[发明专利]一种动植物油脂微乳液的反应制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微乳液的制备，具体的说是一种动植物油脂微乳液的反应制备方法。

背景技术

随着现代社会的不断发展，汽车、电子以及各类机械设备的使用，使人类进入工业化时代。而随着工业化进程的不断深入，能源消耗也与日增多。传统的主要能源是石油，而石油作为一种不可再生资源，可开采和使用均是一次性不可逆，全球石油需求正在不断增加，而石油储量却在迅速减少，石油替代品的研究已是当务之急。

为替代石油，有人试图直接使用动植物油送入汽车或其它机器设备中进行燃烧，但未能成功，具体的说，植物油是一从植物中提取出的油脂品，如：茶油、菜油、花生油等，动物油脂是从动物体内提取出的油脂品，如猪油、羊油、牛油、鱼油、虾油等，上述两者皆可再生。但是由于动植物油分子量大、碳链较长，表观粘度过高，直接燃烧时会出现燃烧不完全、易炭化结焦、堵塞油喷嘴等现象。故而，汽车或其它机器设备无法直接燃烧其作为能源。

综上所述，动植物油虽然是一种可再生能源，但其无法直接进行使用，需要进行一定的处理，而在动植物的清洁燃烧处理中，微乳化能达到较好的清洁燃烧效果，具体的说，微乳化燃油燃烧以“微爆”理论为基础。微乳化燃油经雾化喷嘴进行一次雾化至100～200μm的油滴，油滴受热时由于水相和油相的沸点相差较大，水相汽化时体积急剧膨胀增大三个数量级，瞬间把包在外部油相分裂成粒径更小的油滴，这一过程称之为“微爆”。由于“微爆”导致的二次雾化使油滴碎裂成更细小的雾状油滴，此时油滴比表面积大，可与空气中的氧充分接触燃烧，使微乳化液燃烧充分，提高了热效率，消除了黑烟等。经研究甲醇柴油微乳液的燃烧过程发现，微乳柴油燃烧时烟度有所下降，NOx，CO和CH排放含量约为一般燃油的25％。

现有的动植物油脂的微乳液的制备，一般是在一定温度下(通常为室温)，称取一定量的动植物油与低级醇，放入比色管中，逐渐滴加表面活性剂，边加入边振荡，直至后溶液不再浑浊为止。在该制备的过程以及，表面活性剂的用量占溶液质量11-36％之间，而在实际应用中，因表面活性剂价格较高，故而制成的微乳液成本较高，失去微乳液的价格优势，不利于推广。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能克服现在动植物油脂微乳液制备成本较高的不足的动植物油脂微乳液的制备方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种动植物油脂微乳液的制备方法，将动植物油脂、低级醇、表面活性剂以及催化剂分别加入反应器中，在常温下进行反应制备。

作为上述方案的进一步说明，

动植物油脂、低级醇、表面活性剂以及催化剂所混合而成的混合液中，

低级醇是甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇中的一种或其混合物；

表面活性剂是阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型中的一种或其混合物；

催化剂是碱或酸，催化剂与低碳醇的质量比为1∶10000-1∶3.3；

反应温度为0-85℃；

反应时间大于10min。

作为一种优选，低级醇为甲醇，其与动植物油脂的混合，其所占质量百分比大于动植物油脂。

作为一种优选，表面活性剂为阴离子型，其占混合液质量的0.001％-30％。

作为一种优选，催化剂为碱，其与低碳醇的质量比为1∶10000-1∶20之间。

作为一种优选，反应时间为60min。

本发明采取上述技术解决方案的有益效果是：动植物油脂-甲醇微乳液中外加表面活性剂量大大降低。由于反应过程中动植物油脂发生部分酯交换，产物中生产一定量的甘油二酯、甘油单酯、甘油和脂肪酸甲酯等。其中甘油单酯本身就是表面活性剂(非离子型)，因此形成微乳液。无需进行甲醇、甘油的分离，由于部分酯交换，油脂的平均分子量降低，燃烧性能大为改观。

其反应原理是，油脂成分(甘油三酯)与甲醇反应发生部分酯交换反应，产物主要是未反应的甘油三酯、新生成的甘油二酯、甘油单酯、甘油和脂肪酸甲酯等。

具体实施方式

为方便对本发明作进一步的理解，现举实施例，对本发明作进一步的解释。

实施例：

猪油50g与甲醇300g，加入表面活性剂65013g和NaOH 0.5g，装入四口瓶，一个口接入回流冷凝器，一只口插入温度计，置于水浴中，在65℃条件下，回流反应60min。反应后的产物为一均匀透明液体。室温下放置24小时，未见分层或固体出现。模拟燃烧显示燃烧正常。