生物油/生物柴油乳化燃料的制备及性质分析

针对生物质快速热解所制得的生物油黏度高、酸度高、含氧量高和水分高等缺点,提出了一种新型的生物油品质提升方法--乳化生物油/生物柴油.通过改变不同的反应条件发现,过高的乳化剂浓度会导致合并、结块,影响效果,过低则使乳化液不稳定;较高的搅拌强度会产生较稳定的乳化液;过长的反应时间将会导致乳化剂脱离生物油/生物柴油的表面.实验结果表明,最佳反应工况为乳化剂体积分数4 %,原始生物油/生物柴油体积比4 ∶ 6,搅拌强度为1200r/min,乳化温度30℃和混合时间15min.另外,对乳化燃料的含水量、黏度、分子量和酸度等物性的测试结果表明,与生物油相比,这些性质均有较明显提高.     

乳化剂和分散相含量对乳化液黏度的影响

采用旋转黏度计分别测量了当乳化剂和分散相的质量分数变化时,柴油-甲醇-水三相乳化液以及柴油-水二相乳化液的黏度.实验发现,乳化剂和分散相的质量分数均对乳化液黏度有影响:当乳化剂的质量分数小于4.8%时,柴油-甲醇-水三相乳化液的黏度均大于柴油-水二相乳化液的黏度;当乳化剂的质量分数大于4.8%时,若分散相质量分数小于20%,三相乳化液的黏度小于二相乳化液的黏度,若分散相质量分数大于20%,则三相乳化液的黏度大于二相乳化液的黏度,且随着分散相含量的增加,两者的黏度差也增大;就柴油-甲醇-水三相乳化液而言,即使分散相的质量分数相同,若甲醇和水的比例不同,其黏度也有差异;乳化剂含量对乳化液黏度的影响要小于分散相含量的影响.     

煤油/水体系乳状液的制备及其稳定性研究

以Span80(山梨糖醇酐油酸酯)和Tween80(聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯)作为复配乳化剂,利用高速剪切法制备了含油率(v/v)为5%~50%的煤油/水乳状液.以油水分层效率和乳状液液滴的粒度分布及其平均粒径(D4,3)作为乳状液的稳定性评价指标,考察了HLB值、沉降时间、含油率、乳化剂含量、搅拌时间、搅拌转速对乳状液稳定性的影响.结果表明:在Span80-Tween80-煤油-水体系中,制备水包煤油乳状液的最佳复配HLB值为12.0:提高乳化剂的含量和油水比、延长搅拌时间、提高搅拌转速均可以降低乳状液的平均粒径(D4,3),减少油水分层效率,从而提高乳状液的稳定性,其中乳化剂含量对乳状液的稳定性影响最大.     

D4-丙烯酸酯预乳液稳定性的实验研究

采用单因素法探讨了影响八甲基环四硅氧烷(D4)-丙烯酸酯预乳化液稳定性的因素。实验表明:十二烷基苯磺酸钠(SDBS)/聚乙二醇辛基苯基醚(OP-10)(配比1∶3)复合乳化剂用量为单体质量的6%,10%的PVA1799保护胶体用量为单体质量的30%～40%,体系pH值5～6,乳化温度50℃时,D4-丙烯酸酯预乳化液的稳定性最佳。     

PAM对煤油乳化及煤泥浮选的影响

为研究阴离子聚丙烯酰胺（PAM）对煤油乳化液稳定性及煤泥浮选效果的影响,采用机械搅拌方式,选择不同体积分数的PAM进行煤油乳化实验,并以煤油、煤油＋PAM、煤油乳化液、煤油乳化液＋PAM为捕收剂进行单元浮选对比实验。结果表明：在煤油乳化液制备过程中加入少量PAM水溶液可提高煤油乳化速度,增强乳化液的稳定性;当油水比为1∶1,乳化剂用量为1%时,PAM体积分数为21%的乳化液的稳定性最好;随着PAM体积分数的增加,浮选效果逐步改善,当PAM过量时,浮选效果降低;与纯煤油浮选结果相比,煤油＋PAM、煤油乳化液和煤油乳化液＋PAM的浮选指标有不同程度的改善,且后两者的煤油消耗量降低50%。     

