CN114652993B - 组合物和安全防爆操作方法 - Google Patents

组合物和安全防爆操作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及石油化工领域，公开了一种组合物和使用该组合物进行安全防爆操作的方法，该组合物含有组分A和组分B，组分A含有聚乙二醇、咪唑啉季铵盐、氨基酸和/或氨基酸盐和水杨酸，组分B含有水溶性苯磺酸盐和稳泡剂。本发明的组合物和方法适用于各种受限空间，本发明的组合物形成的液溶胶气泡半衰期较长，显著提高了VOCs浓度维持在≤30％LEL的时长和VOCs浓度达到≥100％LEL的时长，有效地抑制了密封空间中油气的挥发，为防止气相空间燃爆事故提供了本质的安全解决方案。

Description

组合物和安全防爆操作方法
技术领域
本发明涉及一种组合物和使用该组合物进行安全防爆操作的方法。
背景技术
在石油化工领域，受限空间内油气浓度超标，形成爆炸环境，严重影响作业工人生命安全。易挥发的烃类有机物在运输和储存过程中，会有大量的VOCs等有害气体产生，不仅会造成资源的浪费，而且也会造成对环境的污染。此外，在烃类有机物的储运设备检查、维修、清洗过程中，挥发的VOCs等有害气体不仅会对工作人员带来较大的危害，而且会存在燃爆的风险。因此如何对受限空间内油气进行捕集、降低油气浓度成为亟待解决的问题。
目前行业中普遍采用通入外部空气或氮气置换的方法，由此将受限空间内有机挥发物排出，避免有机挥发物与空气中氧气接触而产生燃爆事故。但这种方法需要较长时间，效率较低且不能根本上解决残留油品挥发的问题，还存在较大的安全不确定性。
另外也有将表面活性剂、固体漂浮物和其组合物置于液体表面上，以降低液体的蒸发速率。固体漂浮物虽然能对液体表面进行密封，减少液体的挥发，但固体漂浮物之间会存在缝隙，密封效果不是很理想。
CN108136360A公开了一种用于将表面活性剂置于本体液体上以降低所述本体液体的蒸发的方法，所述方法包括：提供具有纳米尺寸液滴的喷雾液体表面活性剂组合物；通过雾化喷嘴而产生喷雾液体表面活性剂组合物的流将所述喷雾液体表面活性剂组合物沉积到所述本体液体的表面上以在其上形成自组装的层，从而降低所述本体液体的蒸发，其中所述液体表面活性剂组合物具有比所述本体液体的体密度大的体密度；以及降低所述本体液体的蒸发速率。其中所述纳米尺寸液滴的范围为一个胶束至1000nm，使所述液体表面活性剂组合物流动。所述表面活性剂组合物基本上由以下物质组成：具有可选支化的C8至C100碳链的非离子表面活性剂，约1％w/v至约50％w/v的浓度的水，以及聚二醇优选聚乙二醇，其中相对于表面活性剂的总重量，所述聚二醇以按重量计10:1至按重量计1:10的比率存在，并且其中平均液滴尺寸在单个胶束至1000nm的范围内。所述非离子表面活性剂具有大于10的亲水-亲油平衡值。该方法通过将非离子表面活性剂形成气溶胶膜层并铺设在液体表面，在液体表面形成与空气的隔绝层来防止液体蒸发。该技术依赖于液体表面，对受限空间的适用性较差。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种组合物和使用该组合物进行安全防爆操作的方法，该组合物和方法适用于各种受限空间，为防止气相空间燃爆事故提供了本质的安全解决方案。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种抑爆剂组合物，该组合物含有组分A和组分B，组分A含有聚乙二醇、咪唑啉季铵盐、氨基酸和/或氨基酸盐和水杨酸，组分B含有水溶性苯磺酸盐和稳泡剂。
优选地，所述组分A和组分B的重量比为0.5-1.5:1。
优选地，组分A中，聚乙二醇、咪唑啉季铵盐、氨基酸和/或氨基酸盐和水杨酸的重量比为1：0.1-2：0.1-1：0.1-1。
