甲醇乳化柴油及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】甲醇乳化柴油及其制備方法，本發(fā)明屬于石油化工領(lǐng)域，具體涉及一種乳化柴油及其制備方法，它要解決現(xiàn)有乳化柴油的穩(wěn)定性差的問(wèn)題。該甲醇乳化柴油由質(zhì)量百分比為3%～6%的乳化劑，82%～86%的柴油，4%～10%的水和2%～5%的甲醇混合制成，其中乳化劑由AOT和辛酸組成。制備方法：一、稱(chēng)取原料；二、將乳化劑與原料中的部分柴油混合，配制成乳化劑溶液；三、向乳化劑溶液中加入剩余的柴油，水和甲醇，進(jìn)行混合振蕩得到甲醇乳化柴油。本發(fā)明柴油中微乳液的粒徑在18～60nm范圍內(nèi)，穩(wěn)定期達(dá)到三個(gè)月以上。
【專(zhuān)利說(shuō)明】甲醇乳化柴油及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油化工領(lǐng)域，具體涉及一種乳化柴油及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球環(huán)境不斷惡化，儲(chǔ)存的石油能源不斷消耗，以及市場(chǎng)需求不斷增長(zhǎng)，研究和開(kāi)發(fā)新型清潔的、高效燃燒的替代能源已是大勢(shì)所趨。在眾多的替代能源研究中，向柴油中添加含氧化合物的研究雖然已經(jīng)開(kāi)展了長(zhǎng)達(dá)半個(gè)世紀(jì)，但由于此方法能夠提供形成CO2所需的氧，減少含碳顆粒物質(zhì)的排放，目前仍然受到各國(guó)學(xué)者的青睞。研究表明，甲醇、乙醇、丁醇等醇類(lèi)物質(zhì)與柴油混合后，能夠顯著降低尾氣中NOx和顆粒物質(zhì)的排放量，提高燃燒效率。另外，從清潔能源的角度出發(fā)，我們將向柴油中添加一定量的水。研究表明，加入水后的燃料在燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生“微爆現(xiàn)象”，使得燃料能夠更加均勻充分地燃燒，同時(shí)也會(huì)降低內(nèi)燃機(jī)的溫度，增加羥基自由基的濃度，從而降低NOx和顆粒物的排放量。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)外關(guān)于乳化柴油的研究報(bào)道雖然較多，但是仍然存在穩(wěn)定性差，保存時(shí)間達(dá)不到使用要求；外觀呈乳白色，不澄清透明，難以推廣應(yīng)用；乳化劑成分復(fù)雜，成本較高等問(wèn)題。因此，有必要研制開(kāi)發(fā)成分簡(jiǎn)單的乳化劑，制備出澄清透明且穩(wěn)定存放的乳化柴油。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有乳化柴油的穩(wěn)定性差的問(wèn)題，而提供甲醇乳化柴油及其制備方法。
[0005]本發(fā)明甲醇乳化柴油由質(zhì)量百分比為3%~6%的乳化劑，82%~86%的柴油，4%~10%的水和2%~5%的甲醇混合制成，其中乳化劑由摩爾比為(0.5~2):1的AOT(雙(2 —乙基己基)琥珀酸酯磺酸鈉)和辛酸組成。
[0006]本發(fā)明甲醇乳化柴油的制備方法按下列步驟實(shí)現(xiàn):
[0007]一、按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)稱(chēng)取3%~6%的乳化劑，82%~86%的柴油，4%~10%的水和2%~5%的甲醇作為原料；
[0008]二、將步驟一稱(chēng)取的乳化劑與原料中的部分柴油混合，配制成乳化劑溶液；
[0009]三、將乳化劑溶液倒入反應(yīng)容器中，然后加入原料中剩余的柴油，全部的水和甲醇，把反應(yīng)容器置于旋轉(zhuǎn)振蕩器上進(jìn)行混合振蕩，得到甲醇乳化柴油；
[0010]其中步驟一所述的乳化劑由摩爾比為(0.5~2):1的AOT和辛酸混合制成。
[0011]本發(fā)明制備得到的乳化柴油為油包水型乳化柴油，外觀呈澄清透明狀態(tài)，摻水率為4~10%，甲醇含量為2~5%，得到的柴油微乳液的粒徑在18~60nm范圍內(nèi)，穩(wěn)定期達(dá)到三個(gè)月以上，降低了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放物中的顆粒物和氮氧化合物，是一種清潔環(huán)保的燃料。
