本發(fā)明涉及一種互溶劑,具體涉及一種水基柴油的互溶劑及其制備方法。
背景技術(shù):
:水基柴油是以國標(biāo)柴油、水和互溶劑,按照一定比例加工而成,是一種經(jīng)濟(jì)高效節(jié)能的新型環(huán)保燃料?,F(xiàn)有技術(shù)中,用水加進(jìn)柴油而用互溶劑調(diào)制出水基柴油,常因乳化不好,極易水、油分層,本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),提供一種用于水基柴油的互溶劑及其制備方法。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于提供一種用于水基柴油的互溶劑及其制備方法,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:所述的水基柴油互溶劑的結(jié)構(gòu)式為:其中R1為銨,R2為C12-18脂肪酸;EO為環(huán)氧乙烷,PO為環(huán)氧丙烷;x、y為2-15的整數(shù),m為4-16的整數(shù),n為16-30的整數(shù),n/m=2-4。本發(fā)明進(jìn)一步提供了水基柴油互溶劑的制備方法,包含以下步驟:(1)烯丙醇聚醚的合成:將起始劑烯丙醇加入反應(yīng)釜,同時(shí)加入催化劑氫氧化鉀(溫度低時(shí)反應(yīng)較難,氫氧化鉀可以多加點(diǎn),溫度高時(shí)反應(yīng)較容易,氫氧化鉀可以少點(diǎn)),開攪拌,升溫至80~120℃,并通過抽真空或分子篩吸附脫水方式,去除水分至水分的重量比小于0.3%,然后升溫至150~170℃,加入環(huán)氧乙烷,加完后在135~165℃保溫熟化25-40min,然后加入環(huán)氧丙烷,其中環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷相對(duì)于起始劑烯丙醇的摩爾比為4~16:16~30:1,反應(yīng)完成后在135~165℃保溫熟化30-45min,降溫到80-95℃后加入磷酸調(diào)節(jié)pH值至6-7,得到烯丙醇聚醚。(2)將步驟(1)得到的烯丙醇聚醚與C12-18脂肪酸(如椰油酸、油酸、硬脂酸等長鏈脂肪酸)混合,不飽和烯醇聚醚與C12-18脂肪酸的摩爾比為1:0.8-1.0,再加入催化劑對(duì)甲苯磺酸和溶劑甲苯,通過溶劑甲苯回流法在溫度130~140℃條件下回流反應(yīng)2-4小時(shí),反應(yīng)完全后回收甲苯,得到烯丙醇聚醚的脂肪酸酯。(3)在反應(yīng)釜中,將馬來酸酐、甲苯溶劑以及催化劑過氧化甲?;蚺嫉惗‰嫱吨练磻?yīng)釜中,攪拌加熱至溫度60-80℃時(shí),滴加步驟(2)所制得的烯丙醇聚醚脂肪酸酯、甲苯混合的溶液,控制滴加時(shí)間在1-2小時(shí),滴加完畢后升溫至70-85℃保溫1.5-4h,使反應(yīng)進(jìn)行完全,去除甲苯溶劑得到水基柴油的互溶劑。進(jìn)一步地,其中步驟(3)所述的馬來酸酐:烯丙醇聚醚脂肪酸酯摩爾比=1:1-2,溶劑甲苯與所有其他原料重量比為3:1。與現(xiàn)有技術(shù)比較,本發(fā)明的水基柴油互溶劑為梳狀結(jié)構(gòu)的高分子聚合物,分子骨架由主鏈和許多支鏈組成,親油基團(tuán)主要是C12-18脂肪酸、環(huán)氧丙烷,對(duì)柴油緊密的包覆,起到很好的錨固作用,不易脫落;親水基團(tuán)主要是銨、環(huán)氧乙烷,在水中形成膠束為球狀體處于球體表面,能穩(wěn)定的分散在水中。