优选地，聚乙二醇为PEG-200、PEG-600、PEG-2000、PEG-4000、PEG-6000中的一种或多种。
优选地，所述咪唑啉季铵盐为月桂酸咪唑啉季铵盐、环烷酸咪唑啉季铵盐、油酸咪唑啉季铵盐、蓖麻油酸咪唑啉季铵盐中的一种或多种。
优选地，氨基酸和/或氨基酸盐为半胱氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、丙氨酸、半胱氨酸钠、苯丙氨酸钠、组氨酸钠、丙氨酸钠、半胱氨酸钾、苯丙氨酸钾、组氨酸钾、丙氨酸钾中的一种或多种。
优选地，所述组分A还含有柠檬酸钾、柠檬酸钠、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、芳香二胺中的一种或多种。
优选地，柠檬酸钾、柠檬酸钠、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、芳香二胺中的一种或多种的总量与聚乙二醇的重量比为0.01-0.5：1。
优选地，所述水溶性苯磺酸盐为烷基苯磺酸盐。
优选地，所述水溶性苯磺酸盐为十二烷基苯磺酸盐和/或对甲基苯磺酸盐。
优选地，所述水溶性苯磺酸盐为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钾、对甲基苯磺酸钠、对甲基苯磺酸钾中的一种或多种。
优选地，所述稳泡剂为椰子油酰胺、烷醇酰胺、纤维素、羧甲基淀粉、聚乙烯醇、烷基醇酰胺、聚丙烯酰胺中的一种或多种。
所述水溶性苯磺酸盐和稳泡剂的重量比为1：0.02-0.3。
优选地，所述组分B还含有聚乙烯酯、烷基氧化胺、烷基硫酸钠和/或烷基硫酸钾、焦磷酸钾和/或焦磷酸钠、失水山梨醇、脂肪醇硫酸钠和/或脂肪醇硫酸钾中的一种或多种。
优选地，所述聚乙烯酯为聚醋酸乙烯脂。
优选地，所述烷基氧化胺为月桂酰胺丙基氧化胺和/或十二烷基二甲基氧化胺。
优选地，所述烷基硫酸钠和/或烷基硫酸钾为十二烷基硫酸钠和/或十二烷基硫酸钾。
优选地，所述脂肪醇硫酸钠和/或脂肪醇硫酸钾为月桂醇硫酸钠、月桂醇聚醚硫酸酯钠、月桂醇硫酸钾、月桂醇聚醚硫酸酯钾中的一种或多种。
优选地，聚乙烯酯、烷基氧化胺、烷基硫酸钠和/或烷基硫酸钾、焦磷酸钾和/或焦磷酸钠、失水山梨醇、脂肪醇硫酸钠和/或脂肪醇硫酸钾、纤维素中的一种或多种的总量与水溶性苯磺酸盐的重量比为0.1-50：1。
优选地，该组合物还含有溶剂，相对于100重量份的组合物总量，溶剂的含量为50-80重量份。
优选地，溶剂为水、乙醇、丙酮中的一种或多种。
优选地，该组合物的HLB值为11-15。
优选地，所述组合物含有50-90重量份的组分A1以及10-50重量份的组分B4或组分B2或组分B1，其中组分A1含有15-25重量份的PEG-4000、3-8重量份的月桂酸咪唑啉季铵盐、3-8重量份的氨基酸和/或氨基酸盐和3-8重量份的水杨酸；
组分B1含有1-20重量份的十二烷基苯磺酸钠、1-20重量份的聚乙烯酯、1-10重量份的十二烷基二甲基氧化胺和1-5重量份的稳泡剂；
组分B2含有1-20重量份的十二烷基苯磺酸盐、1-20重量份的对甲苯磺酸盐、1-20重量份的聚乙烯酯、1-10重量份的焦磷酸钾或焦磷酸钠和1-5重量份的稳泡剂；
组分B4含有1-20重量份的十二烷基苯磺酸钠、1-20重量份的脂肪醇硫酸钠、1-20重量份的月桂酰胺丙基氧化胺和2-15重量份的稳泡剂。
优选地，该组合物为粒径在1μm-1000μm之间的液溶胶气泡。
优选地，所述液溶胶气泡的密度为0.05-1.5g/cm3，更优选为0.6-1g/cm3。
本发明第二方面提供一种安全防爆操作方法，该方法包括将如前所述的组合物起泡成粒径大小在1μm-1000μm之间的液溶胶气泡，然后将该液溶胶气泡送至待操作界面或者待操作界面上方的空间以在待操作界面形成安全防爆空间；或者直接将如前所述液溶胶气泡形式的组合物送至待操作界面或者待操作界面上方的空间以在待操作界面形成安全防爆空间。
