柴油燃料乳化剂制造技术

含有柴油、水和亲水／憎水平衡值至少为４乳化剂组合物的燃料乳液。乳化剂组合物含有聚合的非离子表面活性剂，该表面活性剂具有亲水和憎水重复单元和选自以下组分的至少一种：脂肪酸酯或多元醇偏酯；烷氧化的脂肪酸酯或多元醇偏酯；和烷氧化的伯醇。优选本发明专利技术乳化剂组合物包括聚合的非离子表面活性剂与至少两种组分的混合物。特别优选的组合物包括聚合的非离子表面活性剂与脂肪酸（偏）酯或烷氧化的脂肪酸（偏）酯的混合物。乳化剂组合物可含有一种乳化助剂如伯醇，例如辛醇。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
柴油燃料乳化剂本专利技术涉及燃料乳液及用于其中的乳化剂组合物。柴油发动机广泛用于包括汽车、船舶、发电机和压缩机的多种场合。这类发动机通常效率较低并会释放大量污染性气体和颗粒。这在该发动机用于公用车辆如公共汽车，且所产生的污染会影响市中心大量人口时会引起特别的关注。为提高柴油燃料在这类发动机中燃烧效率并降低污染物的产生，将水加入柴油中以在其中形成乳液。典型地，这类乳液含有至少80wt％的柴油和多至15wt％的水(基于组合物总重量的重量百分比)。由于水和油如柴油不会自然混合，需要在水/柴油混合物中使用乳化剂以帮助形成和保持乳液。乳化剂典型的存在量可高至组合物总重量的6wt％。典型的柴油燃料还含有不同用途的添加剂。例如，这种燃料可含有十六烷值改进剂，如硝酸盐、硝基和亚硝基化合物及过氧化物，浓度可高至0.3wt％。分散剂和清净剂，如低分子量胺，用于提高发动机的洁净度。为改善燃料的低温性能，可以高达几个百分比的浓度加入冷流调合剂如煤油，以稀释蜡结晶的形成。另外，可以ppm级的浓度使用冷流添加剂，如乙烯-乙烯基酯共聚物，氯化烃和聚烯烃以改变蜡结晶的形成。其他添加剂包括氧化剂，如油菜籽油甲酯，以改善燃料的燃烧性能；抗氧剂如胺和其他含氮化合物，以改善燃料在长期储存时颜色及沉淀物形成方面的稳定性；润滑助剂和金属减活剂。由于这类水/柴油燃料乳液储存期限的要求(从掺合到在发动机中使用)，该乳液一个基本的要求是其在一个起码的时间段内是稳定的，如10,000分钟(一周)。燃料乳液的另一个基本要求是其在相关市场上应具有价格上的竞争性；因此，任何添加剂如乳化剂均需以最小量使-->用或尽可能便宜。目前的水/柴油燃料复配物使用简单、低价的乳化剂如多元醇的偏酯，使用时浓度相对较高，如4-6wt％。但是，这类乳化剂在这样的浓度下会使发动机中产生沉淀并导致工作效率进一步降低。已知的水/柴油燃料复配物公开于WO 85/04183A1，WO 00/63322A1，WO 01/02516 A1，US-A-3876391，GB-A-2066288，GB-A-2352246，EP-B1-0012292，EP-B1-0242832，EP-B1-0372353，EP-B1-0888421，EP-A1-0893488，EP-A2-1101815，DE-A-3229918，CN 1079499和JP-B2-2793190中。本专利技术的一个目的是提供一种稳定的、低成本的燃料乳液和用于燃料乳液的乳化剂组合物。根据本专利技术，含有柴油包水乳液的燃料乳液组合物含有乳化剂组合物，乳化剂组合物的量足以形成稳定的乳液，乳化剂组合物含有聚合非离子表面活性剂，该表面活性剂具有亲水和憎水重复单元和下列组分中的至少一种：a).脂肪酸酯或多元醇偏酯；b).烷氧化的脂肪酸酯或多元醇偏酯；及c).烷氧化的伯醇。聚合的非离子表面活性剂和所述至少一种组分的选择应使乳化剂组合物的亲水/憎水平衡值至少为4且，更优选至少为5。表面活性剂的亲水/憎水平衡值(HLB)参见FF Morpeth编著的Preservation of Surfactant Formulations，由Blackie Academic &Professional于1995年出版，第4章，4.5节，p77等。