CN1821356A - 利用氨水生产乳化柴油的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用氨水生产乳化柴油的方法，其包括以下步骤：1)对水进行过滤；2)按重量取标准柴油550～850份，核心添加剂0.005～0.02份混合搅拌配制母本柴油；3)将上述母本柴油加入100～220份环烷酸和100～220份过滤水混合搅拌；4)在步骤3)的混合液中边搅拌边加入亲水剂，至油品通透发亮止，生成乳化柴油；5)过滤上述乳化柴油，制得成品油；其中核心添加剂由氧化锌、抗氧剂、金属钝化剂、着色剂及消烟助燃剂按重量比1∶1∶3∶5∶8比例混合配制而成；亲水剂由含量30％的氨水与乙醇胺或环己胺按7∶3的比例混合制成。本发明的乳化柴油的方法工艺简单、原料来源广泛、价格低廉、互溶性好，所得油品质量好、透明度及稳定性高。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用氨水生产乳化柴油的方法。
背景技术
目前，市场使用或生产乳化柴油的厂家，都存在乳化剂成本较高，合成工艺复杂，需加温的问题，而且所用原料不广泛，采购困难，组分复杂，所用原料种类较多，合成时必须使用专用设备，设备投资大，所得油品质量差，透明度差，稳定性差，最重要的问题是互溶不好，给其开拓市场带来了困难。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，提供一种工艺简单、原料来源广泛、价格低廉、互溶性好，所得油品质量好、透明度及稳定性高的利用氨水生产乳化柴油的方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种利用氨水生产乳化柴油的方法，其包括以下步骤：1)对水进行过滤；2)按重量份取标准柴油550～850份，核心添加剂0.005～0.02份混合搅拌配制成母本柴油；3)将上述母本柴油加入100～220份亲油剂和100～220份过滤水混合搅拌；4)在步骤3)的混合液中边搅拌边加入亲水剂，至油品通透发亮止，生成乳化柴油；5)过滤上述乳化柴油，制得成品油；其中核心添加剂由氧化锌、抗氧剂、金属钝化剂、着色剂及消烟助燃剂按重量比1∶1∶3∶5∶8比例混合配制而成；亲油剂由环烷酸、酸化油、脂肪酸和/或地沟油混合/单独制成；亲水剂由含量30％的氨水与乙醇胺、环己胺、二乙醇胺、三乙醇胺或乙二胺按7∶3的比例在密闭容器中混合，并静置30分钟配制而成。
在步骤1)中对水过滤之前还设有软化水步骤，软化水可以采用常规技术进行。
还包括优化步骤，是在乳化柴油中加入总重1‰～10‰的优化剂搅拌30分钟后静置60分钟即可，所述优化剂是由十六烷值改进剂和闪点改进剂按1∶1重量比例配制而成。
还包括一校正步骤，即在乳化柴油中加入煤油、200#溶剂油或260#溶剂油搅拌，加入量以混合后乳化柴油比重控制在0.85～0.87为准。
所述核心添加剂的制作步骤是：将氧化锌1份与抗氧剂1份在常温压下均匀混合形成混合物E；将E放入高温炉中，迅速将温度升高至200℃后加入3份金属钝化剂，形成混合物F；将混合物F在270℃～330℃温度和0.5～2.5MPa气压下持续密封30分钟以上，尔后将F在常压下冷却至50～60℃，再加入8份消烟助燃剂形成混合物G；在常压下继续自然冷却到20～30℃后加入5份着色剂即制成核心添加剂。
在步骤3)中搅拌时间≥30分钟，而在步骤4)中搅拌时间≥20分钟。
本发明主要原料性能：
①乙醇胺：NH2CH2CH2OH，又称一乙醇胺
无色粘稠液体，有氨气味和强碱性，密度：1.0179，折射率：1.4539，闪点：90.56℃，与水和乙醇可无限混溶，不溶于乙醚等。
用于除去天燃气和石油气中的酸性气体，制造乳化剂等。
②环己胺C6H13N
