棕榈油-甲醇-柴油微乳液的制备与性能

以柴油、复合乳化剂、甲醇与棕榈油为原料,在一定超声反应条件下,采用超声法制备了棕榈油-甲醇-柴油微乳液。结果表明:随着超声功率的提高和超声时间的延长,微乳液的乳化稳定性指数存在最大值;当棕榈油用量超过10份（质量,下同）时,微乳液的稳定性大幅下降,并且CO与氮氧化合物的排放量增大;随着复合乳化剂用量的增加,微乳液的稳定性增强,超过4.0份时,微乳液的稳定性变化趋于稳定;在超声功率为25 W,超声时间为9 min,超声温度为30 ℃,棕榈油、甲醇、柴油和复合乳化剂用量依次为5,5,90,3.0份的最佳超声波反应条件下,以及于发动机负荷为50%,转速为1 200 r/min的应用实验条件下,微乳液的乳化稳定性指数为76.6,CO,NO,NO2的排放量依次为3.0,3.9,1.2 g/（kW·h）。     

生物油-柴油微乳液的配制及性能

以油酸,Span 80,Span 60及油酸三乙醇胺为主乳化剂,正丁醇为助剂制备了生物油-柴油微乳液,考察了主乳化剂种类及用量、助剂种类及用量、生物油用量、加料顺序等对微乳液性能的影响。结果表明:在温度为25℃,主乳化剂中油酸5.0份(质量份,下同)、Span 80 3.0份、Span 60 1.0份及油酸三乙醇胺3.54份,生物油和柴油混合液中生物油与柴油的质量比20:80的条件下,将10.0份主乳化剂先加入5.0份正丁醇,再加入混合均匀的100份生物油和柴油混合液,最后采用滴加的方式加入水的工艺所制备的微乳液可以稳定存放220 d,最大增容水量可达22.3%,铜片腐蚀1 a级;与柴油相比,生物油-柴油微乳液的燃烧放热量较低,在相同温度下的运动黏度偏高。在柴油发动机上的应用试验结果表明,生物油-柴油微乳液燃烧尾气中一氧化碳、氮氧化合物及碳氢化合物含量稍高。     

甲醇柴油乳液的黏度特性

在恒定温度20℃、乳化时间2 min、搅拌速率5×2800 r/min的条件下,考察了复配乳化剂质量分数、种类和黏度及甲醇质量分数对甲醇柴油乳液黏度的影响。结果表明,在本实验条件下,甲醇柴油乳液近似为牛顿流体,乳化剂的种类、质量分数及乳液中甲醇的质量分数对乳液的黏度特性具有显著的影响。对于组分相同的甲醇柴油乳液,其黏度随着乳化剂质量分数及其黏度的增加而增大;当其他组分一定时,其黏度随着甲醇质量分数的增加而增大;所制备的甲醇柴油乳液的黏度在2.7~5.6 mPa·s之间,符合国家燃油黏度标准。     

醇对柴油微乳液组成及热力学参数的影响

 研究了不同碳链长度的几种正构醇作为助表面活性剂对油酸单乙醇胺盐-柴油-水体系形成的微乳液的影响。通过稀释法测定并计算了不同碳链长度的醇由连续相转移到界面层的自由能变化 。结果表明,在研究范围内只有碳原子数大于3的中长链醇才能与柴油体系形成稳定的微乳液。随着醇碳链增长,醇-油酸单乙醇胺盐-水-柴油微乳液体系拟三元相图中的微乳液区面积及体系的最大增溶水量均呈现增加的趋势。碳原子数为4~8的5种正构醇与柴油体系形成微乳液时的 都是负值,并随着碳数增加, 值减小。 与醇碳原子数n具有很好的线性关系： =0.1635n +6.2505。确定了制备柴油微乳液的最佳醇的碳链长度为7或8,亲水亲油平衡值（HLB）约为8.5。     

生物柴油-乙醇-水三元体系及其乳化试验研究

研究了生物柴油-乙醇-水三元稳定体系中的最大含水量,分析了生物柴油-乙醇-水三元体系的相行为,得到了稳定的单相区和两相区。考察了不同乳化剂、乳化剂质量分数以及乙醇的含量对体系含水量的影响,结果表明:在乳化剂中m(油酸)∶m(壬基酚聚氧乙烯醚)=3∶7,乳化剂用量为油重的15%,乙醇用量为油重的40%时,体系含水量可达8.82%。     