优选地，通过气流法、搅拌法和撞击法中的任意一种或多种进行起泡。
优选地，所述液溶胶气泡中的气体为空气、氮气、氩气、氦气和二氧化碳中的至少一种，更优选为氮气、氩气、氦气和二氧化碳中的至少一种。
本发明提供的组合物能够形成液溶胶气泡，不仅可以作用于液体，而且可以作用于固体表面，也可以不依附于液体、固体表面而独立作用于指定空间，作用范围更广，更高效，而且当液溶胶分散介质为氮气、氦气、氩气、二氧化碳气体时，其分散介质气体本身就能起到抑制燃爆发生的可能或可导致其爆炸压力减小，减少爆炸产生的灾害，因此可以作为抑爆剂使用。由于液溶胶气泡中含有抑制剂成分，不仅液溶胶气泡可以填充空间，而且可以吸附空间中存在的VOCs成分，减少VOCs的排放。对于液体烃类物质，液溶胶气泡可以覆盖上方，减少油体中VOCs等有害气体的挥发，从而减少对工作人员的危害以及对环境的污染。而且由于含有水杨酸等具有抗氧化作用的组分，因此可以防止组合物被氧化，可以防止微生物等分解有效成分，延长保质期作用。本发明的组合物形成的液溶胶气泡半衰期较长，显著提高了VOCs浓度维持在≤30％LEL的时长和VOCs浓度达到≥100％LEL之前的时长，能够为防爆操作提供充足的操作时间。
附图说明
图1是制备本发明液溶胶气泡的装置的结构示意图；
图2是光学显微镜下的液溶胶气泡图；
图3是本发明提供的安全防爆操作方法的实施装置的结构示意图。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供的组合物含有组分A和组分B，组分A含有聚乙二醇、咪唑啉季铵盐、氨基酸和/或氨基酸盐和水杨酸，组分B含有水溶性苯磺酸盐和稳泡剂。
本发明中，组分A和组分B仅为了方便描述，并不表示先后或主次之分。本发明中，组分A和组分B可以独立保存，也可以混合保存。
优选地，所述组分A和组分B的重量比为0.1-5:1，更优选为0.5-1.5：1。
优选地，组分A中，聚乙二醇、咪唑啉季铵盐、氨基酸和/或氨基酸盐和水杨酸的重量比为1：0.1-2：0.1-1：0.1-1，优选为1：0.1-0.55：0.1-0.55：0.1-0.55。
优选地，聚乙二醇为PEG-200、PEG-600、PEG-2000、PEG-4000、PEG-6000中的一种或多种。
本发明中，咪唑啉季铵盐可以是咪唑林与各种有机羧酸形成的季铵盐，优选所述有机羧酸为碳原子数为10-20的一元有机酸，例如可以为月桂酸、油酸、蓖麻油酸中的一种或多种。优选地，所述咪唑啉季铵盐为月桂酸咪唑啉季铵盐、油酸咪唑啉季铵盐、蓖麻油酸咪唑啉季铵盐中的一种或多种。本发明所述咪唑啉季铵盐无毒、且容易生物降解，对环境不会造成污染，另一方面还具有杀菌和消毒的能力；其易与阳离子化合物、阴离子化合物以及非离子化合物均有很好的相容性，可以提高抑制剂体系的均匀性；其也有助于提高抑制剂体系的分子间作用力，从而提高油体表面水膜的稳定性。
在一种实施方式中，所述咪唑啉水溶性盐可通过脂肪酸和多元胺为原料的真空法或溶剂法制得，例如，所述咪唑啉水溶性盐为月桂酸咪唑啉季铵盐，其制备方法为：称取一定量月桂酸咪唑啉中间体放入三口烧瓶中，加入适量的异丙醇溶剂，加热搅拌至60-100℃时，用滴液漏斗向三口烧瓶内分次滴加质量分数为10-25％的氯乙酸钠溶液，使月桂酸咪唑啉中间体与氯乙酸钠的摩尔比为1：1-3，反应过程中用氢氧化钠溶液调节反应体系的pH值在7.5-8.5之间，保温反应3-5小时，最后用减压蒸馏的方法把异丙醇溶剂从反应体系中除去，将产物趁热倒出，冷却，即得月桂酸咪唑啉季铵盐。其他咪唑啉季铵盐可以参照上述方法制备或者商购得到。
