專利名稱：一種乳化燃料油制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油包水型(w/o型)的乳化燃料油，特別涉及一種用柴油、汽油或
煤油，制備柴油微乳化液、汽油微乳化液或煤油微乳化液的方法。
背景技術(shù)：
隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和汽車、交通運輸業(yè)的飛速發(fā)展，人們對成品油的需求量日益增 大，而石化成品油是不可再生能源，它燃燒不完全造成了對環(huán)境污染。因此，乳化柴油、乳化 汽油、乳化煤油及其添加劑等節(jié)油防污技術(shù)應(yīng)運而生。 美國、日本和德國等國家的柴油乳化劑都早已作為商品銷售，并開發(fā)出第三代或 第四代產(chǎn)品；我國近年來在乳化劑方面也有了較大的發(fā)展，但目前大都或多或少存在一些 問題，影響了乳化柴油、乳化汽油、乳化煤油的推廣應(yīng)用。 例如乳化劑成本高，如有的堿相采用乙醇胺或環(huán)己胺，材料價格15000 25000 元/噸，雖然乳化液透明度比較高，但成本與石化成品油價格不相上下，沒有實用意義；生 產(chǎn)工藝控制難，如有的堿相雖然也使用氨水，降低了乳化劑成本，但由于氨水的強堿性使乳 化過程難以控制，影響產(chǎn)品質(zhì)量且造成穩(wěn)定性差，容易出現(xiàn)油水分離現(xiàn)象；生產(chǎn)過程復(fù)雜、 設(shè)備投資大，如有的需要利用光、磁或超聲波等特殊生產(chǎn)專用設(shè)備，才能達到產(chǎn)品透明，也 同樣增加了生產(chǎn)成本和投資風(fēng)險；石化成品油成分復(fù)雜、組份變化大且極性強，解決乳化液 與它的互溶性存在一定的難度；等等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述問題，提出了一種工藝簡單且易于控制、原料來源廣泛且價格低 廉、設(shè)備簡易且投資小、產(chǎn)品透明度及穩(wěn)定性高且互溶性好的乳化燃料油生產(chǎn)方法。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是 ①在油酸或脂肪酸中加入甲醇或乙醇，攪拌至完全溶解成為酸相，加入量按重量
百分比為油酸或脂肪酸甲醇或乙醇=90 50% : io 50% ; ②在氨水中加入甲醇或乙醇，攪拌至完全溶化成為堿相，加入量按重量百分比為
氨水甲醇或乙醇=90 50% : io 50% ; ③將堿相緩慢加入攪拌中的酸相制得乳化劑；加入量按重量百分比為堿相酸 相=10 50% : 90 50% ; ④在石化成品油中加入清水，先攪拌至乳白色，后緩慢加入乳化劑，攪拌至液體通
透清亮，靜置后過濾即制成乳化燃料油，加入量按重量百分比為石化成品油清水乳化
劑=90 50%: 5 25%: 5 25%。 本發(fā)明所述的乳化燃料油，其中的石化成品油是指柴油、汽油或煤油，制備的乳化
燃料油相應(yīng)是柴油微乳化液、汽油微乳化液或煤油微乳化液。 本發(fā)明還可在乳化燃料油中加入稀釋劑、改進劑、防護劑。 其中所說的稀釋劑為石腦油、煤油或溶劑油，加入量為按重量百分比計，占乳化燃
3料油總重量的5 15%。 所述改進劑為二茂鐵，添加量占乳化燃料油總重量的0. 02 0. 05%。 所述防護劑為金屬腐蝕抑制劑或橡膠防溶脹劑，加入量分別占乳化燃料油總重量
的0. 01 0. 05%。 對于乳化汽油，添加的改進劑還包括甲基叔丁基醚，加入量占乳化燃料油總重量 的0. 5 2% ;對于乳化柴油，添加的改進劑還包括硝酸異辛酯，加入量占乳化燃料油總重 量的0. 1 0. 5%。 本技術(shù)方案生產(chǎn)出來的產(chǎn)品——乳化柴油、乳化汽油、乳化煤油，
