[发明专利]一种多通道油包水型乳化膜及其制备方法

说明书

本发明提供一种多通道油包水型乳化膜，主要以粉煤灰和碳化硅粉体为主料进行混合，加入造孔剂、黏合剂、润滑剂、烧结助剂、分散剂和溶剂，经过研磨制备成粒子分散均匀和流延性好的泥料，经捏合练泥一体机练泥处理后利用真空挤出机加工成为多通道管式膜湿胚体，干燥后高温烧结制备得到多孔管式载体。将疏水改性剂灌注到多孔管式载体的内部以获得涂覆的多孔管式载体，然后干燥烧制涂覆的多孔载体，最终制备得到多通道油包水型乳化膜。该乳化膜烧结温度低，拥有大孔通道和多个小孔通道，稳定性高、通道阻力小，具有机械强度高、孔隙率大、耐酸碱、耐高温、抗氧化、高耐腐蚀性且表面光滑的特点，适合制备油包水型油包水乳液的介质。

技术领域

本发明涉及重油深加工用乳化膜技术领域，特别涉及一种多通道油包水型乳化膜，以及该油包水型乳化膜的制备方法。

背景技术

重油深加工过程中，由于重油中重质组分多、粘度密度大，重油在催化反应前汽化和雾化会变得困难，而重油的汽化和雾化对反应起着重要的作用。国内外一般采用重油掺水乳化技术，由于水与重油的表面张力很大，水在重油中不能稳定分散且易凝聚，一般加入非离子型表面活性剂作为乳化剂，通过降低表面张力，最终制备出稳定的油包水型乳化液。常见的重油破乳方法是超声、微波、电场和化学剂乳化等，但是每种方法都有其固有的缺点，例如效率低，原料成本高，能耗高以及操作复杂。

膜乳化法是近年出现的一种新型乳化技术，最早研究可以追溯到1988年，Nakashima等制备出硅砂多孔玻璃膜并用来乳化，它是通过无机膜介质将分散相在外压作用下穿过膜孔而在膜表面形成液滴；连续相在磁力搅拌的作用下产生剪切力对膜面的分散相液滴形成冲刷作用，液滴的尺寸超过临界大小时就从膜表面剥离进而形成乳化液。乳化液的液滴尺寸在给定的操作条件下与膜孔尺寸线性相关，膜的类型和几何形状的差异都能造成乳滴尺寸的变化。采用膜乳化法制备微纳米级均质稳定的乳化重油，实现其在提升管反应器中雾化“微爆”效应，大幅度降低进料油滴的粒径，改善催化进料的雾化效果，提高重油的催化裂化效率，提高产品收率，降低生焦率。油包水型乳化液比水包油型乳化液更难制备，这是分散水相液滴很难在连续油相中稳定，乳化剂分子在油相中的扩散比在水相中的扩散慢。因此，在油相中重新形成稳定水滴的速度慢，聚并现象不可避免。

通常膜孔不应被分散相浸润，这就意味着亲水性膜适合制备水包油乳液，疏水性膜适合制备油包水乳液。膜的孔隙率也很重要，因为它决定了相邻孔间的距离，距离增加，孔隙率下降。在高孔隙率下孔间越接近，在膜表面乳滴分离前其聚并的可能性越大。另一方面，若孔隙率太低，则分散相通量很小，影响乳化产品的产量。因此，本发明提供一种多通道油包水型乳化膜，以及该油包水型乳化膜的制备方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种多通道油包水型乳化膜，该油包水型乳化膜主要以粉煤灰和碳化硅粉体为主料，再加入造孔剂、黏合剂、润滑剂、烧结助剂、分散剂和溶剂混合均匀，经捏合练泥一体机真空挤出成为多通道管式膜湿胚体，并把疏水改性剂灌注到多通道管式膜湿胚体的内部以获得涂覆的多孔管式载体，最后烧制该多孔管式载体以获得油包水型乳化膜；从而弥补油包水型乳化膜品种匮乏、使用过程存在膜污染、油包水型乳化液不稳定等不足。

为了实现上述目的，本发明提供一种多通道油包水型乳化膜，所述油包水型乳化膜主要用料为粉煤灰和碳化硅粉体，由以下质量百分比的原料组成：粉煤灰30～60wt％，碳化硅粉体10～50wt％，造孔剂5～10wt％，黏合剂0.5～5wt％，润滑剂0.1～2wt％，烧结助剂5～10wt％，分散剂0.5～3wt％，余量为溶剂。

进一步地，所述油包水型乳化膜还包括涂覆在乳化膜表面的疏水改性剂，所述疏水改性剂按体积百分数为：将10％～20％的有机聚合物溶解于50％～80％的正庚烷溶液中，加入3％～10％的正硅酸乙酯和0.5％～2％的二月桂酸二丁基锡，室温搅拌均匀制成所述疏水改性剂。

所述粉煤灰主要成分为二氧化硅和三氧化二铝，所述二氧化硅和三氧化二铝总含量大于70％；所述粉煤灰平均粒径为0.5～5微米。