AT379611B

AT379611B - Schweroelmischung und verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: AT379611B
Application number: AT553581A
Authority: AT
Inventors: Kong Hsu
Original assignee: Kong Hsu
Priority date: 1981-12-23
Filing date: 1981-12-23
Publication date: 1986-02-10
Also published as: ATA553581A

Description

EMI1.1

und0, 002 bis 0,004 Gew.-Teile, insbesondere 0,003 Gew.-Teile, Kohlenteer, Teerpech od. dgl.

(5), sowie weiters gegebenenfalls
0, 00005 bis 0, 0005 Gew.-Teile Aluminiumpulver (4), wobei für den Winterbetrieb gegebenen- falls die Komponente Wasser (9) zu
2 bis 20 Gew.-% durch Äthylenglycol (6) ersetzt ist, aufweist.

Für Brennstoffzwecke weist die erfindungsgemässe Schwerölmischung vorzugsweise die folgenden Zusammensetzungen I auf :
A) 9 bis 11 t, insbesondere 10 t, Schweröl (8), 1, 5 bis 2, 5 t, insbesondere 2 t, Wasser (9),
1 bis 2 kg Dieselöl (1) ; 2, 5 bis 3, 5 kg, insbesondere 3 kg, 2 gew.-% ige wässerige Lösung von Polyvinylalkohol (2), in der 0, 01 Gew.-%
Nonylphenylpolyäthylenglycoläther (7) gelöst sind, 0, 4 bis 0, 8 kg einer 10 gew.-% igen, wässerigen KC l Og-Lösung (3), 2, 5 bis 3, 5 kg, insbesondere 3 kg, Kohlenteer (5),
B) 9 bis 11 t, insbesondere 10 t, Schweröl (8), 2, 5 bis 3, 5 t, insbesondere 3 t, Wasser (9),
10 bis 15 kg, insbesondere 13 kg, Dieselöl (1),

2, 5 bis 3, 5 kg, insbesondere 3 kg, 2 gew.-% ige wässerige Lösung von Polyvinylalkohol (2), in der 0, 01 Gew.-%
Nonylphenylpolyäthylenglycoläther (7) gelöst sind, 0, 8 bis 1, 2 kg einer 10 gew.-%igen, wässerigen KClO3-Lösung (3), 2, 5 bis 3, 5 kg, insbesondere 3 kg, Kohlenteer (5),
C) 6, 5 bis 7, 5 t, insbesondere 7 t, Schweröl (8), 2, 5 bis 3, 5 t, insbesondere 3 t, Wasser (9),
10 bis 13 kg, insbesondere 13 kg, Dieselöl (1), 2, 5 bis 3, 5 kg, insbesondere 3 kg, 2 gew.-% ige wässerige Lösung von Polyvinylalkohol (2), in der 0, 01 Gew.-%
Nonylphenylpolyäthylenglycoläther (7) gelöst sind, 0, 8 bis 1,

2 kg einer 10 gew.-% igen wässerigen KClOa-Lösung (3), 2, 5 bis 3, 5 kg, insbesondere 3 kg, Kohlenteer (5) ;
D) 7, 5 bis 8, 5 t, insbesondere 7 t, Schweröl (8), 1, 8 bis 2, 2 t, insbesondere 2 t, Wasser (9),
10 bis 12 kg, insbesondere 11 kg, Dieselöl (1), 2, 5 bis 3, 5 kg, insbesondere 3 kg, 2 gew.-% ige wässerige Lösung von Polyvinylalkohol (2), in der 0, 01 Gew.-%
Nonylphenylpolyäthylenglycoläther (7) gelöst sind, 0, 4 bis 0, 6 kg einer 10 gew.-% igen wässerigen KClO3-Lösung (3), 2, 5 bis 3, 5 kg, insbesondere 3 kg, Kohlenteer (5),

E) 9, 5 bis 10, 5 t, insbesondere 10 t, Schweröl (8), 3, 5 bis 4, 5 t, insbesondere 4 t, Wasser (9),