无色液体，有鱼腥胺气味，相对密度：0.8647(25/25℃)，沸点：134.5℃，凝固点：-17.7℃，折射率：1.4565(25℃)，能与水和一般有机溶剂混溶，能随水蒸气挥发，并与水形成共沸混合物，易燃、有毒。用于合成脱硫剂、腐蚀抑制剂、硫化促进剂、乳化剂、阻蚀剂、杀菌剂、杀虫剂等。可由环己醇氨磷，或由苯胺在高温和高压下加氢而制得。
③氨水
气体氨的水溶液，氨气易挥发逸出，有强烈氨的刺激气味。氨水一般常温称为氢氧化铵NH4OH溶液，密度小于1，含氨越多，密度越小，最浓的氨水含氨35.38％，密度是：0.88，主要用作液体肥料，也是一种重要试剂，这时称做氢氧化铵。
④环烷酸
环烷烃(主要是五碳环)的羧基衍生物，石油产品精制时分出的酸。通式是：CnH2n-COOH，有些是液态油状的，有些是固态的。工业品是深色油状混合物，几乎不溶于水，溶于烃类。分子量范围180-350，有特殊气味，对某些金属有腐蚀作用，特别是对于铅和锌，用于制金属环烷酸盐，作为油漆催干剂和木材防腐剂等。也用于制合成洗涤剂、杀虫剂等，并可作溶剂。
⑤脂肪酸
分饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。许多种脂肪酸的甘油三酯是油和脂肪的主要成分，因而可以从油和脂肪经水解制得，也可人工合成。低碳数的是无色液体，有刺激气味，易溶于水，中碳数的是油状液体，微溶于水，有汗的气味，高碳数的是固体，不溶于水。用途：用于制肥皂，合成洗涤剂，润滑剂和化妆品等。
本发明的方法从根本上解决了以上乳化柴油所存在的互溶问题，从而大大降低了设备投资及原料成本，简化了生产工艺，使这一项目有了可观前景，采用新的原料做乳化剂，从而降低了原料成本，原料易购且来源广泛，可用石油副产品环烷酸，或用农副产品酸化油，作为生产乳化剂的原料，用量为90-98％，两种原料来源广泛，市场价为2800元/吨，改变了原配方使用油酸、脂肪酸、平平加、十二烷基硫酸钠，苯磺酸成本较高的情况(老配方原料价格12000元/吨)。本发明方法以工业氨水与乙醇胺相混合使用作为亲水剂，降低成本50％，(老工艺配方所用亲水剂为乙烯多胺，乙二胺等价格较高的原料)。工艺配方的改进降低了原料成本，提高了油品质量，简化了工艺，减少了设备投资，使乳化柴油的生产质量及市场有了更广阔的前景。也使生产者有了更大的利润空间。此外在优化步骤加入优化剂：可提高乳化柴油十六烷值，并可达到增效，抑制腐蚀，清静分散之功效；而加入核心添加剂：可以平衡乳化柴油的油水共聚点，提前引起“微爆”产生，平衡缓冲“微爆”时的能量分布。
另外，本发明还具有以下优点：1.可与同标号的标准柴油以任意比例混合使用；2.油品质量好、透明度及稳定性高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明利用氨水生产乳化柴油的方法作进一步说明。
实施例1：
1)对水进行软化，然后过滤；2)按重量份取0#标准柴油550千克，核心添加剂20克混合搅拌配制成母本柴油；3)将上述母本柴油加入100千克亲油剂和220千克过滤水混合搅拌；4)在步骤3)的混合液中边搅拌边加入亲水剂，至油品通透发亮止，生成0#乳化柴油；5)过滤上述0#乳化柴油，制得成品油；其中核心添加剂由氧化锌、抗氧剂、金属钝化剂、着色剂及消烟助燃剂按重量比1∶1∶3∶5∶8比例混合配制而成；亲油剂由环烷酸单独制成；亲水剂由含量30％的氨水与乙醇胺按7∶3的比例在密闭容器中混合，并静置30分钟配制而成。
实施例2：
1)对水进行软化，然后过滤；2)按重量份取-10#标准柴油850千克，核心添加剂5克混合搅拌配制成母本柴油；3)将上述母本柴油加入220千克亲油剂和100千克过滤水混合搅拌；4)在步骤3)的混合液中边搅拌边加入亲水剂，至油品通透发亮止，生成-10#乳化柴油；5)过滤上述-10#乳化柴油，制得成品油；其中核心添加剂由氧化锌、抗氧剂、金属钝化剂、着色剂及消烟助燃剂按重量比1∶1∶3∶5∶8比例混合配制而成；亲油剂由酸化油单独制成；亲水剂由含量30％的氨水与环己胺按7∶3的比例在密闭容器中混合，并静置30分钟配制而成。
