DE19704874B4 - Verfahren zum Herstellen und Verwenden eines viskosen Kohlenwasserstoffes - Google Patents

Verfahren zum Herstellen und Verwenden eines viskosen Kohlenwasserstoffes Download PDF

Info

Publication number
DE19704874B4
DE19704874B4 DE19704874A DE19704874A DE19704874B4 DE 19704874 B4 DE19704874 B4 DE 19704874B4 DE 19704874 A DE19704874 A DE 19704874A DE 19704874 A DE19704874 A DE 19704874A DE 19704874 B4 DE19704874 B4 DE 19704874B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
hydrocarbon
water
emulsion
content
surfactant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19704874A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19704874A1 (de
Inventor
Hercilio Rivas
Gustavo A. Nunez
Tulio Colmenares
Manuel Chirinos
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Intevep SA
Original Assignee
Intevep SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Intevep SA filed Critical Intevep SA
Publication of DE19704874A1 publication Critical patent/DE19704874A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19704874B4 publication Critical patent/DE19704874B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/022—Adding fuel and water emulsion, water or steam
    • F02M25/0228—Adding fuel and water emulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/41—Emulsifying
    • B01F23/4105—Methods of emulsifying
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/32—Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
    • C10L1/328—Oil emulsions containing water or any other hydrophilic phase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L10/00—Use of additives to fuels or fires for particular purposes
    • C10L10/02—Use of additives to fuels or fires for particular purposes for reducing smoke development
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B47/00—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines
    • F02B47/02—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines the substances being water or steam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/505—Mixing fuel and water or other fluids to obtain liquid fuel emulsions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

Verfahren zum Herstellen und nachfolgenden Verwenden eines viskosen Kohlenwasserstoffs als brennbaren Kraftstoff für einen Dieselmotor, gekennzeichnet durch
(a) Bereitstellen einer Kohlenwasserstoff-in-Wasser-Emulsion mit einem Verhältnis von Kohlenwasserstoff zu Wasser zwischen 60:40 und 90:10 sowie einem nichtionischen Tensid in einer Größenordnung von ≥ 2000 ppm, wobei dieser Kohlenwasserstoff eine API-Dichte von ≤ 16°API und eine Viskosität von ≥ 0,1 Pas bei 50°C aufweist bei einem Ethylenoxid-Gehalt (EO-Gehalt) des Tensids von ≥ 10;
(b) Invertierung der Kohlenwasserstoff-in-Wasser-Emulsion zu einer Wasser-in-Kohlenwasserstoff-Emulsion mit einem mittleren Wassertropfendurchmesser von ≤ 4 μm und einem maximalen Tropfendurchmesser von ≤ 10 μm durch Einbringen einer erhöhten Temperatur und Mischenergie, wobei die einzubringende Temperatur mit zunehmendem EO-Gehalt des Tensids zunimmt sowie mit abnehmendem Kohlenwasserstoffgehalt die einzubringende Mischenergie angehoben wird;
(c) Zerstäuben der Wasser-in-Kohlenwasserstoff-Emulsion;
(d) Verbrennen der Wasser-in-Kohlenwasserstoff-Emulsion im Dieselmotor.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen und nachfolgenden Verwenden eines viskosen Kohlenwasserstoffs als brennbarem Kraftstoff für einen Dieselmotor.
  • Kohlenwasserstoff-in-Wasser-Emulsionen werden bekanntlich entweder aus natürlich vorkommendem Bitumen oder aus Rückstandsölen gebildet, um die Herstellung und/oder den Transport dieser viskosen Kohlenwasserstoffe zu erleichtern. Typische Verfahren dieser Art werden in US-A-4,239,052 und US-A-4,570,656 beschrieben. Desweiteren lehren beispielsweise US-A-4,618,348 und GB-A-974,042 , dass aus natürlich vorkommendem Bitumen und/oder aus Rückstandsölen gebildete Kohlenwasserstoff-in-Wasser-Emulsionen als brennbare Kraftstoffe verwendet werden können.
  • Obwohl die vorstehend genannten Kohlenwasserstoff-in-Wasser-Emulsionen als brennbare Kraftstoffe in einigen Kraftwerken von Nutzen sind, sind sie nicht zur Verbrennung in Dieselmotoren – insbesondere in niedrigtourigen Dieselmotoren – geeignet. Selbstverständlich wäre es äußerst wünschenswert, viskose, natürlich vorkommende Bitumina und/oder Rückstandsöle als brennbare Kraftstoffe für Dieselmotoren einsetzen zu können.