本专利技术还包括用于燃料乳液的乳化剂组合物，该组合物含有聚合非离子表面活性剂，该表面活性剂具有亲水和憎水重复单元和下列组分中的至少一种：a).脂肪酸酯或多元醇偏酯；b).烷氧化的脂肪酸酯或多元醇偏酯；及c).烷氧化的伯醇。-->聚合的非离子表面活性剂和所述至少一种组分的选择应使乳化剂组合物的亲水/憎水平衡值至少为4且，更优选至少为5。优选本专利技术乳化剂组合物亲水/憎水平衡值不高于8且，更优选不高于7且更特别地不高于6。优选，本专利技术燃料含有至少70wt％的柴油和多至25wt％，更特别地在10-20wt％左右的水，重量百分比基于乳液的总重量。燃料乳液还可含有前述的传统添加剂。优选，燃料乳液组合物所含乳化剂量的范围为组合物总重量的0.1-4wt％；更优选，乳化剂组合物量的范围为1-3wt％；且更特别地，量的范围为1-2.5wt％。优选，聚合的非离子表面活性剂的HLB值介于4至13之间，更优选介于4至8之间。聚合的非离子表面活性剂优选为聚酯。优选，亲水单元为聚氧化烯烃单元，特别是聚环氧乙烷单元；而憎水单元为长链烃片段。适合的此类聚合的非离子表面活性剂可得自Uniqema，其商标为Hypermer(Hypermer是ICI公司集团所拥有的商标)。优选，组分a)是一种或多种多元醇与一种或多种脂肪酸反应的产物。该酯反应产物可为单酯或双-，三-或更高级酯或偏酯或其混合物。更特别地，多元醇包括乙二醇，即二元醇，和高级醇如丙三醇，山梨醇和新戊基醇如三羟甲基丙烷，季戊四醇，新戊基乙二醇及其低聚物如双-三羟甲基丙烷，三-三羟甲基丙烷，双-季戊四醇和三-季戊四醇，及其中两个或多个的混合物。更特别地，多元醇包括具有至少三个羟基的醇如丙三醇和山梨醇且优选为山梨醇。脂肪酸包括C12至C24、直链或支链的、饱和或不饱和的酸如肉豆蔻酸，棕榈酸，异棕榈酸，硬脂酸，异硬脂酸，油酸和亚油酸或其混合物。更特别地，脂肪酸包括C16至C20的直链酸如硬脂酸或油酸且优选为油酸。组分a)的实例为山梨聚糖单月桂酸酯，山梨聚糖单棕榈酸酯，山梨聚糖单硬脂酸酯，山梨聚糖三硬脂酸酯，山梨聚糖半油酸酯，山梨-->聚糖单油酸酯和山梨聚糖三油酸酯。适合的此类酯可得自Uniqema，其商标为Span(Span是ICI公司集团所拥有的商标)。优选，组分b)是组分a)中酯的至少一种与氧化烯烃的反应产物。组分a)中的酯优选用环氧乙烷或环氧丙烷进行烷氧化；优选环氧乙烷。特别地，酯被不超过50摩尔，优选不超过30摩尔的氧化烯烃环氧化。组分b)的实例为聚环氧乙烷处理的山梨聚糖单月桂酸酯，山梨聚糖单棕榈酸酯，山梨聚糖单硬脂酸酯，山梨聚糖三硬脂酸酯，山梨聚糖半油酸酯，山梨聚糖单油酸酯和山梨聚糖三油酸酯。适合的此类烷氧化酯可得自Uniqema，其商标为Tween(Tween是ICI公司集团所拥有的商标)。优选组分c)是烷氧化的伯醇，其衍生自C7-C20，更优选C9-C15的伯醇或其混合物。伯醇优选用环氧乙烷或环氧丙烷进行烷氧化，特别是环氧乙烷。特别地，醇被不超过50摩尔，优选不超过30摩尔的氧化烯烃环氧化。组分c)的实例为环氧乙烷处理的C9/C11和C13/C15伯醇的混合物。适合的烷氧化伯醇可得自Uniqema，其商标为Synperonic(Synperonic是ICI公司集团所拥有的商标)。其他可起到乳化协同剂作用的组分也可用于本专利技术乳化剂组合物中。例如，可向组合物中加入伯醇。伯醇添加量可高至乳化剂组合物的5wt％，更优选高至3wt％。伯醇优选选自C5-C15，更优选C6-C12伯醇，且典型地为辛醇。优选本专利技术的乳化剂组合物包括聚合的非离子表面活性剂与组分a)，b)和c)中至少两个组分的混合物。组分a)和b)的混合物形成了本专利技术特别优选的组合物。本专利技术优选的乳化剂组合物包括不多于50wt％，该比例基于乳化剂组合物的总重量，更优选介于1％和30％，且更特别地介于2.5％和本文档来自技高网...

