專利名稱：抗水型油溶性有機(jī)鎂抑釩劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抗水型油溶性有機(jī)鎂抑釩劑的制備方法，制備的產(chǎn)品是一種燃油添加劑，可用于抑制使用重油(渣油或原油)的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組或大型鍋爐因油中的釩雜質(zhì)而引起的融鹽腐蝕，延長燃機(jī)或鍋爐的使用壽命。屬于能源與石油化工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鎂鹽或含鎂化合物能有效抑制因燃油中釩離子無法用水洗凈而引起的高溫氧化釩融巖腐蝕，這在燃機(jī)教科書或?qū)Ｖ卸加姓撌?。原理是釩與鎂反應(yīng)形成高熔點(diǎn)的灰份而得以解決。除了傳統(tǒng)的MgSO4水溶液外，現(xiàn)有的抑釩劑還有水溶性的醋酸鎂(如CN1055110C)，而絕大部分為油性的有機(jī)鎂(如CN1278550A及CN02150923.9)。水溶性抑釩劑與重油很難均勻分散，而由于鎂鹽的水解性強(qiáng)，所以即使是油溶性試劑中的鎂，仍然會(huì)因水解或反應(yīng)而產(chǎn)生固體造成堵網(wǎng)，甚至釀成惡性事故。如在放置過程中與空氣中的水氣或CO2作用在貯罐中表面產(chǎn)生硬的結(jié)皮，如遇攪動(dòng)便會(huì)破碎而混進(jìn)油中，或在重油中與少量的殘存水直接作用而水解結(jié)塊，從而會(huì)堵塞油濾網(wǎng)，嚴(yán)重時(shí)便引起跳閘而導(dǎo)致事故。所以上述專利都在有機(jī)鎂的制備過程中通入CO2或加入碳酸鹽，使氧化鎂或Mg(OH)2轉(zhuǎn)變?yōu)閴A式碳酸鎂形態(tài)，從而避免了致命的水解作用。這種方法雖然解決了水解問題，但由于要使鎂直接與釩酸鹽起作用，首先需要將堿式碳酸鎂或碳酸鎂高溫分解，然后才能與釩作用，這樣就降低了鎂的利用率，一定量的碳酸鎂不發(fā)生作用，從而提高了成本并增加了渣的重量，還使渣的成分發(fā)生了變化不利于清洗。另外由于堿式碳酸鎂或碳酸鎂的比重大于氫氧化鎂或氧化鎂，會(huì)使抑釩劑上下不均勻，甚至在大容器中產(chǎn)生分層現(xiàn)象，所以還要研究尋找新的簡易而適用的有機(jī)鎂制備方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種抗水型油溶性有機(jī)鎂抑釩劑的制備方法，方法簡便易行、成本低廉，制得的有機(jī)鎂抑釩劑可以使無機(jī)鎂得到很好地分散與保護(hù)，阻止其與水發(fā)生反應(yīng)，而且可以使少量的水也同時(shí)得到分散，即使MgO水解也不至于生產(chǎn)大量的結(jié)皮，使設(shè)備得以安全運(yùn)行。
為實(shí)現(xiàn)這一目的，本發(fā)明提出的一種抗油型油溶性有機(jī)鎂抑釩劑的制備方法，首先將MgO水解并用油酸或丙酮等液-固相型表面分散活性劑進(jìn)行分散、粉化，獲得反應(yīng)性好、易分散的活性Mg(OH)2；再利用MgO作脫水劑進(jìn)行乳化反應(yīng)，反應(yīng)溫度較高，控制在105-180℃，以使脫水及乳化反應(yīng)更完全，得到粗產(chǎn)品；再進(jìn)行最關(guān)鍵的一步即在粗產(chǎn)品中采用油包水型表面活性劑如Span 80作為液-液相二次分散劑，從而使產(chǎn)品中的MgO充分分散隔離，減少相互之間的影響，起到特殊的抗水作用以增加制劑的抗水性能。
本發(fā)明的抗水型油溶性有機(jī)鎂抑釩劑的制備方法具體步驟為1、按質(zhì)量比計(jì)，取100份MgO粉經(jīng)水解得到Mg(OH)2，然后加入1-2份液-固相型分散表面活性劑，再經(jīng)過濾、脫水和粉化步驟，得到活性氫氧化鎂。