本发明中，所述氨基酸和/或氨基酸盐可以是各种氨基酸以及其钠盐和钾盐中的一种或多种。优选地，氨基酸和/或氨基酸盐为半胱氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、丙氨酸、半胱氨酸钠、苯丙氨酸钠、组氨酸钠、丙氨酸钠、半胱氨酸钾、苯丙氨酸钾、组氨酸钾、丙氨酸钾中的一种或多种。上述氨基酸和/或氨基酸盐有着良好的亲水亲油性能，有效降低水的表面张力，有利于水膜在油体表面的附着。
优选地，所述组分A还含有柠檬酸钾、柠檬酸钠、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、芳香二胺中的一种或多种。
优选地，柠檬酸钾、柠檬酸钠、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、芳香二胺的总量与聚乙二醇的重量比为0.01-0.5:1，更优选为0.1-0.2：1。
本发明中，所述芳香二胺可以是各种含有一个或多个芳香环和两个胺基的物质。所述芳香环可以是苯环和/或萘环。所述胺基可以是伯氨基、仲胺基或叔氨基。两个胺基可以位于同一个芳香环上，也可以位于不同的芳香环上；两个胺基可以互为邻位、间位或对位。优选地，所述芳香二胺的碳原子数为6-20。进一步优选所述芳香二胺为对苯二胺。
优选地，所述水溶性苯磺酸盐为烷基苯磺酸盐；更优选为十二烷基苯磺酸盐和/或对甲基苯磺酸盐；进一步优选为十二烷基苯磺酸钠、对甲基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钾、对甲基苯磺酸钾中的一种或多种。
优选地，所述稳泡剂为椰子油酰胺、烷醇酰胺、纤维素、羧甲基淀粉、聚乙烯醇、烷基醇酰胺、聚丙烯酰胺中的一种或多种。
本发明中，所述聚丙烯酰胺的数均分子量优选为100万-2000万，进一步优选商品牌号(弘源)为弘源C620、弘源N300、弘源A-150Y等市售品中的一种或多种。
所述水溶性苯磺酸盐和稳泡剂的重量比为1：0.02-0.3，更优选为1:0.1-0.25。
根据本发明的一种具体实施方式，所述组分A含有聚乙二醇、月桂酸咪唑啉季铵盐、氨基酸和/或氨基酸盐和水杨酸；或者
所述组分A含有聚乙二醇、月桂酸咪唑啉季铵盐、氨基酸和/或氨基酸盐、柠檬酸钠和/或柠檬酸钾、磷酸二氢钠和/或磷酸二氢钾和水杨酸；或者
所述组分A含有聚乙二醇、月桂酸咪唑啉季铵盐、氨基酸和/或氨基酸盐、对苯二胺、碳酸氢钠和/或碳酸氢钾和水杨酸。
根据本发明的一种优选实施方式，所述组分A为下述组分A1、A2或A3，其中组分A1含有15-25重量份的PEG4000、3-8重量份的月桂酸咪唑啉季铵盐、3-8重量份的氨基酸和/或其盐和3-8重量份的水杨酸。
组分A2含有15-25重量份的PEG4000、3-8重量份的月桂酸咪唑啉季铵盐、3-8重量份的氨基酸和/或其盐、1-5重量份的柠檬酸钠、1-5重量份的水杨酸和1-5重量份的磷酸二氢钠。
组分A3含有25-35重量份的PEG4000、3-8重量份的月桂酸咪唑啉季铵盐、3-8重量份的氨基酸和/或其盐、3-8重量份的水杨酸、1-6重量份的对苯二胺和1-6重量份的碳酸氢钠。
优选地，所述组分B还含有聚乙烯酯、烷基氧化胺、烷基硫酸钠和/或烷基硫酸钾、焦磷酸钾和/或焦磷酸钠、失水山梨醇、脂肪醇硫酸钠和/或脂肪醇硫酸钾中的一种或多种。
本发明中，聚乙烯酯可以是各种有机羧酸的酯，优选地，所述聚乙烯酯为聚醋酸乙烯酯。
本发明中，所述烷基氧化胺用于抗静电、杀菌、增泡和稳泡中至少一种，因此只要具有上述功能的烷基氧化胺均可以用于本发明。优选地，所述烷基氧化胺具有增泡和稳泡的作用。更优选地，所述烷基氧化胺为月桂酰胺丙基氧化胺和/或十二烷基二甲基氧化胺。
本发明中，所述烷基硫酸钠和/或烷基硫酸钾中的烷基优选碳原子数为10-20。更优选地，所述烷基硫酸钠和/或烷基硫酸钾为十二烷基硫酸钠和/或十二烷基硫酸钾。