  • Ein Brennstoff gemäß JP 52069908 A besteht aus Schweröl, Wasser und einem nichtionischen Tensid, bei einem Volumenverhältnis von Schweröl zu Wasser von 26:71 bis 99:1 und einem Gehalt an Tensid < 2%. Der Durchmesser der Wassertröpfchen soll < 20 μm betragen.
  • Die EP 0147506 A1 offenbart einen Brennstoff aus einem Schweröl (100 Volumenteile), Wasser (30 Volumenteile) und einem Alkylpolyethylenglycolether (0,1 – 0,6 Teile), US-A-4,696,638 eine Wasser-Öl-Emulsion mit Durchmessern der Wassertröpfchen zwischen 1 und 10 μm sowie WO 79/00211A1 eine Wasser-Öl-Emulsion, deren Wassergehalt weniger als 20 Gew.% beträgt, während die Größe der Wassertröpfchen unter 0,5 μm liegt.
  • Ein Kraftstoff nach DE 28 54 540 A1 enthält Wasser und einen Emulgator aus einem Anlagerungsprodukt von Ethylenoxid oder Propylenoxid an Carbonsäureamid.
  • Schließlich wird in JP 07003278 A ein Verfahren beschrieben, bei dem eine Öl-in-Wasser-Emulsion mit 50 bis 90 Gew.-% Schweröl oder Bitumen hohen Schwefelgehalts von etwa 2,7 Gew.-% durch Zugabe von Entschwefelungsmitteln in eine Wasser-in-Öl-Emulsion als Brennstoff umgewandelt wird.
    •
  • Demzufolge ist Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung und Verwendung eines viskosen Kohlenwasserstoffs als brennbaren Kraftstoff für Dieselmotoren vorzuschlagen, insbesondere ein solches Verfahren, bei dem der viskose Kohlenwasserstoff aus einem natürlich vorkommenden Bitumen oder Rückstandsöl besteht.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre des Patentanspruchs 1; die Unteransprüche geben günstige Weiterbildungen an.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird aus dem viskosen Kohlenwasserstoff eine Kohlenwasserstoff-in-Wasser-Emulsion gebildet, um die Herstellung und den Transport des viskosen Kohlenwasserstoffs zum Verbrennungsort zu erleichtern. Die Kohlenwasserstoff-in-Wasser-Emulsion kann durch eines der bekannten Verfahren hergestellt werden, wie sie in den vorstehend genannten Druckschriften bzw. in US-A-4,795,478 ; US-A-4,806,231 und US-A-4,915,819 beschrieben werden. Weitere bekannte Verfahren zur Bildung von Kohlenwasserstoff-in-Wasser-Emulsionen sind US-A-4,666,457 ; US-A-4,684,372 und US-A-4,793,826 zu entnehmen.
  • Erfindungsgemäß wird eine Kohlenwasserstoff-in-Wasser-Emulsion mit einem Verhältnis von Kohlenwasserstoff zu Wasser zwischen 60:40 und 90:10 – vorzugsweise von 65:35 bis 75:25 – und einem nichtionischen Tensid bereitgestellt. Das nichtionische Tensid ist in der Emulsion in einer Menge von ≥ 2000 ppm vorhanden, wobei dieser viskose Kohlenwasserstoff eine API-Dichte von ≤ 16°API und eine Viskosität von ≥ 0,1 Pas bei etwa 50°C aufweist bei einem Ethylenoxid-Gehalt (EO-Gehalt) des Tensids von ≥ etwa 10, vorzugsweise zwischen 10 und 100. Diese Kohlenwasserstoff-in-Wasser-Emulsion wird durch Erhitzen der Kohlenwasserstoff-in-Wasser-Emulsion auf eine erhöhte Temperatur und durch Mischen der Emulsion bei erhöhter Temperatur einer Inversion unterzogen, bei der die Emulsion von einer Kohlenwasserstoff-in-Wasser-Emulsion zu einer Wasser-in-Kohlenwasserstoff-Emulsion mit einem mittleren Wassertropfendurchmesser von ≤ 4 μm und einem maximalen Tropfendurchmessers von ≤ 10 μm wird, was von erfindungsgemäßer Bedeutung ist. Die einzubringende Temperatur nimmt mit zunehmendem EO-Gehalt zu, und mit abnehmendem Kohlenwasserstoffgehalt wird die einzubringende Mischenergie angehoben. Dann wird die Wasser-in-Kohlenwasserstoff-Emulsion zerstäubt und im Dieselmotor verbrannt.
