本发明涉及乳化剂，尤其涉及一种重油、醇基柴油中的高效环保节能乳化剂的制备方法。
背景技术：
能源是国家安全的生命线，其中不可再生的石油资源是最重要的能源供应安全问题之一。为了有效构筑能源安全，各国都十分重视石油消费和储备，并采取各种办法积极研究减少或替代石油资源的消耗。随着科技和经济的飞速发展，我国的汽车实际拥有量及由此导致的石油需求一直在快速增长。汽车工业是我国的国民经济的支柱产业之一，自从2010年以来，汽车工业占到gdp的比重的5.5％以上，我国汽车产量已跃居世界第三位，约占世界汽车总产量的6％～8％。据统计，我国于2018年汽车用汽油和柴油消耗总量比2014年增长近1倍，达到3亿吨左右，因此汽柴油供应紧张的问题将会更加严重。
重油和醇基柴油都是一种重要的燃料，在炼油厂、化工厂、炼钢厂和发电厂等许多地方一般都使用重油作为燃料，但是，由于重油是石油深加工剩余物质，无论采用何种高热效应的燃烧设备，直接燃烧重油，不可避免的造成燃烧反应不完全，形成黑烟，结焦和积炭，造成了燃料大量浪费，同时还带来环境污染的问题。通常为了保证燃烧充分，需注入过量空气，而这些过量空气的排放却带走了热量，造成热量损失。
目前一般将重油乳化后进行燃烧以解决上述问题，但还未有一种能有效使乳化后的重油有效燃烧，同时还能环保减排的乳化剂。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种性能稳定、能高效合成重油，还具有节能环保效果的重油、柴油中的高效环保节能乳化剂及其制备方法。此外，本申请的复合型乳化剂还可以用于乳化醇基-柴油体系，使醇基柴油一直稳定地处于醇包油型的状态，在有效期限内不发生分层。
本发明的技术方案为：一种重油、醇基柴油环保型复合乳化剂的制备方法，包括以下步骤：
a、将有机溶剂加到反应釜中，升温至50-70℃，然后将丙烯酸酯单体、含氟单体混合均匀，再缓慢滴入有机溶剂中，控制加料时间，加料完毕继续保温反应2-4h，停止反应并冷却至室温得到含氟丙烯酸低聚物树脂溶液；
b、将脂肪醇聚氧乙烯醚、多异氰酸酯单体投入含氟丙烯酸低聚物树脂溶液中，充分搅拌1～2h后，加入甲基苯并三氮唑，搅拌，反应1h得到a组分混合溶液；
c、将磺甲基腐殖酸钠，司盘，环烷酸钴，乙二胺按照配比在40-70℃搅拌均匀，然后加入苯酐和硬脂酸，继续搅拌1h，形成b组分均匀溶液；
d、将步骤c的b组分均匀溶液加入到步骤b得到的a组分混合溶液中，保持40-60℃反应1-3h，除去多余有机溶剂，得到复合型乳化剂，反应条件优选50℃，2h；
其中，
a组分包括如下质量份数的组分：
丙烯酸单体约30-60份，
含氟组分1-10份，
多异氰酸酯单体1-3份，
脂肪醇聚氧乙烯醚0.1-2份，
甲基苯并三氮唑5-10份；
b组分包括如下质量份数的组分：
磺甲基腐殖酸钠0.5-10份，
司盘805-20份，
环烷酸钴1-30份，
乙二胺5-10份，
苯酐15-25份，
硬脂酸4-8份。
优选的，本发明所述的复合乳化剂，a组分与b组分的质量比为3-5：1,其中，a组剂的组份及其重量份数比为：丙烯酸单体40-50份，含氟组分5-10份，多异氰酸酯单体1-2份，脂肪醇聚氧乙烯醚0.1-1份、甲基苯并三氮唑5-8份；
b组剂的组份及其重量份数比为：磺甲基腐殖酸钠0.5-3份，司盘808-10份，环烷酸钴10-20份，乙二胺8-10份，苯酐15-20份，硬脂酸4-6份。
其中，所述丙烯酸酯单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯或者二者按照质量比为1：（2-20）组成；所述的含氟组分为甲基丙烯酸六氟丁酯。
所述的多异氰酸酯单体为甲苯二异氰酸酯及其多聚体、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或其多种组合。
所述有机溶剂为丙二醇或乙二醇。
本发明中，因采用组分a中丙烯酸酯单体和含氟单体聚合生成含氟丙烯酸低聚物，使得聚合物一定程度上表现出含氟化合物的某些物化性质。因此，在具备优异的疏水性同时，还具备一定的憎油性，能够稳定地乳化含醇-油界面或者重油、柴油体系，增加醇类与柴油的互溶性，应用体系广泛，且效果稳定；因采用组剂b中的环烷酸类化合物及合适的投料配比，具有催化助燃的作用，从而使本发明的乳化剂将重油乳化后，重油燃烧的排放大大减少，so2的排放可减少90%以上，甲基苯并三氮唑还有防止汽油机或者柴油机设备腐蚀的作用；组分b硬脂酸、苯酐等乳化剂，使本发明的乳化剂具有很强的乳化能力，重油在乳化时，重油与水的比例可达到1:1，乳化后的重油为油包水型的分子结构，且乳化后的重油储存一年以上长期不会出现油水分离，性能非常稳定。
