使用动态或静态混合器制备稳定乳液制造技术

制备水包烃乳液的方法，所述方法包括如下步骤： 提供一种液体添加剂，该添加剂在低于胶凝温度Ｔ↓［Ｇ］的温度下与水混合时易于胶凝； 提供水流，其温度Ｔ↓［Ｃ］低于所述胶凝温度Ｔ↓［Ｇ］； 将所述水流送入混合器，该混合器有一混合器入口，能为所述水流提供能量； 在混合器入口的水流下游处，加入所述液体添加剂使其与所述水流混合，所述能量抑制液体添加剂胶凝，从而形成基本上均匀的液体添加剂的水溶液； 将该溶液与烃在混合器中混合以形成水包烃乳液。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
使用动态或静态混合器制备稳定乳液
本专利技术涉及乳液的制备，更具体地，本专利技术涉及一种制备此类乳液及乳液混合物的方法，其中，该方法避免了添加剂如表面活性剂形成凝胶，同时可按要求调节乳液，使其获得所需要的性质。技术背景在加拿大，美国，中国，尼日利亚及委内瑞拉发现有大量粘性烃，如天然沥青。这些烃一般为液体，在室温下，其粘度范围为1,000至600,000cp。由于其粘度及相对低的反应性，这种物质很难处理。解决这类问题的一种方法就是制备这种物质的水乳液，从而降低其粘度，最终改善产品作为燃料的性质。已提出不同方法制备这种乳液，这种乳液必须使用乳化剂即表面活性剂来使其稳定，该表面活性剂可以是加入的，也可以由烃内部活化产生。另外，根据需要加入其他物质即添加剂后，乳液应保持稳定。本专利技术的主要目的是提供一个方法来制备一种水包粘性烃乳液，使用该乳液能得到稳定且有用的终产品。本专利技术的其他目的及优点将在下文说明。
技术实现思路
根据本专利技术，已容易地实现前述目的及优点。根据本专利技术，提供了一个方法来制备水包烃乳液，该方法包括提供一种液体添加剂，该添加剂在低于胶凝温度TG的温度下与水混合易于胶凝；提供水流，其温度TG低于所述胶凝温度TG；将所述水流送入混合器，该混合器有一混合器入口，为所述水流提供能量；在混合器入口下游的所述水流中加入所述液体添加剂使其与所述水流混合，所述能量抑制所述液体添加剂胶凝，从而形成基本上均匀的液体添加剂的水溶液；将该溶液与烃在混合器中混合以形成水包烃乳液。根据本专利技术，在不过分使用加热及冷却条件下，水溶液的制备步骤有利于避免-->凝胶形成。根据本专利技术的另一个实例，还提供了一种方法，该方法能精细调节乳液，使其具备所需要的性质。附图说明参考附图对本专利技术的优选实例进行了详细说明。其中：图1是根据本专利技术的方法的示意图；图2是典型的表面活性剂在水中不同浓度时的胶凝温度分布曲线；图3是只使用加热来避免胶凝的方法；图4是本专利技术的优选实例，该实例施加了一些热，并使用混合能避免凝胶形成；图5是根据本专利技术的一个优选混合器的示意图，图中同时有添加剂注料器的优选部位；图6是根据本专利技术的一种方法的示意图；图7是图6中方法的一部分的示意图；图8是图6中方法的另一个部分的示意图；图9所示为使用用于大液滴尺寸乳液的静态及动态混合器得到的液滴尺寸分布；图10所示为使用用于小液滴尺寸乳液的静态及动态混合器得到的液滴尺寸分布；图11所示是将大液滴尺寸乳液与小液滴尺寸乳液以最佳比例混合所的液滴尺寸分布；图12所示是加入添加剂及水后所得的液滴尺寸分布，添加剂及水用来精细调节所得乳液的性质。具体实施方式本专利技术涉及一种使用制备添加剂的表面活性剂溶液的方法来制备水包烃乳液的方法，在制备添加剂及表面活性剂溶液的方法中，利用加热及静态混合器来避免添加剂形成凝胶。本专利技术进一步涉及使用一方法制备浓缩乳液，并稀释和/或用其他乳液与浓缩乳液混合，得到具有具体几何及流变性质的乳液来制备水包烃乳液的方法。-->图1是表面活性剂溶液制备方法示意图，其中，几种添加剂10，12，14被加入水流16中。根据本专利技术本实例，添加剂10与14是水溶性的，不会胶凝，因此可以在任何合适之处加入。然而，添加剂12是一种在某一温度如室温以下，与水混合时易于胶凝或者具有类似于图2所示性质的添加剂，如表面活性剂。因此将水流16注入加热器18，使其温度由室温升至TG，该温度比室温高，但最好低于添加剂12的最高胶凝温度TG。接着，通过静态混合器入口24，将加热后的水流20注入静态混合器22，以便使水流获得混合能。一旦水流至少获得一些能量，就可将添加剂12加入静态混合器22中，最好是在如图1所示添加剂入口26处加入。根据本专利技术，已发现，尽管水流20的温度还没有升至胶凝温度TG以上，在混合器22内水流20所得到的混合能已足以防止添加剂12形成凝胶。流出静态混合器22的料流28包括一种基本上均匀且没有凝胶的水16与添加剂12的混合物，也可有任何根据需要所提供的其他添加剂10等。如上所述，添加剂10与14是水溶性的，可以在任何位置加入。因此，图1所示实例中，将添加剂10加入到加热器18及静态混合器22的上游水流16中，而添加剂14则加入到混合器22的下游料流中。再参照图1，温度为TC时，料流28本身可被注入另一个加工步骤如乳液形成等步骤，尤其是当这种方法可在TC时进行操作时。这种情况是十分有利的，因为用于形成溶液的热量可在该乳液制备中再次使用，因而提高了工艺效率。对于其他需要较低温度的方法，可将料流28注入如图所示冷却装置30中，以便使温度降至TP，使其更适用于所需要的方法。