本发明属于石油化工领域，具体涉及一种高稳定性的乳化重油及其制备方法。
背景技术：
：目前，能源短缺是世界各国面临的重要问题，常规原油储量和产量逐年递减，原油重质化日渐严重，重质油在能源中所占比例越来越大。重油的资源量十分巨大，全世界的原始重油地质储量约为1万亿多吨，若采收率为15，重油可采储量为1500亿吨。因此，重油作为21世纪的新能源，备受各界重视，很多国家在重油的开采方面都投入了大量的人力物力。重油凭借低廉的价格优势已应用于船舶锅炉、加热炉、冶金炉、化工厂、玻璃厂、陶瓷厂等。但重油沥青质、胶质含量高，燃烧时难以充分雾化，燃烧效率低，烟尘量大，对环境造成污染。重油乳化及重油添加剂可以改变重油的某些性质，使之有利于改善燃烧，以达到降低尾气排放与节能的目的，被认为是一种经济、简捷、有效的措施。因此，开展重质油乳化剂及乳化方式的优化研究，有利于推动重油乳化技术的发展，提高能源利用效率，减少有害气体排放量。另外，重油乳化技术的推广应用不仅起到节能减排的作用，还能够解决运送方面的难题，减少设备磨损等作用，为企业带来经济效益的同时，也能带来社会效益和生态效益。技术实现要素：本发明目的是为了提高乳化重油燃烧效率，降低粘度，提高稳定性，提供一种高稳定性的乳化重油及其制备方法。上述的目的通过以下技术方案实现：一种高稳定性的乳化重油，所述的高稳定性的乳化重油主要是由重油、水和复合乳化剂制成，其重量份数分别为75～90份的重油、5～20份的水、1～5份的复合乳化剂；其中复合乳化剂的成分包括第一复合乳化剂和第二复合乳化剂，所述的第一复合乳化剂的成分包括司班80、黄原胶、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基二苯醚二磺酸钠，所述的第二复合乳化剂的成分包括OP乳化剂、TX-6、TX-10、AEO-3、甘油、三乙醇胺。本发明所述的高稳定性的乳化重油，所述的第一复合乳化剂中司班80的重量份数为15～40、黄原胶的重量份数为15～30、十二烷基苯磺酸钠的重量份数为5～25、十六烷基二苯醚二磺酸钠的的重量份数为5～25；所述的第二复合乳化剂中OP乳化剂的重量份数为10～35、TX-6的重量份数为5～20、TX-10的重量份数为5～20、AEO-3的重量份数为5～15、甘油的重量份数为5～10、三乙醇胺的的重量份数为5～10。本发明所述的高稳定性的乳化重油的制备方法，包括如下步骤：步骤1、制备复合乳化剂；步骤2、按重量份数分别称取75～90份的重油、5～20份的水、1～5份的复合乳化剂作为原料；步骤3、将步骤2中称取的重油倒入反应容器中，加热保持温度在80℃备用；步骤4、将步骤2称取的水、复合乳化剂加入步骤2的反应容器中，将反应容器放置在超声波内，进行机械搅拌，超声波功率设定为500～1500W，搅拌器转速设定为1000～3000rpm，超声及机械搅拌时间均为20～60min。本发明所述高稳定性的乳化重油的制备方法，其中复合乳化剂的制备包括如下步骤：步骤A、按照重量份数分别称取一定质量的司班80、黄原胶、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基二苯醚二磺酸钠，将称量好的司班80、黄原胶、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基二苯醚二磺酸钠在加热至50℃的状态下，用磁力搅拌器搅拌均匀，得到所述的第一复合乳化剂；步骤B、按照重量份数分别称取一定质量的OP乳化剂、TX-6、TX-10、AEO-3、甘油、三乙醇胺，将称量好的OP乳化剂、TX-6、TX-10、AEO-3、甘油、三乙醇胺在室温的状态下，用磁力搅拌器搅拌均匀，得到所述的第二复合乳化剂；步骤C、将步骤一制得的所述的第一复合乳化剂冷却到30℃，将步骤二制得的所述的第二复合乳化剂加入所述的第一复合乳化剂，所述的第一复合乳化剂和所述的第二复合乳化剂的质量比为9:1～6:4，用磁力搅拌器搅拌均匀，得到所述的复合乳化剂。本发明所述的高稳定性的乳化重油的制备方法，步骤2按重量份数分别称取88份的重油、10份的水、2份的复合乳化剂作为原料。本发明所述的高稳定性的乳化重油的制备方法，其特征在于：步骤4中的超声波功率设定为500W，搅拌器转速设定为1500rpm，超声及机械搅拌时间均为30min。本发明制备的复合乳化剂可以直接加入重油中，掺入重量份数为5～20的水，合成乳化重油，能够充分发挥水的助燃降尘作用，提高乳化重油燃烧效率，降低粘度，提高稳定性，达到节油的目的。加入复合乳化剂的乳化重油的实测热值高于理论热值3.25％～9.23％，说明复合乳化剂的的加入能够在一定范围内有效提高乳化重油的热值。本发明制备的高稳定乳化重油的稳定期能够达到40天，平均节油率达到3％-5％，相比于一般的乳化重油的稳定期提高一个月以上。当复合添加剂的用量是重量份数2.0时，水的添加量为重量份数10时，对高稳定乳化重油进行一系列指标测定，结果如表1所示,20℃下高稳定乳化重油的密度是0.98g/cm3,50℃下测试的运动粘度是178.3mm2/s,硫含量未检出，灰分0.11，残炭13.25％，水分11％，乳化重油各项指标与180#重油相比相差不大，均符合相应国家标准的要求。表1重油与高稳定乳化重油技术指标对比项目180#重油乳化重油密度(20℃)/(g/cm3)0.9770.980运动粘度(50℃)/(mm2/s)174.7178.3硫含量/(mg/kg)未检出未检出灰分0.130.11残炭/％15.0613.25水分(质量分数％)0.2611.00具体实施方式具体实施方式一：本实施方式中高稳定性的乳化重油的复合乳化剂的制备方法是按下述步骤进行的：步骤A、分别称取重量份数为35的司班80、重量份数为25的黄原胶、重量份数为20的十二烷基苯磺酸钠、重量份数为20的十六烷基二苯醚二磺酸钠，将称量好的司班80、黄原胶、十二烷基苯磺酸钠、十六烷基二苯醚二磺酸钠在加热至50℃的状态下，用磁力搅拌器搅拌均匀，得到所述的第一复合乳化剂；步骤B、分别称取重量份数为30的OP乳化剂、重量份数为20的TX-6、重量份数为20的TX-10、重量份数为10的AEO-3、重量份数为10的甘油、重量份数为10的三乙醇胺，将称量好的OP乳化剂、TX-6、TX-10、AEO-3、甘油、三乙醇胺在室温的状态下，用磁力搅拌器搅拌均匀，得到所述的第二复合乳化剂；步骤C、将步骤A制得的所述的第一复合乳化剂冷却到30℃，将步骤B制得的所述的第二复合乳化剂加入所述的第一复合乳化剂，所述的第一复合乳化剂和所述的第二复合乳化剂的质量比为8:2，用磁力搅拌器搅拌均匀，得到所述的复合乳化剂。本实施方式得到的高稳定性的乳化重油的复合乳化剂能够在一定范围内有效提高乳化重油的热值。对添加相同剂量的本实施方式的高稳定性的乳化重油的复合乳化剂，不同掺水率下制备的乳化重油进行热值测定，结果如表2所示。掺水量为重量份数5时，复合乳化剂能够使得乳化重油的热值提高率达到3.25％，掺水量为重量份数15时，复合乳化剂能够使得乳化重油的热值提高率达到9.23％，掺水量为重量份数20时，复合乳化剂能够使得乳化重油的热值提高率达到8.75％。表2掺水率对乳化重油热值的影响具体实施方式二：本实施方式中所述的高稳定性的乳化重油的制备方法是按下述步骤进行的：步骤1、制备复合乳化剂；步骤2、按重量份数分别称取88份的重油、10份的水、2份的复合乳化剂作为原料；步骤3、将步骤2中称取的重油倒入反应容器中，加热保持温度在80℃备用；步骤4、将步骤2称取的水、复合乳化剂加入步骤2的反应容器中，将反应容器放置在超声波内，进行机械搅拌，超声波功率设定为500W，搅拌器转速设定为1500rpm，超声及机械搅拌时间均为30min。本实施方式是通过机械搅拌-超声波联合得到的高稳定性的乳化重油，同只采用超声波、机械搅拌方式得到的乳化重油进行对比，得到表3，本发明得到的高稳定性的乳化重油的稳定时间是40天，相比于单独的机械搅拌或超声波方式，稳定性明显提高。表3乳化方式对Zeta电势及稳定性的影响序号乳化方式Zeta电势稳定时间1机械搅拌-175d2超声波-3212d3机械搅拌-超声波-4540d采用机械搅拌-超声波法时乳化重油的稳定性优于机械搅拌法或超声波法。这主要是由于机械搅拌产生机械力作用于油水混合溶液，形成剪切应力，进行挤压剪切，使混合溶液均匀乳化，形成粗乳液。而超声波作用油水混合溶液时，由于重油内具有一定数量的空泡，超声波可使空泡产生振动，在油水界面会产生很大的剪切应力，重油与水充分混合，乳化液颗粒更加细小。而超声波与机械搅拌协同作用于油水混合溶液时，会产生更大的剪切应力，使重油与水混合得更加充分，分散相的粒径更加细化，使乳液“二次乳化”，超声波与机械搅拌协同作用能够形成稳定的乳液，乳化效果更好。具体实施方式三：本实施方式中所述的高稳定性的乳化重油的制备方法是按下述步骤进行的：步骤1、制备复合乳化剂；步骤2、按重量份数分别称取82份的重油、15份的水、3份的复合乳化剂作为原料；步骤3、将步骤2中称取的重油倒入反应容器中，加热保持温度在80℃备用；步骤4、将步骤2称取的水、复合乳化剂加入步骤2的反应容器中，将反应容器放置在超声波内，进行机械搅拌，超声波功率设定为1000W，搅拌器转速设定为2000rpm，超声及机械搅拌时间均为40min。本实施方式得到的高稳定性的乳化重油的复合乳化剂热值提高率是9.07％，Zeta电势是-44，稳定时间是38天。具体实施方式四：本实施方式中所述的高稳定性的乳化重油的制备方法是按下述步骤进行的：步骤1、制备复合乳化剂；步骤2、按重量份数分别称取90份的重油、7份的水、3份的复合乳化剂作为原料；步骤3、将步骤2中称取的重油倒入反应容器中，加热保持温度在80℃备用；步骤4、将步骤2称取的水、复合乳化剂加入步骤2的反应容器中，将反应容器放置在超声波内，进行机械搅拌，超声波功率设定为1000W，搅拌器转速设定为1000rpm，超声及机械搅拌时间均为60min。本实施方式得到的高稳定性的乳化重油的复合乳化剂热值提高率是4.53％，Zeta电势是-45，稳定时间是40天。当前第1页1 2 3