本发明中，所述脂肪醇硫酸钠和/或脂肪醇硫酸钾中的脂肪醇可以是碳原子数为12-20的一元醇或多元醇。优选地，所述脂肪醇硫酸钠和/或脂肪醇硫酸钾为月桂醇硫酸钠、月桂醇聚醚硫酸酯钠、月桂醇硫酸钾、月桂醇聚醚硫酸酯钾中的一种或多种。
优选地，所述纤维素为甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、羧乙基纤维素中的一种或多种。
优选地，聚乙烯酯、烷基氧化胺、烷基硫酸钠和/或烷基硫酸钾、焦磷酸钾和/或焦磷酸钠、失水山梨醇、脂肪醇硫酸钠和/或脂肪醇硫酸钾、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠和/或脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钾、纤维素中的一种或多种的总量与水溶性苯磺酸盐的重量比为0.1-50：1，优选为0.1-2：1。
优选地，该组合物还含有溶剂，相对于100重量份的组合物总量，溶剂的含量为50-80重量份。
优选地，溶剂为水、乙醇和丙酮中的一种或多种。
其中使用时，溶剂可以一部分与组分A混合，一部分与组分B混合，还可以将组分A和组分B和溶剂一起混合。
优选地，该组合物的HLB值为11-15。HLB值可以衡量表面活性剂分子中亲水基和亲油基之间的大小和力量平衡程度。所述成分中含有表面活性剂成分的优选其HLB为11-15时，可以较好地与水、油两相较好地互溶，同时有较好地乳化能力，以提高液溶胶气泡的作用时长，作用效率。
优选地，所述组合物含有50-90重量份的组分A1、组分A2或组分A3以及10-50重量份的组分B1或组分B2或组分B3或组分B4，其中组分A1含有15-25重量份的PEG-4000、3-8重量份的月桂酸咪唑啉季铵盐、3-8重量份的氨基酸和/或氨基酸盐和3-8重量份的水杨酸。
组分B1含有1-20重量份的十二烷基苯磺酸钠、1-20重量份的聚乙烯酯、1-10重量份的十二烷基二甲基氧化胺和1-5重量份的稳泡剂；
组分B2含有1-20重量份的十二烷基苯磺酸盐、1-20重量份的对甲苯磺酸盐、1-20重量份的聚乙烯酯、1-10重量份的焦磷酸钾或焦磷酸钠和1-5重量份的稳泡剂。
组分B3含有1-20重量份的十二烷基苯磺酸钠、1-20重量份的十二烷基硫酸钠、1-20重量份的焦磷酸钾、1-10重量份的失水山梨醇LT-280、1-5重量份的稳泡剂。
组分B4含有1-20重量份的十二烷基苯磺酸钠、1-20重量份的脂肪醇硫酸钠、1-20重量份的月桂酰胺丙基氧化胺和2-15重量份的稳泡剂。
本发明提供的组合物具体例如可以为：A1B1、A1B2、A1B3、A1B4、A2B1、A2B2、A2B3、A2B4、A3B1、A3B2、A3B3、A3B4。
在一些情况下，液溶胶气泡组成中去离子水以1-10重量份或者50-90重量份型式存在最佳。在一些情况下可以用乙醇、丙酮等代替去离子水。
本发明所用的水优选硬度在300mg/L以内，例如0-300mg/L更优选为0-150mg/L。
本发明提供的组合物制备简单，只需要将上述组分混合均匀即可。可以先单独制备组分A和组分B，然后将组分A和组分B混合，也可以直接将组分A和组分B的成分直接混合均匀。
本发明提供的组合物可以以各种形式存在/使用，优选地，该组合物为粒径在1μm-1000μm之间的液溶胶气泡。在一种实施方式，所述液溶胶气泡直径为10μm-100μm；更优选地，所述液溶胶气泡直径为20μm-60μm。
上述尺寸的液溶胶气泡可有效的抑制有机烃物质的挥发抑制和有效第填充气相空间，减少VOCs气体的挥发，从而减少对工作人员的危害以及对环境的污染；另一方面，该液溶胶气泡附着于有机烃物质表面时，不易破损、脱落、造成二次污染，能够提高抑制剂的使用效率，不会造成浪费。此外还可以填充气相空间，可以有效吸附空间中的VOCs、粉尘、有毒有害气体(硫化氢、二氧化硫、二氧化碳等)。