实施例3：
1)对水进行软化，然后过滤；2)按重量份取-15#标准柴油550千克，核心添加剂20克混合搅拌配制成母本柴油；3)将上述母本柴油加入100千克亲油剂和220千克过滤水混合搅拌，搅拌时间≥30分钟；4)在步骤3)的混合液中边搅拌边加入亲水剂，至油品通透发亮止，生成-15#乳化柴油，搅拌时间≥20分钟；5)优化：在-15#乳化柴油中加入0.87千克优化剂搅拌30分钟后静置60分钟，所述优化剂是由十六烷值改进剂和闪点改进剂按1∶1重量比例配制而成，经优化可提高乳化柴油十六烷值，并可达到增效，抑制腐蚀，清静分散之功效；6)检测-15#乳化柴油的比重，若超过0.88，则在乳化柴油中加入煤油搅拌，加入量以混合后乳化柴油比重控制在0.85～0.87为准；7)过滤上述-15#乳化柴油，制得成品油。
其中核心添加剂的制作步骤是：将氧化锌1份与抗氧剂1份在常温压下均匀混合形成混合物E；将E放入高温炉中，迅速将温度升高至200℃后加入3份金属钝化剂，形成混合物F；将混合物F在270℃～330℃温度和0.5～2.5MPa气压下持续密封30分钟以上，尔后将F在常压下冷却至50～60℃，再加入8份消烟助燃剂形成混合物G；在常压下继续自然冷却到20～30℃后加入5份着色剂即制成核心添加剂。亲油剂由环烷酸和酸化油混合制成；亲水剂由含量30％的氨水与二乙醇胺按7∶3的比例在密闭容器中混合，并静置30分钟配制而成。
实施例4：
1)对水进行软化，然后过滤；2)按重量份取-20#标准柴油850千克，核心添加剂5克混合搅拌配制成母本柴油；3)将上述母本柴油加入220千克亲油剂和100千克过滤水混合搅拌，搅拌时间≥30分钟；4)在步骤3)的混合液中边搅拌边加入亲水剂，至油品通透发亮止，生成-20#乳化柴油，搅拌时间≥20分钟；5)优化：在-15#乳化柴油中加入11.7千克优化剂搅拌30分钟后静置60分钟，所述优化剂是由十六烷值改进剂和闪点改进剂按1∶1重量比例配制而成，经优化可提高乳化柴油十六烷值，并可达到增效，抑制腐蚀，清静分散之功效；6)检测-20#乳化柴油的比重，若超过0.88，则在乳化柴油中加入200#溶剂油搅拌，加入量以混合后乳化柴油比重控制在0.85～0.87为准；7)过滤上述-15#乳化柴油，制得成品油。
其中核心添加剂的制作步骤是：将氧化锌1份与抗氧剂1份在常温压下均匀混合形成混合物E；将E放入高温炉中，迅速将温度升高至200℃后加入3份金属钝化剂，形成混合物F；将混合物F在270℃～330℃温度和0.5～2.5MPa气压下持续密封30分钟以上，尔后将F在常压下冷却至50～60℃，再加入8份消烟助燃剂形成混合物G；在常压下继续自然冷却到20～30℃后加入5份着色剂即制成核心添加剂。亲油剂由环烷酸、酸化油、脂肪酸和地沟油以任意比例混合制成；亲水剂由含量30％的氨水与乙二胺按7∶3的比例在密闭容器中混合，并静置30分钟配制而成。
配制本发明乳化柴油应注意的问题：
1、乳化柴油加入储油罐前一定要将油罐清洗干净，使用其它的容器也应如此。否则罐内原先长期遗存的杂质及油垢可能会与乳化柴油发生反应而导致整个油品发黑和浑浊。如果机动车的油箱太脏也最好清洗干净后再盛装乳化柴油。这些请千万引起高度注意。
2、关于提高油品效果的建议。除了添加环己胺的方法外，还有比较理想的方法是让优化剂比例加大，只要优化剂成本低于柴油就可以用此方法。可根据实际使用的要求选择比例。
3、乳化柴油配制后最好在储油罐内静置存放1-2天以后再出售或投入使用。这样做的目的是让乳化柴油进一步反应彻底，以利于提高油品的使用效果(同时也可以将某些杂质进一步沉淀澄清)；另外提醒注意：乳化柴油与其他的柴油相混后若当时发浑，可按每吨0.3％的比例加入环己胺搅匀即清亮。
4、制作乳化柴油时亲水剂与亲油剂两者之间用量应依据原料的实际情况进行确定。原料变动了用量也应调整。