【具體實(shí)施方式】[0012]【具體實(shí)施方式】一:本實(shí)施方式甲醇乳化柴油由質(zhì)量百分比為3%~6%的乳化劑，82%~86%的柴油，4%~10%的水和2%~5%的甲醇混合制成，其中乳化劑由摩爾比為(0.5~2):1的AOT (雙(2—乙基己基)琥珀酸酯磺酸鈉)和辛酸組成。
[0013]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一不同的是甲醇乳化柴油由質(zhì)量百分比為3%~6%的乳化劑，84%~86%的柴油，5%~7%的水和2%~4%的甲醇混合制成。
[0014]【具體實(shí)施方式】三:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】一或二不同的是乳化劑由摩爾比為1:1的AOT和辛酸組成。
[0015]【具體實(shí)施方式】四:本實(shí)施方式甲醇乳化柴油的制備方法按下列步驟實(shí)施:
[0016]一、按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)稱(chēng)取3%~6%的乳化劑，82%~86%的柴油，4%~10%的水和2%~5%的甲醇作為原料；
[0017]二、將步驟一稱(chēng)取的乳化劑與原料中的部分柴油混合，配制成乳化劑溶液；
[0018]三、將乳化劑溶液倒入反應(yīng)容器中，然后加入原料中剩余的柴油，全部的水和甲醇，把反應(yīng)容器置于旋轉(zhuǎn)振蕩器上進(jìn)行混合振蕩，得到甲醇乳化柴油；
[0019]其中步驟一所述的乳化劑由摩爾比為(0.5~2):1的AOT和辛酸混合制成。
[0020]本實(shí)施方式步驟二先向乳化劑中加入少量柴油，用以配成乳化劑溶液，然后再與其余的柴油、水和甲醇混合。
[0021]本實(shí)施方式選 用雙(2 —乙基己基)琥珀酸酯磺酸鈉作為乳化劑，該試劑是一種雙鏈型的陰離子表面活性劑，由于其楔形的結(jié)構(gòu)易于在油水界面形成負(fù)曲率，因此可以形成含有較大量水的微乳液，有利于提高微乳液的穩(wěn)定性。
[0022]【具體實(shí)施方式】五:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】四不同的是步驟一按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)稱(chēng)取6%的乳化劑，85%的柴油，6%的水和3%的甲醇作為原料。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】四相同。
[0023]【具體實(shí)施方式】六:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】四或五不同的是步驟二配制成的乳化劑溶液中乳化劑的濃度為0.1~0.25mol/L。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】四或五相同。
[0024]【具體實(shí)施方式】七:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】四至六之一不同的是步驟三向裝有乳化劑溶液的反應(yīng)容器中依次加入原料中剩余的柴油，全部的水和甲醇。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】四至六之一相同。
[0025]【具體實(shí)施方式】八:本實(shí)施方式與【具體實(shí)施方式】四至七之一不同的是步驟三將反應(yīng)容器置于旋轉(zhuǎn)振蕩器上以1000~3000rpm的振蕩速度，振蕩10~30s。其它步驟及參數(shù)與【具體實(shí)施方式】四至七之一相同。
[0026]實(shí)施例一:本實(shí)施例甲醇乳化柴油的制備方法按下列步驟實(shí)現(xiàn):
[0027]一、按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)稱(chēng)取6%的乳化劑，84%的柴油，5%的水和5%的甲醇作為原料；
[0028]二、將步驟一稱(chēng)取的乳化劑與原料中的部分柴油混合，配制成乳化劑溶液；
[0029]三、將乳化劑溶液倒入反應(yīng)容器中，然后加入原料中剩余的柴油，全部的水和甲醇，把反應(yīng)容器置于旋轉(zhuǎn)振蕩器上進(jìn)行混合振蕩，得到甲醇乳化柴油；
