[发明专利]柴油乳化剂和车船用乳化柴油的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种柴油乳化剂和车船用乳化柴油的制备方法，属于石油化学领域。

技术背景

从二十世纪30年代以来，世界各国对燃油掺水、乳化技术、微乳技术做了大量研究，并不但地应用到实际中，从目前国内外乳化燃料试验资料看，掺水量一般为5％-25％，乳化剂用量一般为1％-15％，节油率达5％-20％，降低NO_X排放10％-60％，烟尘量为30％-70％。乳化燃油使其外观(清澈透明不混浊)、理化性能(互溶性能)和应用效果等方面接近燃油的同等效果，特别是应用效果(环保、节能、经济等)明显优于燃油。所采用的乳化剂一般为表面活性剂，主要是采用阳离子型、非离子型、阴离子型及少量高分子型等；乳化剂的HLB值(即亲油亲水平衡值)一般在3-6范围；乳化剂主要是脂肪族、环烷烃、芳香族、OPE系、吐温系、斯盘系、复合性类有机化合物。目前，乳化柴油在车船发动上的实际应用还存在一些问题，不能推广应用；

在公开号CN1160147C、CN1060506C和CN1256408C中，采用了无机物，如金属盐或无机碱(如氢氧化钠或氢氧化钾)作为柴油乳化剂的原料，导致乳化柴油在车船发动机内燃烧时积累大量的无法排泄的无机物灰分，磨坏活塞环，不断地使活塞环与缸体之间产生间歇，发动机内的润滑油被燃烧耗损，损坏发动机，长期使用乳化柴油将导致发动机的功率下降，油耗量上升。在公开号CN1003450B《复合型柴油乳化剂配方》和CN100564487C《柴油乳化剂》中，主要采用阳离子型、非离子型、阴离子型、脂肪族等表面活性剂，如OPE系、吐温系、斯盘系，脂肪醇系，醇胺系，有机酸系等，由它们中的一种或多种以不同的重量比例进行配制成油包水型(water/oil)柴油乳化剂；这类型的柴油乳化剂虽然能够生产配制出清澈透亮的油包水型乳化柴油，但是，当这种乳化柴油和水在一起混合摇动时，立即变成白色乳液，柴油与水分层，这些乳化剂的亲油能力或/和亲水能力差，拒水能力弱，导致乳化柴油不稳定。水是极性物质，柴油是非极性物质，依据“相似者相溶”的原理，极性的水与非极性的柴油是二种互不相溶合的物质，通过乳化剂中的亲水和亲油基团将它们连接在一起，形成清澈透亮的油包水型乳化柴油；如果柴油乳化剂不能抗拒和阻止车船用乳化 柴油中残量的水分(如油库罐内抽出的少量水分或汽车油箱中残留的水分)的震荡和冲击，将会导致被包围在柴油分子内部的水分子冲破乳化剂的链接作用力(即范德华力)，而与乳化柴油中残量的水相溶合在一起，打破“油一水一乳化剂”三元稳定的体系，即破乳；破乳导致水与柴油分层和分离，破坏了乳化柴油在发动机内燃烧时，水蒸气使柴油均匀地分散雾化，产生的“微爆”的节能效益；特别严重的是，游离的水分子易在高温下产生不同程度的分子藕极而形成弱酸，长期使用这种乳化柴油会对高温下的车船发动机气缸产生严重酸腐蚀，破坏活塞环和缸体，导致发动机的功率下降，并使发动机内的润滑油进入燃烧室而耗损机油。

因此，乳化柴油在车船发动机内的“微爆”和二次雾化效应，以及“水煤气反应”效应，是导致乳化柴油的节能、环保和经济等优良功效的主要因素；保持乳化柴油在碰到油箱内的水分时不破乳不分层，特别地，保护车船发动机的内部金属结构不被腐蚀破坏，是乳化柴油推广应用的技术关键。

本发明的目的，就是要克服现有技术的缺陷，提供一种亲水和亲油能力强，且亲油能力大于亲水能力(即，HLB值在3-6范围)，或拒水能力强，并具有保护车船发动机不易腐蚀的柴油乳化剂，以及用该柴油乳化剂制备车船用乳化柴油。

发明内容

本发明提供一种柴油乳化剂和车船用乳化柴油的制备方法；具体地，乳化剂由二羧基脂肪酸酰胺(二性表面活性剂)、甲基苯骈三氮唑(简称TTA)和柴油、油酸和三乙醇胺按一定的重量比例组成：

本发明的柴油乳化剂的制备方法，采用的配方(Wt％)如下：

(1)二羧基脂肪酸酰胺  80-90％

(2)甲基苯骈三氮唑    0.2-3％

(3)柴油(0#)          3-8％

(4)油酸              2-8％

(5)三乙醇胺          2-8％

上述各组分之和为100％，制备过程如下：

(一).将上述(1)和(5)按比例进行混合，加热至50-70℃，搅拌至均匀，得到混合物；

(二).将上述(2)和(4)按比例进行混合，加热至45-65℃，搅拌至(2)完全分散到(4)为止，得到混合物；