长链脂肪酸-甲醇-柴油微乳液体系研究

在室温下,以月桂酸为乳化剂,十二醇为助溶剂,制备不同质量比的甲醇-柴油微乳液,考察乳化剂及助溶剂对微乳液密度和运动黏度的影响。结果表明,室温下,月桂酸对该体系的增溶效果最好。助溶剂十二醇能提高甲醇-柴油微乳液的稳定性。当m(月桂酸)∶m(十二醇)=9∶1时,复合乳化剂的乳化效果最好,甲醇含量不超过35%时,甲醇-柴油微乳液在25℃下稳定保存;随着甲醇含量增大,微乳液的运动黏度和密度降低,但在考察范围内均符合国家标准。     

应用功率超声技术制备乳化柴油

以质量分数90%的失水山梨醇单油酸脂(Span80)和10%的聚氧乙烯失水山梨醇单油酸脂(Tween80)为复合乳化剂,应用功率超声技术制备了乳化柴油。在乳化剂和水的加入方式及加入量一定的条件下,选择不同的超声波功率和作用时间,通过一系列对比实验分析了这些因素对乳液内相水滴平均粒径的影响。同时还分析了恒温与保温条件下作用时间与乳液内相水滴平均粒径的关系。实验结果表明,超声波功率对柴油乳化影响显著;超声波功率越大,乳化速率越快,相同时间下制得的乳液内相水滴的平均粒径越小。保温条件下制得的乳液温度高,乳化速率快,但乳化温度过高乳液易破乳,因此制备柴油乳液时需选择合适的乳化温度。     

不同质量分数水的微乳化柴油微观结构及其燃爆性能

借助高分辨率透射电镜(HRTEM)和纳米激光粒度分析仪(NLPSA),测定了含有不同质量分数水的微乳化柴油中“油包水”(W/O)粒子的微观结构和粒径分布特征;使用液体燃料可持续燃烧性能测定装置和液体燃料爆炸性能评定装置,测定其燃烧和爆炸性能。结果表明,随着微乳化柴油中水的质量分数增加,W/O粒子的平均粒径逐渐增加,粒径分布逐渐变宽,粒径均匀性变差。微乳化柴油中的水的质量分数与其燃爆性能并不是简单的线性关系,而是存在一个最佳值。在考察范围内,水质量分数为10%的微乳化柴油中的W/O粒子对应的平均粒径为25 nm,且粒径分布均匀,微乳化柴油闪点最高,强行点火不能持续燃烧,爆炸后的最大压力比配制微乳化柴油用的-10号军用柴油降低14.3%,是一种燃爆倾向显著降低的安全燃料。     

丙烯酰胺-二甲基二烯丙基氯化铵反相微乳液体系的制备及表征

采用石油醚为连续相、失水山梨糖醇酐单油酸酯(Span80)和聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯(Tween80)为复合乳化剂、正己醇为助乳化剂,建立了丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)反相微乳液体系。使用Zeta电位/粒度/相对分子质量分析仪对该体系的形成及聚合过程中乳胶粒子粒径及其分布进行了测试。实验结果表明,当体系达到微乳液状态时,体系主要由10~100nm的单体微珠及少量粒径小于10nm的胶束组成;随聚合过程的进行,胶束消失,乳胶粒子体积增大。乳胶粒子体积的增大主要是通过扩散和碰撞两种机理完成的。最佳的复合乳化剂亲水-亲油平衡值为8.045,复合乳化剂在油相中的质量分数为33%,助乳化剂在油相中的质量分数为1.6%。在此条件下达到微乳液状态时的水相增容体积最大。     

Span-OP乳化体系下丙烯酰胺反相微乳液的制备

使用 Span80-OP7、Span80-OP10、Span80-OP15乳化体系制备了以柴油为连续相的丙烯酰胺反相微乳液,确定形成微乳的最佳 HLB 值为7.0。通过电导率法与目测法相结合绘制出体系的拟三元相图,表明以Span80-OP10作为复合乳化剂形成的反相微乳区面积较大,油相与乳化剂的最佳质量比为3:1。同时发现,在体系中添加质量分数为2%的乙酸钠可以提高丙烯酰胺单体溶液的增溶量,此时体系组成(质量分数)为:水相39.52%,油相45.36%,乳化剂相15.12%。     

