專利名稱：一種乳化燃料油制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油包水型(w/o型)的乳化燃料油，特別涉及一種用柴油、汽油或
煤油，制備柴油微乳化液、汽油微乳化液或煤油微乳化液的方法。
背景技術(shù)：
隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和汽車、交通運(yùn)輸業(yè)的飛速發(fā)展，人們對(duì)成品油的需求量日益增 大，而石化成品油是不可再生能源，它燃燒不完全造成了對(duì)環(huán)境污染。因此，乳化柴油、乳化 汽油、乳化煤油及其添加劑等節(jié)油防污技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。 美國、日本和德國等國家的柴油乳化劑都早已作為商品銷售，并開發(fā)出第三代或 第四代產(chǎn)品；我國近年來在乳化劑方面也有了較大的發(fā)展，但目前大都或多或少存在一些 問題，影響了乳化柴油、乳化汽油、乳化煤油的推廣應(yīng)用。 例如乳化劑成本高，如有的堿相采用乙醇胺或環(huán)己胺，材料價(jià)格15000 25000 元/噸，雖然乳化液透明度比較高，但成本與石化成品油價(jià)格不相上下，沒有實(shí)用意義；生 產(chǎn)工藝控制難，如有的堿相雖然也使用氨水，降低了乳化劑成本，但由于氨水的強(qiáng)堿性使乳 化過程難以控制，影響產(chǎn)品質(zhì)量且造成穩(wěn)定性差，容易出現(xiàn)油水分離現(xiàn)象；生產(chǎn)過程復(fù)雜、 設(shè)備投資大，如有的需要利用光、磁或超聲波等特殊生產(chǎn)專用設(shè)備，才能達(dá)到產(chǎn)品透明，也 同樣增加了生產(chǎn)成本和投資風(fēng)險(xiǎn)；石化成品油成分復(fù)雜、組份變化大且極性強(qiáng)，解決乳化液 與它的互溶性存在一定的難度；等等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述問題，提出了一種工藝簡單且易于控制、原料來源廣泛且價(jià)格低 廉、設(shè)備簡易且投資小、產(chǎn)品透明度及穩(wěn)定性高且互溶性好的乳化燃料油生產(chǎn)方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是 ①在油酸或脂肪酸中加入甲醇或乙醇，攪拌至完全溶解成為酸相，加入量按重量
百分比為油酸或脂肪酸甲醇或乙醇=90 50% : io 50% ; ②在氨水中加入甲醇或乙醇，攪拌至完全溶化成為堿相，加入量按重量百分比為
氨水甲醇或乙醇=90 50% : io 50% ; ③將堿相緩慢加入攪拌中的酸相制得乳化劑；加入量按重量百分比為堿相酸 相=10 50% : 90 50% ; ④在石化成品油中加入清水，先攪拌至乳白色，后緩慢加入乳化劑，攪拌至液體通
透清亮，靜置后過濾即制成乳化燃料油，加入量按重量百分比為石化成品油清水乳化
劑=90 50%: 5 25%: 5 25%。 本發(fā)明所述的乳化燃料油，其中的石化成品油是指柴油、汽油或煤油，制備的乳化
燃料油相應(yīng)是柴油微乳化液、汽油微乳化液或煤油微乳化液。 本發(fā)明還可在乳化燃料油中加入稀釋劑、改進(jìn)劑、防護(hù)劑。 其中所說的稀釋劑為石腦油、煤油或溶劑油，加入量為按重量百分比計(jì)，占乳化燃
3料油總重量的5 15%。 所述改進(jìn)劑為二茂鐵，添加量占乳化燃料油總重量的0. 02 0. 05%。 所述防護(hù)劑為金屬腐蝕抑制劑或橡膠防溶脹劑，加入量分別占乳化燃料油總重量
的0. 01 0. 05%。 對(duì)于乳化汽油，添加的改進(jìn)劑還包括甲基叔丁基醚，加入量占乳化燃料油總重量 的0. 5 2% ;對(duì)于乳化柴油，添加的改進(jìn)劑還包括硝酸異辛酯，加入量占乳化燃料油總重 量的0. 1 0. 5%。 本技術(shù)方案生產(chǎn)出來的產(chǎn)品——乳化柴油、乳化汽油、乳化煤油，
具有以下優(yōu)點(diǎn) 1、本產(chǎn)品透明度和穩(wěn)定性高，外觀與成品油一樣，性能與石化成品油接近，能與成 品油任意混溶。本產(chǎn)品乳化燃料油可以替代現(xiàn)行使用的石化成品油，或與之混合使用，而無 需對(duì)使用設(shè)備(如發(fā)動(dòng)機(jī))作任何改動(dòng)。廣泛使用本產(chǎn)品可以節(jié)省不可再生的石化能源 10-50 % ，具有較高的"節(jié)能減排"戰(zhàn)略意義。 2、技術(shù)方案中，油酸、脂肪酸、氨水、甲醇、乙醇都是極為普通的化工原料，除油酸 外其他材料價(jià)格都比成品油便宜得多，因而產(chǎn)品成本較石化成品油成本降低10_30%，具有 較高的經(jīng)濟(jì)效益。 