优选地，所述液溶胶气泡的密度为0.05-1.5g/cm3，更优选为0.6-1g/cm3。
本发明的组合物，能够形成液溶胶气泡，类似于玩具泡泡枪喷出的泡泡，既可以附着在液体或固体表面，也可以独立漂浮在空中，因此可以适用于各种空间，各种场合。所不同的是，本发明组合物形成的液溶胶气泡，具有较好的稳定性，半衰期较长，泡泡能够保持长时间不破裂，因此能够对指定空间形成长时间的覆盖/阻隔保护作用。
本发明中，液溶胶气泡的密度的测定方法包括：将一定质量(m)的所述组合物进行发泡产生液溶胶气泡，所述液溶胶气泡进入带有体积刻度的玻璃容器中，读出进入玻璃容器中的液溶胶气泡的总体积为V，则m/V即为液溶胶气泡的密度。
形成该液溶胶气泡的气体可以是各种对组合物性能不具有不良影响的气体，可以根据具体的需求和应用场景来决定。优选所述气体为空气、氮气、氩气、氦气和二氧化碳中的至少一种，更优选为氮气、氩气、氦气和二氧化碳中的至少一种。
可以通过气流法、搅拌法和撞击法中的任意一种或多种来获得上述液溶胶气泡。
本发明提供的组合物可以用于各种需要抑爆的场合，例如用于抑制密闭空间如储罐内的油气挥发，也可以用于覆盖固体表面以抑制固体内挥发分的挥发，或者抑爆固体表面与外界的接触如防火。
本发明第二方面提供一种安全防爆操作方法，该方法包括将如前所述的组合物起泡成粒径大小在1μm-1000μm之间的液溶胶气泡，然后将该液溶胶气泡送至待操作界面或者待操作界面上方的空间以在待操作界面形成安全防爆空间；或者直接将如前所述液溶胶气泡形式的组合物送至待操作界面或者待操作界面上方的空间以在待操作界面形成安全防爆空间。
优选地，通过气流法、搅拌法和撞击法中的任意一种或多种进行起泡。
优选地，所述液溶胶气泡中的气体为空气、氮气、氩气、氦气和二氧化碳中的至少一种，更优选为氮气、氩气、氦气和二氧化碳中的至少一种。
本发明中，液溶胶气泡可通过重力沉降、自由扩散或借助其它外力作用，把液溶胶气泡沉降或扩散或送至物质表面或填充到空间位置，对指定位置形成有效的隔离区。通过覆盖物质的表面，阻碍该物质的挥发或者填充空间代替原有的易燃易爆有毒等气相物质，使得该空间内不再会出现燃爆或中毒的可能事故发生。液溶胶气泡通过自身存在的亲油基团可与有机烃相互作用，不仅可以通过疏油基团漂浮在有机烃表面，而且还可以与气相中有机烃类物质相互作用，吸附气相中有机烃类物质。此外液溶胶气泡的密度为0.05-1.5g/cm3，优选为0.6-1g/cm3，液溶胶气泡可以漂浮在物质表面，从而可以抑制或阻碍有机烃类物质的挥发或者飘向空间中的有机物、灰尘、气溶胶、气体等物质。液溶胶气泡也可以填充在任何气相空间，代替该气相空间中其它物质，使得填充液溶胶气泡的区域成为一个完全安全的操作环境。对于外界扰动或者破坏该液溶胶气泡，由于该液溶胶气泡流动性较好，可以及时填充到已破坏的区域。对于空间中有机烃分子、灰尘、粉尘等物质，液溶胶气泡可以吸附并去除之。
下面将通过实施例对本发明做进一步的说明。以下实施例中，除非另有说明，所述试剂/原料均为市售品。
实验证明，本发明提供的液溶胶气泡半衰期比较长，可以达到35小时之久，也可以调整配方，根据需要，使半衰期控制在例如1小时或者4小时，以适用不同的场景/场合。其中半衰期是指泡沫从初始高度衰减至初始高度的一半时所用的时间，以T1/2表示，半衰期越长，说明气泡稳定性越好，作用持久性越好。具体可以通过下述方法来测试：采用图1所示的装置，在有刻度的玻璃管(直径5cm)中加入100mL的组合物(溶液形式)，以15L/min的流速通入空气，使溶液形式的组合物通过孔径为10μm的多孔陶瓷膜形成液溶胶气泡，待产生的液溶胶气泡在带有刻度玻璃管内堆积形成气泡柱并当气泡柱顶端到达一定刻度时关闭流量计，观察记录带刻度玻璃管中液溶胶气泡的总体积，记录气泡柱顶端从起始高度降低到一半高度所用的时间。另外取液溶胶气泡于玻璃玻片上，并放在光学显微镜下观察液溶胶气泡尺寸大小，结果如图2所示。
