CN105985821A

CN105985821A - 微乳状柴油添加剂、微乳状柴油及其制备方法

Info

Publication number: CN105985821A
Application number: CN201510072347.1A
Authority: CN
Inventors: 潘慧琴
Original assignee: Shanghai Xin Xin Chemical Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Xin Xin Chemical Technology Co Ltd
Priority date: 2015-02-11
Filing date: 2015-02-11
Publication date: 2016-10-05

Abstract

一种微乳状柴油添加剂及包含该添加剂的微乳状柴油。添加剂包含按照质量百分数计的组分：10％～30％的非离子表面活性剂，选自有机酸醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯(3,7,10)醚、聚氧乙烯(2O)失水山梨醇有机酸脂或其混合物；40％～60％的离子型表面活性剂，选自碳数为12～20的长链脂肪酸；0.5％～5％的分散剂，选自(乙醇)n胺，n＝1～3；0.2％～15％的有机醇或有机醚；及5％～30％的苯胺衍生物。将柴油、微乳状柴油添加剂及水混合、乳化成透明的微乳状柴油。制得的微乳状柴油加热至90℃，油品仍透明清晰、不变色不分层，稳定存在。

Description

微乳状柴油添加剂、微乳状柴油及其制备方法

技术领域

本发明涉及到柴油渗水微乳化技术，即微乳状柴油添加剂及微乳状柴油的制备方法。

背景技术

能源和环境是现今社会发展的两大主题，于是节能和环境保护就成了当前科技工作者要攻克的二大热点。柴油渗水乳化技术是解决这二个问题的一种有效方法，乳化技术由乳化燃油、微乳化燃油二大类别，早在1927年英国学者研究成功乳化柴油，1939年美国燃油渗水乳化技术发表了专利，到1973年10月石油危机爆发后促使燃油渗水乳化技术迅速发展，在欧洲汽车发动机得到了实际应用，同时也暴露了乳化技术的不可克服的缺点—该乳化燃油系统属于热力学不稳定系统，乳化燃油的分散相粒子在1～10μm，随着时间推延，乳化油粒子必定会变大直至破乳。这就促使乳化技术的发展，1943年Hoar，Schulman提出了微乳状液定义，微乳化技术发展很快，因它的分散相粒子在0.01～0.1μm，属于热力学的稳定系统，故微乳状燃油有如下有点：(1)微乳状燃油稳定性好，宜长期保存；(2)微乳状燃油在炉膛、汽缸中喷射雾化好，燃油燃烧充分，燃烧效率高，尾气排放的CO，NOx明显降低，烟碳量降低；(3)微乳状柴油外观透明，理化指标在纯柴油的范围内，微乳状柴油为油包水乳状，与纯柴油相溶性好。

目前微乳状柴油研究有以下不足：

现有微乳状柴油添加剂加入量较大，成本较高，不利于实际推广，如申请号201010110，CN1410514,CN1239731A，CN1422935A，CN101323801A，CN101412922A；

现有微乳状燃油添加剂中含有非全燃表面改性化学品，如金属有机化合物，环烷酸锰，在燃烧后产生固体金属氧化物，随尾气排放，造成二次污染；

微乳状燃油添加剂中含有钾、钠金属离子或硫、磷元素卤素，燃烧后产生金属氧化物，SOx、POx随尾气排放，造成二次污染，如CN1896194A，CN87104283A，CN1146482A，CN1718693A，CN1718682A，CN1130672A，CN1422934A，CN101126038A，CN101348739A；