3、本方案解決了反應(yīng)過程中的技術(shù)問題，因而生產(chǎn)工藝簡單且容易控制，生產(chǎn)設(shè) 備簡易且投資更小。 4、油包水型微乳化燃料由于燃料中含有粒徑僅有微米至納米級(jí)的微小水滴，使得 燃料更加分散因而燃燒更加充分，不但提高了燃油的使用效率，而且所產(chǎn)生的污染物更少， 有利于節(jié)能和環(huán)保。 5、同樣，由于微小水滴的作用，改善了發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)部的燃燒環(huán)境，降低了氣缸內(nèi) 部燃料爆燃產(chǎn)生的高溫，因而也起到了保護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)的作用。 6、本方案添加有各種稀釋劑、改進(jìn)劑和保護(hù)劑，因而確保了產(chǎn)品的使用性能和使
用安全。 7、本方案生產(chǎn)條件在常溫常壓下便可進(jìn)行，只有當(dāng)氣溫低于油酸或脂肪酸的熔點(diǎn) 時(shí)，才需要將其加熱至熔化溫度，因而生產(chǎn)費(fèi)用低。 技術(shù)方案中，起主要微乳化作用的材料——強(qiáng)堿性的氨水和弱酸性的油酸或脂肪 酸，如果直接反應(yīng)則很容易因局部過熱而出現(xiàn)棉絮狀難溶化固態(tài)物，使得操作工藝不易控 制。本發(fā)明分別在油酸(或脂肪酸)和氨水中加入溶劑——甲醇或乙醇，先使它們充分溶 解，然后再進(jìn)行反應(yīng)；由于甲醇、乙醇的導(dǎo)熱速度較油酸、脂肪酸快得多，且由于其對(duì)油酸、 脂肪酸的分散作用，因而酸堿反應(yīng)產(chǎn)生的熱量被迅速傳導(dǎo)開來，這不但使酯化反應(yīng)更加溫 和、充分、快速，而且不會(huì)產(chǎn)生皂化絮狀物，從而解決了工藝操作難的問題。當(dāng)然，油酸或脂 肪酸、氨水、甲醇或乙醇的組合，更重要的是解決了產(chǎn)品透明度、穩(wěn)定性和與石化成品油任 意混溶的問題。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明一種乳化燃料油制備方法作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1 :
①在500ml的燒杯中加入油酸200g，再加入甲醇100g，攪拌至完全溶解成為酸相 300g。②在帶蓋的200ml燒杯中加入氨水50g，再加入乙醇30g，搖晃至完全溶化成為堿相 80g。③將堿相80g緩慢加入攪拌中的酸相300g中制得乳化劑380g。
在1000ml的燒杯 中加入柴油300g，再加入清水30g，調(diào)整攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速600 800轉(zhuǎn)/分鐘，先將油和水?dāng)嚢?至乳白色，然后緩慢加入上述乳化劑25g，攪拌至液體通透清亮，靜置后過濾即制成柴油微 乳化液355g。
實(shí)施例2 : ①在500ml的燒杯中加入油酸200g，再加入甲醇200g，攪拌至完全溶解成為酸相 400g。②在帶蓋的200ml燒杯中加入氨水50g，再加入乙醇50g，搖晃至完全溶化成為堿相 100g。③將堿相100g緩慢加入攪拌中的酸相400g中制得乳化劑500g。
在1000ml的燒 杯中加入柴油300g，再加入清水100g，調(diào)整攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速600 800轉(zhuǎn)/分鐘，先將油和水?dāng)?拌至乳白色，然后緩慢加入上述乳化劑120g，攪拌至液體通透清亮，靜置后過濾即制成柴油 微乳化液520g。⑤在攪拌下，分別加入煤油50g、二茂鐵0. 2g、硝酸異辛酯1. lg、金屬腐蝕 抑制劑0. lg、橡膠防溶脹劑0. lg，完全混合后即制得產(chǎn)品乳化柴油571. 5g。
實(shí)施例3 : ①在500ml的燒杯中加入油酸200g，再加入甲醇100g，攪拌至完全溶解成為酸相 300g。②在帶蓋的200ml燒杯中加入氨水30g，再加入甲醇20g，搖晃至完全溶化成為堿相 50g。③將堿相50g緩慢加入攪拌中的酸相300g中制得乳化劑350g。
在1000ml的燒杯 中加入汽油400g，再加入清水50g，調(diào)整攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速600 800轉(zhuǎn)/分鐘，先將油和水?dāng)嚢?至乳白色，然后緩慢加入上述乳化劑70g，攪拌至液體通透清亮，靜置后過濾即制成汽油微 乳化液520g。⑤在攪拌下，分別加入輕石腦油30g、二茂鐵0. 2g、甲基叔丁基醚5g、金屬腐 蝕抑制劑0. lg、橡膠防溶脹劑0. lg，完全混合后即制得產(chǎn)品乳化汽油555. 4g。