  • Um einen bei Dieselmotoren einsetzbaren brennbaren Kraftstoff zu erhalten, muß der Tropfendurchmesser der sich ergebenden Wasser-in-Kohlenwasserstoff-Emulsion eingestellt werden. Der Durchmesser der Wassertropfen wird anhand der folgenden Faktoren geregelt:
    • (1) die Temperatur, auf welche die Kohlenwasserstoff-in-Wasser-Emulsion zur Inversion erhitzt wird;
    • (2) die Konzentration des nichtionischen Tensides;
    • (3) der Ethylenoxid-Gehalt (EO-Gehalt) des nichtionischen Tensides;
    • (4) die während des Inversionsvorgangs verwendete Mischenergie; und
    • (5) das in der ursprünglichen Kohlenwasserstoff-in-Wasser-Emulsion vorhandene Verhältnis von Kohlenwasserstoff zu Wasser.
  • Vorteilhafterweise sollen die Temperatur und die Mischenergie, mit welcher die Inversion stattfindet, mit Zunahme der Konzentration und des EO-Gehaltes des Tensides sowie mit Abnahme des Kohlenwasserstoff-Gehaltes zunehmen.
  • Eine Regelung der Wassertropfengröße und der sich ergebenden Wasser-in-Kohlenwasserstoff-Emulsion ist insofern entscheidend, als zum einen das Vorhandensein von Wasser eine vollständigere Verbrennung in einem Dieselmotor ermöglicht, zum anderen kleine Wassertropfen eine Zerstäubung unterstützen und zudem der Kraftstoff bei geringeren Temperatu ren verbrannt werden kann, wodurch demzufolge geringere Mengen an Stickoxiden und Ruß gebildet werden.
  • Die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten viskosen Kohlenwasserstoffe enthalten natürlich vorkommende Bitumina und Rückstandsöle, die eine API-Dichte von ≤ 16°API und eine Viskosität, von ≥ 0,1 Pas bei etwa 50°C aufweisen. Aus diesen erfindungsgemäßen viskosen Kohlenwasserstoffen wird zu Transportzwecken eine Kohlenwasserstoff-in-Wasser-Emulsion gebildet. Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zur Bildung der Kohlenwasserstoff-in-Wasser-Emulsion ein nichtionisches Tensid als Emulgator eingesetzt. Die Kohlenwasserstoff-in-Wasser-Emulsion ist gekennzeichnet durch ein Verhältnis von Kohlenwasserstoff zu Wasser von 60:40 bis 90:10, vorzugsweise von 65:35 bis etwa 75:25. Das nichtionische Tensid muss einen Ethylenoxid-Gehalt (EO-Gehalt) von ≥ 10, vorzugsweise von zwischen 10 und 100 aufweisen. Erfindungsgemäß ist das nichtionische Tensid in der Emulsion in einer Menge von ≥ 2000 ppm enthalten. Die Kohlenwasserstoff-in-Wasser-Emulsion kann mittels jedes beliebigen in diesem Fachgebiet bekannten Verfahren gebildet werden. Solche Verfahren werden beispielsweise in den US-A-4,776,977 und US-A-4,934,398 und anderen vorstehend erwähnten Schriften offenbart.
  • Um einen brennbaren Kraftstoff aus viskosen Kohlenwasserstoffen zu erhalten, muß die oben beschriebene Kohlenwasserstoff-in-Wasser-Emulsion zu einer Wasser-in-Kohlenwasserstoff-Emulsion invertiert werden. Erfindungsgemäß umfaßt ein geeigneter brennbarer Kraftstoff für Dieselmotoren eine Wasser-in-Kohlenwasserstoff-Emulsion, bei welcher die Tropfengröße des in der Emulsion enthaltenen Wassers innerhalb bestimmter kritischer Grenzwerte liegt. Es wurde herausgefunden, daß der aus einer Wasser-in-Kohlenwasserstoff-Emul sion bestehende brennbare Kraftstoff für Dieselmotoren, um eine vollständigere Verbrennung bei niedrigeren Temperaturen mit minimaler Bildung von Stickoxiden und Ruß zu erreichen, einen mittleren Tropfendurchmesser von ≤ 4 μm mit einem maximalen Wassertropfendurchmesser von ≤ 10 μm aufweisen sollte. Eine brennbare Kraftstoffemulsion dieser Art mit einem Verhältnis von Wasser zu Kohlenwasserstoff von 40:60 bis 10:90 – vorzugsweise von 35:75 bis 25:75 – und einem Gehalt an nichtionischem Tensid von ≥ 2000 ppm und einem EO-Gehalt von vorzugsweise zwischen 10 und 100 kann bei niedrigen Temperaturen wirksam zerstäubt werden, und es kann eine vollständige Verbrennung erfolgen. Übersteigt der Wassertropfendurchmesser die vorstehend genannten Grenzwerte, erfolgt eine unvollständige Zerstäubung des Kraftstoffs, der Wirkungsgrad der Verbrennung wird weitgehend herabgesetzt und für die Verbrennung werden höhere Temperaturen erforderlich, was die Bildung von großen Mengen an Ruß und NOX-Schadstoffen zur Folge hat.