18 bis 22 kg, insbesondere 20 kg, Dieselöl (1), 2, 5 bis 3, 5 kg, insbesondere 3 kg, 2 gew.-% ige wässerige Lösung von Polyvinylalkohol (2), in der 0, 01 Gew.-%
Nonylphenylpolyäthylenglycoläther (7) gelöst sind, 1, 4 bis 2 kg, insbesondere 1, 6 kg, einer 10 gew.-%igen wässe- rigen KClOa-Lösung (3), 2, 5 bis 3, 5 kg, insbesondere 3 kg, Kohlenteer (5), 0, 2 bis 0, 5 kg, insbesondere 0, 45 kg, Aluminiumpulver (4).

Für Treibstoffzwecke ist die Zusammensetzung 11 wie folgt bevorzugt :
EMI3.1
0, 5 bis 1, 5, insbesondere 1, Gew.-Teile Dieselöl (1).

Weiterhin ist bevorzugt, dass Anteile des in den Mischungen enthaltenen Wassers (9) für den
Winterbetrieb, u. zw. für den Betrieb bei 0 bis -10C etwa 2 bis 5 Gew.-% des Wassers, für den
Betrieb bei-10 bis-20 C etwa 5 bis 10 Gew.-% des Wassers und für den Betrieb bei unter-20 C etwa 10 bis 15 Gew.-% des Wassers durch gleiche Gew.-%-Mengen Äthylenglycol (6) ersetzt sind.

Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemässen Schmierölmischungen ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass in einem Gefäss, vorzugsweise bei 90 bis 100 C, Polyvinylalkohol (PVA) (2) Pulver in Wasser (9) gelöst wird, und der erhaltenen Lösung die vorgesehene, geringe Menge Nonylphenylpolyäthylenglycoläther (7) zugefügt wird, dass die so erhaltene PVA-Lösung nach Ver-
EMI3.2
gegeben werden, wobei bevorzugt ist, dass für die Herstellung einer wintertauglichen Schweröl-Mischung die gewünschte Menge Äthylenglycol (6) der gewünschten Menge der Substitutions-Komponente Wasser (9) vor deren Einmischung in das Schweröl (8) zugesetzt wird.

Die AT-PS Nr. 331377 betrifft die Herabsetzung des Stockpunktes und die Verbesserung der Fliesseigenschaften von Rohölen, die hohen Paraffinwachsanteil und hohen Stockpunkt bei niedrigem Schwefelgehalt aufweisen, und die zum problemlosen Transport üblicherweise entweder heiss gehalten oder entparaffiniert werden müssen. Nach der AT-PS werden diesem Rohöl statt dessen kleine Mengen hochasphaltenhaltiger Erdölrückstände sowie ein öllösliches Copolymerisat von Äthylen mit einem Vinylester einer gesättigten aliphatischen Monocarbonsäure zugegeben.

Die DE-OS 1644886 betrifft einen emulgierten flüssigen Kohlenwasserstoff, der so hochviskos ist, dass er durch Schwerkraft nicht fliesst, also z. B. aus einem lecken Tank nicht auslaufen kann.

Darin liegt der emulgierte Kohlenwasserstoff als diskontinuierliche (dispergierte) Phase vor und macht 75 bis 99 Gew.-% der Zusammensetzung aus ; die kontinuierliche Phase ist eine stark polare organische Flüssigkeit einer Dielektrizitätskonstante von grösser als 25 und einem Löslichkeitswert von grösser als 10. Die Mischungen können unter anderem Äthylphenyl-polyäthylenglycol-äther als Emulgatoren enthalten ; Wasser ist nicht vorgesehen und darf - wenn überhaupt vorhanden- 0, 3 Gew.-% in der Mischung nicht überschreiten.

Die DE-AS 2648741 betrifft eine Zusatzmischung für hochsiedende Erdölbrennstoffe, die aus Verbindungen von Silizium und/oder Calzium und/oder Mangan und/oder Eisen und/oder Magnesium im Gemisch mit bei der Verbrennung von Ölschiefer entstandenen, die dabei gebildete Flugasche enthaltenden Teer besteht.

