拌反應(yīng)15-20分鐘，離心分離脫除水分和未反應(yīng)完全的化學(xué)氧化劑。