  • Der aus einer Wasser-in-Kohlenwasserstoff-Emulsion bestehende Kraftstoff zum Einsatz als brennbarer Kraftstoff in einem Dieselmotor wird aus einer Kohlenwasserstoff-in-Wasser-Emulsion erhalten, die zu Transportzwecken aus dem viskosen Kohlenwasserstoff gebildet wird, indem die Kohlenwasserstoff-in-Wasser-Emulsion einem kontrollierten Inversionsprozeß unterzogen wird. Erfindungsgemäß wird die Kohlenwasserstoff-in-Wasser-Emulsion bei erhöhter Temperatur, d.h. ≥ 90°C, und mit Hilfe kritischer Mischenergien, d.h. ≥ 6 × 106 J/m3, invertiert, so daß die Emulsion zu einer Wasser-in-Kohlenwasserstoff-Emulsion invertiert wird, welche die erforderlichen Wassertropfendurchmesser – sowohl die mittleren als auch die maximalen Werte – aufweist. Die Inversion der Emulsion wird durch die Regelung der Temperatur und der Mischenergie während des Inversionsprozesses gesteuert, wobei die Temperatur von der Konzentration und dem EO-Gehalt des nichtionischen Tensids und die Mischenergie vom Kohlenwasserstoffgehalt der Kohlenwasser-Stoff-in-Wasser-Emulsion abhängig sind. Die erforderlichen Temperaturen liegen ≥ 90°C und die Mischenergien bei ≥ 6,00 × 106 J/m3. Wie in den nachfolgenden Beispielen verdeutlicht wird, ist die Inversion von der Temperatur, der Mischenergie sowie der Art des nichtionischen Tensids (EO-Gehalt), der Menge des in der Emulsion enthaltenen Tensids, der Art des viskosen Kohlenwasserstoffs und des Kohlenwasserstoffgehalts abhängig.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden, detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
    •
  • Beispiel 1
  • Es wurden vier Proben einer Kohlenwasserstoff-in-Wasser-Emulsion mit einem Verhältnis von Kohlenwasserstoff zu Wasser von 70:30 vorbereitet, bei welchen der viskose Kohlenwasserstoff eine API-Dichte von 8,5° und eine Viskosität von 0,7 Pas bei 30°C aufwies. Die vier Proben wurden unter Verwendung eines nichtionischen Tensids gebildet, das eine Konzentration von 3000 ppm und einen EO-Gehalt von 13, 17, 33 bzw. 38 aufwies. Jede der vier Proben wurde auf eine Temperatur von 80°C, 90°C und 100°C erhitzt und mit einer Mischenergie von 8,5 × 106 J/m3 gemischt. Die zur Inversion der Emulsionen benötigte Zeit und die sich ergebenden maximalen und mittleren Wassertropfendurchmesser wurden bestimmt. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle I dargestellt.
  • Tabelle I
    Figure 00080001
  • Aus vorstehender Tabelle ist ersichtlich, daß sich die Inversionszeit mit dem EO-Gehalt erhöht und mit der Temperatur abnimmt. Der durchschnittliche Tropfendurchmesser – sowohl der max. als auch der mittlere Wert – nimmt mit steigender Temperatur ab.
  • Beispiel 2
  • Es wurden zusätzliche Emulsionen wie in Beispiel 1 zubereitet, bei denen der Kohlenwasserstoffgehalt auf 75:25 und 80:20 erhöht wurde. Die Emulsionen wurden bei einer Temperatur von 90°C und mit einer Mischenergie von 8,5 × 106 J/m3 invertiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle II dargestellt.