具有以下優(yōu)點 1、本產(chǎn)品透明度和穩(wěn)定性高，外觀與成品油一樣，性能與石化成品油接近，能與成 品油任意混溶。本產(chǎn)品乳化燃料油可以替代現(xiàn)行使用的石化成品油，或與之混合使用，而無 需對使用設(shè)備(如發(fā)動機)作任何改動。廣泛使用本產(chǎn)品可以節(jié)省不可再生的石化能源 10-50 % ，具有較高的"節(jié)能減排"戰(zhàn)略意義。 2、技術(shù)方案中，油酸、脂肪酸、氨水、甲醇、乙醇都是極為普通的化工原料，除油酸 外其他材料價格都比成品油便宜得多，因而產(chǎn)品成本較石化成品油成本降低10_30%，具有 較高的經(jīng)濟效益。 3、本方案解決了反應(yīng)過程中的技術(shù)問題，因而生產(chǎn)工藝簡單且容易控制，生產(chǎn)設(shè) 備簡易且投資更小。 4、油包水型微乳化燃料由于燃料中含有粒徑僅有微米至納米級的微小水滴，使得 燃料更加分散因而燃燒更加充分，不但提高了燃油的使用效率，而且所產(chǎn)生的污染物更少， 有利于節(jié)能和環(huán)保。 5、同樣，由于微小水滴的作用，改善了發(fā)動機氣缸內(nèi)部的燃燒環(huán)境，降低了氣缸內(nèi) 部燃料爆燃產(chǎn)生的高溫，因而也起到了保護發(fā)動機的作用。 6、本方案添加有各種稀釋劑、改進劑和保護劑，因而確保了產(chǎn)品的使用性能和使
用安全。 7、本方案生產(chǎn)條件在常溫常壓下便可進行，只有當氣溫低于油酸或脂肪酸的熔點 時，才需要將其加熱至熔化溫度，因而生產(chǎn)費用低。 技術(shù)方案中，起主要微乳化作用的材料——強堿性的氨水和弱酸性的油酸或脂肪 酸，如果直接反應(yīng)則很容易因局部過熱而出現(xiàn)棉絮狀難溶化固態(tài)物，使得操作工藝不易控 制。本發(fā)明分別在油酸(或脂肪酸)和氨水中加入溶劑——甲醇或乙醇，先使它們充分溶 解，然后再進行反應(yīng)；由于甲醇、乙醇的導(dǎo)熱速度較油酸、脂肪酸快得多，且由于其對油酸、 脂肪酸的分散作用，因而酸堿反應(yīng)產(chǎn)生的熱量被迅速傳導(dǎo)開來，這不但使酯化反應(yīng)更加溫 和、充分、快速，而且不會產(chǎn)生皂化絮狀物，從而解決了工藝操作難的問題。當然，油酸或脂 肪酸、氨水、甲醇或乙醇的組合，更重要的是解決了產(chǎn)品透明度、穩(wěn)定性和與石化成品油任 意混溶的問題。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明一種乳化燃料油制備方法作進一步說明。
實施例1 :
①在500ml的燒杯中加入油酸200g，再加入甲醇100g，攪拌至完全溶解成為酸相 300g。②在帶蓋的200ml燒杯中加入氨水50g，再加入乙醇30g，搖晃至完全溶化成為堿相 80g。③將堿相80g緩慢加入攪拌中的酸相300g中制得乳化劑380g。
在1000ml的燒杯 中加入柴油300g，再加入清水30g，調(diào)整攪拌機轉(zhuǎn)速600 800轉(zhuǎn)/分鐘，先將油和水攪拌 至乳白色，然后緩慢加入上述乳化劑25g，攪拌至液體通透清亮，靜置后過濾即制成柴油微 乳化液355g。
實施例2 : ①在500ml的燒杯中加入油酸200g，再加入甲醇200g，攪拌至完全溶解成為酸相 400g。②在帶蓋的200ml燒杯中加入氨水50g，再加入乙醇50g，搖晃至完全溶化成為堿相 100g。③將堿相100g緩慢加入攪拌中的酸相400g中制得乳化劑500g。
在1000ml的燒 杯中加入柴油300g，再加入清水100g，調(diào)整攪拌機轉(zhuǎn)速600 800轉(zhuǎn)/分鐘，先將油和水攪 拌至乳白色，然后緩慢加入上述乳化劑120g，攪拌至液體通透清亮，靜置后過濾即制成柴油 微乳化液520g。⑤在攪拌下，分別加入煤油50g、二茂鐵0. 2g、硝酸異辛酯1. lg、金屬腐蝕 抑制劑0. lg、橡膠防溶脹劑0. lg，完全混合后即制得產(chǎn)品乳化柴油571. 5g。
實施例3 : ①在500ml的燒杯中加入油酸200g，再加入甲醇100g，攪拌至完全溶解成為酸相 300g。②在帶蓋的200ml燒杯中加入氨水30g，再加入甲醇20g，搖晃至完全溶化成為堿相 50g。③將堿相50g緩慢加入攪拌中的酸相300g中制得乳化劑350g。
在1000ml的燒杯 中加入汽油400g，再加入清水50g，調(diào)整攪拌機轉(zhuǎn)速600 800轉(zhuǎn)/分鐘，先將油和水攪拌 至乳白色，然后緩慢加入上述乳化劑70g，攪拌至液體通透清亮，靜置后過濾即制成汽油微 乳化液520g。⑤在攪拌下，分別加入輕石腦油30g、二茂鐵0. 2g、甲基叔丁基醚5g、金屬腐 蝕抑制劑0. lg、橡膠防溶脹劑0. lg，完全混合后即制得產(chǎn)品乳化汽油555. 4g。