Die AT-PS Nr. 1271872 betrifft die Herstellung von Erdöl-Wasser-Emulsionen, wobei in einer ersten Verfahrensstufe aus Erdöl, Wasser und einem Emulgator - der auch ein nichtionischer Emulgator sein kann-eine bestimmte Öl-in-Wasser Emulsion gebildet wird, die niedrigere Viskosität als das Erdöl aufweist, und wobei anschliessend die Öl-in-Wasser Emulsion unter Verringerung der Grösse der Öltröpfchen auf jeweils unter 10 11 in eine dann sofort verbrannte Wasser-in-Öl Emulsion umgewandelt wird. Ein Zusatz von weiteren Bestandteilen ist nicht vorgesehen.

Die DE-AS 1217696 betrifft Treib- bzw. Brennstoffe mit hoher Verbrennungswärme, die ein flüssiges Gemisch aus Kohlenwasserstoffen mit 20 bis 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mischung, einer zerreibbaren Magnesiumlegierung oder intermetallischen Verbindung geringer Verformbarkeit des Magnesiums mit Calzium, Aluminium, Silizium oder Bor ist. In der Mischung kann ein Dispersionsmittel gelöst sein ; der Einsatz von Wasser ist nicht vorgesehen.

Die CH-PS Nr. 479327 betrifft als Heizöladditiv geeignete Wasser-in-Öl Dispersionen, die hydratisiertes Aluminiumoxyd oder Zinkoxyd, Erdölsulfonate in bestimmter Molekulargewichtsverteilung, Wasser und ein Kohlenwasserstofföl enthalten und die Heizölen zur Lösung von Korrosionsoder Verschlackungsproblemen in geringen Mengen, günstig nicht über 3 Gew.-% beigegeben werden.

Die FR-PS Nr. 2. 470. 153 betrifft Dieselkraftstoffe auf der Basis von Gasöl oder leichtem Heizöl, Alkoholen (nämlich Methanol und/oder Äthanol), Wasser und einem Emulgatorgemisch, wobei auch nichtionische Emulgatoren genannt sind. Dabei liegt eine Emulsion der wässerigen Alkoholphase im Öl vor.

Die FR-AS 2. 343. 039 betrifft eine Dispersion von feinteiliger Kohle in Gasöl oder einem Schwer-
EMI4.1

Die FR-PS Nr. 1. 543. 806 betrifft eine thixotrope Öl-in-Wasser Emulsion, die im Ruhezustand ein festes Gel darstellt, und wobei die Emulsion eine geringe Menge Wasser enthalten kann. Als
Emulgatoren werden oxyalkylierte Substanzen angegeben ; als Öle kommen z. B. Petroleum oder Mineralöle in Betracht. Das Problem des teilweisen Ersatzes von Schweröl in Brenn- oder Kraftstoffen ist nicht angesprochen.

In den Mischungen kann gewünschtenfalls die Komponente (Stein-) Kohlen-Teer,-Pech od. dgl. weggelassen sein, sie dient vornehmlich zur tiefschwarzen Einfärbung der Schwerölmischung.

Die erfindungsgemässen Mischungen werden beispielsweise so hergestellt :
In einem Gefäss werden Polyvinylalkohol-Pulver (2) und Wasser (9), vorzugsweise 200 g PVA in 10 kg Wasser, bei Temperaturen von 90 bis 110 C, insbesondere von 100 C, gelöst und dieser PVA-Lösung wird Nonylphenylpolyäthylenglycoläther, vorzugsweise etwa 1 ml/10 kg Wasser, zugegeben. Diese Mischung wird im folgenden als"PVA-Lösung", sie ist z. B. 2% ig, bezeichnet.

In einem andern, grösseren Kessel werden unter Rühren bei 30 bis 50 C Schweröl (8) und Kohlenteer (1) od. dgl. etwa 5 min lang miteinander gemischt.

