重油乳化技术及其应用

N-十二烷基二甲 胺，用于聚合反 应
对辛基苯酚聚 氧乙烯醚
HLB值(Hydrophile-Lipophile Balance Number)
衡量乳化剂亲水或亲油能力大小的值。
HLB值
HLB值低表示乳 化剂的亲油性强， 易形成油包水 （W/O）型体系。
HLB值高则表示 亲水性强，易形 成水包油(O/W） 型体系。
乳化剂
能使互不相溶的液体形成稳定乳状液的 有机化合物，具有表面活性，能降低液体 间的界面张力，使互不相溶的液体易于乳 化。
乳化剂分类
乳化剂分子中有亲水和亲油两个部分，根据它 们的亲水部分的特性，可分以下几类：
阴离子型乳化剂
阳离子型乳化剂
非离子型乳化剂
肥皂、硬脂酸 钠盐、十二烷 基硫酸钠盐和 十二烷基苯磺 酸钙盐等
一般选用非离子型，因为离子型表面活性剂中 携带的金属离子或胺根离子会污染裂化催化剂。
乳化剂
① Span 40 （山梨醇酐十六酸酯 ） ② Span 60 （山梨醇酐硬脂酸酯 ） ③ 造纸废液 ④ 复合乳化剂
乳化重油FCC研究现状
重油乳化技术还不完善，乳化油的稳定性
⑴
尚未真正解决，且缺少高效乳化剂。
除了价格以外，重油乳化节能燃烧对乳化剂没有特殊要 求，因此其所用的乳化剂范围极其广泛。 包括以下几类: (1) 强碱类或碱式盐等； (2) 强酸类或酸式盐等； (3) 利用现有的化工产品，如一些具有乳化、悬浮、分散 作用的商品制剂，直接勾兑于乳化油中。
重油乳化在催化裂化方面的应用
在重油催化裂化反应过程中，重油处于气-液混 和相状态，在和催化剂颗粒接触时只能部分汽化， 其气相部分和催化剂的作用是常规的气-固相反应； 液相部分，即使在高温下，也只能润湿催化剂颗 粒，通过毛细管作用吸入到催化剂颗粒内部的微 孔中去，直到大部分成为焦炭为止。
“微爆”理论
乳化燃烧技术以“微爆”理论为基础，该技术是在重油中加入乳 化剂，将水以很小的液滴分散于重油中，形成油包水型(W/ O) 乳状 液。
用高压泵将乳化重油经一次雾化以雾状喷入燃烧炉时，表面的油一 旦燃烧，油内的水珠即被加热汽化，体积急剧膨胀，瞬间把油滴爆开 (二次雾化) ，产生“微爆效应”。
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HLB值范围及其应用
HLB值范围 1~3 3~6 7~9 8~18
13~15 15~18
应用 消泡剂 W/O型乳化剂 润湿剂 O/W型乳化剂 洗涤剂 增溶剂
重油乳化技术的应用
⒈ 在节能燃烧方面的应用 ⒉ 在催化裂化方面的应用
重油乳化在节能燃烧方面的应用
应用背景
重油在工业炉、窑炉、船用锅炉等热能动力设 备上使用广泛，但因其含有大量的胶质、沥青质， 在与氧充分接触前受热裂解而生成炭黑。当空气 不足或混合不好时，炭黑来不及燃烧而引起冒黑 烟，妨碍设备正常运行，造成能量损失和大气污 染。
⑵
1. 重油乳化量的多少对雾化蒸汽量及其它 工艺操作条件的影响还有待考察。
⑶
1. 缺少高效大处理量的工业化乳化设备。 乳化器的处理量小，操作条件苛刻，寿命
短。
参考文献
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重油乳化技术及其应用
报告人：包喜荣 2008年1知识
2
重油乳化技术的应用
乳化的基本知识
乳状液
一种液体分散于另一种与之不相混溶的液 体中形成的多相分散体系。
常见的乳状液类型
1
水包油型 （ O/W）： 分散相为油， 分散介质为水， 如牛奶。
2
油包水型 （W/O）：分散 相为水，分散介 质为油，如油田 生产出来的原油。
二次雾化使油滴碎裂成更细小的雾状油滴，此时油滴比表面积大， 可与空气中的氧充分接触燃烧，缩短燃烧时间，使重油燃烧充分，提 高了热效率，消除了黑烟，达到节油的目的。
二次雾化细小的水滴可以抑制重油中的硫和空气中的N2的氧化反应， 降低了排烟中的SO2和氮氧化物，减少环境污染。
乳化剂的选择
重油乳化选择油包水型乳化剂，HLB值应在4. 3～7. 5 ， 最好在5. 0～6. 5。
利用爆破雾化机理，采用 乳化原料作为重油催化裂化 进料，使乳化原料经雾化喷 嘴进入提升管反应器后的雾 化油滴(第一次雾化) 与高温 催化剂接触并立即发生爆破 雾化(第二次雾化) ，将大油 滴击成许多微小油滴，改善 进料雾化效果，减少了焦炭 产率，提高反应深度，改善 产品分布。
乳化剂的选择
与节能燃烧技术不同，重油催化裂化是 一个有催化剂反应过程，重油催化裂化乳化进料 除了考虑重油乳状液的稳定性和经济效益以外， 还要求所选乳化剂对催化裂化反应没有不良影响。
35（3）：209-210 [7]赵德智，曹祖宾，邓威.“微爆”理论在重油催化裂化进料雾化中的应用[J].炼油设计，
2001，31（11）：19-21