本发明的乳化剂不仅可应用于乳化重油，同时还可以应用于乳化柴油或含有醇基-柴油体系，同时兼顾复合体系，应用性好，形成的复合乳化剂具有稳定性好，容易回收，反复利用的优点。
本发明的乳化剂能有效对重油、柴油或燃料油进行乳化，使乳化后的重油、柴油或能更有效燃烧，重油采用本发明的乳化剂乳化后，可节油35%-45%，减少so2排放90%以上，储存一年以上不会出现油水分离，性能非常稳定。本发明将一部分传统重油乳化剂成分与新型树脂乳化剂形成复合乳化体系，可以对于多油体系进行乳化，对于不同的油品使用量小，制备方法简单，成本低，可回收，乳化油的稳定性好，不分层，在兼顾多体系油品原料的同时，可以实现良好的乳化效果。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
重油、醇基-柴油的高效复合乳化剂的制备方法，由a组分与b组分按照质量比3：1在有机溶剂中制备而成，其中a组分包括苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯30-60份，甲基丙烯酸六氟丁酯1-10份，4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯1-3份，脂肪醇聚氧乙烯醚0.1-2份、甲基苯并三氮唑5-10份；b组分包括磺甲基腐殖酸钠0.5-10份，司盘805-20份，环烷酸钴1-30份，乙二胺5-10份，苯酐15-25份，硬脂酸4-8份。按照以下方法制备：a、将有机溶剂加到反应釜中，升温至50-70℃，然后将丙烯酸酯单体、含氟单体混合均匀，再缓慢滴入有机溶剂中，控制加料时间，加料完毕继续保温反应2-4h，停止反应并冷却至室温得到含氟丙烯酸低聚物树脂溶液；b、将脂肪醇聚氧乙烯醚、多异氰酸酯单体投入含氟丙烯酸低聚物树脂溶液中，充分搅拌1～2h后，加入甲基苯并三氮唑，搅拌，反应1h得到混合溶液；c、将甲基腐殖酸钠，司盘，环烷酸钴，乙二胺按照配比在40-70℃搅拌均匀，然后加入苯酐和硬脂酸，继续搅拌1h，形成均匀溶液；d、将步骤c的均匀溶液加入到步骤b得到的混合溶液中，保持40-60℃反应1-3h，根据需要，除去多余有机溶剂，得到复合型乳化剂。
实施例2
重油、醇基-柴油的高效复合乳化剂的制备方法，由a组分与b组分按照质量比3：1在有机溶剂中制备而成，其中a组分包括苯乙烯30份，甲基丙烯酸六氟丁酯1份，4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯1份，脂肪醇聚氧乙烯醚0.1份、甲基苯并三氮唑5份；b组分包括磺甲基腐殖酸钠0.5份，司盘805份，环烷酸钴1份，乙二胺5份，苯酐15份，硬脂酸4份。按照以下方法制备：a、将有机溶剂加到反应釜中，升温至50℃，然后将丙烯酸酯单体、含氟单体混合均匀，再缓慢滴入有机溶剂中，控制加料时间，加料完毕继续保温反应2h，停止反应并冷却至室温得到含氟丙烯酸低聚物树脂溶液；b、将脂肪醇聚氧乙烯醚、多异氰酸酯单体投入含氟丙烯酸低聚物树脂溶液中，充分搅拌1h后，加入甲基苯并三氮唑，搅拌，反应1h得到混合溶液；c、将甲基腐殖酸钠，司盘，环烷酸钴，乙二胺按照配比在40℃搅拌均匀，然后加入苯酐和硬脂酸，继续搅拌1h，形成均匀溶液；d、将步骤c的均匀溶液加入到步骤b得到的混合溶液中，保持40℃反应1h，根据需要，除去多余有机溶剂，得到复合型乳化剂。
实施例3
