CZ46993A3 - Palivo pro vznětové motory - Google Patents

Abstract

Palivo pro vznětové motory na bázi etanolu, olefínů a esterů mastných kyselin obsahuje vedle etanolu olefiny Ce a/nebo Cg v množství 20 až 60 % hmotn. a jako přísadu stabilizující rovnoměrné hoření a zvyšující výhřevnost obsahuje n-olefíny C20 až C24 v množství 0,1 až 25 % hmotn. a/nebo metylestery kyselin řepkového oleje v množství 10 až 30 % hmotn.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká zcela nového druhu paliva používaného pro ekologický pohon vznětových motorů.

Dosavadní stav techniky

Vznětové motory j sou doposud téměř výhradně poháněny motorovou naftou. Provoz vznětových motorů je však velice škodliviny nejrůznějšího druhu, vyšší aldehydy a ketony, oxidy karbon. Tyto nepříznivé vlivy se motorů a při neekologický. Vznikají aromatické uhlovodíky, dusíku, oxidy síry a projevují především při startování studených extrémním zatížení motoru.

Současný tlak světové veřejnosti na zlepšení životních podmínek se projevuje i ve snaze nahradit palivo pro vznětové motory palivem novým, u kterého by byly výše jmenované nepříznivé momenty eliminovány nebo aspoň sníženy na minimum. Takové palivo bylo nalezeno v etylalkoholu. V posledních 4 až 5 letech se etylalkohol jako palivo pro vznětové motory úspěšně ověřuje v provozních zkouškách. Použití etylalkoholu je však vázáno na úpravy motoru a na použití přídavných látek usnadňujících zapálení etylalkoholu při kompresi v motoru, neboř etylalkohol se sám o sobě pouhou kompresí nevznítí. Těmito přídavnými látkami jsou nitráty a dinitráty alkoholů, z nichž nejlépe se osvědčil nitrát metyldietylenglykolu. Těchto látek se však musí k etylalkoholu přidávat několik procent. Vnesení nitroskupiny do palivové směsi zvyšuje obsah oxidů dusíku ve spalinách. Kromě toho je přidávání nitrovaných startovacích kapalin do relativně laciného etylalkoholu ekonomicky nevýhodné.

Zmíněné úpravy motoru jsou vynuceny tím, že výhřevná hodnota etylalkoholu je nižší než motorové nafty a je jej proto nutno použít na ujetí určité vzdálenosti větší množství než motorové nafty.

Z patentové literatury jsou známá paliva na bázi etylalkoholu a uhlovodíků nasycených i nenasycených, s počtem uhlíků 4 až 7. Tato směs se obvykle mísí s benzinem, což už nelze považovat za ekologické palivo (US 4383836, PCT VO 92/01102). V PCT 92/11345 je chráněna jako ekologické palivo směs esterů mastných kyselin s nižšími alifatickými alkoholy. Tato směs alkoholy neobsahuje a z důvodu nestability za chladu vyžaduje přídavek polymeru esteru akryl- nebo metakrylové kyseliny s alkoholem C^ až ^C20 *

Podstata vynálezu

Nedostatky použití čistého etanolu, ale i jiných paliv na bázi směsi alkoholů se směsí uhlovodíků, popřípadě benzinu, řeší vynález, jehož podstat spočívá v tom, že obsahuje vedle etanolu 20 až 60 % hmot. olefinů Cg a/nebo Cg a přísadu, stabilizující rovnoměrné hořeni a zvyšující výhřevnost, která obsahuje n-olefiny C20 až C24 v množství 0,1 až 25 % hmot. a/nebo metylestery kyselin řepkového oleje v množství 10 až 40 % hmot.

Nízkovroucí alfaolefiny Cg a Cg s vysokým cetanovým číslem zlepšují startovací vlastnosti etanolu.

Snížená výhřevnost se kompenzuje přídavkem látek s vysokou výhřevností, jako jsou vyšší alfaolefiny, zejména C2Q až C24 nebo metylestery kyselin řepkového oleje.

Změnami vzájemného poměru jednotlivých složek lze docílit flexibility ve výrobě podle momentálních požadavků spotřebitelské praxe. Významnou předností řešení podle vynálezu je skutečnost, že nejvýznamnějši přednost použití

etylalkoholu jako paliva, t.j. jeho absolutní ekologická nezávadnost, není snížena, neboť alfaolefiny, jako rovnořetězcové systémy, stejně tak jako metylestery kyselin řepkového oleje, jsou bezezbytku biologicky odbouratelné. Přídavek vyšších alfaolefinů, zlepšující výhřevné vlastnosti směsi, se příznivě projevuje i na výši cetanového čísla, které se podle množství přidaných alfaolefinů pohybuje v rozmezí 40 až 60.

Alfaolefiny se vyrábějí na jednotkách výroby lineárních alfaolefinů polymerací etylenu a jsou běžně dostupnými chemikáliemi. Stejně tak výroba metylesterů kyselin řepkového oleje je běžně zvládnuta přeesterifikací řepkového oleje metylalkoholem. Složení paliva pro vznětové motory vysvitne nejlépe z následujícího příkladu.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Bylo připraveno palivo následujícího složení: 15 % hmot. alfaoktenu, 17 % hmot. alfaolefinů C20 až C24, 68 % hmot. bezvodého alkoholu. Palivo bylo spalováno bez sebemenších potíží v dieselově motoru.. Pokud byl spalován pouze samotný etanol bez přídavku nitrátů alkoholu, motor se nezapaloval a pokud se v ojedinělých případech zapálil, bezprostředně zhasl.

Přiklad 2

Testovací směs měla následující složení: 15 % hmot.oktenu 1, 20 % hmot. metylesterů kyselin řepkového oleje, 65 % hmot. etylalkoholu. Směs byla testována na motoru traktoru při teplotách od 0 do 5°C. Testování trvalo celkem 825 pracovních hodin. Během této pracovní doby pracoval traktor bez poruchy, bez jakýchkoliv známek nerovnoměrného chodu. ·

Příklad 3

Byla připravena směs 18 % hmot. oktenu 1, 2 % hexenu 1, % frakce olefinů C₂₀ až C₂4, 5 % metylesterů kyselin řepkového oleje, 50 % 96procentního etylalkoholu. Negativní vliv vody byl eliminován přídavkem 2 % isobutylalkoholu na vzniklou směs. . Vzniklá směs měla cetanové číslo 47 a mimořádně se osvědčila na autobusech v městském provozu. Zapalování bylo dokonalé a ani při maximální zátěži motoru neobsahovaly spaliny pevné látky.

Průmyslová využitelnost

Vynález je určen jako ekologické palivo pro budoucnost, zejména v městské dopravě.

Claims (1)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   Palivo pro vznětové motory na bázi etanolu, olefinů a esterů mastných kyselin vyznačené tím, že obsahuje vedle etanolu olefiny Cg a/nebo Cg v množství 20 až 60 % hmot/t-, a jako přísadu stabilizující rovnoměrné hoření a zvyšující výhřevnost obsahuje n-olefiny C20 až C24 v množství 0,1 až 25 % hmotΛ. a/nebo metylestery kyselin řepkového oleje v množství 10 až 30 % hmot/t, ·