油气抑制效果的检测采用图3所示的装置：在带有刻度的玻璃发泡器(直径50cm)中加入1000mL的组合物(溶液形式)，玻璃发泡器上口封闭，仅开一个小孔，小孔中接出一根直径为2cm左右的玻璃导管，该玻璃导管导入至玻璃容器(烧杯)中，烧杯口密封(有一个进气口深入到烧杯内部，一个在上方的出气口，一个用于监测烧杯中VOCs浓度的监测口)，烧杯中放入20mL汽油，以覆盖整个烧杯底部，恒温在30℃静置，待烧杯中汽油上方空间中VOCs浓度在2％v/v时，以40L/min的流速通入空气进玻璃发泡器中产生液溶胶气泡，待产生的液溶胶气泡通过玻璃导管进入到烧杯中并完全覆盖汽油油面时，停止导入液溶胶气泡，记录消耗的组合物的用量。并通过进气口通入空气，直至监测口VOCs浓度降至0时停止通空气，并密封进气口和出气口。并每隔一段时间通过监测口测试烧杯内液溶胶气泡上空VOCs浓度并记录。其中VOCs浓度维持在≤30％LEL的时长记为t1，VOCs浓度达到≥100％LEL的时长记为t2。
组分A1由20重量份的PEG4000、5重量份的月桂酸咪唑啉季铵盐(购自济宁市乐天工艺品有限公司，以下相同)、5重量份的苯丙氨酸、5重量份的水杨酸组成，预先用65重量份的水溶解/溶胀。
组分A2由20重量份的PEG4000、5重量份的月桂酸咪唑啉季铵盐、5重量份的半胱氨酸、2重量份的柠檬酸钠、3重量份的水杨酸、2重量份的磷酸二氢钠组成，预先用63重量份的溶剂水溶解/溶胀。
组分A3由30重量份的PEG4000、5重量份的月桂酸咪唑啉季铵盐、5重量份的丙氨酸钠、4重量份的水杨酸、2重量份的对苯二胺、2重量份的碳酸氢钠组成，预先用52重量份的溶剂水溶解/溶胀。
组分B1由20重量份的十二烷基苯磺酸钠(购自苏州正洋化工科技有限公司)、1重量份的十二烷基二甲基氧化胺(购自天津天智精细化工有限公司)和5重量份的甲基纤维素(购自淄博贝蕾化工有限公司)组成，预先用74重量份的水溶解/溶胀。
组分B2由10重量份的十二烷基苯磺酸钠(购自苏州正洋化工科技有限公司)、20重量份的对甲苯磺酸钠(购自福源化工有限公司)、5重量份的焦磷酸钠(购自吴江市永和精细化工有限公司)和5重量份的椰子油二乙醇酰胺(购自武汉吉业升化工有限公司)组成，预先用60重量份的水溶解/溶胀。
组分B3由20重量份的十二烷基苯磺酸钠(购自苏州正洋化工科技有限公司)、10重量份的十二烷基硫酸钠(购自苏州翔颂化工有限公司)、5重量份的焦磷酸钾(购自吴江市永和精细化工有限公司)、2重量份的失水山梨醇LT-280(广州花之王化工有限公司)和3重量份的椰子油二乙醇酰胺(武汉吉业升化工有限公司)组成，预先用60重量份的乙醇溶解/溶胀。
组分B4由10重量份的十二烷基苯磺酸钠(苏州正洋化工科技有限公司)、5重量份的月桂醇硫酸钠(上海洪帆生物科技有限公司)、10重量份的月桂酰胺丙基氧化胺(济南鲁盈化工有限公司)、5重量份的甲基纤维素(淄博贝蕾化工有限公司)、1重量份的椰子油二乙醇酰胺(武汉吉业升化工有限公司)组成，预先用69重量份的水溶解/溶胀。
实施例1-9
分别按照下述表1和表2的组成将各成分混合均匀，制备抑爆剂组合物，得到组合物1至组合物9。除非另有说明，其中的份均为重量份，A组分和B组分的含量均包括溶剂的量。
对比例1-2
分别按照下述表1和表2的组成将各成分混合均匀，制备抑爆剂组合物，得到组合物10和组合物11。
表1
Figure BDA0002852998190000151
表2
Figure BDA0002852998190000161