  • Tabelle II Kohlenwasserstoff-Gehalt (%)
    Figure 00080002
  • Aus Tabelle II ist ersichtlich, daß mit zunehmendem Kohlenwasserstoff-Gehalt die Inversionszeit und die durchschnittlichen Tropfendurchmesser – sowohl der max. Werte als auch der mittlere Wert abnehmen.
  • Beispiel 3
  • Es wurden Emulsionen wie in Beispiel 2 zubereitet mit der Ausnahme, daß die Tensid-Konzentration auf 2000 ppm reduziert wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle III dargestellt.
  • Tabelle III Temp. (°C)
    Figure 00090001
  • Aus vorstehender Tabelle ist ersichtlich, daß die Inversionszeit mit abnehmender Tensid-Konzentration abnimmt; und auch der durchschnittliche Tropfendurchmesser vermindert sich als Funktion der Temperatur.
  • Beispiel 4
  • Es wurden Emulsionen wie in Beispiel 1 zubereitet, wobei ein Tensid mit einem EO-Gehalt von 17 verwendet wurde. Die Emulsionen wurden bei unterschiedlichen Bedingungen erhöhter Temperatur und Mischenergie invertiert. Die Ergebnisse sind in den Tabellen IV und V dargestellt.
  • Tabelle IV
    Figure 00100001
  • Tabelle V
    Figure 00100002
  • Aus den Tabellen IV und V ist ersichtlich, daß bei zunehmender Mischenergie sowohl der durchschnittliche Tropfendurchmesser – bezüglich des maximalen sowie des mittleren Wertes – als auch die Inversionszeit abnehmen.
  • Wie aus den vorstehenden Darstellungen zu erkennen ist, ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren die Bildung eines brennbaren Kraftstoffes in Form einer Wasser-in-Kohlenwasserstoff-Emulsion, welche die Verwendung viskoser Kohlenwasserstoffe als brennbare Kraftstoffe bei niedrigtourigen Dieselmotoren ermöglichen.
  • Diese Erfindung kann in anderen Formen oder auf andere Weise ausgeführt werden, ohne von deren Grundgedanke oder wesentlichen charakteristischen Merkmalen abzuweichen. Die oben beschriebenen Beispiele sind daher als beschreibend und nicht als einschränkend zu betrachten, wobei der Umfang der Erfindung durch die beigefügten Patentansprüche aufgezeigt wird, und sämtliche Änderungen, die sich in der Bedeutung und im Äquivalenzbereich ergeben, darin enthalten sein sollen.

Claims (4)

  1. Verfahren zum Herstellen und nachfolgenden Verwenden eines viskosen Kohlenwasserstoffs als brennbaren Kraftstoff für einen Dieselmotor, gekennzeichnet durch (a) Bereitstellen einer Kohlenwasserstoff-in-Wasser-Emulsion mit einem Verhältnis von Kohlenwasserstoff zu Wasser zwischen 60:40 und 90:10 sowie einem nichtionischen Tensid in einer Größenordnung von ≥ 2000 ppm, wobei dieser Kohlenwasserstoff eine API-Dichte von ≤ 16°API und eine Viskosität von ≥ 0,1 Pas bei 50°C aufweist bei einem Ethylenoxid-Gehalt (EO-Gehalt) des Tensids von ≥ 10; (b) Invertierung der Kohlenwasserstoff-in-Wasser-Emulsion zu einer Wasser-in-Kohlenwasserstoff-Emulsion mit einem mittleren Wassertropfendurchmesser von ≤ 4 μm und einem maximalen Tropfendurchmesser von ≤ 10 μm durch Einbringen einer erhöhten Temperatur und Mischenergie, wobei die einzubringende Temperatur mit zunehmendem EO-Gehalt des Tensids zunimmt sowie mit abnehmendem Kohlenwasserstoffgehalt die einzubringende Mischenergie angehoben wird; (c) Zerstäuben der Wasser-in-Kohlenwasserstoff-Emulsion; (d) Verbrennen der Wasser-in-Kohlenwasserstoff-Emulsion im Dieselmotor.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Verhältnis von Kohlenwasserstoff zu Wasser zwischen 65:35 und 75:25.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erhöhte Temperatur auf ≥ 90°C eingestellt und die Mischenergie ≥ 6,00 × 106 J/m3 gewählt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der EO-Gehalt zwischen 10 und 100 eingestellt wird.
