CN103074130A - 水-醇混合基微乳化柴油的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水-醇混合基微乳化柴油的制备方法，是由柴油、甲醇、水为基本原料，以油酸、硬脂酸、表面活性剂、异辛醇、异丁醇、正戊醇、乙酸乙酯、三乙醇胺等为助剂，经乳化而得。产品外观清澈透明，与纯柴油相似；密度在867～869kg/m3之间，运动粘度为13.6241～15.4780mm2/s，凝点在-7.5～-5℃。本发明产品保质期较长，可稳定保存三个月以上；助剂的添加剂用量少，毒性低，对人体和环境危害小；制备方法简单，工艺条件温和，成本低，有利于工业化生产。

Description

水-醇混合基微乳化柴油的制备方法
技术领域
本发明涉及一种微乳化柴油的制备方法，特别涉及一种水-醇混合基微乳化柴油的制备方法。
背景技术
随着人们对于微乳液的研究的日益深入，近几年来，人们又开始了对水-醇混合基微乳化柴油的探索，相比于水基柴油微乳液，水-醇混合基微乳液的能量密度较高，除了具有闪点低的优点外，还可以消除在低温使用时的结冰现象。由于水-醇混合基微乳化柴油综合了水基柴油微乳化燃料和甲醇基柴油微乳化燃料两者的优点，具有乳化剂用量少、稳定期长和有较高的热值等特点，日益引起了人们的注意，国内外学者进行了广泛的研究，取得了一定的结果。
水-醇混合基微乳化柴油是以柴油、水和甲醇为主要成分，加入表面活性剂、助表面活性剂等添加物而制成的微乳化柴油。由于加入的助剂的种类过多且添加量较大（添加助剂的量与所加入甲醇和水的总量相当，有些甚至所添加助剂的量高于加入甲醇和水的总量），并且有些表面活性剂价格昂贵，无形中增加了成本；另外，制备方法颇为复杂，制备条件苛刻：有的需要较为复杂的设备，有的甚至需要在高温高压下才能完成。因此制备出来的微乳液普遍成本较高、稳定性不理想，无法实现大规模工业化生产。
发明内容
本发明的目的是针对技术中存在的问题，提供一种添加剂用量较少，成本低，工艺简单的水-醇混合基微乳化柴油的制备方法。
本发明水-醇混合基微乳化柴油的生产方法，是由以下原料和工艺步骤：
原料配比：以质量份计
柴油5.0 ~7.0份，甲醇1.0 ~5.0份，水1.0~2.6份，油酸0.6~1.1份，硬脂酸0.1~0.3份，异辛醇0.05~0.2份，异丁醇0.05~0.2份，正戊醇0.3~0.5份，乙酸乙酯0.05~0.2份，三乙醇胺0.05~0.2份，氢氧化钠0.01~0.1份，表面活性剂1.1~3.3份，助燃剂0.001~0.2份；
其中，表面活性剂是由Span-80和Tween-80以1.0:0.1的质量比混合而成；助燃剂为质量百分数0.001%~2%的二茂铁。
工艺步骤：
（1）将0.4~0.6份油酸加入到30份柴油中，搅拌使其溶解后，再加入硬脂酸，快速搅拌直到硬脂酸完全溶解形成溶液A；
（2）将异辛醇、异丁醇、乙酸乙酯、三乙醇胺依次溶解到甲醇中，得到溶液B；并在快速搅拌下将溶液B加入到上述溶液A中，快速搅拌60min~80min，得到清澈透明的微乳液C；该步骤中，异辛醇、异丁醇、乙酸乙酯、三乙醇胺的加入顺序不容颠倒，且每加入下一种助剂前必须保证前一种助剂已经完全溶解。
（3）将氢氧化钠溶解于10份水（自来水）中，再加入0.2~0.5份油酸，搅拌反应1~2min；加入到微乳液C中，快速搅拌90min~120mi，形成乳状液D；
（4）将表面活性剂加入到上述乳状液D中，并继续快速搅拌15min~30min，加入正戊醇，搅拌直至体系清澈透明，得到微乳液E；加入助燃剂，快速搅拌使其完全溶解，得到目标产品。
上述制备过程中，各助剂的添加顺序不得任意颠倒，否则得不到产品。
上述各工艺步骤中，搅拌速度为240~360转/min，而且制备过程对搅拌时间要求很高，搅拌时间不得任意缩短或延长，否则得不到产品。
本发明制备的水-醇混合基微乳化柴油产品，外观清澈透明，与纯柴油相似；密度在867~869kg/m3之间，运动粘度为13.6241~15.4780 mm2/s，凝点在-7.5~ -5℃。由此，可见，本发明制备的水-醇混合基微乳化柴油综合了水基柴油微乳化燃料和甲醇基柴油微乳化燃料的优点，水-醇混合基微乳液的能量密度较高，除了具有闪点低的优点外，还可以消除在低温使用时的结冰现象。由于水-醇混合基微乳化柴油综合了水基柴油微乳化燃料和甲醇基柴油微乳化燃料两者的优点，具有乳化剂用量少、稳定期长等特点。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、助剂的添加剂用量较少，加入9.7份的助剂就可溶解20份的甲醇和水（均为质量百分比），成本低；制备方法简单，工艺条件温和，在常温常压下即可制备；可直接采用自来水作为原料，与用蒸馏水、去离子水等作为原料的配方相比，即方便又经济，有利于工业化生产。
2、各种添加剂的毒性较低，对人体和环境危害小。
3、产品保质期较长，可稳定保存三个月以上。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明水-醇混合基微乳化柴油的制备方法进行详细说明。
实施例1
（1）将2g油酸加入到30g柴油中，搅拌使其溶解后，再加入0.5g硬脂酸，快速搅拌（转速300转/min）直到硬脂酸完全溶解形成溶液A；
（2）将异辛醇、异丁醇、乙酸乙酯、三乙醇胺（均为0.5g）按顺序加入到10g的甲醇中（每加入下一种原料前必须保证前一种助剂已经完全溶解），搅拌溶解后得到溶液B；在快速搅拌下将溶液B加入到溶液A中，再快速搅拌80min，得到清澈透明的微乳液C；
（3）称取0.1g氢氧化钠，溶于10g的自来水中，再加入2g油酸，在室温下搅拌反应1~2min；待反应完全后加入到微乳液C中，快速搅拌100min，形成乳状液D；
（4）将表面活性剂1.1g（Span-80 1g、Tween-80 0.1g）加入到乳状液D中，并继续快速搅拌20min；加入2g正戊醇，搅拌直至体系清澈透明，得到微乳液E；加入0.1g的二茂铁（质量百分数为0.001%，），快速搅拌使其完全溶解，即得到产品。
得到的产品的理化指标见表1。
实施例2
（1）将2.5g油酸加入到30g柴油中，搅拌使其溶解后，再加入0.5g硬脂酸，快速搅拌（转速300转/min）直到硬脂酸完全溶解形成溶液A；
（2）将异辛醇0.5g、异丁醇0.5g、乙酸乙酯1.0g、三乙醇胺0.5g按顺序加入到10g的甲醇中（每加入下一种原料前必须保证前一种助剂已经完全溶解），搅拌溶解后得到溶液B；在快速搅拌下将溶液B加入到溶液A中，再快速搅拌80min，得到清澈透明的微乳液C；
（3）称取0.1g氢氧化钠，溶于10g的自来水中，再加入2g油酸，在室温下搅拌反应1~2min；待反应完全后加入到微乳液C中，快速搅拌100min，形成乳状液D；
（4）将表面活性剂1.1g（Span-80 1g、Tween-80 0.1g）加入到乳状液D中，并继续快速搅拌20min；加入2g正戊醇，搅拌直至体系清澈透明，得到微乳液E；加入0.1g的二茂铁（质量百分数为0.001%，），快速搅拌使其完全溶解，即得到产品。
得到的产品的理化指标见表1。
实施例3
（1）将3g油酸加入到30g柴油中，搅拌使其溶解后，再加入0.5g硬脂酸，快速搅拌（转速300转/min）直到硬脂酸完全溶解形成溶液A；
（2）将异辛醇、异丁醇、乙酸乙酯、三乙醇胺（均为0.5g）按顺序加入到10g的甲醇中（每加入下一种原料前必须保证前一种助剂已经完全溶解），搅拌溶解后得到溶液B；在快速搅拌下将溶液B加入到溶液A中，再快速搅拌80min，得到清澈透明的微乳液C；
（3）称取0.1g氢氧化钠，溶于10g的自来水中，再加入2g油酸，在室温下搅拌反应1~2min；待反应完全后加入到微乳液C中，快速搅拌100min，形成乳状液D；
（4）将表面活性剂2.2g（Span-80 2.0g、Tween-80 0.2g）加入到乳状液D中，并继续快速搅拌20min；加入2.5g正戊醇，搅拌直至体系清澈透明，得到微乳液E；加入0.1g的二茂铁（质量百分数为0.001%，），快速搅拌使其完全溶解，即得到产品。
得到的产品的理化指标见表1。
表1 水-醇混合基微乳化柴油的理化指标
Figure 2013100291619100002DEST_PATH_IMAGE002

