CN103897755B - 一种重质燃料油沥青质分散剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种重质燃料油沥青质分散剂。其技术方案是由以下重量份的原料制成：酯10-50份，烷基苯磺酸20-60份，脂肪醇聚氧乙烯醚5-20份，溶剂10-30份；所述的酯类为RCOOCH3的羧酸酯中的一种，其中R为直链烷基，碳原子数在10-16之间；所述的烷基苯磺酸为RSO3H中的一种，R为烷基碳链，碳原子数在12-18之间；所述的脂肪醇聚氧乙烯醚通式为RO(CH2CH2O)mH，R为直链烷基，碳原子数在10-18之间，m在7-11之间；所述的溶剂采用无水乙醇。有益效果是：可以解决船舶燃料油沥青质沉降的问题，不仅能防止沥青质在燃料油中的沉降，而且能对燃料油中已经沉降的沥青质进行分散；同时，该发明提供的船舶燃料油沥青质分散剂具有分散性好、成本低、使用简单方便的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种重质燃料油沥青质分散剂，特别涉及一种能有效降低和控制沥青质在燃料油掺混和使用过程中聚集和沉降的重质燃料油沥青质分散剂。
背景技术
随着国际原油价格的不断攀升和航运业的激烈竞争，为降低能耗成本，船舶燃料油重质化已成为大势所趋。由于重质燃料油密度大，粘度高，沥青含量高，而且经过多次加工后，其在残渣油中越聚越大，不稳定，在使用和调和过程中容易析出沉降，形成油泥或沉淀，在存储和驳运过程中，堵塞油柜出油管、过滤器和分油机等，在使用过程中，容易造成雾化不良、发火困难、燃烧不充分和积碳，不仅浪费燃油，而且能损坏喷油器，高温腐蚀排气阀、淤塞废气经济器、增压器、涡轮喷嘴环和转子叶片，并增加颗粒物排放量，污染环境。
目前，国内外针对沥青质分散剂的研究较为活跃，但是主要集中在以下两个方面：（1）原油开采过程中防止沥青质的沉降而引起的井筒聚结，堵塞生产管柱，可有效降低原油开采的难度，减少作业工序、降低作业费用；（2）渣油热加工过程中防止因热效应导致的渣油胶体体系的破坏而引起的沥青质的沉降，胶体体系被破坏后，沥青质在热固体表面（如反应器壁、加热炉炉管、换热器器壁）沉降，造成装置的结焦。针对防止燃料油胶体体系中沥青质的沉降的研究较少，而且效果较差。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种重质燃料油沥青质分散剂，以解决船舶重质燃料油存储使用过程中沥青质沉降导致的燃油总潜在沉淀物超标问题。
其技术方案是由以下重量份的原料制成：酯10-50份，烷基苯磺酸20-60份，脂肪醇聚氧乙烯醚5-20份，溶剂10-30份；
所述的酯类为RCOOCH3的羧酸酯中的一种，其中R为直链烷基，碳原子数在10-16之间；所述的烷基苯磺酸为RSO3H中的一种，R为烷基碳链，碳原子数在12-18之间；所述的脂肪醇聚氧乙烯醚通式为RO(CH2CH2O)mH，R为直链烷基，碳原子数在10-18之间，m在7-11之间；所述的溶剂采用无水乙醇。
上述的羧酸酯采用C12H25COOCH3。
上述的烷基苯磺酸采用C18H29SO3H。
上述的脂肪醇聚氧乙烯醚为C12H25O(CH2CH2O)9H。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明所提供的沥青质分散剂具有专一性的特点，可以解决船舶燃料油沥青质沉降的问题，不仅能防止沥青质在燃料油中的沉降，而且能对燃料油中已经沉降的沥青质进行分散；同时，该发明提供的船舶燃料油沥青质分散剂具有分散性好、成本低、使用简单方便的特点，在船舶燃料油重质化、劣质化的趋势下，该发明能改善燃料油的质量，保证船舶燃料油在内燃机上的正常使用。
具体实施方式
实施例1：本发明由以下重量份的原料制成：酯10-50份，烷基苯磺酸20-60份，脂肪醇聚氧乙烯醚5-20份，溶剂10-30份；所述的酯类为RCOOCH3的羧酸酯中的一种，其中R为直链烷基，碳原子数在10-16之间；所述的烷基苯磺酸为RSO3H中的一种，R为烷基碳链，碳原子数在12-18之间；所述的脂肪醇聚氧乙烯醚通式为RO(CH2CH2O)mH，R为直链烷基，碳原子数在10-18之间，m在7-11之间；所述的溶剂采用无水乙醇。
上述较佳的配方是：羧酸酯采用C12H25COOCH3，添加30-40份；烷基苯磺酸采用C18H29SO3H，添加40-50份；脂肪醇聚氧乙烯醚为C12H25O(CH2CH2O)9H，添加10-15份；无水乙醇作为溶剂，添加15-20份；