DE19704874A 1996-02-09 1997-02-10 Verfahren zum Herstellen und Verwenden eines viskosen Kohlenwasserstoffes Expired - Fee Related DE19704874B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US599305 1984-04-12
US08/599,305 US5725609A (en) 1996-02-09 1996-02-09 Water in viscous hydrocarbon emulsion combustible fuel for diesel engines and process for making same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19704874A1 DE19704874A1 (de) 1997-08-14
DE19704874B4 true DE19704874B4 (de) 2004-10-21

Family

ID=24399097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19704874A Expired - Fee Related DE19704874B4 (de) 1996-02-09 1997-02-10 Verfahren zum Herstellen und Verwenden eines viskosen Kohlenwasserstoffes

Country Status (11)

Country Link
US (2) US5725609A (de)
JP (1) JP2974242B2 (de)
CN (1) CN1128857C (de)
BR (1) BR9700893A (de)
DE (1) DE19704874B4 (de)
DK (1) DK175936B1 (de)
FI (1) FI107466B (de)
GT (1) GT199700020A (de)
HN (1) HN1997000016A (de)
PA (1) PA8426701A1 (de)
SV (1) SV1997000006A (de)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5885441A (en) * 1997-04-11 1999-03-23 Intevep, S.A. Steam conversion process and catalyst
US5800576A (en) * 1996-11-13 1998-09-01 Quantum Energy Technologies Corporation Water clusters and uses therefor
US5997590A (en) * 1996-11-13 1999-12-07 Quantum Energy Technologies Corp. Stabilized water nanocluster-fuel emulsions designed through quantum chemistry
US6716801B2 (en) * 1997-05-02 2004-04-06 Pauline Abu-Jawdeh Compositions and method for their preparation
US6010544A (en) * 1997-12-18 2000-01-04 Quantum Energy Technologies Supercritical water fuel composition and combustion system
US6368367B1 (en) * 1999-07-07 2002-04-09 The Lubrizol Corporation Process and apparatus for making aqueous hydrocarbon fuel compositions, and aqueous hydrocarbon fuel composition
FR2786780B1 (fr) * 1998-12-08 2001-03-02 Elf Antar France Procede de preparation d'un combustible emulsionne et son dispositif de mise en oeuvre
US6080211A (en) 1999-02-19 2000-06-27 Igen, Inc. Lipid vesicle-based fuel additives and liquid energy sources containing same
US6419714B2 (en) * 1999-07-07 2002-07-16 The Lubrizol Corporation Emulsifier for an acqueous hydrocarbon fuel
US6487994B2 (en) * 1999-07-23 2002-12-03 Supercritical Combustion Corporation Sub-critical water-fuel composition and combustion system
US6240883B1 (en) * 1999-07-23 2001-06-05 Quantum Energy Technologies Sub-critical water-fuel composition and combustion system
US7279017B2 (en) * 2001-04-27 2007-10-09 Colt Engineering Corporation Method for converting heavy oil residuum to a useful fuel
EA200200691A1 (ru) * 2001-08-24 2003-02-27 Альберт Васильевич Болотов Модификатор горючей смеси (мгс)
US7341102B2 (en) * 2005-04-28 2008-03-11 Diamond Qc Technologies Inc. Flue gas injection for heavy oil recovery
JP2007153738A (ja) 2005-11-30 2007-06-21 Kuraray Co Ltd １，３−ブタジエンを含む混合物およびその製造方法
DE602007011124D1 (de) * 2006-02-07 2011-01-27 Colt Engineering Corp Mit Kohlendioxid angereicherte Rauchgaseinspritzung zur Kohlenwasserstoffgewinnung
FR2911880B1 (fr) 2007-01-31 2011-01-14 Biothermie Procede de preparation d'un biocombustible, biocombustible ainsi prepare, equipement et systeme de production de chaleur mettant en oeuvre un tel biocombustible.