Danach erfolgt dort bei dieser Temperatur die Zugabe der Substitutionskomponente Wasser (9), in der die oben angeführte "PVA-Lösung" gelöst ist. Das erhaltene Gemisch wird langsam etwa 10 bis 15 min lang unter Rühren homogen gemischt.

Danach werden innerhalb von etwa 1 bis 5 min, insbesondere 2 min, Dieselöl (6), die wässerige, vorzugsweise 10%ige, Kaliumchloratlösung (4) und gegebenenfalls das etwa 1 : 1 mit Schweröl gemischte bzw. angerührte Aluminiumpulver (5) zugesetzt, und das ganze wird gegebenenfalls nachgerührt.

Beim Mischen haben sich Rührgeschwindigkeiten von etwa 500 bis 1200 min - 1 als günstig erwiesen.

Es werden äusserst stabile Schweröl-Mischungen erhalten, die auch nach längerem Lagern und beim Fördern keinerlei Entmischungstendenzen zeigen.

Besonders überraschend ist, dass beim praktischen Einsatz der tatsächlich erreichte Heizwert der erfindungsgemässen Schweröl-Mischungen mit jenem von Schweröl gleich oder gegebenenfalls etwas besser ist, dass also bei Verfeuerung in mit üblichen Schweröl-Brennern ausgestatteten Anlagen die gleiche Energieausbeute erbracht wird, wie im wesentlichen bei gleich grossen Mengen herkömmlichen Schweröl.

Dies gilt auch bei Verwendung in Verbrennungskraftmaschinen. So erbrachte z. B. die Zusammensetzung II als Treibstoff in schweren Schiffsmaschinen die gleiche Leistung wie bisher verwendetes Schweröl.

Dies dürfte unter anderem auf die Tatsache zurückzuführen sein, dass die Verbrennung der erfindungsgemässen Mischungen praktisch ohne Russ- oder Teerentwicklung, die sonst wesentlich für Energieverluste verantwortlich ist, also eine sehr vollständige Verbrennung, stattfindet.

Auch ist infolge der teilweisen Substitution des flüssigen Brennstoffes durch Wasser der Ge-
EMI5.1
gemässen Schweröl-Mischungen erbringen also nicht nur den Vorteil der Energieeinsparung, sie stellen auch einen wesentlichen Beitrag zum Umweltschutz dar.

Schliesslich haben die Mischungen noch den weiteren Vorteil, dass sie praktisch keine Ablage-
EMI5.2
imstande sind, was wesentlich zur optimalen Ausnutzung der Verbrennungsenergie und zum störungsfreien Betrieb der Anlage beiträgt.

Es bewirkt also die Verwendung der erfindungsgemässen Schweröl-Mischung eine wesentliche Einsparung bei den Energiekosten nicht nur durch die Substitution des Brennstoffes, sondern auch infolge der wesentlich verlängerten Lebensdauer der Brenneranlagen und der seltenen Reparaturen ; und alle diese Vorteile werden bei gleichzeitiger verminderter Umweltbelastung erreicht.

Der folgende Vergleich zeigt die Vorteile der erfindungsgemässen Mischung an Hand von in Versuchen ermittelten Daten :
Schweröl erfindungsgemässe Mischungen Viskosität bei 45 C < 800 cSt < 800 cSt theoretische Energie- ausbeute 10000 kcal/kg 9300-9700 kcal/kg
Verluste in der Praxis 11 - 17% 2 bis höchstens 5%
Brennertemperatur etwa 11200C etwa 1060 - 1080 C
CO + Kohlenstoff im
Abgas vorhanden nicht vorhanden
Zündbereitschaft niedrig hoch
Abschliessend sei bemerkt, dass die Verwendung der neuen Schweröl-Mischungen keinerlei Umrüstung bestehender Anlagen nötig macht, sie können ebenso gehandhabt werden wie bisher verwendetes Schweröl.

Auch der Typ der Anlage ist dadurch in keiner Weise beschränkt.

