公开了一种生产乳化剂包的方法。该方法包括，在混合容器中将燃料可溶性产品流、稳定剂流和水流掺合而形成混合物。在所述混合容器中将所述混合物混合并且将所述混合物再循环通过所述混合容器。最后，用剪切装置在每秒约２７，５００次剪切－每秒约８７，５００次剪切的速率下剪切所述混合物。还公开了一种生产水性燃料乳液的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生产乳化燃料的方法 背景本专利技术涉及一种水性燃料乳化剂包(aqueous fuel emulsifierpackage)，更具体地说，涉及一种生产一种特定乳化剂包的各原料的方法，以便从烃燃料源、水源和所述水性燃料乳化剂包的来源产生优良的水性燃料乳液。近来的燃料开发已产生一些水性燃料乳液，它们基本上由碳基燃料、水和各种添加剂例如润滑剂、乳化剂、表面活性剂、缓蚀剂、十六烷值增进剂等组成。这些水性燃料乳液可能在如下方面起关键作用：为内燃机-包括但不限于压缩点火发动机(即，柴油机)-寻找低成本方式，从而实现将排放量减小到低于指示的值而不显著改变发动机、燃料体系或现有的燃料输送基础结构。有利地，水性燃料乳液往往通过改变燃料在发动机内燃烧的方式而减小或抑制氮氧化物(NOx)和粒化物(即，积炭和烃的组合)的形成。具体地说，由于水的存在，所述燃料乳液在比常规燃料低的温度下燃烧。这加上在更高的峰值燃烧温度下通常在发动机废气中产生更多的NOx这种认识，人们能容易地理解应用水性燃料乳液的优点。如本领域中熟知的那样，由于主要组分的密度或相对重量不同，这样的水性燃料乳液的组成部分在一定时间后往往分离或不稳定。例如，柴油烃源的密度约为0.85，而水源的密度约为1.0。因为对于较大的水滴来说相分离的重力驱动力更为显著，所以含较小水滴的乳液将更长时间保持稳定。水性燃料乳液的破裂或相分离也受水滴聚结、絮凝或沉降如何迅速的影响。乳液的破裂也受水性燃料所处环境的影响。例如，高温和动态应力可加速水性燃料乳液的劣化。考虑到燃烧装置固有的高温和相关的燃料输送体系，必须将水性燃料乳液设计成耐受规定量的热和应力。如果在燃烧应用以前没有检测，水性燃料乳-->液的任何破裂都可能是极具有破坏性的。考虑到悬浮的颗粒与不连续相的微观性质，水性燃料乳液可能凭肉眼看起来良好，但是由熟悉本领域的人员根据质量控制标准来判断，实际上可认为是差的。测定产生水源和烃源的特定乳液所需乳化剂的量通常可用本领域常见的基于物料密度、不连续相的粒径等的计算方法来计算。这样的测定通常归纳于不连续相的颗粒分布曲线中。通常认识到，水性燃料乳液可通过将液态烃源、乳化剂源和水源混合而生产。制备水性燃料乳液的技术基本涉及三个方面：1)每一组分(或其部分)与其它组分(或其部分)混合的具体顺序，2)组分的特定的机械混合程序，以及3)水性燃料乳化剂的特定的化学性质。虽然已认识到一系列不同的顺序，但通常认为，水性燃料乳液的组成部分决定了，应当首先将进料的乳化剂与水性燃料乳液的外相(或其部分)混合，然后与不连续相(或其部分)混合。例如，就油相控制的乳液(oil-phased emulsion)来说，在与水的不连续相混合以前，进料的乳化剂应当首先与烃源混合。反之，就水相控制的乳液(water-phased emulsion)来说，在与油的不连续相(或其部分)混合以前，进料的乳化剂应当首先与水源(或其部分)混合。在对部分进行预混合的情况下，当生产水性燃料乳液时，在随后的时刻引入剩余部分。虽然在乳化过程中可能有几个混合站，但是当将水源与油源混合时通常需要一个高剪切混合阶段。在高剪切混合以前，各阶段可应用不太强烈的混合装置混合，例如线上混合机或其它常见液体搅拌器，因为正被混合的化学品具有比较相容的化学性质。由于水和油的化学性质非常不同，所以需要大量的机械能以便将不连续相减小到能促使形成稳定的水性燃料乳液的尺寸。乳化剂的化学组成通常由表面活性剂或皂组成，后者包含至少两种组分的混合物：一种组分主要是烃溶性的，另一种组分主要是水溶性的，于是表面活性剂是平衡的，以致烃和水相之间的界面张力基本-->为零。换句话说，这些化学组成的每一种在破坏油和水之间的表面张力方面起关键作用，所以可在不同分子间形成键并且有助于分散水滴(防止彼此吸引)。这基本上是通过三种不同类别带电荷的化学组成部分完成的，它们被称为阳离子类(正电荷)、阴离子类(负电荷)和非离子类(中性电荷)或其组合。在很多情况下，乳化剂包被设计成可溶于不连续相。以水性乳化燃料的百分数表示的乳化剂的量将根据几个因素而变，这些因素包括连续相和不连续相的类别和量、乳化剂的化学组成、以及不连续相的粒径。本领域所需的是稳定的乳化剂包。 概述本专利技术是一种生产燃料乳化剂包的方法，所述乳化剂包用于把烃燃料源、水源和水性燃料乳液乳化剂源混合成水性燃料乳液。有利地，通过结合小面积高速混合装置(该装置产生合适的混合环境而使乳化剂各组分的各化合物相互作用)，所述乳化剂与常规生产的乳化剂相比增强了水性燃料乳液的长期稳定性和热稳定性。