[0030]其中步驟一所述的乳化劑由摩爾比為1:1的AOT和辛酸混合制成。
[0031]本實(shí)施例步驟二乳化劑溶液中乳化劑的濃度為0.2mol/L。
[0032]實(shí)施例二:本實(shí)施例與實(shí)施例一不同的是步驟一按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)稱(chēng)取6%的乳化劑，85%的柴油，6%的水和3%的甲醇作為原料。其它步驟及參數(shù)與實(shí)施例一相同。
[0033]實(shí)施例三:本實(shí)施例與實(shí)施例一不同的是步驟一按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)稱(chēng)取6%的乳化劑，85%的柴油，3%的水和6%的甲醇作為原料。其它步驟及參數(shù)與實(shí)施例一相同。
[0034]實(shí)施例四:本實(shí)施例與實(shí)施例一不同的是步驟一按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)稱(chēng)取6%的乳化劑，89%的柴油，5%的甲醇作為原料。其它步驟及參數(shù)與實(shí)施例一相同。
[0035]本實(shí)施例不添加水。
[0036]對(duì)實(shí)施例一至四制得甲醇乳化柴油放置于30°C的水浴中觀察乳化柴油的穩(wěn)定性，三個(gè)月時(shí)甲醇乳化柴油的液滴粒徑和PDI測(cè)定結(jié)果如下表1所示:
[0037]表1
[0038]
【權(quán)利要求】
1.甲醇乳化柴油，其特征在于該甲醇乳化柴油由質(zhì)量百分比為3%~6%的乳化劑，82%~86%的柴油，4%~10%的水和2%~5%的甲醇混合制成，其中乳化劑由摩爾比為(0.5~2):1的AOT和辛酸組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇乳化柴油，其特征在于甲醇乳化柴油由質(zhì)量百分比為3%~6%的乳化劑，84%~86%的柴油，5%~7%的水和2%~4%的甲醇混合制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇乳化柴油，其特征在于乳化劑由摩爾比為1:1的AOT和辛酸組成。
4.甲醇乳化柴油的制備方法，其特征在于甲醇乳化柴油的制備方法按下列步驟實(shí)現(xiàn): 一、按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)稱(chēng)取3%~6%的乳化劑，82%~86%的柴油，4%~10%的水和2%~5%的甲醇作為原料； 二、將步驟一稱(chēng)取的乳化劑與原料中的部分柴油混合，配制成乳化劑溶液； 三、將乳化劑溶液倒入反應(yīng)容器中，然后加入原料中剩余的柴油，全部的水和甲醇，把反應(yīng)容器置于旋轉(zhuǎn)振蕩器上進(jìn)行混合振蕩，得到甲醇乳化柴油； 其中步驟一所述的乳化劑由摩爾比為(0.5~2):1的AOT和辛酸混合制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的甲醇乳化柴油的制備方法，其特征在于步驟一按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)稱(chēng)取6%的乳化劑，85%的柴油，6%的水和3%的甲醇作為原料。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的甲醇乳化柴油的制備方法，其特征在于步驟二配制成的乳化劑溶液中乳化劑的濃度為0.1~0.25mol/L。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的甲醇乳化柴油的制備方法，其特征在于步驟三向裝有乳化劑溶液的反應(yīng)容器中依次加入原料中剩余的柴油，全部的水和甲醇。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的甲醇乳化柴油的制備方法，其特征在于步驟三將反應(yīng)容器置于旋轉(zhuǎn)振蕩器上以1000~3000rpm的振蕩速度，振蕩10~30s。
【文檔編號(hào)】C10L1/10GK103805299SQ201410091283
【公開(kāi)日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】王志成, 張玥, 張宇, 馬寧 申請(qǐng)人:黑龍江省能源環(huán)境研究院