[发明专利]一种乳化重油的制备方法

说明书

一种乳化重油的制备方法，其特征是以陶瓷膜为乳化介质，通过将陶瓷膜在分散相中润湿降低陶瓷膜的表面能，将乳化剂溶解在水中作为分散相，重油为连续相，在跨膜压差下，分散相被压过陶瓷膜形成微射流，在连续相剪切力的作用下形成油包水型乳化重油；所制备的乳化重油中乳液液滴粒径为1～20μm。该方法具有装备简单、操作方便、膜通量大、乳液尺寸分布窄、分散性好等优点，可大规模应用于重油催化裂化过程的原料预处理中。

技术领域

本发明涉及一种乳化重油的制备方法，具体是涉及一种射流膜乳化重油的方法，主要应用于重油的催化裂化过程的预处理中，属于油品加工领域。

背景技术

随着常规石油资源的日益减少，原油重质化和劣质化程度不断加剧，将重油提炼成汽油、柴油已越来越迫切。但由于在重油催化裂化反应过程中，渣油处于气-液相混合状态，因此它和催化剂颗粒接触前的雾化、蒸发过程对整个反应起着十分重要的作用。

采用乳化原料作为重油催化裂化反应的进料，乳化重油内的小水珠会受热汽化，瞬间把油滴爆开，产生“微爆作用”雾化油滴，增大油滴比表面积，改善进料雾化效果，改变原料油与催化剂的接触效果，使原料在催化剂上的分布更均匀。因此,采用乳化进料后,将大大促进催化裂化反应的进行，提高反应深度、转化率和选择性，改善产品分布。

常见的重油乳化方式主要有：多层滤网式乳化、机械搅拌乳化、电超声波乳化、簧片哨超声乳化、静态乳化器乳化。但传统方法主要存在着装置的复杂性及运行维护费用高等缺点。现有传统机械乳化技术对重油进行乳化，但其制备出的乳液液滴尺寸较大，且分布不均一，易造成乳液的聚并和油水分离，制约了其对反应过程的强化。而且传统的乳化技术的乳化速度慢，且重油黏度大，传统乳化过程能耗巨大，难以工业化。公开号CN 202621042U的专利公开了一种重油的机械乳化装置，其将水和重油分别用泵抽至混合流道进入油切混合器进行乳化。但该方法可能面临乳液容易聚并等问题。

膜乳化技术由于具有低能耗、低剪切力、表面活性剂用量少、乳液颗粒均一等特点，已被用于水包油、油包水、水包油包水和油包水包油乳液制备的研究中。但是为了制备单分散乳液，必须通过降低压力以保证分散相在膜表面形成小液滴，在低剪切力作用下脱离膜表面进入连续相，这就使该过程的膜通量较低，因而导致生产时间过长。公开号CN101683592 A的专利公开了一种膜乳化器及乳液制备的方法，通过该方法可以制备出粒径均匀的乳液，但也可能存在着通量较低等缺陷。而且由于重油黏度大，流动性差，使用普通膜乳化技术快速乳化重油难度较大。

本发明申请人报道了一种采用二级陶瓷膜射流乳化的方法，在射流条件下制备出了单分散的水包油型乳液，有效地解决了传统膜乳化中粒径和通量之间的矛盾(AIChE J，2005，Vol.51，5)。并利用射流膜乳化技术公开了一种多孔陶瓷材料的制备方法(公开号CN1800101A)，通过两级膜射流技术快速地制备出了单分散乳液，最大乳化通量可达420L·m^-2·h^-1。但该方法需采用二次乳化，因此工艺较为复杂，同时，由于采用的亲水性陶瓷膜具有较强的表面能，难以满足油包水型乳液制备的具体需求。

发明内容

为克服上述技术存在的缺点，本发明提供了一种低能耗的一次射流膜乳化技术制备乳化重油的方法，在高压下使乳化剂水溶液以射流的形式快速透过膜孔，大大提高乳化速度，同时可制备出均一的油包水型乳液。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：(1)采用陶瓷膜作为乳化介质，重油为连续相，水为分散相，在较高的跨膜压差下压过膜孔，形成射流，并在连续相剪切力的作用下，形成均匀的油包水乳液；(2)通过提高重油温度，降低黏度，提高膜面剪切力；(3)采用乳化剂溶液浸润陶瓷膜，降低陶瓷膜表面能，因而能采用亲水性陶瓷膜直接制备出油包水型乳液。