重油、醇基-柴油的高效复合乳化剂的制备方法，由a组分与b组分按照质量比3：1在有机溶剂中制备而成，其中a组分包括甲基丙烯酸甲酯40份，甲基丙烯酸六氟丁酯5份，4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯2份，脂肪醇聚氧乙烯醚1份、甲基苯并三氮唑8份；b组分包括磺甲基腐殖酸钠5份，司盘8010份，环烷酸钴10份，乙二胺6份，苯酐20份，硬脂酸6份。按照以下方法制备：a、将有机溶剂加到反应釜中，升温至60℃，然后将丙烯酸酯单体、含氟单体混合均匀，再缓慢滴入有机溶剂中，控制加料时间，加料完毕继续保温反应3h，停止反应并冷却至室温得到含氟丙烯酸低聚物树脂溶液；b、将脂肪醇聚氧乙烯醚、多异氰酸酯单体投入含氟丙烯酸低聚物树脂溶液中，充分搅拌1～2h后，加入甲基苯并三氮唑，搅拌，反应1h得到混合溶液；c、将甲基腐殖酸钠，司盘，环烷酸钴，乙二胺按照配比在50℃搅拌均匀，然后加入苯酐和硬脂酸，继续搅拌1h，形成均匀溶液；d、将步骤c的均匀溶液加入到步骤b得到的混合溶液中，保持50℃反应2h，根据需要，除去多余有机溶剂，得到复合型乳化剂。
实施例4
重油、醇基-柴油的高效复合乳化剂的制备方法，由a组分与b组分按照质量比3：1在有机溶剂中制备而成，其中a组分包括苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯60份，甲基丙烯酸六氟丁酯10份，4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯3份，脂肪醇聚氧乙烯醚2份、甲基苯并三氮唑10份；b组分包括磺甲基腐殖酸钠10份，司盘8020份，环烷酸钴30份，乙二胺10份，苯酐25份，硬脂酸8份。按照以下方法制备：a、将有机溶剂加到反应釜中，升温至70℃，然后将丙烯酸酯单体、含氟单体混合均匀，再缓慢滴入有机溶剂中，控制加料时间，加料完毕继续保温反应4h，停止反应并冷却至室温得到含氟丙烯酸低聚物树脂溶液；b、将脂肪醇聚氧乙烯醚、多异氰酸酯单体投入含氟丙烯酸低聚物树脂溶液中，充分搅拌2h后，加入甲基苯并三氮唑，搅拌，反应1h得到混合溶液；c、将甲基腐殖酸钠，司盘，环烷酸钴，乙二胺按照配比在70℃搅拌均匀，然后加入苯酐和硬脂酸，继续搅拌1h，形成均匀溶液；d、将步骤c的均匀溶液加入到步骤b得到的混合溶液中，保持60℃反应3h，根据需要，除去多余有机溶剂，得到复合型乳化剂。
实施例5
重油、醇基-柴油的高效复合乳化剂的制备方法，由a组分与b组分按照质量比2：1在有机溶剂中制备而成，其中a组分包括苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯50份，甲基丙烯酸六氟丁酯8份，4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯2份，脂肪醇聚氧乙烯醚1份、甲基苯并三氮唑6份；b组分包括磺甲基腐殖酸钠8份，司盘8010份，环烷酸钴20份，乙二胺7份，苯酐16份，硬脂酸6份。按照以下方法制备：a、将有机溶剂加到反应釜中，升温至50-60℃，然后将丙烯酸酯单体、含氟单体混合均匀，再缓慢滴入有机溶剂中，控制加料时间，加料完毕继续保温反应2-3h，停止反应并冷却至室温得到含氟丙烯酸低聚物树脂溶液；b、将脂肪醇聚氧乙烯醚、多异氰酸酯单体投入含氟丙烯酸低聚物树脂溶液中，充分搅拌2h后，加入甲基苯并三氮唑，搅拌，反应1h得到混合溶液；c、将甲基腐殖酸钠，司盘，环烷酸钴，乙二胺按照配比在40-50℃搅拌均匀，然后加入苯酐和硬脂酸，继续搅拌1h，形成均匀溶液；d、将步骤c的均匀溶液加入到步骤b得到的混合溶液中，保持40-50℃反应1-3h，根据需要，除去多余有机溶剂，得到复合型乳化剂。
将油品：复合乳化剂：溶剂：石墨烯或富勒烯按照100-120：10-20：5-10：0.1-1重量比混合后得到乳化油，经实验表明，乳化油静止后可以稳定不分层；对于重油乳化，经过一年以上仍然不出现油水分离，而且可以节油30%，减少含硫物质排放，对于醇基柴油，由于具有部分树脂作用，醇基柴油可以很好互溶，较少碳排放，而且组分a与组分b可以起到协同作用，既能大大降低柴油或重油的消耗，而且可以降低石化成本，同时适用多个体系，对同时具有柴油和/或醇基柴油的体系具有良好的乳化效果。
应用例1
取100kg重油，加热至60℃搅拌均匀，再加入10kg乳化剂，5g溶剂，0.1g富勒烯，经高速搅拌5-15min，根据需要加入适量60℃水，静置24小时后使用。
应用例2
取120kg醇基柴油，加热至60℃搅拌均匀，再加入10kg乳化剂，10g溶剂，0.5g富勒烯，经高速搅拌5-15min，根据需要加入70℃的水混合搅拌均匀即成为高效环保乳化油,静置24小时后使用。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。