CN103254952B - 一种水基微乳柴油的制备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机动车用柴油的乳化技术。该技术是利用阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂同时乳化的方法，将0^#柴油(购于某加油站)、水、表面活性剂I、表面活性剂II、清亮剂以及十六烷值改进剂充分混合、反应后，形成微乳柴油。各组分的质量分数的范围分别是：0^#柴油0.80～0.85，水0.12～0.14，各种助剂共计0.10～0.11。本发明的原料易得，工艺简单，成品油互溶性好，稳定期长。车用时，节油5％以上，排放降低20％左右。

Description

一种水基微乳柴油的制备

技术领域

本发明涉及一种机动车用柴油的乳化技术，属于石油化工和新能源领域，具体说是清洁柴油的生产技术领域。

技术背景

近十余年来，全球对能源的需求量与日俱增，世界各国竞相“开源”和“节能”。在石油领域，由于这种资源的不可再生性，所以，开采量受到限制，油品价格逐年攀升。为了缓解这种矛盾，人们致力于研发高效内燃机，还致力于改善燃油的品质，提高燃烧效率。早在2007年初，国家发改委和科技部曾经联合发文——《中国节能技术政策大纲》，将研发乳化剂和乳化柴油等技术列为重点之一。柴油的高效和清洁燃烧已经成为节约能源研究的重要课题。

目前，我国许多高等院校、科研机构相继研究了多种柴油乳化剂，但效果不尽人意，主要原因和表现是：乳化柴油的分散质点较大，属于热力学不稳定体系，贮存期短，不能与国标柴油混溶，容易出现沉降、絮凝、聚结、破乳、变色、增稠、油水分层等现象，导致内燃机运行不正常或停火，同时，制备乳化柴油时需要大功率乳化装置，能耗较高。

从理论层面上讲，在国标柴油中加入适量的水、复合乳化剂、助表面活性剂等形成微乳液，被喷射到高温气缸中，水能急速汽化而引起“微爆’，从而使燃油发生“二次雾化”，更加分散，与空气混合更加充分，从而使燃烧快速、完全、高效，降低NO_x、CO和PM(微粒)排放量。开展微乳柴油的研制工作，不仅具有“节能”意义，而且还具有“环保”意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的微乳柴油的制备技术。这种微乳柴油由0^#柴油(购于某加油站)、水、表面活性剂I、表面活性剂II、清亮剂以及十六烷值改进剂混合组成，能自发形成油包水型热力学亚稳定体系，连续相为柴油，分散质点粒径在10～100nm之间，澄清透明，黏度适中，可与国标0^#柴油互溶，稳定期达一年以上。

微乳柴油生产工艺：做小样实验时，将0^#柴油(购于某加油站)、水、复合表面活性剂、助表面活性剂以及十六烷值改进剂按适当的比例混合、搅拌，即可得到与国标0^#柴油外观相同的微乳柴油；做2吨样品中试时，将上述成分按同样比例混合后，经油泵倒灌，起到搅拌混匀的作用，直至油品清亮，即可得到适合内燃机正常使用的微乳柴油。

表面活性剂I配方(质量分数)：

表面活性剂II配方(质量分数，HBL值4.5～7.2)：

司盘60    0.72

吐温80    0.38

清亮剂配方(质量分数)：

正戊醇    0.50

二苯基脲  0.35

樟脑      0.15

十六烷值改进剂配方(质量分数)：

丁二酰亚胺    0.15

二苯胺        0.15

磷酸三丁酯    0.70

本发明所用的原料易得，制备简单，配制的微乳柴油，可与原柴油互溶，稳定期达一年以上。微乳油的节油率为5％～15％，烟度降低40％～50％，NO_x和CO排放量降低15％～25％，在节能、环保以及经济效益方面易的优势非常明显。

具体实施方式

按照表面活性剂I、表面活性剂II、清亮剂、十六烷值改进剂的配方分别制备各种助剂备用。

按质量分数，取0^#柴油(购于某加油站)0.80～0.85，加水0.12～0.14，在加入各种助剂0.10～0.11，混匀即可。不同产地的柴油，尤其是裂化油，其成分和性质差别很大，因此，添加各种助剂的比例不尽相同，必须在小样实验成功、确定合适比例之后，才能进行大量配制。

微乳柴油的技术表征：分别对微乳柴油和原柴油的技术指标进行测定，包括：

(1)稳定性能测试：向微乳柴油中加入适量原柴油，边加边振摇，无浑浊现象；微乳柴油在室温密闭条件下静置12个月不分层。

(2)密度测试：根据GB/T 1884-2000《原油和液体石油产品密度实验室测定法(密度计法)》测定。

(3)闭口闪点测试：依据GB/T261-1983((石油产品闪点测定法(闭口杯法)》测定。

(4)凝点和冷滤点测试：依据GB510-83《石油产品凝点测定法》测定凝点；依据SH/T 0248-2006((柴油和民用取暖油冷滤点测定法》测定冷滤点。

(5)氧化安定性测试：依据SH/T0175-2004《馏分燃料油氧化安定性测定法(加速法)》测定。

(6)铜片腐蚀性测试：依据GB5096-1985《石油产品铜片腐蚀试验法》测定。

(7)十六烷值测试：依据GB/T386-91《柴油着火性质测定法(十六烷值法)》测定。

(8)酸度测试：依据GB258-77《汽油、煤油、柴油酸度测定法》测定。

(9)运动粘度测试：依据GB/T 265-88《石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法》测定。

微乳柴油的技术指标与评价：对微乳柴油和原柴油的测试结果如下表：

注：国标0^#柴油参照GB/T 19147-2003《车用柴油标准》。

Claims (2)

1.一种水基微乳柴油，其技术特征在于该微乳柴油由0^#柴油、水、助剂混合而成，所用0^#柴油、水和助剂的质量分数范围分别为0.80～0.85，0.12～0.14，0.10～0.11；所述的助剂包括表面活性剂I、表面活性剂II、十六烷值改进剂和清亮剂，各种助剂按照下列组成及质量分数分别制好备用：

表面活性剂I：环烷酸0.60、油酸0.15、环己胺0.10、甲醇0.15；

表面活性剂II：司盘60 0.72、吐温80 0.38，HBL值4.5～7.2；

十六烷值改进剂：丁二酰亚胺0.15、二苯胺0.15、磷酸三丁酯0.70；

清亮剂：正戊醇0.50、二苯基脲0.35、樟脑0.15。

2.权利要求1所述水基微乳柴油的制备方法，其技术特征是：先将0^#柴油、水和表面活性剂I混合；再加入表面活性剂II和十六烷值改进剂混合；最后加入清亮剂，至油品清澈透明。