5、在冬季生产时，调整柴油凝点可加入部分煤油或200#溶剂油。
6、生产时脂肪酸最好选择蒸馏脂肪酸，如用酸化油代替脂肪酸，一定选用含杂质及胶质少的酸化油，否则生产的乳化柴油使用时集炭过多堵塞油嘴，用酸化油调和柴油时，除注意上述这问题外，还应尽量选用酸价较低的酸化油(粘稠度小，凝固点低)。
7、如酸化油杂质、胶质过多可进行处理除杂质。方法：在欲处理的酸化油中加入浓度60％左右的硫酸(可用浓硫酸稀释，稀释时要浓硫酸向水里加，不能水向硫酸里加)进行搅拌半小时以上沉淀24小时，而后分离出下部酸渣，上部物质用水洗(加入酸化油部分的水搅拌沉淀放出下部分水份)如水洗后的酸化油含酸量过大可用氨水中和，PH6-7即可，如进一步提高质量，可在水洗后的酸化油中加入含量30％的硫酸铅，加入量为酸化油的1％，在40-60℃搅拌半小时以上，而后沉淀分离去除小部胶质。
8、因乳化柴油中加入水，而水在冬季气温0℃时结冰，水在乳化柴油中结冻，影响乳化柴油流动性。解决方法：在生产过程中加入3-5％的工业粗甲醇(纯度80％以上)，即柴油60～70％+乳化剂15-20％+水15％甲醇3-5％。生产时既可把甲醇溶入水中，也可在调和油时加入。
注：如生产-10#要用-10#柴油，-20#要用-20#柴油，甲醇起降低凝点的作用，其量不可太大，应控制在3％以内。
上面以举例方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述具体实施例，凡对本发明所作的任何改进或变型均属本发明权利要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种利用氨水生产乳化柴油的方法，其特征在于包括以下步骤：1)对水进行过滤；2)按重量份取标准柴油550～850份，核心添加剂0.005～0.02份混合搅拌配制成母本柴油；3)将上述母本柴油加入100～220份亲油剂和100～220份过滤水混合搅拌；4)在步骤3)的混合液中边搅拌边加入亲水剂，至油品通透发亮止，生成乳化柴油；5)过滤上述乳化柴油，制得成品油；其中核心添加剂由氧化锌、抗氧剂、金属钝化剂、着色剂及消烟助燃剂按重量比1∶1∶3∶5∶8比例混合配制而成；亲油剂由环烷酸、酸化油、脂肪酸和/或地沟油混合/单独制成；亲水剂由含量30％的氨水与乙醇胺、环己胺、二乙醇胺、三乙醇胺或乙二胺按7∶3的比例在密闭容器中混合，并静置30分钟配制而成。
2.根据权利要求1所述的利用氨水生产乳化柴油的方法，其特征在于：在步骤1)中对水过滤之前还设有软化水步骤。
3.根据权利要求1所述的利用氨水生产乳化柴油的方法，其特征在于：还包括优化步骤，是在乳化柴油中加入总重1‰～10‰的优化剂搅拌30分钟后静置60分钟即可，所述优化剂是由十六烷值改进剂和闪点改进剂按1∶1重量比例配制而成。
4.根据权利要求1所述的利用氨水生产乳化柴油的方法，其特征在于：还包括一校正步骤，即在乳化柴油中加入煤油、200#溶剂油或260#溶剂油搅拌≥30分钟，加入量以混合后乳化柴油比重控制在0.85～0.87为准。
5.根据权利要求1所述的利用氨水生产乳化柴油的方法，其特征在于所述核心添加剂的制作步骤是：将氧化锌1份与抗氧剂1份在常温压下均匀混合形成混合物E；将E放入高温炉中，迅速将温度升高至200℃后加入3份金属钝化剂，形成混合物F；将混合物F在270℃～330℃温度和0.5～2.5MPa气压下持续密封30分钟以上，尔后将F在常压下冷却至50～60℃，再加入8份消烟助燃剂形成混合物G；在常压下继续自然冷却到20～30℃后加入5份着色剂即制成核心添加剂。
6.根据权利要求1所述的利用氨水生产乳化柴油的方法，其特征在于：在步骤3)中搅拌时间≥30分钟，而在步骤4)中搅拌时间≥20分钟。
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