DE102007042236A1 (de) * 2007-09-06 2009-03-12 Thomas Porep - Bernd Mamerow GbR (vertretungsberechtiger Gesellschafter: Thomas Porep, 23775 Großenbrode) Verfahren zum Schutz vor Motorschäden von mit Emulsionskraftstoffen betriebenen Motoren

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB974042A (en) * 1960-12-12 1964-11-04 Exxon Research Engineering Co Emulsion fuels
JPS5269908A (en) * 1975-12-09 1977-06-10 Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd Water-in-oil emulsion fuel
WO1979000211A1 (en) * 1977-10-14 1979-04-19 Entoleter Combustion fuel emulsion
DE2854540A1 (de) * 1978-12-16 1980-06-26 Bayer Ag Kraftstoffe
US4239052A (en) * 1979-02-21 1980-12-16 Conoco, Inc. Method of transporting viscous hydrocarbons
EP0147506A1 (de) * 1983-11-07 1985-07-10 Banyat Kalyanamitr Öl-Wasser-Gemisch und Verfahren zum Fördern der Verbrennung
US4570656A (en) * 1983-05-05 1986-02-18 Petrolite Corporation Method of transporting viscous hydrocarbons
US4618348A (en) * 1983-11-02 1986-10-21 Petroleum Fermentations N.V. Combustion of viscous hydrocarbons
US4666457A (en) * 1984-09-24 1987-05-19 Petroleum Fermentations N.V. Method for reducing emissions utilizing pre-atomized fuels
US4684372A (en) * 1983-11-02 1987-08-04 Petroleum Fermentations N.V. Combustion of viscous hydrocarbons
US4696638A (en) * 1986-07-07 1987-09-29 Denherder Marvin J Oil fuel combustion
US4793826A (en) * 1984-09-24 1988-12-27 Petroleum Fermentations N.V. Bioemulsifier-stabilized hydrocarbosols
US4795478A (en) * 1986-06-17 1989-01-03 Intevep, S.A. Viscous hydrocarbon-in-water emulsions
US4806231A (en) * 1983-10-21 1989-02-21 The British Petroleum Company P.L.C. Method for desalting crude oil
US4915819A (en) * 1983-07-06 1990-04-10 The British Petroleum Compan Plc Treatment of viscous crude oils
JPH073278A (ja) * 1993-06-15 1995-01-06 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd エマルジョン燃料の脱硫燃焼方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2920948A (en) * 1955-10-21 1960-01-12 Monsanto Chemicals Emulsified motor fuel
JPS5324201A (en) * 1976-08-19 1978-03-06 Takeda Riken Ind Co Ltd Voltage regulator
JPS5344168A (en) * 1976-10-04 1978-04-20 Hitachi Ltd Color picture tube
DE2854437A1 (de) * 1978-12-16 1980-06-26 Bayer Ag Kraftstoffe, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
SE447392B (sv) * 1979-06-29 1986-11-10 Berol Kemi Ab Emulsion av vatten i en mineralolja samt emulgeringsmedlet
JPH0237393B2 (ja) * 1982-03-16 1990-08-23 Kazumasa Tanaka Emarujonabura
US5013462A (en) * 1985-10-24 1991-05-07 Pfizer Inc. Method for improving production of viscous crude oil
US4976745A (en) * 1986-06-17 1990-12-11 Domingo Rodriguez Process for stabilizing a hydrocarbon in water emulsion and resulting emulsion product
US5000872A (en) * 1987-10-27 1991-03-19 Canadian Occidental Petroleum, Ltd. Surfactant requirements for the low-shear formation of water continuous emulsions from heavy crude oil
US5354504A (en) * 1991-08-19 1994-10-11 Intevep, S.A. Method of preparation of emulsions of viscous hydrocarbon in water which inhibits aging
US5419852A (en) * 1991-12-02 1995-05-30 Intevep, S.A. Bimodal emulsion and its method of preparation
US5411558A (en) * 1992-09-08 1995-05-02 Kao Corporation Heavy oil emulsion fuel and process for production thereof

Patent Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB974042A (en) * 1960-12-12 1964-11-04 Exxon Research Engineering Co Emulsion fuels
JPS5269908A (en) * 1975-12-09 1977-06-10 Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd Water-in-oil emulsion fuel
WO1979000211A1 (en) * 1977-10-14 1979-04-19 Entoleter Combustion fuel emulsion
DE2854540A1 (de) * 1978-12-16 1980-06-26 Bayer Ag Kraftstoffe
US4239052A (en) * 1979-02-21 1980-12-16 Conoco, Inc. Method of transporting viscous hydrocarbons
US4570656A (en) * 1983-05-05 1986-02-18 Petrolite Corporation Method of transporting viscous hydrocarbons
US4915819A (en) * 1983-07-06 1990-04-10 The British Petroleum Compan Plc Treatment of viscous crude oils