合成橡胶工业

<正>TQ331.47 201009228苯丙微乳液的聚合工艺研究[刊]/张恒,纪秀丽…(青岛科技大学)//合成材料老化与应用.-2009,38(4).-7～11用半连续种子微乳液聚合法,制备了固含量为40%的聚丙烯酸酯微乳液,研究了乳化剂种类与用量、引用剂种类与用量、反应温度、搅拌速度和单体滴加速度对丙烯酸酯类聚合体系粒径和乳液性能的影响。结果表明,制备聚丙烯酸酯微乳液的最佳聚合工艺条件为:单体采用饥饿态连续滴加,滴加时间5h;ms-1为乳化剂,质量分数为6%～8%;     

乙醇－柴油混合燃料的制备及其性能研究

 研究了乳化剂种类、乳化剂含量、乳化剂之间配比及乙醇含量对乙醇－柴油混合燃料性能的影响，优化出乙醇－柴油混合燃料的乳化剂，将其添加于乙醇－柴油中，采用物理共混法制备出最优乙醇－柴油混合燃料。实验得出，阳离子乳化剂31381与非离子乳化剂1202在m(31381) :m(1202)=3:7下复配，制得乙醇－柴油混合燃料的最优乳化剂。在乙醇—柴油（乙醇质量分数为16%）中添加质量分数为3.3%的最优乳化剂，制备出的最优混合燃料在室温下能稳定存放6个月以上；透射电镜测定该混合燃料的粒径分布均匀；燃烧速率与0#柴油相当，而烟度较0#柴油降低60%；腐蚀性符合国家标准。     

柴油／Span80／Tween80／聚丙烯酰胺微球体系的制备

以柴油为分散介质、Span和Tween复配体系为乳化剂、质量分数为62．O％的丙烯酰胺水溶液为分散相,配制了反相微乳液。通过增溶水相实验、绘制拟三元相图、测定电导率,确定了反相微乳液的组成（质量分数）：柴油43％,Span80／Tween80（质量比3：1）复配乳化剂17．4％,62．0％的丙烯酰胺水溶液39．6％。以产物中聚丙烯酰胺实测含量为指标,考察了引发温度、引发剂用量、搅拌速度和反应时间对聚合反应的影响,并对丙烯酰胺反相微乳液聚合的实验条件进行优化。电镜照片显示,在较优条件下制得的聚丙烯酰胺微球粒径在50illa左右,且分布单一。     

一种环保型重油乳化剂的合成

采用正交实验设计探讨了环保型重油乳化剂聚乙二醇400双油酸酯的合成工艺条件,确定其最佳反应条件为:反应体系绝对压力0.07MPa,原料油酸与聚乙二醇400的摩尔比3.0,反应时间8 h,催化剂对甲苯磺酸的质量分数1.5%。综合评价结果表明,在此条件下制备的重油乳化剂纯化后具有很好的乳化性能,其亲水亲油平衡(HLB)值为6.1,乳化稳定时间为6.23 min;其与失水山梨醇单油酸酯Span 80(HLB值为4.3)复合后的产物(其HLB值为5.0)对重油的乳化功效高,达到了中微乳指标的要求。     

无甘油副产生物柴油的组分分析及其燃烧性能

以氢氧化钾为催化剂催化棕榈油和新型甲酯化试剂MC进行酯交换反应制备生物柴油,采用气相色谱和气质联用的方法对反应产物进行了定性、定量分析。分析结果表明,由该工艺制得的生物柴油由主产物脂肪酸甲酯和副产物甘油碳酸酯组成。测定了生物柴油的主要物理性能指标,同时在柴油机未作任何调整的情况下进行了台架试验,考察了生物柴油与0#柴油混合燃料对柴油机燃烧过程、经济性和排放性的影响。实验结果表明,制得的生物柴油的密度、酸值和运动黏度均符合国家标准,将其与0#柴油混合(生物柴油体积分数20%)后可直接应用于柴油机,MC和甘油碳酸酯对缸内燃烧过程和经济性影响很小;燃用添加MC和甘油碳酸酯的混合燃料能有效降低柴油机碳烟、碳氢化合物和CO的排放量,NOx排放量稍有增加。     

复合型柴油清净剂的制备与应用

通过筛选实验、清净性模拟实验和正交实验,确定了复合型柴油清净剂的组成及最佳配方。将制备的复合型柴油清净剂加入到0~#柴油(二者体积比为1∶2 000)中,通过台架检验及实车检验评价了复合型柴油清净剂的清净性和节油效果。结果表明:复合型柴油清净剂的最佳配方(质量分数)为聚异丁烯胺27%,聚醚胺15%,合成油聚醚40%,胺类抗氧剂18%。台架检验结果表明,添加清净剂后,柴油车的平均耗油量下降了2.09%,CO_2和颗粒物平均排放量分别下降了2.95%,49.00%,碳氢化合物和CO排放量有所上升,NO_x减排量变化不明显。实车检验结果表明,添加清净剂后,柴油大客车耗油量和颗粒物排放量均有明显下降,NO_x排放量略有上升。     