Selbstverständlich können die Mischungen nicht nur für Kesselanlagen, sondern auch für Brennöfen in der Baustoffindustrie, für Öfen in der Glaserzeugung und in andern Industriezweigen Verwendung finden.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Schweröl-Mischung auf Basis von hochsiedenden Kohlenwasserstoffen, welche als Basis-Komponente Schweröl (8), als Substitutions-Komponente Wasser (9) sowie vorzugsweise einen nichtioni- schen Emulgator (7), insbesondere Nonylphenylpolyäthylenglycoläther (n = 15 bis 25, vorzugsweise etwa 20), umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiters mindestens die erste, vorzugsweise mindestens die ersten drei Komponenten aus der folgenden Gruppe 1. bis 6.

**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.

Claims

1. Dieselöl 2. Polyvinylalkohol (PVA, n = 15 bis 25, insbesondere 17), vorzugsweise als in Wasser gelöstes Pulver, 3. Alkalichlorat, vorzugsweise Kaliumchlorat, <Desc/Clms Page number 6> 4. Aluminiumpulver, vorzugsweise in Schweröl suspendiert, 5. (Stein-) Kohlenteer, Teerpech, Bitumenteer, Bitumenpech od. dgl., 6. Äthylenglycol enthält, und insbesondere für Feuerungszwecke die Zusammensetzung :

I) 7 bis 10 Gew.-Teile Schweröl (8) 1 bis 4 Gew.-Teile Wasser (9), 0, 001 bis 0, 015 Gew.-Teile, insbesondere 0, 001 bis 0, 002 Gew.-Teile Dieselöl (1), EMI6.1 0020, 0002 bis 0, 0020 Gew.-Teile, insbesondere 0, 0004 bis 0, 0016 Gew.-Teile einer 5 bis 15 gew.-% igen, insbesondere 10 gew.-% igen, wässerigen Lösung eines Alkalichlorats, insbesondere von Kalichlorat (KC103) (3), 0, 002 bis 0, 004 Gew.-Teile, insbesondere 0, 003 Gew.-Teile, Kohlenteer, Teerpech od. dgl. (5), sowie weiters gegebenenfalls 0, 00005 bis 0, 0005 Gew.-Teile Aluminiumpulver (4), wobei für den Winterbetrieb ge- gebenenfalls die Komponente Wasser (9) zu 2 bis 20 Gew.-% durch Äthylenglycol (6) ersetzt ist, aufweist.

2. Schweröl-Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie für Brennstoffzwecke die Zusammensetzung I A) 9 bis 11 t, insbesondere 10 t, Schweröl (8), 1, 5 bis 2, 5 t, insbesondere 2 t, Wasser (9), 1 bis 2 kg Dieselöl (l) ;

2, 5 bis 3, 5 kg, insbesondere 3 kg, 2 gew.-% ige wässerige Lösung von Polyvinylalkohol (2), in der 0, 01 Gew.-% Nonylphenylpolyäthylenglycoläther (7) gelöst sind, 0, 4 bis 0, 8 kg einer 10 gew.-% igen, wässerigen KC103-Lösung (3), 2, 5 bis 3, 5 kg, insbesondere 3 kg, Kohlenteer (5), B) 9 bis 11 t, insbesondere 10 t, Schweröl (8), 2, 5 bis 3, 5 t, insbesondere 3 t, Wasser (9), 10 bis 15 kg, insbesondere 13 kg, Dieselöl (1), 2, 5 bis 3, 5 kg, insbesondere 3 kg, 2 gew.-% ige wässerige Lösung von Polyvinylalkohol (2), in der 0, 01 Gew.-% Nonylphenylpolyäthylenglycoläther (7) gelöst sind, 0, 8 bis 1, 2 kg einer 10 gew.-% igen,