通过以上结果可以看出，采用本发明提供的组合物形成的液溶胶气泡的半衰期可达到35h，且VOCs浓度维持在≤30％LEL的时长可达到78h，VOCs浓度达到≥100％LEL的时长能达到87h，有效地抑制了密封空间中油气的挥发，为防爆操作提供充足的操作时间；也可根据需要，使半衰期控制在例如1小时或者4小时，以适用不同的场景/场合。为防止气相空间燃爆事故提供了本质的安全解决方案。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种组合物，该组合物含有组分A和组分B，所述组分A为组分A1或组分A2或组分A3，所述组分B为组分B4或组分B2或组分B1或组分B3，且组分A的含量为50-90重量份，组分B的含量为10-50重量份，其中组分A1含有15-25重量份的PEG-4000、3-8重量份的月桂酸咪唑啉季铵盐、3-8重量份的氨基酸和/或氨基酸盐和3-8重量份的水杨酸；
组分A2含有15-25重量份的PEG4000、3-8重量份的月桂酸咪唑啉季铵盐、3-8重量份的氨基酸和/或其盐、1-5重量份的柠檬酸钠、1-5重量份的水杨酸和1-5重量份的磷酸二氢钠；
组分A3含有25-35重量份的PEG4000、3-8重量份的月桂酸咪唑啉季铵盐、3-8重量份的氨基酸和/或其盐、3-8重量份的水杨酸、1-6重量份的对苯二胺和1-6重量份的碳酸氢钠；
组分B1含有1-20重量份的十二烷基苯磺酸钠、1-20重量份的聚乙烯酯、1-10重量份的十二烷基二甲基氧化胺和1-5重量份的稳泡剂；
组分B2含有1-20重量份的十二烷基苯磺酸钠、1-20重量份的对甲苯磺酸盐、1-20重量份的聚乙烯酯、1-10重量份的焦磷酸钾或焦磷酸钠和1-5重量份的稳泡剂；
组分B3含有1-20重量份的十二烷基苯磺酸钠、1-20重量份的十二烷基硫酸钠、1-20重量份的焦磷酸钾、1-10重量份的失水山梨醇LT-280、1-5重量份的稳泡剂；
组分B4含有1-20重量份的十二烷基苯磺酸钠、1-20重量份的脂肪醇硫酸钠、1-20重量份的月桂酰胺丙基氧化胺和2-15重量份的稳泡剂；
其中，该组合物为粒径在1μm-1000μm之间的液溶胶气泡；
所述液溶胶气泡的密度为0.05-1.5g/cm3。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，氨基酸和/或氨基酸盐为半胱氨酸、苯丙氨酸、组氨酸、丙氨酸、半胱氨酸钠、苯丙氨酸钠、组氨酸钠、丙氨酸钠、半胱氨酸钾、苯丙氨酸钾、组氨酸钾、丙氨酸钾中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述稳泡剂为椰子油酰胺、烷醇酰胺、纤维素、羧甲基淀粉、聚乙烯醇、烷基醇酰胺、聚丙烯酰胺中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述聚乙烯酯为聚醋酸乙烯脂。
5.根据权利要求1所述的组合物，其中，该组合物还含有溶剂，相对于100重量份的组合物总量，溶剂的含量为50-80重量份。
6.根据权利要求5所述的组合物，其中，溶剂为水、乙醇、丙酮中的一种或多种。
7.根据权利要求5所述的组合物，其中，该组合物的HLB值为11-15。
8.根据权利要求1所述的组合物，其中，所述液溶胶气泡的密度为0.6-1g/cm3。
9.一种安全防爆操作方法，该方法包括直接将权利要求1所述组合物送至待操作界面或者待操作界面上方的空间以在待操作界面形成安全防爆空间。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，通过气流法、搅拌法和撞击法中的任意一种或多种进行起泡。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，所述液溶胶气泡中的气体为空气、氮气、氩气、氦气和二氧化碳中的至少一种。
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