胜利油田稠油用微乳液型驱油剂研制

采用三元相图研究了助表面活性剂种类、温度、盐含量和水油比对微乳液型驱油剂制备的影响。结果表明:在一定的范围内,助表面活性剂链长增加可以得到更大面积的微乳液区域;制备温度和NaCl质量分数的提高,均可降低制备微乳液所需最低助表面活性剂质量分数(wmin),助表面活性剂的分子结构也带来wmin的显著变化;通过调控助表面活性剂用量,在水油比(8∶2)~(5∶5)范围均可得到微乳液。采用黏度实验和驱油实验评价了微乳液型驱油剂的性能,结果表明,微乳液质量分数1%时,对单家寺稠油和孤岛稠油的降黏率达到90%以上,降黏效果较好;加入质量分数为2%的微乳液驱油剂可提高稠油热采采收率10%以上。     

正构醇的碳链长度对柴油微乳液组成和性能的影响

在复合表面活性剂SPAN80和Triton x-114的微乳液体系中,以碳链长度为1～8的正构醇为助表面活性剂,研究了正构醇的碳链长度对柴油微乳液组成和性能的影响。实验结果表明,只有碳链长度为2～6的乙醇、丙醇、正丁醇、正戊醇和正己醇可形成透明稳定的微乳液。绘制了这5个体系相应的拟三元相图,并计算了各体系的微乳区面积;考察了正构醇与表面活性剂的质量比对微乳液中增溶水量的影响;表征了柴油微乳液的黏度、粒径及其分布。实验结果表明,以正戊醇为助表面活性剂的体系拟三元相图中微乳区的面积和最大增溶水量均最大;随正构醇碳链的增长,体系黏度增大,粒径减小,粒径分布变窄。     

抗盐聚合物乳液的性能与现场应用

针对常规滑溜水减阻剂在高温、高矿化度下性能严重下降的问题,研制了免混配抗盐聚合物乳液为减阻 剂,并开展聚合物乳液配方优选研究。通过室内实验研究了清水和玛18水配制压裂液的流变性、黏弹性、降阻性 能、破胶性能及对岩心伤害情况,并进行了现场应用。研究表明：质量分数为0.05%～1.2%的抗盐聚合物乳液, 在高矿化度（21159.88mg/L）下黏度保持率在32.5%～62.5%之间,质量分数在0.2%～0.5%之间时能达到低矿化 度下质量分数为0.1%～0.2%的压裂液体系性能,且流体的弹性模量占主导地位。抗盐聚合物乳液降阻率比常 规聚合物乳液高4百分点以上。压裂液破乳液的表面张力小于28mN/m、与煤油间的界面张力不高于2mN/m, 残渣含量低于50mg/L,对岩心伤害较低。现场应用时采用聚合物浓度阶梯式增加的思路,砂浓度在30～270kg/m³ 时,聚合物质量分数范围应在0.15%～0.2%,砂浓度在300～360kg/m³时,聚合物质量分数范围应在0.2%～ 0.35%。进一步优化聚合物质量分数为0.15～0.35%,施工时降阻率可达到85%左右,试验井投产后效果较好,为 玛湖油田水平井有效使用聚合物压裂液体系提供一种合理技术方案。     

乳液型压裂液降阻剂的合成及其性能

采用反相乳液聚合法,以丙烯酰胺(AM)、丙烯酸(AA)和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)为单体,过硫酸钠/亚硫酸钠为引发剂,失水山梨醇油酸酯和烷基酚聚氧乙烯醚为乳化剂,合成滑溜水压裂液用乳液型降阻剂;考察乳化剂和引发剂的用量、反应温度对单体转化率及产物性能的影响;采用FTIR和13C NMR等方法对产物进行表征。表征结果显示,产物为P(AM-AA-AMPS),黏均相对分子质量大于1×107。实验结果表明,合成降阻剂的适宜条件为:反应温度25℃、乳化剂用量3%(w)(基于乳液的质量)、引发剂用量0.025%(w)(基于单体的总质量),在此条件下单体转化率可达99.9%,乳液黏度为650 m Pa s,乳液固含量为35%(w);在清水中加入0.10%(w)的降阻剂,降阻率达到61.5%,剪切5 min时降阻率仅降至60.6%,且具有良好的抗剪切能力。