CN102603437A - 以地沟油制造乳化炸药的方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种以地沟油制造乳化炸药的方法，包含油相和水相的制备、基质的制备、敏化过程。其中油相的制备方法是将油份原料和地沟油按一定质量比混合，制备成油份，然后将油份和乳化剂在一定比例、一定温度条件下融化混合均匀后过滤，成为油相，存储备用。水相和油相按(92～95)∶(8～5)的比例，经流量控制加入乳化器，在78℃～90℃条件下乳化形成乳化炸药基质。将基质的粘度设定为13～50BU，在10～90℃的保温环境下，经化学敏化或物理敏化的方法，制备成乳化炸药。该方法最大优点在于充分利用了地沟油、替换了其他化学品或石油制品，降低了成本，间接为公共食品安全做出了贡献。

Description

以地沟油制造乳化炸药的方法

技术领域

本发明涉及炸药制造的一种工艺，特别是对当今人神共愤的地沟油进行了回收和高效利用，使之成为一种重要的炸药生产原料。

背景技术

这里所谓地沟油，并非石蜡油、石蜡、地蜡、微晶蜡、矿物油、植物油、机油、大豆磷脂、柴油、食用油残余物的普通混合物，而是经过提炼、过滤而成的组份和比例大体固定的“成品地沟油”，即桶装、包装好后，按奸商的眼光“可以”直接上架出售、从外观上跟普通食用油无法区分的产品。本专利全文所述的地沟油，即指这种“成品地沟油”。

地沟油大多数为植物油，也含一些的动物油的混合物，泛指在生活中存在的各类劣质油，如回收的食用油、反复使用的餐馆用炸油等，长期食用可能会引发癌症，对人体的危害极大。主要成份为直链高级脂肪酸和甘油生成的酯，如甘油三酯。所以，地沟油还通常包括谷物油、大豆油、葵花油、亚麻籽油、花生油、红花油或者它们混合。

地沟油中的植物油的主要成份是直链高级脂肪酸和甘油生成的酯。脂肪酸除软脂酸、硬脂酸和油酸外，还含有多种不饱和酸，如芥酸、桐油酸、蓖麻油酸等。还有诸如：

一、狭义的地沟油，即将下水道中的油腻漂浮物或者将宾馆、酒楼的剩饭、剩菜，通称泔水，经过简单加工、提炼出的油。

二、劣质肉、内脏、皮加工以及提炼后产出的油。

三、用于油炸食品的油使用次数超过一定次数后，再被重复使用或往其中添加一些新油后重新使用的油。

地沟油的成份在一定范围内大体上固定，即便内容、组份、比例有时超常，但用于乳化炸药的油份制造流程中，也基本不会影响乳化炸药的功效。

地沟油作为一种能源，本可以得到合理利用。但由于近年来植物油产品价格不断攀升，使得回收的相对低价的地沟油基于市场原则又通过各种渠道流回了餐桌，而且数量相当庞大，给人类带来了严重的危害，成为一个社会问题。

地沟油也用于提炼柴油、乙醇、沼气、航空油等再提炼工程，还用于生产选矿的脂肪酸和脂肪酸钠；地沟油中的植物油还被加工成为工业用植物油脂，其用途极为广泛，是肥皂、油漆、油墨、橡胶、制革、纺织、蜡烛、润滑油、合成树脂、化妆品及医药等工业品的主要原料。虽然都是变废为宝，但都不是消化地沟油最直接有效的方案。

而在炸药的制造过程中，油相的制备往往需要石蜡油、石蜡、地蜡、微晶蜡、矿物油、复合蜡、植物油、机油、大豆磷脂、柴油，以及脂肪族、脂环族、芳香化合物、或它们的混合物等等这些原料，但这些原料一部分来自石油，石油制品的只涨不跌，故而价格不菲，使得炸药，尤其是乳化炸药的成本不低。

发明内容

地沟油通常是植物油与动物油的混合物，植物油通常含有甘油基，甘油基起源于直链的羧基酸，羧基酸有3到24个炭原子组成。植物油可以由许多不同的甘油基组成。甘油基可以是饱和的或者不饱和的，符合制作乳化炸药的条件。动物油通常也是由饱和和不饱和的脂肪酸组成，也符合制作乳化炸药的条件。