看图2-4，图2显示了一种具有胶凝倾向的液体添加剂的典型的胶凝温度分布曲线，同时还显示了在添加剂水中不同浓度时的胶凝温度TG。如图所示，高浓度时，添加剂几乎在任何温度时都是液体。然而，要清楚的是，如果在低温下只将这种物质加入水中来降低浓度，添加剂就会胶凝，从而引起各种问题。有一类具有如图2所示胶凝分布曲线的添加剂是用于制备油/水乳液的表面活性剂。例如，乙氧化壬基苯酚(NPE)具有如图所示分布曲线。典型的市售NPE在水中的浓度约为90％或更高，其一般对应于图2中的点32。另一种此类表面活性剂的例子是乙氧化醇(TDE)，这种表面活性剂使用时一般浓度较低，最好是0.2％左右，其对应于图2中的点34。根据本专利技术，所提供的方法能使添加剂由点-->32稀释至点34，而不需要加热使温度超过TG，也不会形成凝胶。当然，NPE只是具有如图2所示胶凝分布曲线的添加剂的一个例子，因此，其他具有类似行为的添加剂也可根据本专利技术的方法得到有效使用。而且，根据本专利技术可有效使用的各种添加剂包括至少一种表面活性剂，该表面活性剂选自非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、非活性表面活性剂、生物活性表面活性剂、非活性表面活性剂活化用的活化添加剂、聚合物、粘土颗粒等，以及它们的混合物。与用于使非活性表面活性剂活化的活化添加剂有关的非活性表面活性剂可以是天然存在的，或者是单独加入的，或者两种情况的组合。活化添加剂宜包括一种选择的pH缓冲溶液，以便使所得的添加剂水溶液pH值至少为10左右。而且，优选的活化添加剂是碱性添加剂，该添加剂可选自钠盐、钾盐及锂盐，胺以及它们的混合物。图3所示是将添加剂升温，使其温度达TG以上，从而使其由室温达到加工温度而需要的加热与冷却。虽然这样可避免形成凝胶，但可以很容易地理解，加热与冷却的成本将很高。现在看图4，图4是本专利技术的优选方法，该方法中，添加剂在温度升至TC时用水稀释，TC比室温高，但低于最高凝胶形成温度TG。这样，添加剂在凝胶形成分布曲线上足够高，从而使得从静态混合器中得到的能量能成功地防止形成凝胶，并能依需要有效地使其与液相或水混合。很容易理解，与图3所示方法相比，本专利技术的方法可大大减少了加热及冷却的成本。而且，用于提供所需能量的静态混合器同样也能高效操作、可靠并且价廉。现在来看图5，图5显示了添加剂入口的优选部位。图5是一种静态混合器的示意图，其中混合器22有一系列形成涡流部件36(swirling flow imparting members36)，每个部件沿混合器22旋转360°对应的长度为Lm。混合器22及部件36本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.制备水包烃乳液的方法，所述方法包括如下步骤：提供一种液体添加剂，该添加剂在低于胶凝温度TG的温度下与水混合时易于胶凝；提供水流，其温度TG低于所述胶凝温度TG；将所述水流送入混合器，该混合器有一混合器入口，能为所述水流提供能量；在混合器入口的水流下游处，加入所述液体添加剂使其与所述水流混合，所述能量抑制液体添加剂胶凝，从而形成基本上均匀的液体添加剂的水溶液；将该溶液与烃在混合器中混合以形成水包烃乳液。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在室温时提供所述水流，并且该方法还包括将所述水流加热至温度TC的步骤。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述液体添加剂至少包括一种组分，该组分选自非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂、生物活性表面活性剂、非活性表面活性剂、非活性表面活性剂活化用的活化添加剂、聚合物、粘土颗粒及它们的混合物。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述液体添加剂选自乙氧化壬基苯酚、乙氧化醇及它们的混合物。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述活化添加剂包含一种选择的pH缓冲溶液，以便使所述的水溶液pH值至少约为10。6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述活化添加剂是选自钠盐、钾盐及锂盐，胺以及它们的混合物的碱性添加剂。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烃选自原油、粘性烃、精炼残留物、沥青、焦炭以及它们的混合物。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进行所述混合步骤以形成一种乳液，该乳液中烃与水的比例至少约为90∶10，该方法还包括在所述乳液中加...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·E·G·卡斯蒂勒，F·A·M·罗德里凯兹，M·S·基里诺斯，F·A·席尔瓦，G·A·帕德龙，G·A·努内斯，C·E·马塔，C·布兰科，
申请(专利权)人：英特卫普有限公司，
类型：发明
国别省市：