[發(fā)明專利]一種乳化用渣油煤焦油調(diào)合成燃料油的復(fù)合型表面活性劑

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• 申請日: 2021-05-13
• 公開（公告）號: CN115340891A
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王彥宗;宋運濤
• 申請（專利權(quán)）人: 北京天倪生物科技有限公司
• 主分類號: C10L1/24
• 分類號: C10L1/24;C10L1/198;C10L1/192;C10L1/12;C10L1/32
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本發(fā)明涉及表面活性劑、膠體與界面化學(xué)、物理化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)和化學(xué)等，是一種乳化用渣油、水上油和煤柴油調(diào)合成燃料油的復(fù)合型表面活性劑及制備工藝。此乳化劑既能降低石油基的燃料油與水，又能降低煤焦油與水的界面張力和能量，從而提高熱力學(xué)不穩(wěn)定分散體系的穩(wěn)定性。乳化的燃料油，燃燒時產(chǎn)生二次微爆，霧化成細小的油顆粒，使其與空氣接觸比表面積提高，同時水蒸氣在高溫下與碳發(fā)生水煤氣反應(yīng)，提高燃料油熱值有效轉(zhuǎn)換效率，降低燃料實際消耗和成本，控制煙氣中污染物質(zhì)或氣體的排放，保護大氣環(huán)境。是一項具有深遠社會和經(jīng)濟效益節(jié)能環(huán)保技術(shù)，也是實現(xiàn)碳達鋒的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。主要用于船用殘渣燃料油和鍋爐燃料油的乳化行業(yè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)、物理化學(xué)、膠體與界面化學(xué)和表面活性劑(也稱乳化劑)等，是一種乳化用渣油、水上油和煤柴油調(diào)合成燃料油的復(fù)合型表面活性劑。

背景技術(shù)

2015年12月31日國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局和國家標準化管理委員會頒布船用燃料油標準，分為餾分和殘渣型船用燃料油兩類；船用殘渣燃料油根據(jù)50℃時運動粘度分為180CST、380CST、500CST，主要用于國際、沿海和沿江運輸大型船舶，發(fā)動機馬力越大粘度要求越高。

燃料油也稱重油、渣油，是原油提取汽油和柴油等輕質(zhì)油后剩余的重質(zhì)油，其特點分子量大、黏度高，比重在0.82～0.95，熱值在10000～11000kcal/kg，成分有碳氫化合物、少量硫黃和微量無機化合物。

我國是產(chǎn)煤大國，煤焦油(水上油和煤柴油)是戰(zhàn)略燃料；為推廣煤焦油，降低成本，在調(diào)合船用殘渣型燃料油時添加了水上油和煤柴油。

用渣油、水上油和煤柴油調(diào)合成的燃料油，燃燒時充分霧化更加困難，燃燒不完全更為突出，結(jié)焦現(xiàn)象更加嚴重，有效熱效率偏低更加明顯，污染排放更加超標。

乳化后的燃料油，燃燒時可產(chǎn)生二次微爆和霧化、水煤氣反應(yīng)，使乳化燃料油燃燒充分，碳和有害氣體排放減少，達到節(jié)能環(huán)保。

以前的乳化劑，只能乳化用柴油和頁巖油等石油級產(chǎn)品調(diào)合的燃料油，而不能對用煤焦油調(diào)合的燃料油進行乳化，存在油水分層、儲存時間短、穩(wěn)定性差和節(jié)油率不高等問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有問題，本發(fā)明了提供一種乳化用渣油、水上油和煤柴油調(diào)合成燃料油的復(fù)合型表面活性劑及制備工藝。

油和水形成的分散體系，由于界面張力和能的存在為熱力學(xué)不穩(wěn)定體系；為提高穩(wěn)定性，需加入第三組分乳化劑；乳化劑是表面活性物質(zhì)，具有親油親水基，聚集在油水界面上可降低張力和能量。

以表面活性劑的親油親水平衡值(HLB)和相互之間協(xié)同作用，對乳化劑進行復(fù)配和制備工藝改進。

表面活性劑的HLB值越小表示親油性越強，4-7之間可形成油包水型燃料油。

復(fù)合型表面活性劑，包括離子型、非離子型、生物和助表面活性劑，其中離子型表面活性劑包括脂肪醇乙烯醚硫酸鈉、烷基苯磺酸鈉和十二烷基磺酸鈉；非離子型表面活性劑包括聚氧乙烯醚和聚山梨酯；生物表面活性劑為海澡酸鈉；助表面活性劑包括水、氫氧化鉀、高錳酸鉀、氯化鈣和氯化鈉等。

具體實施方式

表面活性劑復(fù)合方劑重量百分比組成：脂肪醇乙烯醚硫酸鈉(AES)0.09～0.2％，烷基苯磺酸鈉0.06～0.18％，十二烷基磺酸鈉0.8～1.2％；聚氧乙烯醚0.6～0.2％，聚山梨酯0.1～0.15％，海澡酸鈉1.2～2.0％；水70～72％，氫氧化鉀11.5～18％，高錳酸鉀0.6～0.80％，氯化鈣10～16％，氯化鈉0.8～1.0％。

表面活性劑復(fù)合方劑制備工藝：第一步將水和氯化鈉按比例制成電解質(zhì)溶液，在容器中攪拌混均，靜置30分鐘；第二步將氫氧化鉀、高錳酸鉀、氯化鈣和電解質(zhì)溶液按比例放置容器中攪拌混均，靜置30分鐘；第三步將聚山梨酯、十二烷基磺酸鈉、烷基苯磺酸鈉和電解質(zhì)溶液按比例放置容器中攪拌混均，靜置30分鐘；第四步將海藻酸鈉、脂肪醇乙烯醚硫酸鈉、聚氧乙烯醚和電解質(zhì)溶液按比例放置容器中，攪拌混均，靜置30分鐘；最后分別將第二步到第四步制成的混合液倒入一種容器內(nèi)，攪拌混均，靜置60分鐘，配制成乳化用渣油、水上油和煤柴油調(diào)合成燃料油的復(fù)合型表面活性劑。