地沟油本身含有能量，具有燃烧的特点，常温下为液态，当温度降低时粘度增大，但在零下十几度时还是流体状态，这就决定了地沟油的基本特性可以用于乳化炸药生产。地沟油大部分为植物性脂肪，也含有一部份动物脂肪，本身带有较高的热量，在乳化炸药制造过程中做为油份原料与其它油份原料共同使用，可一起融化。

我国经济发展对民用炸药有着巨大需求，故地沟油的市场潜力是巨大的，并且相对于石油产品，它成本很低。地沟油相对用于提炼其他物质，应用成本也较低。

制作乳化炸药所需的成品地沟油不需要再次精练，只要水份不产生分层，无肉眼可见杂质，纯度在半透明的状态下，即可用于乳化炸药的制造，尤其适合散装乳化炸药的制造。

地沟油的使用只要不是燃烧，就有回收的可能，尤其是回到餐桌，造成国民的恐惧与厌恶。本发明使用地沟油制造乳化炸药，其收集、收购环节使它不再流向餐桌，让它作为一部分油份原料和还原剂，用于乳化炸药的制造；通过乳化炸药的生产和一次性使用，如炸药的爆炸，使其永远不可再回收。使它从根本上无法再重新变回食品原料。亦即，通过乳化剂的亲油基链接，独立成为一个不稳定的热力学体系，通过爆炸反应成为二氧化碳和水，回归自然，一次性释放了能量，不可再回收利用。亦即在爆炸反应中提供还原剂，与硝酸铵等氧化剂发生反应释放热量、产生二氧化碳和水的过程。

同时，地沟油的成份，与炸药制造所需的诸多成份有很大重叠，所以本发明决定用地沟油来替代传统炸药制造方法中所使用的诸多成份，以降低成本。现有乳化炸药使用可燃剂等工业原材料，价格大约为人民币1万元/吨，而地沟油的价格远低于此，约为3千元/吨。故使用地沟油代替部分可燃剂，可以有效降低部分炸药生产成本。地沟油是一种回收利用的材料，同属碳氢类化合物，内含能量接近石蜡油、机油、柴油、大豆卵磷脂等可燃剂，可作为乳化炸药的替代可燃剂使用；它还可部份取代矿物油、植物油、及少部分石蜡、地蜡、微晶蜡等可燃剂材料。

在乳化炸药的制造流程中，须加入可燃剂材料。同时作为还原剂，参与爆轰化学反应。该流程中产生的油相材料一般为碳氢类化合物，而地沟油正属于碳氢类化合物，能作为还原剂，其物理状态也适合。

以上即为地沟油制造乳化炸药的理由、优势、和条件。

地沟油制造乳化炸药的方案主体是：油相和水相的制备、基质的制备、敏化过程，其中油相和水相的制备彼此无先后顺序。

其中油相制造的步骤为：

第一步：将油份原料和地沟油按一定质量比混合，制备成油份。

第二步：将油份和乳化剂在一定比例、一定温度条件下融化混合均匀后过滤，成为油相，为炸药生产的下一个工艺环节存储备用。

根据乳化炸药的粘度设定，所述第一步中所述油份原料和地沟油质量比为(20～99.99)∶(80～0.01)。

第一步中，所述油份原料和地沟油质量比的最佳范围是1∶(0.5～1)；所述乳化炸药的粘度设定，是通过添加或减少脂肪族、脂环族、芳香族类化合物，如石蜡油、石蜡、或微晶蜡的量，或它们的混合物的量来调整的。乳化炸药的氧平衡也通过地沟油的增减调整。

第二步中所述温度条件为55℃～90℃。

第一步中的所述油份原料为下列任一种类或诸种类的组合：石蜡油、石蜡、地蜡、微晶蜡、矿物油、复合蜡、植物油、机油、大豆磷脂、柴油，以及脂肪族、脂环族、芳香化合物、或它们的混合物。