本发明的基本原理为：沥青质在燃料油中的溶解并不是形成真正的溶液，而是分散在油性介质中所形成的胶态分散平衡体系，沥青质在胶态状态下，沥青质与油性介质间的一层层的油性吸附物处于吸附平衡状态，其稳定性较好。油品经掺混后，往往这种平衡被打破，一部分沥青质核会碰撞结合，会凝集而析出，逐渐沉降下来形成淤渣，直接影响油品的质量。沥青质分散剂通过在沥青质分子上的吸附，形成沥青质的空间稳定层，从而破坏缔合体中沥青质分子间的相互作用，达到分散沥青质的效果。同时，分散剂在沥青质颗粒表面的吸附能增加防止微粒重新聚合的能障，降低了粒子聚集的倾向，提高了分散体系的稳定性。从微观上讲，分散剂对沥青质的分散作用主要有以下两个方面：（1）分散剂的加入导致沥青质分子倾向于与分散剂形成π-π相互作用，减弱了沥青质分子间的π-π电荷转移相互作用；（2）分散剂分子能破坏沥青质分子间的偶极相互作用，从而抑制沥青质分子的缔合或是使缔合的沥青质分子解缔。
将沥青质分散剂各组分按比例加入反应釜内，在常温下搅拌混合均匀，即得到沥青质分散剂。将该沥青质分散剂以一定剂量加入到船舶燃料油中，搅拌均匀，按照ISO 10307-1测定其总潜在沉淀物。
实施例2：本发明由以下重量份的原料制成：羧酸酯采用C12H25COOCH3，添加10份；烷基苯磺酸采用C18H29SO3H，添加20份；脂肪醇聚氧乙烯醚为C12H25O(CH2CH2O)9H，添加5份，无水乙醇10份；按比例加入反应釜内，在常温下搅拌混合均匀，即得到沥青质分散剂。
实施例3：本发明由以下重量份的原料制成：羧酸酯采用C12H25COOCH3，添加50份；烷基苯磺酸采用C18H29SO3H，添加60份；脂肪醇聚氧乙烯醚为C12H25O(CH2CH2O)9H，添加20份，无水乙醇30份；按比例加入反应釜内，在常温下搅拌混合均匀，即得到沥青质分散剂。
实施例4：
将:30份C12H25COOCH3、40份C18H29SO3H、10份C12H25O(CH2CH2O)9H、20份无水乙醇混合均匀，按照分散剂与燃料油的质量比为0.04加入到1#燃料油中，混合均匀后，静置0d、1d、2d、4d、8d、16d、32d测定其总潜在沉淀物。
结果见下表
| 时间，天 | 0 | 1 | 2 | 4 | 8 | 16 | 32 |
| 总潜在沉淀物 | 0.050 | 0.050 | 0.048 | 0.051 | 0.056 | 0.061 | 0.065 |
实施例5：
将30份C12H25COOCH3、40份C18H29SO3H、10份C12H25O(CH2CH2O)9H、20份无水乙醇混合均匀，按照分散剂与燃料油的质量比为、0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05的比例加入到1#燃料油中，混合均匀后，测定其总潜在沉淀物。结果见下表.
| 加入比例 | 0 | 0.01 | 0.02 | 0.03 | 0.04 | 0.05 |
| 总潜在沉淀物 | 0.901 | 0.835 | 0.863 | 0.635 | 0.050 | 0.011 |
实施例6：
将30份C12H25COOCH3、40份C18H29SO3H、10份C12H25O(CH2CH2O)9H、20份无水乙醇混合均匀，按照分散剂与燃料油的质量比为0.04加入到1#、2#、3#燃料油中，混合均匀后，测定其总潜在沉淀物。结果见下表.
| 油样 | 1# | 2# | 3# |
| 初始总潜在沉淀物 | 0.901 | 0.659 | 0.463 |
| 总潜在沉淀物 | 0.050 | 0.023 | 0.025 |
本发明与现有技术相比，具有专一性的特点，可以解决船舶燃料油沥青质沉降的问题，不仅能防止沥青质在燃料油中的沉降，而且能对燃料油中已经沉降的沥青质进行分散；同时，该发明提供的船舶燃料油沥青质分散剂具有分散性好、成本低、使用简单方便的特点，在船舶燃料油重质化、劣质化的趋势下，该发明能改善燃料油的质量，保证船舶燃料油在内燃机上的正常使用。
Claims (3)
1.一种重质燃料油沥青质分散剂，其特征是由以下重量份的原料制成：酯10-50份，烷基苯磺酸20-60份，脂肪醇聚氧乙烯醚5-20份，溶剂10-30份；
所述的酯为RCOOCH3的羧酸酯中的一种，其中，R为直链烷基，碳原子数在10-16之间；所述的烷基苯磺酸采用C18H29SO3H；所述的脂肪醇聚氧乙烯醚通式为RO(CH2CH2O)mH，R为直链烷基，碳原子数在10-18之间，m在7-11之间；所述的溶剂采用无水乙醇。
2.根据权利要求1所述的重质燃料油沥青质分散剂，其特征是：所述的羧酸酯采用C12H25COOCH3。
3.根据权利要求1所述的重质燃料油沥青质分散剂，其特征是：所述的脂肪醇聚氧乙烯醚为C12H25O(CH2CH2O)9H。
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