2、將上述得到的活性氫氧化鎂加入到1000份5號(hào)機(jī)油中，再向其中加入20份MgO作脫水劑，并補(bǔ)充1-5份液-固相分散劑混合后研磨，加熱到105℃并進(jìn)行分散、脫水，然后加熱到150-180℃脫去過剩的5號(hào)油(冷凝回收)，便得到Mg含量為16％-18％的粗產(chǎn)品。
3、在粗產(chǎn)品中再加入粗產(chǎn)品重量的0.5-5％的油包水型表面活性劑作為液-液相分散劑，用5號(hào)油作溶劑，調(diào)到鎂的重量百分比濃度為10-15％，得到抗水型油溶性有機(jī)鎂抑釩劑。
本發(fā)明所述的液-固相型分散表面活性劑可采用高分子量的甲醚、甲酯、油酸、甲葵醚、油酸甲酯、丙酮，可取其中一種或幾種同時(shí)混合使用。
本發(fā)明所述的油包水型表面活性劑可采用Span80、吐溫等。
本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)點(diǎn)(1)不需要加入價(jià)格昂貴的催化劑；(2)由于合成溫度高(150-180℃，現(xiàn)有技術(shù)為≤80℃)，所以反應(yīng)徹底，而且不使用純的芳烴及沸點(diǎn)較低且沸程窄的較純的烷烴溶劑，而直接采用市售的天然多組分的機(jī)油，這樣使成本進(jìn)一步降低；(3)在脫水反應(yīng)中加入了一定量的MgO作為脫水劑，這樣不但脫水快，而且提高了鎂濃度；(4)經(jīng)機(jī)械研磨進(jìn)一步分散大顆粒，保證產(chǎn)品的粒度；(5)也是主要的一步，在成品中最后加入0.5％-5％的油包水型表面活性劑，用于液-液相分散，雖然步驟簡單，但可充分起到抗水作用。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。以下實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限定。
實(shí)施例1按質(zhì)量比計(jì)，取100份MgO粉經(jīng)水解得到Mg(OH)2，然后加入1份油酸，攪拌分散，再經(jīng)過濾脫水和粉化步驟，得到反應(yīng)活性高的Mg(OH)2。將得到的活性Mg(OH)2加入到1000份的5號(hào)機(jī)油中，再加入20份MgO，并補(bǔ)充3份油酸和2份油酸甲酯，混勻后研磨，加熱到105℃，進(jìn)一步分散并脫水，然后加熱到160℃，脫除多余的5號(hào)機(jī)油395份，得到產(chǎn)品中Mg含量達(dá)到15％的粗產(chǎn)品，粗產(chǎn)品冷卻后加入14.4份的Span 80作為液-液相分散劑，再加入一定量的5號(hào)機(jī)油作溶劑，即得到Span 80含量為2％、MgO含量為10％的抗水型油溶性有機(jī)鎂抑釩劑720份。該產(chǎn)品中的鎂以氫氧化鎂形式存在，粒徑在2-5微米之間，外觀為半透明的油狀分散體，貯存10個(gè)月無沉淀，暴露在空氣中不結(jié)皮，分散性好，很容易與重油混合，抑制釩腐蝕的效果好。燃后灰渣疏松、易清洗及恢復(fù)出力好。
實(shí)施例2按質(zhì)量比計(jì)，取100份MgO粉經(jīng)水解得到Mg(OH)2，然后加入1份油酸，攪拌分散，再經(jīng)過濾脫水和粉化步驟，得到反應(yīng)活性高的Mg(OH)2。將得到的活性Mg(OH)2加入到1000份的5號(hào)機(jī)油中，再加入20份MgO，并補(bǔ)充3份油酸和2份甲葵醚，混勻后研磨，加熱到105℃，進(jìn)一步分散并脫水，然后加熱到180℃，脫除多余的5號(hào)機(jī)油702份，得到產(chǎn)品中Mg含量達(dá)到17％的粗產(chǎn)品，粗產(chǎn)品冷卻后加入14.4份的Span 80作為液-液相分散劑，再加入一定量的5號(hào)機(jī)油作溶劑，即得到Span 80含量為3％、MgO含量為16％的抗水型油溶性有機(jī)鎂抑釩劑438份。該產(chǎn)品中的鎂以氫氧化鎂形式存在，粒徑在2-5微米之間，外觀為半透明的油狀分散體，貯存10個(gè)月無沉淀，暴露在空氣中不結(jié)皮，分散性好，很容易與重油混合，抑制釩腐蝕的效果好。燃后灰渣疏松、易清洗及恢復(fù)出力好。