本發(fā)明的該助劑配制的水基柴油質(zhì)量穩(wěn)定,外觀清澈透明,不渾濁,不分層,儲(chǔ)存時(shí)間長,能夠與國標(biāo)柴油任意比例混合,不發(fā)生乳化現(xiàn)象。具體實(shí)施方式以下結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明,但不用來限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例11、將起始劑1mol烯丙醇加入反應(yīng)釜,同時(shí)加入1.2g氫氧化鉀催化劑,開攪拌,升溫至100-120℃,緩慢分批加入4mol環(huán)氧乙烷,加完后140±5℃保溫熟化25min,然后分批加入16mol環(huán)氧丙烷,反應(yīng)完成后140±5℃保溫熟化45min,降溫至85℃后用磷酸調(diào)節(jié)PH值至6-7,得到烯丙醇聚醚。2、將步驟1中所制得的烯丙醇聚醚與油酸按摩爾比1:0.8-1.0的比例加入反應(yīng)釜中,加入0.15mol的對(duì)甲苯磺酸作催化劑,同時(shí)加入甲苯溶劑15mol,攪拌升溫至130-140℃回流反應(yīng)2-4h,回收甲苯后,溫度降至45-55℃后得到烯丙醇聚醚的油酸酯。3、將1mol馬來酸酐、部分甲苯、6.25克催化劑過氧化苯甲酰(BPO)先投至反應(yīng)釜中,攪拌加熱至溫度80℃時(shí),同時(shí)滴加2mol步驟2產(chǎn)品、部分甲苯混合液,溶劑甲苯與所有其他原料重量比為3:1,控制滴加時(shí)間在1-2小時(shí),滴加完畢后升溫至75℃保溫3h左右,使反應(yīng)進(jìn)行完全,反應(yīng)結(jié)束后用乙醇胺調(diào)節(jié)pH值為7左右,即得到互溶劑-01。實(shí)施例21、將起始劑1mol烯丙醇加入反應(yīng)釜,同時(shí)加入1.2g氫氧化鉀催化劑,開攪拌,升溫至100-120℃,緩慢分批加入15mol環(huán)氧乙烷,加完后140±5℃保溫熟化25min,然后分批加入30mol環(huán)氧丙烷,反應(yīng)完成后140±5℃保溫熟化45min,降溫至85℃后用磷酸調(diào)節(jié)PH值至6-7,得到烯丙醇聚醚。2、將步驟1中所制得的烯丙醇聚醚與椰油酸按摩爾比1:0.8-1.0的比例加入反應(yīng)釜中,加入0.15mol的對(duì)甲苯磺酸作催化劑,同時(shí)加入甲苯溶劑15mol,攪拌升溫至130-140℃回流反應(yīng)2-4h,回收甲苯后,溫度降至45-55℃后得到烯丙醇聚醚的椰油酸酯。3、將1mol馬來酸酐、部分甲苯、10克催化劑偶氮二異丁腈(AIBN)先投至反應(yīng)釜中,攪拌加熱至溫度80℃時(shí),同時(shí)滴加1mol步驟2產(chǎn)品、部分甲苯混合液,溶劑甲苯與所有其他原料重量比為3:1,控制滴加時(shí)間在1-2小時(shí),滴加完畢后升溫至75℃保溫3h左右,使反應(yīng)進(jìn)行完全,反應(yīng)結(jié)束后用乙醇胺調(diào)節(jié)pH值為7左右,即得到互溶劑-02。實(shí)施例一與實(shí)施例二制備出的水基柴油互溶劑的性能說明:例一:表1.1為水基柴油的配方表,表1.2為表1.1配方中各項(xiàng)性能指標(biāo)表。表1.1組分重量百分比,%柴油60互溶劑-0120水20表1.2外觀透明液體密度,20攝氏度0.843常貯穩(wěn)定性(6個(gè)月)合格例二:表2.1為水基柴油的配方表,表2.2為表2.1配方中各項(xiàng)性能指標(biāo)表。表2.1組分重量百分比,%柴油70互溶劑-0215水15表2.2外觀透明液體密度,20攝氏度0.832常貯穩(wěn)定性(6個(gè)月)合格當(dāng)前第1頁1 2 3