微乳状燃油添加剂中含较多含氮化合物，对尾气中降低NOx不利，并对设备造成腐蚀，如CN1394941A，CN1560200A；

加工过程设备复杂、能耗大，不利于应用推广，如CN1962826A。

发明内容

本发明提供了一种微乳状柴油添加剂及微乳状柴油的制备方法。

本发明的微乳状柴油添加剂，包含按照质量百分数计的下列组分：

10％～30％的非离子表面活性剂，选自有机酸醇酰胺、脂肪醇聚氧乙烯(3,7,10)醚、聚氧乙烯(2O)失水山梨醇有机酸脂或它们的混合物；

40％～60％的离子型表面活性剂，选自碳数为12～20的长链脂肪酸；

0.5％～5％的分散剂，选自(乙醇)n胺，n＝1～3，也作为气体净化剂；

0.2％～15％的有机醇或有机醚，优选5％～15％；

5％～30％的苯胺衍生物。

根据本发明优选的微乳状柴油添加剂，其中所述有机酸醇酰胺中有机酸部分的碳数为8～28；所述脂肪醇聚氧乙烯(3，7，10)醚中脂肪醇部分的碳数为12～18，聚氧乙烯个数为3、7或10；且所述的聚氧乙烯(2O)失水山梨醇有机酸酯中聚氧乙烯()个数为12～18。

根据本发明优选的微乳状柴油添加剂，其中所述脂肪酸酸值在195～205mgKOH/g，脂肪酸碳数n＝16～18。

根据本发明优选的微乳状柴油添加剂，其中所述有机醇为碳数为1～6的一元醇或二元醇，有机醚的碳数为1～2；

根据本发明优选的微乳状柴油添加剂，其中所述的苯胺衍生物作为乳化剂、腐蚀抑制剂，碳数为6～8。

本发明还提供一种微乳状柴油，其包含本发明的微乳状柴油添加剂及水。

根据本发明优选的微乳状柴油，其中微乳状柴油各组分的质量百分数为：2.5％～16.0％的微乳状柴油添加剂；5.0％～32.0％的水；及余量的柴油。

本发明进一步提供一种微乳状柴油的制备方法，包括步骤：

(1)将权利要求1～5任一项中记载的各组分复配成所述微乳状柴油添加剂；及(2)将所述柴油、微乳状柴油添加剂、水依次加入并搅拌，乳化成透明的微乳状柴油。

上述制得的微乳状柴油加热至90℃，油品仍透明清晰、不变色不分层，稳定存在。

具体实施方式

以下提供本发明一种微乳状柴油添加剂和微乳状柴油的制备方法的具体实例。

实施例1：含水量为20％的微乳状柴油的制备

(1)微乳状柴油添加剂的制备：在400ml烧杯中，称取可可酸二乙醇酰胺42克，油酸80克，乙醇胺2克，异丙醇15克,六氢苯胺39克，用搅拌器搅拌到溶液均匀、清晰。

(2)微乳状柴油制备：在200ml烧杯中，称取0﹟柴油70克，上述调好的微乳状柴油添加剂10克，水20克，用搅拌器搅拌到溶液透明、清晰。

(3)该微乳状柴油在磁力搅拌器上加热至90℃，油品仍透明清晰、不变色不分层，稳定存在。

实施例2：含水量为30％的微乳状柴油的制备

(1)1#微乳状柴油添加剂的制备：在400ml烧杯中，称取可可酸二乙醇酰胺24.3克，油酸43.5克，乙醇胺1.3克，异丙醇10克，六氢苯胺10.9克，用搅拌器搅拌到溶液均匀、清晰。

(2)2#微乳状柴油添加剂的制备：在400ml烧杯中，称取油酸6.0克，异丙醇4.0克，用搅拌器搅拌到溶液均匀、清晰。

(3)微乳状柴油制备：在200ml烧杯中，称取0﹟柴油55克，上述调好的1#微乳状柴油添加剂13.5克，水30克，用搅拌器搅拌10分钟，再加入2#微乳状柴油添加剂1.5克，继续搅拌到溶液透明、清晰。该微乳状柴油在磁力搅拌器上加热至90℃，油品仍透明清晰、不变色不分层，稳定存在。

