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一种水相回收含硒阴离子型乳化剂的方法及其应用

成果类型:: 实用新型专利

发布时间: 2022-07-02 18:18:48

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:江苏无锡市| 朱建萍 | 2022-10-26 13:15:39

本发明公开了一种水相回收含硒阴离子型乳化剂的方法,所述乳化剂为含硒Bola型阴离子表面活性剂,其能够乳化重油、汽油、柴油、动植物油脂、烷烃等油品,形成稳定的O/W或W/O型乳状液。需要破乳时,通过添加氧化剂,乳状液能够快速破乳,油相中没有乳化剂的残留,油品品质未受到影响,表面活性剂完全进入水相;水相加入还原剂后重新获得表面活性剂,实现表面活性剂和水相的同时回收和循环再利用。本发明的水相回收含硒阴离子型乳化剂的方法,可用于油品乳化输送、两相催化,乳液聚合等领域。

第一方面,本发明提供了一种水相回收含硒阴离子型乳化剂的方法,包括:

(i)向由含硒阴离子型乳化剂形成的乳状液中加入氧化剂,所述乳化剂分子中的硒醚结构被氧化成亲水性的硒亚砜结构,亲水性增加,从而所述乳化剂从油水界面脱离进入水相,乳状液破乳,进而可以回收油相;

(ii)向水相中加入还原剂,使水相中氧化态的乳化剂被还原,乳化剂恢复表面活性,含有乳化剂的水相能够重新乳化油品,从而实现乳化剂和水相的回收和再用;

其中,所述含硒阴离子型乳化剂的结构式为:

R2-R1-Se-R1R2(nX),

式中,R1表示4-18个碳原子的直链或支链、饱和或不饱和、含羰基或不含羰基、含芳香基或不含芳香基的烷基;

近年来,石油及各种成品油已经成为世界各国必不可少的重要资源。目前重油和成品油都需要通过运输来完成,与普通有机溶剂如石油醚、烷烃等油相不同,重油等油品易结蜡、粘度高、流动性差、管输阻力大等问题,其输送方法主要采用以加热法、掺稀法,而加热法通常能耗高,对设备保温要求高。石油以及汽油、柴油等各种成品油属于易燃易爆的高度危险品,如何实现其安全运输是全社会关注的课题。

解决上述问题的方法之一是将油品制成O/W型乳状液。研究表明以双亲性高分子(嵌段共聚物)或纤维素纳米晶作为乳化剂,能够将柴油乳化成稳定的O/W型乳状液。但要想实现乳化运输,仅仅能够乳化是不够的,还需要在到达目的地后使乳状液快速破乳以回收油品。虽然破乳在理论上并不困难,但如何在破乳后确保乳化剂不残留在油品中从而不影响油品的质量,是迄今尚未解决的难题。

另外,在乳液聚合以及两相乳化催化反应中,均需使用表面活性剂或者聚合物,而由于表面活性剂既亲水又亲油,因此表面活性剂的回收使用以及其在产品中的残留一直是科学家需解决的问题。

江南大学是教育部直属、国家“211工程”重点建设高校和“双一流”建设高校。学校具有悠久的办学历史、厚重的文化积淀,源起1902年创建的三江师范学堂,历经国立中央大学、南京大学等发展时期;1958年南京工学院食品工业系整建制东迁无锡独立建校,成立无锡轻工业学院;1962年无锡纺织工学院并入无锡轻工业学院;1995年更名为无锡轻工大学;2001年无锡轻工大学、江南学院、无锡教育学院合并组建江南大学;2003年东华大学无锡校区并入江南大学。

本发明的含硒Bola型阴离子型乳化剂,在较低浓度下能够稳定乳状液(1×10-5-1×10-2mol/L),需要破乳时,使用氧化剂后能够实现快速破乳,表面活性剂主要进入水相,油品品质不受影响,而且水相中通过加入还原剂能够回收利用表面活性剂、没有污染排放等优点,解决了油品乳化运输、乳液聚合、两相催化等领域中表面活性剂回收困难、油相受污染等难题,并为相关应用行业如清洗、新材料合成等领域中的技术难题提供理论依据和解决方案。

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