柴油乳化剂及制得的乳化柴油和制造乳化柴油的工艺

本发明属于乳化柴油领域，涉及乳化剂、乳化柴油及其生产工艺。

目前的W/O型乳化柴油稳定性差，油水易分离，乳化剂用量大且价格高，不便于工 业化应用。注重多加水而不注重节油率，加水的目的是节油，降低污染，有的专利申请 技术加水量高达25％左右，不但没有起到很好的节油效果，还给实际应用带来一定困难， 乳化后的柴油粘度变大，影响雾化与燃烧，冬天内燃机难启动。乳化剂配方不足，不同 的水质对乳化油的稳定影响较大，乳化剂的成分太多，质量不易保证。乳化剂的广谱性没 有很好地解决，即不同的柴油乳化效果差别较大。乳化柴油存在的上述问题一是因为乳 化剂的问题，一是与生产方法有关。

乳化柴油的生产工艺一般是柴油中加水再加乳化剂一起搅拌乳化而成。有的最后经 过磁化器，但磁化强度比较低且流速快，没有起到应有的作用。所用的设备也存在明显 地不足，输送设备采用的是齿轮泵，容易破坏形成的相状；静态混合设备使颗粒细度差 别较大。

本发明的目的是提供一种配方组成少、价格低、光谱性好的柴油乳化剂以及用该乳 化剂得到的乳化柴油和为得到性能良好地乳化柴油，乳化剂制作乳化柴油的生产工艺。

本发明的柴油乳化剂，其主要技术特点是由主剂和副剂组成，主剂由非离子表面活性 剂组成，副剂包括稳定剂、增溶剂，主剂的非离子表面活性剂一种是Span-80(山梨醇 半倍油酸脂)和OP-10(烷基酚聚氧乙烯醚)，以主剂为100％重量计，Span-80为 70～80％，OP-10为20～30％。另一种是Span-60(失水山梨醇硬脂酸脂)和Tween-80 (失水山梨醇聚氧乙烯(20)醚油酸酯)，以主剂为100％重量计Span-60为70～80， 为Tween-80为20～30％。

副剂中还包括降粘剂或(和)防冰剂，本发明的优选物质是：稳定剂为油酸钠(聚丙 烯酰胺)，能显著增强乳化液的稳定性；降粘剂为溶剂油，溶剂油可以是120#溶剂油、 200#溶剂油、70#汽油，起助溶、稀释和降低柴油粘度的作用；增溶剂为卵磷脂，卵磷脂 起较好的增溶效果，并且有生物分解性，防止乳化油长时间放置变质；防冰剂为乙醇或 乙二醇，乙醇或乙二醇可以防止乳化柴油在低温下堵塞滤网。以副剂为100％重量计，油 酸钠10～25％，卵磷脂10～25％，乙醇或乙二醇3～10％，余量为溶剂油。最佳组成是油酸钠 25％，卵磷脂20％，乙醇或乙二醇5％，溶剂油50％。

在制作时，主剂和副剂分别包装，有利于制造质量稳定的乳化柴油。主剂要加温至 50～60℃，搅拌后过滤包装，副剂经过搅拌包装。   上述乳化剂制得的乳化柴油，是在柴油中加入主剂、副剂和水，主剂占柴油重量的 0.4～0.8％，副剂占柴油重量的0.1～0.3％，水为柴油重量的5～20％。

用上述乳化剂制备乳化柴油的生产工艺，主要技术特点是柴油加温至50～60℃后再 加入乳化剂和水乳化。经实验证明，在此温度下，形成的乳化液最稳定。

本工艺的技术特点还在于柴油中先加乳化剂乳化，然后加水乳化。先加乳化剂后加 水，经实验证明比先加水后加乳化剂制得的乳化液更细微。加乳化剂时，先加入主剂， 搅拌后再加入副剂。