Claims (5)

1.一种水-醇混合基微乳化柴油的制备方法，是由以下原料和工艺步骤：
原料配比：以质量份计
柴油5.0～7.0份，甲醇1.0～5.0份，水1.0～2.6份，油酸0.6～1.1份，硬脂酸0.1～0.3份，异辛醇0.05～0.2份，异丁醇0.05～0.2份，正戊醇0.3～0.5份，乙酸乙酯0.05～0.2份，三乙醇胺0.05～0.2份，氢氧化钠0.01～0.1份，表面活性剂1.1～3.3份，助燃剂0.001～0.2份；
工艺步骤：
（1）将0.4～0.6份油酸加入到柴油中，搅拌使其溶解后，再加入硬脂酸，快速搅拌直到硬脂酸完全溶解形成溶液A；
（2）将异辛醇、异丁醇、乙酸乙酯、三乙醇胺依次溶解到甲醇中，得到溶液B；并在快速搅拌下将溶液B加入到上述溶液A中，快速搅拌60min～80min，得到清澈透明的微乳液C；
（3）将氢氧化钠溶解于水中，再加入0.2～0.5份油酸，搅拌反应1～2min；加入到微乳液C中，快速搅拌90min～120mi，形成乳状液D；
（4）将表面活性剂加入到上述乳状液D中，并继续快速搅拌15min～30min，加入正戊醇，搅拌直至体系清澈透明，得到微乳液E；加入助燃剂，快速搅拌使其完全溶解，得到目标产品。
2.如权利要求1所述水-醇混合基微乳化柴油的制备方法，其特征在于：所述表面活性剂是由Span-80和Tween-80以1.0：0.1的质量比混合而成（必须严格执行该比例）。
3.如权利要求1所述水-醇混合基微乳化柴油的制备方法，其特征在于：所述助燃剂为质量百分数0.001%～2%的二茂铁。
4.如权利要求1～3所述任一种水-醇混合基微乳化柴油的制备方法，其特征在于：所述搅拌速度为240～360转/min。
5.如权利要求1～3所述任一种水-醇混合基微乳化柴油的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述的水为自来水。
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