實施例4 : ①在500ml的燒杯中加入脂肪酸300g，再加入乙醇50g，攪拌至完全溶解成為酸相 350g。②在帶蓋的200ml燒杯中加入氨水40g，再加入甲醇10g，搖晃至完全溶化成為堿相 50g。③將堿相50g緩慢加入攪拌中的酸相350g中制得乳化劑400g。
在1000ml的燒杯 中加入航空煤油300g，再加入清水150g，調(diào)整攪拌機轉(zhuǎn)速600 800轉(zhuǎn)/分鐘，先將油和水 攪拌至乳白色，然后緩慢加入上述乳化劑150g，攪拌至液體通透清亮，靜置后過濾即制成煤 油微乳化液600g。 本方法生產(chǎn)的乳化柴油，樣品存放6個月不分層；在小型漁船柴油發(fā)動機上連續(xù) 和間斷使用3個多月，在東風(fēng)小霸王柴油車上斷續(xù)使用1個多月，發(fā)動機運轉(zhuǎn)正常，中間加 注石化柴油也使用正常；在五十鈴10噸載貨汽車(滿載)上一次使用行駛約300公里，途 徑國道、高速公路，車輛發(fā)動機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、行駛安全，油耗與使用石化柴油時相當；通過現(xiàn)場 觀察，車輛啟動和加油門時，尾氣排放清凈，用白紙測試沒有沾粘物現(xiàn)象。這說明了本方法 生產(chǎn)的乳化柴油具備了石化柴油的動力性能，且能夠與之相混溶；可以單獨使用，也可以與 之混合使用；具有節(jié)能減排的效果。
權(quán)利要求
一種乳化燃料油制備方法，按以下步驟進行①在油酸或脂肪酸中加入甲醇或乙醇，攪拌至完全溶解成為酸相，加入量按重量百分比為油酸或脂肪酸∶甲醇或乙醇＝90～50％∶10～50％；②在氨水中加入甲醇或乙醇，攪拌至完全溶化成為堿相，加入量按重量百分比為氨水∶甲醇或乙醇＝90～50％∶10～50％；③將堿相緩慢加入攪拌中的酸相制得乳化劑；加入量按重量百分比為堿相∶酸相＝10～50％∶90～50％；④在石化成品油中加入清水，先攪拌至乳白色，后緩慢加入乳化劑，攪拌至液體通透清亮，靜置后過濾即制成乳化燃料油，加入量按重量百分比為石化成品油∶清水∶乳化劑＝90～50％∶5～25％∶5～25％。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳化燃料油制備方法，其中所說的石化成品油是指柴油、汽油或煤油，制備的乳化燃料油相應(yīng)是柴油微乳化液、汽油微乳化液或煤油微乳化液。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的乳化燃料油制備方法，其特征在于乳化燃料油中還可加入稀釋劑、改進劑、防護劑；其中所說的稀釋劑為石腦油、煤油或溶劑油，加入量為按重量百分比計，占乳化燃料油總重量的5 15% ;所述改進劑為二茂鐵，添加量占乳化燃料油總重量的0. 02 0. 05% ;所述防護劑為金屬腐蝕抑制劑或橡膠防溶脹劑，加入量分別占乳化燃料油總重量的0. 01 0. 05%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的乳化燃料油制備方法，其特征在于對于乳化汽油，添加的改進劑還包括甲基叔丁基醚，加入量占乳化燃料油總重量的0. 5 2% ;對于乳化柴油，添加的改進劑還包括硝酸異辛酯，加入量占乳化燃料油總重量的0. 1 0. 5%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種乳化燃料油制備方法，其包括以下步驟①在油酸或脂肪酸中加入甲醇或乙醇，攪拌成為酸相；②在氨水中加入甲醇或乙醇，攪拌成為堿相；③將堿相加入攪拌中的酸相制得乳化劑；④在石化成品油中加入清水，先攪拌至乳白色，后加入乳化劑，攪拌至液體通透清亮，靜置后過濾即制成乳化燃料油；本發(fā)明還可根據(jù)需要加入稀釋劑、改進劑、防護劑等。本發(fā)明的乳化燃料油生產(chǎn)工藝簡單、原料來源廣泛且價格低廉、產(chǎn)品穩(wěn)定性高且與石化成品油互溶性好。
文檔編號C10G31/00GK101698804SQ20081022046
公開日2010年4月28日 申請日期2008年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月26日
發(fā)明者陳映波 申請人:陳映波