實(shí)施例3按質(zhì)量比計(jì)，取100份MgO粉經(jīng)水解得到Mg(OH)2，然后加入2份油酸，攪拌分散，再經(jīng)過濾脫水和粉化步驟，得到反應(yīng)活性高的Mg(OH)2。將得到的活性Mg(OH)2加入到1000份的5號(hào)機(jī)油中，再加入20份MgO，并補(bǔ)充5份丙酮，混勻后研磨，加熱到105℃，進(jìn)一步分散并脫水，然后加熱到180℃，脫除多余的5號(hào)機(jī)油410.6份，得到產(chǎn)品中Mg含量達(dá)到10.1％的粗產(chǎn)品，粗產(chǎn)品冷卻后加入3.6份的Span 80作為液-液相分散劑，再加入一定量的5號(hào)機(jī)油作溶劑，即得到Span 80含量為0.5％、MgO含量為10％的抗水型油溶性有機(jī)鎂抑釩劑720份。該產(chǎn)品中的鎂以氫氧化鎂形式存在，粒徑在2-5微米之間，外觀為半透明的油狀分散體，貯存10個(gè)月無沉淀，暴露在空氣中不結(jié)皮，分散性好，很容易與重油混合，抑制釩腐蝕的效果好。燃后灰渣疏松、易清洗及恢復(fù)出力好。
權(quán)利要求
1.一種抗水型油溶性有機(jī)鎂抑釩劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟1)按質(zhì)量比計(jì)，取100份MgO粉經(jīng)水解得到Mg(OH)2，然后加入1-2份液-固相型分散表面活性劑，再經(jīng)過濾、脫水和粉化步驟，得到活性氫氧化鎂；2)將上述得到的活性氫氧化鎂加入到1000份5號(hào)機(jī)油中，再加入20份MgO作脫水劑，并補(bǔ)充1-5份液-固相型分散表面活性劑混合后研磨，加熱到105℃并進(jìn)行分散、脫水，然后加熱到150-180℃脫去過剩的5號(hào)油，得到含鎂16％-18％的粗產(chǎn)品；3)在粗產(chǎn)品中再加入粗產(chǎn)品重量的0.5％-5％的油包水型表面活性劑作為液-液相分散劑，用5號(hào)油作溶劑，調(diào)到鎂的重量百分比濃度為10-15％，得到抗水型油溶性有機(jī)鎂抑釩劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的抗水型油溶性有機(jī)鎂抑釩劑的制備方法，其特征在于所述的液-固相型分散表面活性劑采用高分子量的甲醚、甲酯、油酸、油酸甲酯、丙酮，取其中一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的抗水型油溶性有機(jī)鎂抑釩劑的制備方法，其特征在于所述的油包水型表面活性劑采用Span80或吐溫。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種抗水型油溶性有機(jī)鎂抑釩劑的制備方法，將MgO水解并用油酸或丙酮等液－固相型表面分散活性劑進(jìn)行分散、粉化，獲得反應(yīng)性好、易分散的活性Mg(OH)
文檔編號(hào)C10L10/00GK1804005SQ20051011181
公開日2006年7月19日 申請日期2005年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月22日
發(fā)明者賈金平, 王亞林 申請人:上海交通大學(xué)