实施例3：含水量为10％的微乳状柴油的制备

(1)微乳状柴油添加剂的制备：在200ml烧杯中，称取AEO(7)18.1克，油酸54克，乙醇胺1.8克，异丙醇14.5克，六氢苯胺11.6克，用搅拌器搅拌到溶液均匀、清晰。

(2)微乳状柴油制备：在200ml烧杯中，称取0﹟柴油85克，上述微乳状柴油添加剂5克，水10克，用搅拌器搅拌到溶液透明、清晰。该微乳状柴油在磁力搅拌器上加热至90℃，油品仍透明清晰、不变色不分层，稳定存在。

实施例4：含水量为10％的微乳状柴油的制备

(1)微乳状柴油添加剂的制备：在200ml烧杯中，称取T8010.6克，油酸55.4克，乙醇胺2.0克，异丙醇17.0克，六氢苯胺15.0克，用搅拌器搅拌到溶液均匀、清晰。

本发明的优点和特点：

(1)添加剂中无非全燃性化学品，不含金属离子、硫元素、磷元素、卤素，燃烧后尾气中无固体金属氧化物、SOx、POx、卤化物的污染，尾气经检测烟碳含量HSU在0～3，(合格为：小于40)。

(2)微乳状柴油添加剂用量少，渗水量大，添加剂/渗水量≤1/2，且所用添加剂成本略高于柴油，则微乳状柴油价比纯柴油要低，有利应用推广。

(3)微乳状柴油清晰、透明，分散相颗粒在0.01～0.1μm，燃烧喷射时雾化好，油品充分燃烧，经检查渗水量为5％的微乳状柴油的车用节油率为5％～6％，锅炉节油率更高达10％以上。微乳状柴油未见磨损，同纯柴油，减少输油泵、喷嘴的磨损。

(4)本专利制成的为油包水微乳状柴油，故与纯柴油可依任意比例相混，上述制成的含水30％微乳状柴油可方便调配成合适的含水量微乳状柴油，简化了制备油的工艺。

(5)锅炉燃烧器、汽车汽缸都需燃油耐80℃的高温，本专利制得的微乳状柴油在90℃仍能保持透明稳定，满足燃烧器、汽缸的需求。

Claims

1.一种微乳状柴油添加剂，其特征在于，所述微乳状柴油添加剂包含按照质量百分数计的下列组分：

0.5％～5％的分散剂，选自(乙醇)n胺，n＝1～3；

0.2％～15％的有机醇或有机醚；及

5％～30％的苯胺衍生物。

2.如权利要求1所述的微乳状柴油添加剂，其特征在于，

所述有机酸醇酰胺中的有机酸部分的碳数为8～28；

所述脂肪醇聚氧乙烯(3，7，10)醚中脂肪醇部分的碳数为12～18，聚氧乙烯个数为3、7或10；

所述的聚氧乙烯(2O)失水山梨醇有机酸酯中聚氧乙烯个数为12～18。

3.如权利要求1所述的微乳状柴油添加剂，其特征在于，所述脂肪酸酸值在195～205mgKOH/g，脂肪酸碳数n＝16～18。

4.如权利要求1所述的微乳状柴油添加剂，其特征在于，所述有机醇为碳数为1～6的一元醇或二元醇，有机醚的碳数为1～2。

5.如权利要求1所述的微乳状柴油添加剂，其特征在于，所述的苯胺衍生物作为乳化剂、腐蚀抑制剂，碳数为6～8。

6.一种微乳状柴油，其特征在于，包含如权利要求1～5任一项所述的微乳状柴油添加剂及水。

7.如权利要求6所述的微乳状柴油，各组分的质量百分数为：

微乳状柴油添加剂 2.5％～16.0％；

水 5.0％～32.0％；及

柴油余量。

8.一种如权利要求6或7所述的微乳状柴油的制备方法，其特征在于，包括步骤：

(1)将权利要求1～5任一项中记载的各组分复配成所述微乳状柴油添加剂；

(2)将柴油、微乳状柴油添加剂及水依次加入并搅拌，乳化成透明的微乳状柴油。