實(shí)施例4 : ①在500ml的燒杯中加入脂肪酸300g，再加入乙醇50g，攪拌至完全溶解成為酸相 350g。②在帶蓋的200ml燒杯中加入氨水40g，再加入甲醇10g，搖晃至完全溶化成為堿相 50g。③將堿相50g緩慢加入攪拌中的酸相350g中制得乳化劑400g。
在1000ml的燒杯 中加入航空煤油300g，再加入清水150g，調(diào)整攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速600 800轉(zhuǎn)/分鐘，先將油和水 攪拌至乳白色，然后緩慢加入上述乳化劑150g，攪拌至液體通透清亮，靜置后過濾即制成煤 油微乳化液600g。 本方法生產(chǎn)的乳化柴油，樣品存放6個(gè)月不分層；在小型漁船柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上連續(xù) 和間斷使用3個(gè)多月，在東風(fēng)小霸王柴油車上斷續(xù)使用1個(gè)多月，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，中間加 注石化柴油也使用正常；在五十鈴10噸載貨汽車(滿載)上一次使用行駛約300公里，途 徑國道、高速公路，車輛發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、行駛安全，油耗與使用石化柴油時(shí)相當(dāng)；通過現(xiàn)場 觀察，車輛啟動(dòng)和加油門時(shí)，尾氣排放清凈，用白紙測試沒有沾粘物現(xiàn)象。這說明了本方法 生產(chǎn)的乳化柴油具備了石化柴油的動(dòng)力性能，且能夠與之相混溶；可以單獨(dú)使用，也可以與 之混合使用；具有節(jié)能減排的效果。
權(quán)利要求
一種乳化燃料油制備方法，按以下步驟進(jìn)行①在油酸或脂肪酸中加入甲醇或乙醇，攪拌至完全溶解成為酸相，加入量按重量百分比為油酸或脂肪酸∶甲醇或乙醇＝90～50％∶10～50％；②在氨水中加入甲醇或乙醇，攪拌至完全溶化成為堿相，加入量按重量百分比為氨水∶甲醇或乙醇＝90～50％∶10～50％；③將堿相緩慢加入攪拌中的酸相制得乳化劑；加入量按重量百分比為堿相∶酸相＝10～50％∶90～50％；④在石化成品油中加入清水，先攪拌至乳白色，后緩慢加入乳化劑，攪拌至液體通透清亮，靜置后過濾即制成乳化燃料油，加入量按重量百分比為石化成品油∶清水∶乳化劑＝90～50％∶5～25％∶5～25％。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳化燃料油制備方法，其中所說的石化成品油是指柴油、汽油或煤油，制備的乳化燃料油相應(yīng)是柴油微乳化液、汽油微乳化液或煤油微乳化液。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的乳化燃料油制備方法，其特征在于乳化燃料油中還可加入稀釋劑、改進(jìn)劑、防護(hù)劑；其中所說的稀釋劑為石腦油、煤油或溶劑油，加入量為按重量百分比計(jì)，占乳化燃料油總重量的5 15% ;所述改進(jìn)劑為二茂鐵，添加量占乳化燃料油總重量的0. 02 0. 05% ;所述防護(hù)劑為金屬腐蝕抑制劑或橡膠防溶脹劑，加入量分別占乳化燃料油總重量的0. 01 0. 05%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的乳化燃料油制備方法，其特征在于對(duì)于乳化汽油，添加的改進(jìn)劑還包括甲基叔丁基醚，加入量占乳化燃料油總重量的0. 5 2% ;對(duì)于乳化柴油，添加的改進(jìn)劑還包括硝酸異辛酯，加入量占乳化燃料油總重量的0. 1 0. 5%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種乳化燃料油制備方法，其包括以下步驟①在油酸或脂肪酸中加入甲醇或乙醇，攪拌成為酸相；②在氨水中加入甲醇或乙醇，攪拌成為堿相；③將堿相加入攪拌中的酸相制得乳化劑；④在石化成品油中加入清水，先攪拌至乳白色，后加入乳化劑，攪拌至液體通透清亮，靜置后過濾即制成乳化燃料油；本發(fā)明還可根據(jù)需要加入稀釋劑、改進(jìn)劑、防護(hù)劑等。本發(fā)明的乳化燃料油生產(chǎn)工藝簡單、原料來源廣泛且價(jià)格低廉、產(chǎn)品穩(wěn)定性高且與石化成品油互溶性好。
文檔編號(hào)C10G31/00GK101698804SQ20081022046
公開日2010年4月28日 申請(qǐng)日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者陳映波 申請(qǐng)人:陳映波