水合物动力学抑制剂在油水体系内抑制性能实验研究

水合物造成的管道流动安全问题长期困扰着油气生产和运输部门。采用高压蓝宝石反应釜,系统研究了一类水合物动力学抑制剂在油水体系内的抑制性能,实验结果表明:在(柴油+水+甲烷)体系内,可视观察法测定的诱导时间更能真实反映水合物动力学抑制剂的抑制性能;随着动力学抑制剂添加浓度的增加,在进气压力相近情况下,体系可承受的最大过冷度呈现先增大后减少的趋势。在(柴油+水+乳化剂+甲烷)体系内,乳化剂的添加浓度对体系可承受的最大过冷度无明显影响;在动力学抑制剂添加浓度相同情况下,实验测定的最大过冷度比(柴油+水+甲烷)体系中的测定结果偏小。最后从油水乳化角度对比分析了动力学抑制剂在油水体系内的抑制机理。     

叶黄素油悬液的制备工艺研究

对乳化法制备叶黄素油悬液的配方组成及制备工艺进行研究.选择乳化剂种类、乳化剂用量、乳化温度、乳化时间和乳化转速为参数,以叶黄素油悬浮液稳定系数R值为稳定性评价指标,优化叶黄素油悬液的制备工艺.结果表明:以卵磷脂和单硬脂酸甘油脂(质量比1∶1)复配作为乳化剂、乳化剂添加量4%(质量百分比)、乳化温度65℃、乳化转速16 000 r.min-1和乳化时间30 min时制备的产品稳定性最佳,静置6个月未发现析油分层的现象,并且色泽无明显变化.     

基于硬脂酸丁酯乳液的球形相变微胶囊的制备

采用三聚氰胺-甲醛树脂为壁材,硬脂酸丁酯为芯材,通过原位聚合法制备相变微胶囊.通过正交试验方法研究乳化剂用量、HLB值、乳化温度及乳化时间对硬脂酸丁酯乳液的影响,确定最佳乳化条件.采用激光粒径分布仪、FT-IR、SEM、DSC表征乳化液形貌、稳定性和相变微胶囊的结构、形貌以及热性能.结果表明:当复配乳化剂的HLB值=11,乳化时间为20min,乳化温度为70℃,乳化剂用量为10%,搅拌速度为4 000r/min,硬脂酸丁酯乳液的稳定性最好,以此乳液制备的微胶囊呈规则球状,结构致密,分散均匀,平均粒径3μm;相变温度为20.4℃,相变潜热为87.81J/g.     

生物柴油添加于柴油后对雾化及蒸发性的影响

为了研究生物柴油、柴油混合燃料的雾化及蒸发性,将生物柴油与柴油进行了不同比例的混合,配制相应的混合燃料B10~B90.根据相关国家标准,对混合燃料的雾化及蒸发性指标进行分析,包括馏程、运动粘度、闭口闪点、密度等.结果表明,在4~30℃下,生物柴油与柴油互溶性良好;混合燃料中馏程、运动粘度、闭口闪点、密度随生物柴油混合比例的增大而逐渐增大.通过对各个雾化及蒸发性指标进行线性方程拟合得出:密度与生物柴油添加比例呈线性关系;运动粘度和闭口闪点与生物柴油添加比例呈指数关系;50%蒸发温度与生物柴油添加比例呈二次函数关系.该研究结果为生物柴油、柴油混合燃料的柴油机利用提供了一定的参考.     

催化裂化原料油的乳化过程

将掺渣蜡油乳化成W／O乳液，作为催化裂化原料油，在二次雾化和分子解聚作用下，可显著改善原料油雾化状况，降低结焦和干气收率。研究了掺渣蜡油的乳化过程，包括乳化剂的单剂筛选和复配以及乳化工艺条件。结果表明，烷基酚聚氧乙烯醚（M－2）具有较好的乳化性能；乳化剂的复配能增加乳化原料油稳定性；适宜的掺水量是ω水＝0.10-0.15，加剂量为ω乳化剂＝0.001-0.00125；乳化温度70℃-80℃，乳液体系中水珠分布直径为5μm-10μm，乳化原粒油在80℃时油水分层时间达14d。