本生产工艺的基本步骤是：柴油加温后，先加主剂搅拌，再加副剂搅拌，经过过滤、 高速搅拌、静态混合，加水乳化，再经过滤、高速搅拌、静态混合，进行磁化，冷却后 包装。

图1为工艺流程示意图。

柴油在乳化器内加完副剂后，采用200目过滤。高速搅拌利用旋涡泵，在高速搅拌 下使乳化液分散更细化均匀，转速在2800转/分以上。静态混合器，主要把颗粒分散为 0.5～3μm的油包水型颗粒，然后返回乳化器，在静态混合器内的流速控制在3～5m/s。 这是因为在此条件下，静态混合器才能充分发挥作用。乳化器内加水乳化，水可以是自 来水或者去离子水，乳化后，再经过滤、旋涡泵、静态混合(流速3～5m/s)后，将流 速降为≤1m/s进入磁化器磁化。经实验证明，只有在此流速下，流体磁化器才能达到降粘 效果。磁化时的磁化强度为2500～9000高斯，使乳化柴油的运动粘度降低40％，增加乳 化柴油的热值，热值比一般乳化柴油能够提高5％左右。最后得到的乳化柴油冷却至一 5～30℃进行包装，经实验，在此温度下，乳化柴油的稳定效果好。

该工艺涉及到的搅拌最好转速在2800转/分以上。

本生产工艺同样适宜于现有乳化剂制造乳化柴油的生产工艺。

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

实施例一：

乳化剂：

主剂：Span-80  78％，OP 22％，在密闭容器中加温至60℃，搅拌1小时，过 滤即得。

副剂：200#溶剂油50％，油酸钠25％，卵磷脂20％，乙醇5％，在密封容器中搅拌 10分钟(转速100转/分)。

乳化柴油：

10#柴油95kg，主剂0.57kg(为柴油重量的0.6％)，副剂0.19kg(为柴油重量的 0.2％)，水4.75kg(为柴油重量的5％)

生产工艺：

(1)把柴油打入带有高剪切乳化机的乳化罐中，加温至50～60℃，将主剂加入柴油 中(主剂冬天应加温至60℃)搅拌3分钟，再加入副剂搅拌3分钟，通过200目过滤器、 旋涡泵(2800转/分)、SV型静态混合器(长度L＝1000mm)，返回乳化罐，静态混 合器内的流速3m/s，循环一遍。加入水，搅拌10分钟。依次再通过过滤器、旋涡泵、SV 型静态混合器(长度L＝1000mm，流速3m/s)，通过降压器，流速降为≤1m/s，通过 磁感应强度为9000高斯的流体磁化器(L＝800mm)，通过冷凝器乳化柴油降到30℃以 下进入成品罐。

该乳化柴油可用于热效率在90％以上的油炉使用，节油率(与单纯柴油相比)为8％

实施例二：

乳化剂：

主剂：Span-60  77％，Tween-23％

副剂：200#溶剂油50％，油酸钠25％，卵磷脂20％，乙二醇5％

乳化柴油：

10#柴油85kg，主剂0.51kg(为柴油重量的0.6％)，副剂0.17kg(为柴油重量的 0.2％)，水12.75kg(为柴油重量的15％)

所有制作工艺同实施例一。

该乳化柴油可用于内燃机使用，节油率为10～25％。

实施例三：

乳化剂：

主剂：Span-60  70％，Tween-30％

副剂：200#溶剂油72％，油酸钠15％，卵磷脂10％，乙二醇3％

乳化柴油：

0#柴油85kg，主剂0.34kg(为柴油重量的0.4％)，副剂0.085kg(为柴油重量的 0.1％)，水8.5kg(为柴油重量的10％)

所有制作工艺同实施例一。

实施例四：

乳化剂：

主剂：Span-60 80％，Tween 20％

副剂：120#溶剂油65％，油酸钠10％，卵磷脂15％，乙二醇10％

乳化柴油：

-10#柴油85kg，主剂0.68kg(为柴油重量的0.8％)，副剂0.255kg(为柴油重量的 0.3％)，水12.75kg(为柴油重量的15％)所有制作工艺同实施例一。

本发明的优点： 乳化剂配方组成少，价格低，广谱性好，可以和各种型号的柴油形成质量稳定的加水乳 化柴油。乳化柴油稳定性高，乳化剂和水分散均匀，乳化剂用量少，能够保持与单纯柴 油相同的粘度，在内燃机中雾化均匀，在冬天，内燃机易启动，加水量可以减少，节油。 应用于所有内燃机、燃油炉、中央空调等。制造工艺提高了乳化柴油的质量性能。