第二步中的所述油份和乳化剂的比例为(2～4)∶1。

第二步中的所述乳化剂，至少含有一种基本胺和丁二酸或丁二酸酐；或，所述第二步中的所述乳化剂是聚异丁烯丁二酸酐与司盘80按一定比例的混合。其它类型的油包水型乳化剂均适合此种方案。

所述司盘80与所述聚异丁烯丁二酸酐的质量比例为1∶(0～1)。

所述水相和所述油相按(92～95)∶(8～5)的比例，经流量控制加入乳化器，在78℃～90℃条件下乳化形成乳化炸药基质。

将所述基质的粘度设定为13～50BU，在10～90℃的保温环境下，经化学敏化或物理敏化的方法，制备成乳化炸药。

事实证明，乳化炸药制造中使用地沟油对增减乳化炸药的粘度、预防结晶、适合泵送是有益的。这尤其适合散装乳化炸药的泵送环境与爆破现场的混装。所以，地沟油用量取决于炸药品种和炸药所需要的粘度，粘度要求低，则用量大；粘度要求高，则用量小。

具体实施方式

下面以实例来进一步说明权利要求书和发明内容。

地沟油制造乳化炸药的方案主体是：油相和水相的制备、基质的制备、敏化过程，其中油相和水相的制备彼此无先后顺序。

其中油相制造的步骤为：

第一步：将油份原料和地沟油按一定质量比混合，制备成油份。

本发明中，地沟油仅用于用来取代乳化炸药制造过程中部分油份。取代的程度或比例，取决于希望得到的乳化炸药粘度。地沟油可占乳化炸药中油相的30％；散装炸药品种上，地沟油能够占到油相质量的30％～70％。乳化炸药的制造需要氧化剂盐水溶液(即水相)、油相、敏化剂，油相中含乳化剂和油份，而地沟油仅仅能够取代的是部份油份，不可以取代乳化炸药的其它成份，尤其不能取代乳化剂。

目前的乳化炸药中通常含有石蜡、地蜡、微晶蜡、石蜡油、矿物油、植物油、机油、大豆磷脂、柴油等油份原料，大多来自于石化产品，地沟油仅取代上述油份原料中的一部分，不能全部取代，通常的比例是30～70％。

第二步：将油份和乳化剂在一定比例、一定温度条件下融化混合均匀后过滤，成为油相，为炸药生产的下一个工艺环节存储备用。

根据乳化炸药的粘度设定，所述第一步中所述油份原料和地沟油质量比为(20～99.99)∶(80～0.01)，但最佳范围是1∶(0.5～1)。而粘度设定，是可以通过添加或减少地沟油、脂肪族、脂环族、芳香族类化合物，如石蜡油、石蜡、或微晶蜡的量，或它们的混合物的量来调整的。乳化炸药的氧平衡通过地沟油的增减来调整。

将油相在70℃～80℃内融化或保持融化的状态，搅拌混合均匀，经过滤进入存储罐备用。

以下还提供提供一种复合油相材料的制备方法：

在上述1∶(0.5～1)的环境下，将与石蜡油、机油、大豆磷脂、柴油、植物油、矿物油、石蜡、地蜡、微晶蜡等油份原料(或可燃剂)同质量所置换的地沟油，一同融化，得到复合油份。将这个复合油份，与诸如比如聚异丁烯丁二酸肝丁二酸肝与司盘80所生成的复合乳化剂一起，得到复合油相。复合乳化剂与复合油份按照质量比1∶(2～4)，在70℃～80℃下，制得复合油相，混合均匀后过滤、备用。这种油相适合上向孔装药。

第二步中所述温度条件为55℃～90℃。该数据来自于实践，效果最佳。

第一步中所述油份原料为下列任一种类或诸种类的组合：石蜡油、石蜡、地蜡、微晶蜡、矿物油、复合蜡、植物油、机油、大豆磷脂、柴油，以及脂肪族、脂环族、芳香化合物、或它们的混合物。

第二步中所述油份和乳化剂的比例为(2～4)∶1。该数据来自于实践，效果最佳。

第二步中所述乳化剂，至少含有一种基本胺和丁二酸或丁二酸酐；或，所述第二步中的所述乳化剂是聚异丁烯丁二酸酐与司盘80按一定比例的混合。其它类型的油包水型乳化剂均适合此方案。

