Способ получения растворимых маселили эМульСОлОВ Советский патент 1981 года по МПК B01F17/00 

Изобретение относится к способам приготовления эмульсий, а именно ра створимых масел или эмульсолов, и может быть использовано в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, пищевой, косметической и др. отраслях промьшш енности. Известен способ получения эмульсий с одновременным проведением хиг мической реакции на границе раздела ханическом перемешивании масляного раствора соответствующей жирной кислоты с водным раствором щелочи 1. Недостатком способа является боль шая энергоемкость процесса,.использование большого количества щелочи, зависимость процесса, зaвиc} мocть , способа от физико-химических свойств углеводородной фазы (для получения эмульсий бензин-вода, керосинвода способ неосуществим). Н;аиболее близким по технической, сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ получения растворимых масел или эмуль солов, включающий механическое пере мешивание углеводородной фазы с водой, при э-том в углеводородную фазу вводят от 10 до. 40% сильно поверхностно-активных кислых натриевых . Недостатком этого способа является его зависимость от физико-химических СВОЙСТВ углеводородной фазы, большая энергоемкость процесса, использование количестг-а (до 40%) поверхностно-активного вещества и его дороговизна. Цель изобретения - получение устойчивых, раствориюдх в воде систем, не зависящих от физико-химических свойств углеводородной фазы, и удешевление, процесса за счет уменьшения его энергоемкости и снижения затрат ПАВ. Указанная цель достигается тем, что углеводородную фазу, поверхностно-активные вещества, например растворимые соли кремниевой кислоты и воду, подвергают механическому перемешиванию в течение 3-5 мин, после чего добавляют канифоль и полученную смесь перемешивают до образования гелеобразно-структуриеованной системы, при этом компоненты используют в следующем соотношении,-вес.%. Углеводородная фаза 70-90 Поверхностно-активные веществаОi1-0 5 Канифоль0,1-0,5 Вода Остальное Отличительными признаками предложенного способа является то, что механическое перемешивание исходных компонентов ведут в течение 3-5 мин, после чего добавляют канифоль и полученную смесь перемешивают до образования гелеобразно-структурированно системы, при этом исходные компонент используют в вышеуказанном соотношении. Другое отличие заключается в том, что -В качестве поверхностно-активных берут растворимые соли кремниевой кислоты. По предложенному способу механическое перемешивание на первой стади углеводородной фазы ПАВ и воды обеспечивает увеличение поверхности раздела масла в воде и способствует на второй стадщи перемешивания интенсификации скорости взаимодействия канифоли со смесью. Добавление канифоли в полученную массу в присутствии соли кремниевой кислоты в качестве -ПАВ обеспечивает средство между углеводородной фазой и , посредством достигается воз можность использования прилагаемой извне механической энергии в качестве основного источника энергии, способствую1цей проявлению механико-химического и каталитического эффектов связанных с нарушением молекулярных структур взаимодействующих фаз, и, как следствие, проявлению различного рода физико-химических взаимодействи которые обеспечивают, независимо от физико-химических свойств углеводородной фазы, получение устойчивых, гелеобразно-структурированных,раство римых в воде систем. Исходные компоненты в предложенном способе легкодоступны и недороги и выпускаются отечественной промышленностью в достаточных количествах. Соль кремниевой кислоты NajSfO производится в виде кусков и порошка (трудно- и Легкорастворимым)и в виде жидкости разной крепости {36-40 Б-ор динарное, 50-58° и 70°Б-двойное). Канифоль - продукт перегонки живицы или серы-смолы, добываемой путем искусственного поранения коры хвойных деревьев. При перегонке живицы с паром употребляется скипидар, а твердый остаток после очистки является канифолью. |. В качестве углеводородной фазы используют нефти, отобранные из различных месторождений, а также нефтепродукты (бензин, керосин, масла АС-8, АС-10 и др). Пример. Цилиндр эмульсификатора заполняют смесью, состоящей из углеводородной фазы, соли кремниевой кислоты и воды, и в течение 3-5 мин проводят процесс смешивания. По истечении указанного времени процесс смешивания останавливают и в смесь добавляют канифоль, после чего процесс смешивания возобновляют до получения гелеобразно-структурированиой системы. Весь процесс осуществляется за 10-15 мин. Для определениявыбора граничных и средних значений исходных компонентов готовят три смеси, содержащие каждая углеводородную фазу (бензин или масло АС-8)- 70 вес.% и отличающиеся друг от друга содержанием соли кремниевой кислоты (жидкое стекло) , соответственно вес.%; 0,1; 0,3; 0,5, остальное вода, соответственно до, вес.% 99,9; 99,7; 99,5. Смесь подвергают перемешиванию в течение 3-5 мин, затем в каждую смесь добавляют канифоль, соответственно, вес.%1 0,1; 0,3; 0,5т.е. соответственно . %. 100, и процесс смешивания возобновляют до получения гелеобразно-структурированной системы. Готовят три смеси, содержащие каждая углеводородную фазу (бензин или масло АС-8)- ВО вес.%, отличаю даеся друг от друга содержанием соли кремниевой кислоты (жидкое стекло), соответственно, вес,%: 0,1; 0,3; 0,5, остальное вода, соответственно до, вес.%: 99,9; 99,7; 99,5. Смесь подвергают перемешиванию в течение 35 мин, затем в каждую смесь добавляют канифоль,соответственно/ вес.%;0,1; 0,3; 0,5 (т.е. соответственно до, вес.%: 100) и процесс смешивания во- , зобновляют до получения гелеобразноструктурированной системы. Готовят три смеси, содержащие каждая углеводородную фазу (бензин или масло АС-8)- 90 вес.%, отличающиеся друг от друга содержанием соли кремниевой кислоты (жидкое стекло), соответственно, вес.%: 0,1; 0,3; 0,5, остальное вода, соответственно, до вес.%: 99,9; 99,7; 99,5. Смесь под-вергают перемешиванию в течение 35 мин, затем в каждую смесь добавляют канифоль, соответственно, вес.%: 0,1; 0,3; 0,5 (т.е. соответственно до,уВес.%: 100), и процесс смешивания возобновляют до получения гелеобразно-структурированной системы. Кроме того, исследуют смеси, отличающиеся щ)уг от друга содержанием канифоли и воды при прочих равных условиях. Для этого готовят три смеси, содержащие каждая углеводородную фазу (бензин или масло АС-8)- 70 вёс.% и соль кремниевой кислоты (жидкое стекло)- 0,3 вес.%, отличающиеся друг от друга содержанием воды, соответственно,вес.%: 29,2; 29,4; 29,6. Смесь подвергают перемешиванию в течение 3-5 мин , затем в каждую смесь Добавляют канифоль, соответственно, : вес,%: .0,5; 0,з; 0,1 ( т.е. соотве тственно до, вес.%: 100), и процесс перемешивания возобновляют до получения гелеобразно-структурированной .системы.

