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《石化技术》编辑部

国内刊号:CN11-3477/TE;

国际刊号:ISSN 1006-0235;

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《石化技术》刊文精选

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分步乳化法在制备乳化石蜡中的应用

摘摘要:乳液因其在配制、生产、使用等方面具有操作简单、过程可控、安全可靠的优点受到广大科技工作者的重视。通过分步乳化法配制的乳液,抗外界干扰能力更强,可延长存储时间,提高目标产物的作用效果。重点讨论了分步乳化法在乳化石蜡配制过程中的应用情况,并通过对比评价了其化学稳定性、机械稳定性、稀释稳定性、耐温稳定性。结果表明:分步乳化法比常规乳化更能得到稳定的乳液,为现场使用或后续处理提供了保障。

关关键词:分步乳化法;乳化石蜡;乳化方法

中图分类号:TE254.4      文献标识码:A

乳化石蜡以石蜡及其改性蜡为基本工业原料,根据最终用途不同加入符合的乳化剂及助剂,在最佳的工艺条件下制得。目前采用的乳化工艺包括表面活性剂相(D相)乳化法、转相温度(PIT)乳化法以及低能乳化法等。据文献显示,乳液的稳定性不仅与乳液组成相关,并且与温度、乳化时间、搅拌速度等有着密切联系。经本文长期试验和生产,总结出了分步乳化法,用于乳化石蜡、反相乳液、乳化沥青等乳液的配制中。

1 机理分析 

常规乳化方法是将乳化剂在油中或水中,连续将水加入预定油相进行乳化,会导致水分散不均,水滴间聚集的概率增加,乳液稳定性降低;而分步乳化法对水的温度、加入速率、批次、搅拌方式等进行了严格控制,使得每一批水的加入都能完全分散于乳液中,且脉冲式搅拌使得乳化更加充分,将存储期限延长50~200%。

2 实验部分

2.1 主要实验设备、仪器及试剂

GJ-1型高速搅拌机、万用加热炉、极压润滑仪、NP-01页岩膨胀仪、高温滚子炉、离心机(普通、高速、超速)、恒温水浴锅。

氧化石蜡,兰州石化;SP-80、OS-10、OP-10,江苏省海安石油化工厂;26#基础油,克石化;烧碱,新疆天业。

2.2 乳液的配制

经过试验,最佳乳化石蜡配方为:40%氧化石蜡+ 8%26#基础油+ 4%SP-80+ 2%OS-10+ 2%OP-10+1%烧碱+43%去离子水

配制方法如下: 将预定比例的氧化石蜡、26#基础油及其他乳化剂混匀升温至80~90℃得油相,将配方中E的去离子水控温为A,分三批加入以速度为B进行搅拌的油相,待温度降至F时,调整去离子水温度为C,进行脉冲式搅拌,频率为D,搅拌速度为G,以每批次5%的量将剩余的去离子水加入。每一批间隔时间均为H分钟。

2.3 分步乳化工艺控制

将E、F、G、H暂定为10%、40℃、40r/min、2min,以破乳分层时所需离心速率为评价指标(越大越好)对上述方法中的A、B、C、D 等四个工艺参数进行正交试验,并对E、F、G进行单因素评价,确定分步乳化法制备乳化石蜡的最佳工艺。

表1 正交试验结果

实验号

A,℃

B,r/min

C,℃

D,min/次

破乳时离心速率,r/min

1

50

60

25

1

15000

2

50

70

35

3

32000

3

50

80

45

5

19000

4

60

60

35

5

28000

5

60

70

45

1

6000

6

60

80

25

3

22000

7

70

60

45

3

16000

8

70

70

25

5

30000

9

70

80

35

1

11000

K1

66000

59000

67000

32000

 

K2

56000

68000

71000

70000

K3

57000

52000

41000

77000

k1

22000

19666.67

22333.33

10666.67

k2

18666.67

22666.67

23666.67

23333.33

k3

19000

17333.33

13666.67

25666.67

R

3333.333

5333.333

10000

15000

通过表1我们可以直接看出最佳工艺为A1B2C2D2,计算得知,最佳工艺为A1B2C2D3,经验证,该工艺产s品破乳时离心速率为35000r/min,优于直接看出的工艺。

对其余工艺影响因素进一步进行单因素评价法,我们确定出以下工艺,可将产物性能最优化:

将预定比例的氧化石蜡、26#基础油及其他乳化剂混匀升温至80~90℃得油相,将配方中14%的去离子水控温为55℃,分三批加入以速度为70r/min进行搅拌的油相,待温度降至42℃时,调整去离子水温度为35℃,进行脉冲式搅拌,频率为5min/次,搅拌速度为55r/min,以每批次5%的量将剩余的去离子水加入。每一批间隔时间均为2分钟。

3 结论

1.通过正交实验并应用极差分析法,以及单因素评价实验,确定出分步乳化法在乳化石蜡中的应用工艺。

2.与同类方法相比较,采用分步乳化法进行石蜡乳化的产品具有难破乳,存储时间久,稳定性好的优势。

3.该乳化方法在其他乳液中的应用需进一步实践证明。

参考文献:

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[5] 赵金,陈文艺,曹月坤,等.特种乳化石蜡的制备及应用进展[J]. 化工科技,2012,20(5):60~03.

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