[发明专利]多重乳液及其制备方法

说明书

本发明涉及多重乳液及其制备方法，特别涉及可用作运输和燃烧燃料的多重乳液。

在乳液领域，现有技术中很多文献都涉及两相乳液，即油包水型(W/O)乳液和水包油型(O/W)乳液。而多重乳液，即具有多于两相的乳液在现有技术也多有描述，如美国专利5,478,561、5,438,041和4,254,105公开了各领域均涉及的多重乳液，而美国专利5,505,877则涉及与燃料相关的多重乳液。

乳液的具体组成在燃料工业中非常重要，各种特性、添加剂等均能影响乳液的稳定性，并进而影响其作为可运输和可燃烧燃料的应用。此外，乳液中存在的油或烃不同，可能造成乳液中包含各种污染物，而消除这些污染物的添加剂又可能影响乳液的稳定性。

因而，人们仍希望减少昂贵成份如表面活性剂和其它添加剂用量后还可形成稳定的多重乳液。

此外，人们仍希望得到这样的多重乳液，其中可有效且经济地消除通常可能存在于油相中的诸如钒等金属的腐蚀性能，同时还不会破坏乳液的稳定性。

因而，本发明的主要目的是提供一种使用最少量的表面活性剂而形成稳定的多重乳液。

本发明的另一个目的是提供一种稳定的多重乳液，该多重乳液包括用于消除包含于油相中金属的腐蚀性能的添加剂。

本发明的另一个目的是提供一种多重乳液，该多重乳液作为有用且理想的燃料易于进行运输和燃烧。

通过以下的说明，本发明的其它目的和优点将非常明显。

按照本发明，上述目的和优点易于实现。

按照本发明，提供了一种多重乳液，其包含：连续水相；分散于该连续水相中的油滴相；分散于油滴相中的内水滴相；和悬浮于内水滴相中的水不溶性化合物。

按照本发明，提供了一种用于制备本发明多重乳液的方法，该方法包括下述步骤：提供一种水不溶性化合物在水中的悬浮液；提供一种油相；形成悬浮于油相中的油包水乳液；提供一种水相；和在表面活性剂存在下形成油包水乳液在水相中的乳液。

下面结合附图详细描述本发明的优选实施例，其中：

图1为本发明的多重乳液的示意图；

图2为本发明多重乳液制备方法的示意图。

本发明涉及多重乳液，特别是水包沥青包水乳液，它可用作可运输和可燃烧的燃料，本发明还涉及其制备方法。

参看图1，提供了本发明多重乳液体系的图示说明。如图所示，乳液体系10包括连续水相12，分散于连续水相12中的油或烃相，在图1中示出了单个油滴14，分散于油滴14中的内水滴相，水滴16。按照本发明，水滴16为由颗粒18表示的水不溶性化合物的悬浮液或浆液，颗粒18将在下面进行讨论，其可经济地掺入本发明的多重乳液中，并且有利于消除燃烧时通常在乳液油相中存在的其它物质的副作用，同时不会对乳液的稳定性有不良影响。

烃均可形成乳液，如本发明的乳液，从而增强运输性能和可泵性，而便于使用粘性烃作为可燃烧燃料。但是，在制备这种乳液时，通常需加入表面活性剂以稳定乳液并防止其迅速老化。进而，粘性烃包含大量的不同成份，如金属，特别是钒，它会在燃料燃烧时腐蚀或引起其它复杂问题。按照本发明，提供了图1所示的多重乳液和图2所示的这种多重乳液的制备方法，其优点在于，在制备乳液时所需的表面活性剂的用量降低，并且可以经济的方法减少金属如钒的不利影响，同时不会影响乳液的稳定性。

本发明多重乳液的油滴相可为所要求的任何油或烃相。但是，粘性烃特别适用于利用本发明的优点。优选的粘性烃包括原油或沥青，它们在122°F时的粘度均大于或等于100cp，其API比重为16或更小，其特点还在于金属含量高，通常至少1000ppm(wt)，硫含量高，沥青质含量高，通常倾点也较高。适用于本发明的粘性烃的具体实例为Cerro Negro沥青。这种沥青包含大量的钒化合物，其含量大于或等于700ppm(wt)，在作为燃料燃烧时，通常这种钒化合物会造成腐蚀问题并且会形成金属矿渣。这种类型的沥青被掺入由Bitor，S.A.出售商标为Orimulsion^的沥青中。在这种两相乳液中，加入硝酸镁(一种水溶性化合物)以消除钒化合物的不利影响。但是，硝酸镁被发现可促进天然存在于沥青中细菌等的生长，这又会造成乳液不稳定。

按照本发明，可在多重乳液中包含一种水不溶性化合物，优选不溶性镁或钙化合物如镁、钙或两者的碳酸盐、氢氧化物、氧化物或磷酸盐，从而消除钒的不利影响，同时也不会刺激细菌的生长，而导致乳液不稳定。

由于镁或钙的氧化物可有效地消解钒的作用并且其来源丰富，因此，特别优选镁或钙的氧化物作为不溶性成份加入本发明的多重乳液中。