【技术保护点】
含有柴油包水乳液的燃料乳液，这一乳液含有乳化剂组合物，乳化剂组合物的量足以形成稳定的乳液，乳化剂组合物含有聚合非离子表面活性剂，该表面活性剂具有亲水和憎水重复单元和下列组分中的至少一种：　　　　ａ）．脂肪酸酯或多元醇偏酯；　　　　ｂ）．烷氧化的脂肪酸酯或多元醇偏酯；及　　　　ｃ）．烷氧化的伯醇。　　　　聚合的非离子表面活性剂和所述至少一种组分的选择应使乳化剂组合物的亲水／憎水平衡值至少为４。

【技术特征摘要】
GB 2001-10-8 0124117.31.含有柴油包水乳液的燃料乳液，这一乳液含有乳化剂组合物，乳化剂组合物的量足以形成稳定的乳液，乳化剂组合物含有聚合非离子表面活性剂，该表面活性剂具有亲水和憎水重复单元和下列组分中的至少一种：a).脂肪酸酯或多元醇偏酯；b).烷氧化的脂肪酸酯或多元醇偏酯；及c).烷氧化的伯醇。聚合的非离子表面活性剂和所述至少一种组分的选择应使乳化剂组合物的亲水/憎水平衡值至少为4。2.权利要求1的燃料乳液，其含有至少70wt％的柴油和至多25wt％的水，重量百分比基于乳液的总重量。3.权利要求1或权利要求2的燃料乳液，所含乳化剂量的范围为组合物总重量的0.1-4wt％；更优选，乳化剂组合物量的范围为1-3wt％；且更特别地，量的范围为1-2.5wt％。4.前述权利要求任何一项的燃料乳液，其中乳化剂组合物的亲水/憎水平衡值至少为5。5.前述权利要求任何一项的燃料乳液，其中乳化剂组合物的亲水/憎水平衡值不高于8，且更优选不高于7而更优选不高于6。6.前述权利要求任何一项的燃料乳液，其包括不多于50wt％，该比例基于乳化剂组合物的总重量，更优选介于1％-30％，且更特别地介于2.5％-20％的聚合的非离子表面活性剂及组分a)、b)和c)中的至少一种。7.前述权利要求任何一项的燃料乳液，其同时含有聚合的非离子表面活性剂及组分a)、b)和c)中的至少两种。8.前述权利要求任何一项的燃料乳液，其同时含有聚合的非离子表面活性剂及组分a)和b)。9.前述权利要求任何一项的燃料乳液，其中聚合的非离子表面活性剂为聚酯，其中亲水单元为聚氧化烯烃单元而憎水单元为长链烃片段。10.前述权利要求任何一项的燃料乳液，其中组分a)为一种或多种多元醇与一种或多种脂肪酸反应的产物。11.权利要求10的燃料乳液，其中多元醇包括具有至少三个羟基的醇。12.权利要求10或权利要求11的燃料乳液，其中多元醇选自丙三醇和山梨醇。13.权利要求10至12任何一项的燃料乳液，其中脂肪酸包括C12至C24的直链或支链的、饱和或不饱和的酸。14.权利要求10至13任何一项的燃料乳液，其中脂肪酸包括C16至C20的直链酸。15.权利要求10至13任何一项的燃料乳液，其中脂肪酸选自硬脂酸或油酸。16.前述权利要求任何一项的燃料乳液，其中组分b)是至少一种组分a)与氧化烯烃的反应产物。17.前述权利要求任何一项的燃料乳液，其中组分b)是至少一种组分a)与不超过50摩尔，优选不超过30摩尔的氧化烯烃的反应产物。18.前述权利要求任何一项的燃料乳液，其中组分c)是C7-C20，更优选C9-C15的伯醇或其混合物与氧化烯烃的反应产物。19.前述权利要求任何一项的燃料乳液，其中组分c)是C7-C20，更优选C9-C15的伯醇或其混合物与不超过50摩尔，优选不超过30摩尔的氧化烯烃的反应产物。20.前述权利要求任何一项的燃料乳液，其含有伯醇。21.权利要求20所述的燃料乳液，其含有的伯醇选自C5-C15，更优选C6-C12的伯醇。22.权利要求20或权利要求21的燃料乳液，其中伯醇占乳化剂组合物的至多5wt％，更优选至多3wt％。23.用于燃料乳液的乳化剂组合物，该组合物含有聚合非离子表面活性剂，该表面活性剂具有亲水...

【专利技术属性】
技术研发人员：AS奥德菲尔德，L托普森，
申请(专利权)人：帝国化学工业公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]