US4806231A (en) * 1983-10-21 1989-02-21 The British Petroleum Company P.L.C. Method for desalting crude oil
US4618348A (en) * 1983-11-02 1986-10-21 Petroleum Fermentations N.V. Combustion of viscous hydrocarbons
US4684372A (en) * 1983-11-02 1987-08-04 Petroleum Fermentations N.V. Combustion of viscous hydrocarbons
US4684372B1 (de) * 1983-11-02 1990-05-01 Petroleum Fermentations
US4618348B1 (de) * 1983-11-02 1990-05-01 Petroleum Fermentations
EP0147506A1 (de) * 1983-11-07 1985-07-10 Banyat Kalyanamitr Öl-Wasser-Gemisch und Verfahren zum Fördern der Verbrennung
US4666457A (en) * 1984-09-24 1987-05-19 Petroleum Fermentations N.V. Method for reducing emissions utilizing pre-atomized fuels
US4666457B1 (de) * 1984-09-24 1990-05-01 Petroleum Fermentations
US4793826A (en) * 1984-09-24 1988-12-27 Petroleum Fermentations N.V. Bioemulsifier-stabilized hydrocarbosols
US4795478A (en) * 1986-06-17 1989-01-03 Intevep, S.A. Viscous hydrocarbon-in-water emulsions
US4696638A (en) * 1986-07-07 1987-09-29 Denherder Marvin J Oil fuel combustion
JPH073278A (ja) * 1993-06-15 1995-01-06 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd エマルジョン燃料の脱硫燃焼方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09310080A (ja) 1997-12-02
HN1997000016A (es) 1997-06-18
GT199700020A (es) 1998-08-01
US5725609A (en) 1998-03-10
JP2974242B2 (ja) 1999-11-10
PA8426701A1 (es) 1999-12-27
DK175936B1 (da) 2005-07-25
DE19704874A1 (de) 1997-08-14
CN1160745A (zh) 1997-10-01
DK10897A (da) 1997-08-10
US5976200A (en) 1999-11-02
BR9700893A (pt) 1998-08-25
FI970481A0 (fi) 1997-02-05
CN1128857C (zh) 2003-11-26
FI970481A (fi) 1997-08-10
FI107466B (fi) 2001-08-15
SV1997000006A (es) 1998-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19704874B4 (de) Verfahren zum Herstellen und Verwenden eines viskosen Kohlenwasserstoffes
DE4240396C2 (de) Öl-in-Wasser-Emulsion und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE69830438T2 (de) Kohlenwasserstoff-in-Wasser-Emulsion und Verfahren zu ihrer Bildung
DE3830380C2 (de)
DE19546515C2 (de) Verfahren zum Bilden von stabilen bimodalen Emulsionen
DE3720216C2 (de)
DE4345040A1 (de) Emulsion eines viskosen Kohlenwasserstoffes sowie Verfahren zu deren Herstellung
DE4220989A1 (de) Kohlenwasserstoff-in-wasser-emulsion sowie verfahren zu ihrer herstellung
DE3525124A1 (de) Kraftstoffe und heizoele und verwendung eines emulgatorsystems zur herstellung dieser kraftstoffe und heizoele
DE69928847T2 (de) Dieselmotorenbrennstoff und Verfahren zu dessen Herstellung, bestehend aus einer Wasser in viskosen Kohlenwasserstoff Emulsion
DE60310879T2 (de) Polyaphron-kraftstoffzusammensetzungen
DE10003105A1 (de) Kraftstoff-Wasser-Emulsionen, enthaltend Emulgatoren auf Polyisobuten-Basis
DE3804834C2 (de)
DE102014225815A1 (de) In-situ-Herstellung von Treibstoff-Wasser-Gemischen in Verbrennungsmotoren
DE4012336A1 (de) Verfahren zum praeparieren einer kohlenwasserstoff-in-wasser-emulsion aus rohoel oder bitumen sowie damit hergestellte kohlenwasserstoff-in-wasser-emulsion
EP2253692A1 (de) Biohydrofuel-Zusammensetzungen
DE2946277A1 (de) Stabilisationsmittel fuer eine oel- wasser-mischung
DE3218294A1 (de) Brennstoff auf der basis von gasoel mit einem gehalt an wasser und einem alkohol
DE2130816A1 (de) Schwefelarmes,tiefstockendes Heizoelgemisch und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2757419A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum aufbereiten von rueckstandsoel fuer die verwendung in einer gasturbine
DE3115614A1 (de) Verfahren zur verbesserung der verbrennung von gasoelen
DE3042124A1 (de) Dieselkraftstoff-emulsionen und verfahren zu ihrer herstellung
AT337333B (de) Flussiger treibstoff fur verbrennungsmotoren und zusatzmittel hiefur
DE2633462C2 (de) Emulsionen aus Kraftstoffen und Wasser für Verbrennungs- oder aus leichten Heizölen und Wasser für Ölfeurungen
AT379611B (de) Schweroelmischung und verfahren zu ihrer herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee