专利名称：微乳化燃油乳化剂及其加工方法
技术领域：
本发明涉及的是精细化工领域，更详细地讲是关于能使柴油、汽油、煤油等油品加 水、醇类可微乳化的表面活性剂的微乳化燃油乳化剂及其加工方法。
背景技术：
随着经济和人们生活水平的不断提高，世界各国的环保要求不断增强，是有“工业 血液”之称的石油，虽然促进了世界的繁荣和经济发达，但因其资源有限性而带来的能源危 机以及使用过程中造成的环境污染问题，迫使人们寻求解决之道。能源是人类赖以生存的 重要因素，石油是国民经济的命脉，已经成为人类政治、经济、军事、战略斗争的核心之一。 我国人口众多，能源资源相对匮乏。众所周知，石油是一种不可再生的矿藏资源，满足不了 日益增长的使用需求，致使国际油价不断上涨，油价频频飚升，形成了全球化的石油紧张局 势。伴随我国燃油技术的不断发展，目前以乳化柴油的研究居多，然而乳化柴油的推 广应用范围十分有限，因为乳化柴油存在着稳定性差、储存时间短及燃烧不稳定等缺点。近 几年微乳化理论及技术的成熟和发展使得微乳燃油进入一个新的发展时期，微乳化燃油具 有性值稳定，保存期长，可使燃烧更加充分，降低有害物排放。而微乳燃油的研究受限于没 有专门的乳化剂，采用现有的乳化剂，如斯盘、吐温等。价格贵，依赖进口，使微乳燃油的工 业化推广受到限制。因此，迫切需要研发一种可微乳化的表面活性剂，来达到环保节能的目 的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能消除上述缺陷，具有配方合理、工艺简单、节能环 保、成本低廉、安全实用、性能稳定、乳化效果理想等特点的微乳化燃油乳化剂及其加工方 法。尤其是采用微乳化技术，即脂肪酸与一乙醇胺或二乙醇胺或氨反应，生成脂肪酰胺，再 经过聚合醇复配而成的一种新表面活性剂。在世界能源紧张的情况下，燃油加水，可节省大 量的石油，减少环境污染，降低生产成本、加工工艺简单、易于实现工业化生产。从根本上解 决了现有乳化剂存在的缺陷，确保了微乳燃油的品质和环保要求。是柴油、汽油、煤油等油 品与水、醇类反应生产可微乳化的表面活性剂及其加工方法。本发明的微乳化燃油乳化剂是由脂肪酸、一乙醇胺，二乙醇胺、氨气、氢氧化钾、钛 酸脂、聚合醇、经加温化学反应而成，它是由脂肪酸与一乙醇胺或二乙醇胺或氨反应，生成 脂肪酰胺，再经过聚合醇复配而成的一种新表面活性剂。所述的脂肪酸包括动物脂肪酸、植 物脂肪酸、石油脂肪酸、由氢氧化钾做催化剂，与一乙醇胺或二乙醇胺加温反而成。所要解 决的技术问题是可生产一种价格更便宜、宜于工业化生产的微乳燃油的专用乳化剂。其加 工方法1、脂肪酸与一乙醇胺反应温度100°C -300°C常压下催化条件下反应1-5小时，反 应方程式RC00H+H2NCH2CH0H — RCON2CH2CH2OH
2、脂肪酸与二乙醇胺反应温度100°C -300°C常压下，催化条件下反应1_5小时，反 应方程式RC00H+HN (CH2CH2OH)2 — RC00NCH2CH20H+H203、脂肪酸与氨反应，温度50°C -300°C反应时间2_8小时，反应方程式RC00H+NH3 — RC0NH2+H20最佳技术方案1、脂肪酸与一乙醇胺反应温度150°C -200°C常压下催化条件下反应2-4小时，反 应方程式RC00H+H2NCH2CH0H — RCON2CH2CH2OH2、脂肪酸与二乙醇胺反应温度150°C-20(TC常压下，催化条件下反应2-4小时，反 应方程式RC00H+HN (CH2CH2OH)2 — RC00NCH2CH20H+H203、脂肪酸与氨反应，温度150°C _190°C反应时间4_6小时，冷却70_120°C放料。反 应方程式rcooh+nh3 — rconh2+h2o其合成方法1、在装有电动搅拌器、冷凝管、温度计的2000ML四口烧瓶中计量加入脂肪酸 200g、加热到100°C，开动搅拌器，缓慢加入计量的一乙醇胺或二乙醇胺，再加入适量的氢氧 比钾做催化剂，在1600C -180°C反应3小时，测PH = 6-8。2、在装有电动搅拌器、导气管、温度计、分水器的四口烧瓶中，计量加入脂肪酸，升 温100°C，开动搅拌器，缓慢加入催化剂，当温度升到160-180°c时，以100L/H的速度入氨 气，5小时后，停止通气，继续反应1小时。取样测PH = 6-8，冷却100°C放料。其技效术果是取上述合成的脂肪酰胺95份，聚合醇5份在三口并层中加热 50-70°C，搅拌均勻。配成燃油微乳化剂。理化指标项目指标最佳指标外观浅黄色膏状体浅黄色膏状体PH 值5-106-8熔点。C50-6555-58乳化能力％大于60大于80取上述乳化剂8份、柴油60份、水20份、乙醇10份、助表面活性剂2份、在三口并 应中搅拌30分钟，达到完全透明，即微乳化柴油。这种微乳化柴油，不沉淀、不分层，外观透 明与普通柴油一样。并且燃烧性能也一样，节油率在10-15%，N0X，CO, CH排放量约为一般 燃油的25 %，其节能指标和经济效益显著，可工业化生产。本发明的微乳化燃油乳化剂及其加工方法解决了现有乳化剂成本高、性能不稳定 等问题，提供一种能使柴油、汽油、煤油等油品加水、乙醇功甲醇使之微乳化的一种表面治 性剂。实现了以脂肪酸与一乙醇胺或二乙醇胺或氨反应，生成脂肪酰胺，再经过聚合醇复配 而成的一种新表面活性剂。在世界能源紧张的情况下，燃油加水，可节省大量的石油，减少 环境污染，本发明成本低、工艺要求不高、易于实现工业化生产。
具体实施例方式实施例1 取脂肪酸IOOg四口烧瓶中升温到100°C，缓慢加入氢氧化钾50%水溶 液5g，并开动搅拌，再加入一乙醇胺3. 5g，搅拌升温到160°C -180°C，反应三小时，取样溶于 水中配成5%溶液，测PH = 6-8，温度降到100°C，放料。
实施例2 取脂肪酸IOOg加到四口烧瓶中，升温到100°C，缓慢加入氢氧化钾水溶 液(50% )5g并开动搅拌，再加入二乙醇胺2g，搅拌升温到160°C _180°C，反应三小时，取样 溶于水中配成5%溶液，测PH = 6-8，温度降到100°C，放料。实施例3 取脂肪酸100g，加到四口烧瓶中，升温到100°C，缓慢加入钛酸酯3g，并 开动搅拌，温度升到160°C-170°C，并以100L/h速度，通氨气，反应5小时，取样检测PH = 6-8，停止通氨气，再反应1小时。冷却100°C，放料。取上述三个品种中任一品种，95份加到三口烧瓶中，升温到60°C -70°C，再加分子 量在8000-10000的聚合醇5份，搅拌均勻即可。
权利要求
1.一种微乳化燃油乳化剂，其特征在于是由脂肪酸、一乙醇胺，二乙醇胺、氨气、氢氧化 钾、钛酸脂、聚合醇、经加温化学反应而成。
2.如权利要求1所述的微乳化燃油乳化剂，其特征在于所述的脂肪酸包括动物脂肪 酸、植物脂肪酸、石油脂肪酸、由氢氧化钾做催化剂，与一乙醇胺或二乙醇胺加温反应而成。
3.一种用于权利要求1或2所述的微乳化燃油乳化剂的加工方法，其特征在于所述的 脂肪酸，由氢氧化钾做催化剂，在100°c -300°c与一乙醇胺或二乙醇胺反应1-5小时，控制 反应物PH = 5-10。
4.如权利要求3所述微乳化燃油乳化剂的加工方法，其特征在于所述的脂肪酸，由氢 氧化钾做催化剂，在150°C -200°C与一乙醇胺或二乙醇胺反应2-4小时，控制反应物PH = 6-8。
5.如权利要求3所述微乳化燃油乳化剂的加工方法，其特征在于所述的脂肪酸，由氢 氧化钾做催化剂，在160°C -180°C与一乙醇胺或二乙醇胺反应3小时，控制反应物PH = 6-8。
6.如权利要求3所述微乳化燃油乳化剂的加工方法，其特征在于所述的脂肪酸，在钛 酸酸催化下，于50°C -300°C，并以1007h通氨气，2-8小时，测PH = 5_10，停止通氨气，再反 应1小时降温到70-120°C，放料。
7.如权利要求3所述微乳化燃油乳化剂的加工方法，其特征在于所述的脂肪酸，在钛 酸酸催化下，于150°C _190°C，并以1007h通氨气，4-6小时后，测PH = 6_8，停止通氨气，再 反应1小时降温到80-110°C，放料。
8.如权利要求3所述微乳化燃油乳化剂的加工方法，其特征在于所述的脂肪酸，在钛 酸酸催化下，于160°C _170°C，并以1007h通氨气，5小时，测PH = 6_8，停止通氨气，再反应 1小时降温到100°C，放料。
9.如权利要求1所述的微乳化燃油乳化剂，其特征在于所述的聚合醇，分子量在 8000-10000。
10.如权利要求1或3所述微乳化燃油乳化剂及其加工方法，其特征在于取脂肪酸 IOOg四口烧瓶中升温到100°C，缓慢加入氢氧化钾50%水溶液5g，并开动搅拌，再加入一 乙醇胺3. 5g或二乙醇胺2g或钛酸酯3g，搅拌升温到160°C -180°C或160°C _170°C，反 应3-5小时，取样溶于水中配成5%溶液，测PH = 6-8，若加钛酸酯时停止通氨气，再反应 1小时，温度降到100°c，放料，取上述三个品种中任一品种，95份加到三口烧瓶中，升温到 600C -70°C，再加分子量在8000-10000的聚合醇5份，搅拌均勻即可。
全文摘要
微乳化燃油乳化剂是由脂肪酸、一乙醇胺，二乙醇胺、氨气、氢氧化钾、钛酸脂、聚合醇、经加温化学反应而成。具有配方合理、工艺简单、节能环保、成本低廉、安全实用、性能稳定、乳化效果理想等特点。尤其是采用微乳化技术，即脂肪酸与一乙醇胺或二乙醇胺或氨反应，生成脂肪酰胺，再经过聚合醇复配而成的一种新表面活性剂。可节省大量的石油，减少环境污染，降低生产成本、加工工艺简单、易于实现工业化生产。确保了微乳燃油的品质和环保要求。是柴油、汽油、煤油等油品与水、醇类反应生产可微乳化的表面活性剂及其加工方法。
文档编号C10L1/224GK102002407SQ20101029351
公开日2011年4月6日 申请日期2010年9月14日 优先权日2010年9月14日
发明者李国庆 申请人:李国庆