Готовят три смеси, содержащие каждая углеводородную фазу (бензин или масло АС-8)- 80 вес.% и соль кремниевой кислоты (жидкое стекло)0,3 вес.%, отличающиеся друг от друга содержанием воды, соответственно вес.%: 19,2; 19,4; 19,6. Смесь подвергают перемешиванию в течение 35 мин,затем в каждую смесь добавля-. Тот канифоль, соответственно, вес.%: 0,5; 0,3; 0,1 (т.е. соответственно до, вес.%: 100), и процесс перемешивания возобновляют до получения гелеобразно-структурированной систеГотовят три смеси, содержащие каждая углеводородную фазу (бензин или масло АС-8)- 90 вес.% и соль ,5 ремниевой кислоты (жидкое стекло) 0,3 вес.%, отличающиеся друг от дру;га содержанием воды, соответственно, вес.%:. 9,2; 9,4; 9,6. Смесь подвергают перемешиванию в течение 3-5 мин, затем в каждую смесь добавляют канифоль, соответственно, вес.%: 0,5; 0,3; 0,1(т.е. соответственно до,вес.%: 100), и процесс перемешивания возобновляют до получения гелеобразно-структурнрованной системы.

В таблице приведены данные по физико-химическому состоянию Получен5ных систем в зависимости от условий получения продукта

18

90

0,5

9,4

18

90

0,3

9,4

18

90

9,8

0,1

80

19 3

0,5

80 19,4 4

0,3 19,8 5

80

0,1

18

70

29

0,5

0,5

10

СтуднеобЭмульсия + разный свободколлоидный бензин

муль0,3

10

Студнеобра зный ия + вободколлоидный бензин

Эмуль0,1

10

Слабо высия + раженная вободструктуриный бенрованнаязин система + + свободкь Л бензин

0,5

Неустой10

Студнеобразныйивая мульсия коллоид

0,3

10

еустойСтуднеобразныйивая мульсия коллоид

0,1

10

Слабо выЭмульк. сия + раженная свободструктуриный бен- рованная система +

ЗИН свободный бензин

0,5

10

Гелеобразеустойно-струкиваямульсия турированный коллоид

Продолжение таблицы

Снижение содержания соли кремни вой кислоты и канифоли, меныае 0,1 вес.% отрицательно влияет на процесс, так как становится невозможным осуществление процесса до конца, ибо около 20% исходной углеводородной фазы не вступает во взаимодействие и о.тается свободной,в 80% остальной массы Приобретает высокие структурномеханические свойства, что делает затруднительным дальнейшее перемешивание системы.

Уменьшение содержания воды меньше 9,8 вес.% резко усложняет процесс смешивания, а увеличение больше . 30 вес.% приводит к исчезновению структурно-механических свойств получаемых эмульсий,

Предлагаёьшй способ экономически целесообразен, так как кроме отсутствия ограничений в выборе углеводородной фазы и уменьшения энергоемкости процесса, он обеспечивает резкое сокращение использования поверхностно-активного BeiqecTBa. Экономический эффект от реализации предложенного способа, только за счет снижения потребления ПАВ в расчете на 1000 тонн готовой продукции составит 236 тыс.руб/год.

Формула изобретения Способ получения растворимых масел или .эмульсолов, включающий механическое перемешивание углеводородной фазы, поверхностно-активных е веществ и воды/ отличающийся тем, что, с целью получения устойчивых, растворимых в воде систем и 1удешевления процесса за счет уменьшения энергоемкости процесса и сниQ жения затрат поверхностно-активных BeiqecTB, механическое перемешивание исходных компонентов ведут в течение 3-5 мин , после чего добавляют канифоль и полученную смесь перемешивают до образования гелёовразно-струк5 турированной системы, при этом компоненты используют в следующем соотношении, вес.%:

Углеводородная фаза 70-90 Поверхностно-актив0 ные вещества 0,1-0,5 Канифоль . 0.1-0,5 ВодаОстальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 5 1. Захарченко В«Н. Коллоидная химия, М., Высшая школа ,1974,

2. Клейтон В. Эмульсии, их теория И технические применения, М., Иностранная литература , 1950, с. 33-34 (прототип).