公开了一种生产乳化剂包的方法。该方法包括，在一个混合容器中将燃料可溶性产品流、稳定剂流和水流掺合而形成混合物。在所述混合容器中将该混合物混合并且将该混合物再循环通过该混合容器。最后，用剪切装置在每秒约27,500次剪切-每秒约87,500次剪切的速率下剪切所述混合物。还公开了一种生产水性燃料乳液的方法。该方法包括，将液态烃燃料流与乳化剂包流和水流掺合而形成第一种混合物。所述乳化剂包是通过包括下述步骤的方法生产的：在一个混合容器中将燃料可溶性产品流、稳定剂流和水流掺合而形成乳化剂混合物；在该混合容器中将所述乳化剂混合物混合；将所述乳化剂混合物再循环通过所述混合容器；以及用剪切装置在每秒约27,500次剪切-每秒约87,500次剪切的速率下剪切所述乳化剂混合物。然后，该方法包括，将所述第一种混合物导入一个混合容器并混合该第一种混合物而形成水性燃料乳-->液。 附图简述现在参考附图，其中，类似的单元标号也类似：图1是水性燃料乳液的生产系统示意图；以及图2是乳化剂包的生产系统示意图。 详细描述本领域普通技术人员将认识到，下列描述只是阐述性的而不是以任何方式限制。本领域普通技术人员能轻易地联想到其它实施方案。图1阐释了乳液生产系统10的示意图。在该优选实施方案中，该生产系统在环境条件下操作。生产系统10包括一组原料入口。为阐述起见，入口12提供烃燃料，入口14提供乳化剂包，而且入口16提供水源并且可在适当位置与混合装置32连接。入口12和14分别对位于入口12和14与管道24的交会点处的燃料泵18提供烃燃料和乳化剂包。燃料泵18将所述烃燃料和所述乳化剂包以选定的流速输送到混合泵站22。烃和乳化剂包将以约0.87加仑/分钟(gpm)的速率在生产率约为1gpm的乳化系统中流动。采用流量测量装置30来控制从混合泵站22导向混合装置32的烃燃料和乳化剂包混合物的流量。入口16对水泵20提供流过管道26的水源。水泵20导引水源流过流量测量装置28。然后以选定的流速将水流输送到混合装置32。该水将以约0.13gpm的速率在生产率约为1gpm的乳化系统中流动。流过流量测量装置后，管道24和26将物料导向混合装置32。可应用现有的泵(如图示)、应用另外的泵(未示出)、通过重力、或者通过本领域已知的其它方法输送物料。混合装置32包括工业上应用的混合机(没有图示)，包括但不限于：机械搅拌混本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种生产乳化剂包的方法，它包括： 在混合容器中将燃料可溶性产品流、稳定剂流和水流掺合而形成混合物； 在所述混合容器中将所述混合物混合； 将所述混合物再循环通过所述混合容器；以及 用剪切装置在每秒约２７，５００次剪切－每秒约８７，５００次剪切的速率下剪切所述混合物。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-9-9 10/659,0461.一种生产乳化剂包的方法，它包括：在混合容器中将燃料可溶性产品流、稳定剂流和水流掺合而形成混合物；在所述混合容器中将所述混合物混合；将所述混合物再循环通过所述混合容器；以及用剪切装置在每秒约27,500次剪切-每秒约87,500次剪切的速率下剪切所述混合物。2.权利要求1的方法，其中，所述剪切装置选自下组：高速混合机、机械搅拌混合机、静态混合机、剪切混合机、声波混合机和高压均化器。3.权利要求1的方法，其中，所述水选自下组：基于铵的水、自来水、去离子水、软化水和净化水。4.权利要求1的方法，其中，所述燃料可溶性产品是脂肪酸的衍生物。5.权利要求4的方法，其中，所述脂肪酸选自下组：肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸、亚麻酸及其组合。6.权利要求1的方法，其中，所述稳定剂选自下组：聚异丁烯和聚异丁烯琥珀酸酐化合物。7.一种通过权利要求1的方法生产的乳化剂包。8.一种生产水性燃料乳液的方法，它包括：将液态烃燃料流与乳化剂包流和水流掺合而形成第一种混合物，所述乳化剂包是通过包括下述步骤的方法生产的：在混合容器中将燃料可溶性产品流、稳定剂流和第一份水流掺合而形成乳化剂混合物；在所述混合容器中将所述乳化剂混合物混合；以及将所述乳化剂混合物再循环通过所述混合容器；以及用剪切装置在每秒约27,500次剪切-每秒约87,500次剪切的速率下剪切所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：VM孟克里夫，JL沃尔德龙，P格莱姆斯，RW冈纳尔曼，
申请(专利权)人：清洁燃料技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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