wässerigen KClOa-Lösung (3), 2, 5 bis 3, 5 kg, insbesondere 3 kg, Kohlenteer (5), C) 6, 5 bis 7, 5 t, insbesondere 7 t, Schweröl (8), 2, 5 bis 3, 5 t, insbesondere 3 t, Wasser (9), 10 bis 13 kg, insbesondere 13 kg, Dieselöl (1), 2, 5 bis 3, 5 kg, insbesondere 3 kg, 2 gew.-% ige wässerige Lösung von Polyvinylalkohol (2), in der 0, 01 Gew.-% Nonylphenylpolyäthylenglycoläther (7) gelöst sind, 0, 8 bis 1, 2 kg einer 10 gew.-% igen wässerigen KClOs-Lösung (3), 2, 5 bis 3, 5 kg, insbesondere 3 kg, Kohlenteer (5), <Desc/Clms Page number 7> D) 7, 5 bis 8, 5 t, insbesondere 7 t, Schweröl (8), 1, 8 bis 2, 2 t, insbesondere 2 t,

Wasser (9), 10 bis 12 kg, insbesondere 11 kg, Dieselöl (1), 2, 5 bis 3, 5 kg, insbesondere 3 kg, 2 gew.-% ige wässerige Lösung von Polyvinylalkohol (2), in der 0, 01 Gew.-% Nonylphenylpolyäthylenglycoläther (7) gelöst sind, 0, 4 bis 0, 6 kg einer 10 gew.-% igen wässerigen KClOa-Lösung (3), 2, 5 bis 3, 5 kg, insbesondere 3 kg, Kohlenteer (5), E) 9, 5 bis 10, 5 t, insbesondere 10 t, Schweröl (8), 3, 5 bis 4, 5 t, insbesondere 4 t, Wasser (9), 18 bis 22 kg, insbesondere 20 kg, Dieselöl (1), 2, 5 bis 3, 5 kg, insbesondere 3 kg, 2 gew.-% ige wässerige Lösung von Polyvinylalkohol (2), in der 0, 01 Gew.-% Nonylphenylpolyäthylenglycoläther (7) gelöst sind,

1, 4 bis 2 kg, insbesondere 1, 6 kg, einer 10 gew.-% igen wässe- rigen KClOa-Lösung (3), 2, 5 bis 3, 5 kg, insbesondere 3 kg, Kohlenteer (5), 0, 2 bis 0,5 kg, insbesondere 0,45 kg, Aluminiumpulver (4) aufweist.

3. Schweröl-Mischung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie für Treibstoffzwecke die Zusammensetzung II : 8 bis 11 insbesondere 10 Gew.-Teile Schweröl (8), 2 bis 4 insbesondere 3 Gew.-Teile Wasser (9), 0, 5 bis 1, 5insbesondere 1 Gew.-Teil Dieselöl (1) aufweist.

4. Schweröl-Mischung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Anteile des in den Mischungen enthaltenen Wassers (9) für den Winterbetrieb, u. zw. für den Betrieb bei 0 bis-10 C etwa 2 bis 5 Gew.-% des Wassers, für den Betrieb bei-10 bis-20 C etwa 5 bis 10 Gew.-% des Wassers und für den Betrieb bei unter-20 C etwa 10 bis 15 Gew.-% des Wassers durch gleiche Gew.-%-Mengen Äthylenglycol (6) ersetzt sind.

5. Verfahren zur Herstellung der Schweröl-Mischung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Gefäss, vorzugsweise bei 90 bis 100 C, Polyvinylalkohol (PVA) (2) Pulver in Wasser (9) gelöst wird, und der erhaltenen Lösung die vorgesehene, geringe Menge Nonylphenylpolyäthylenglycoläther (7) zugefügt wird, dass die so erhaltene PVA-Lösung nach EMI7.1 zugsweise 10 bis 15 min lang, gerührt wird, und dass zu diesem so erhaltenen Gemisch das, vorzugsweise in wässeriger Lösung vorliegende, Alkalichlorat (3), das Dieselöl (1), und gegebenenfalls das, vorzugsweise in einer l : l-Suspension in Schweröl vorliegende, Aluminiumpulver (4) zugegeben werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass für die Herstellung einer wintertauglichen Schweröl-Mischung die gewünschte Menge Äthylenglycol (6) der gewünschten Menge der Substitutions-Komponente Wasser (9) vor deren Einmischung in das Schweröl (8) zugesetzt wird.