所述司盘80与所述聚异丁烯丁二酸酐的质量比例为1∶(0～1)。该数据来自于实践，效果最佳。

前述水相制备方法常用的有如氧化剂盐水溶液制备：

将硝酸铵、硫脲溶于水并加热至80℃～90℃，用酸性/碱性调节剂将pH值调节至3.5～4.0，溶液制备结束后加入硅藻土吸附剂，经循环抽滤成为纯净的氧化剂盐水溶液(即水相的一种)备用。

所述水相和所述油相按(92～95)∶(8～5)的比例，经流量控制加入乳化器，在78℃～90℃条件下乳化形成乳化炸药基质，一般呈胶状，为油包水型。

将所述基质的粘度设定为13～50BU，在10～90℃的保温环境下，经化学敏化或物理敏化的方法，制备成乳化炸药，可直接装入炮孔，是谓散装乳化炸药。

当生产可包装的乳化炸药时，通常需要它具备一定的粘度，而地沟油的含量不可能一味增加，又必须保持乳化基质具有一定的粘度，以满足对使用和储存稳定性之需，于是通常用石蜡等物理密度调节剂的增减来实现乳化炸药粘度的调整。

Claims (10)

1.一种以地沟油制造乳化炸药的方法，其特征在于：

该方法包含如下步骤：油相和水相的制备、基质的制备、敏化过程，其中油相和水相的制备彼此无先后顺序。

2.权利要求1所述的以地沟油制造乳化炸药的方法，其特征在于：其中油相的制备方法如下：

第一步：将油份原料和地沟油按一定质量比混合，制备成油份；

第二步：将油份和乳化剂在一定比例、一定温度条件下融化混合均匀后过滤，成为油相，为炸药生产的下一个工艺环节存储备用。

3.根据权利要求1或2所述的以地沟油制造乳化炸药的方法，其特征在于：

根据乳化炸药的粘度设定，所述第一步中所述油份原料和地沟油质量比为(20～99.99)∶(80～0.01)。

4.根据权利要求3所述的以地沟油制造乳化炸药的方法，其特征在于：

所述油份原料和地沟油质量比的最佳范围是1∶(0.5～1)；所述乳化炸药的粘度设定，是通过添加或减少脂肪族、脂环族、芳香族类化合物，或它们的混合物的量来调整的；经所述地沟油的添加或减少以调整所述乳化炸药的氧平衡。

5.根据权利要求1、2或4所述的以地沟油制造乳化炸药的方法，其特征在于：

所述第二步中所述温度条件为55℃～90℃。

6.根据权利要求5所述的以地沟油制造乳化炸药的方法，其特征在于：

所述第一步中的所述油份原料为下列任一种类或诸种类的组合：石蜡油、石蜡、地蜡、微晶蜡、矿物油、复合蜡、植物油、机油、大豆磷脂、柴油，以及脂肪族、脂环族、芳香化合物、或它们的混合物。

7.根据权利要求1、2、4或6所述的以地沟油制造乳化炸药的方法，其特征在于：

所述第二步中的所述油份和乳化剂的比例为(2～4)∶1。

8.根据权利要求7所述的以地沟油制造乳化炸药的方法，其特征在于：

所述第二步中的所述乳化剂，至少含有一种基本胺和丁二酸或丁二酸酐；或，所述第二步中的所述乳化剂是聚异丁烯丁二酸酐与司盘80按一定比例的混合。

9.根据权利要求1、2、4、6、或8所述的以地沟油制造乳化炸药的方法，其特征在于：

所述司盘80与所述聚异丁烯丁二酸酐的质量比例为1∶(0～1)。

10.根据权利要求9所述的地沟油制造乳化炸药的方法，其特征在于：所述基质的制备和敏化过程的流程如下，

所述水相和所述油相按(92～95)∶(8～5)的比例，经流量控制加入乳化器，在78℃～90℃条件下乳化形成乳化炸药基质；

将所述基质的粘度设定为13～50BU，在10～90℃的保温环境下，经化学敏化或物理敏化的方法，制备成乳化炸药。