DE19848953A1 - Verwendung von Ethylen und Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors - Google Patents
Verwendung von Ethylen und Verfahren zum Betreiben eines VerbrennungsmotorsInfo
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- 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
- C10L3/00—Gaseous fuels; Natural gas; Synthetic natural gas obtained by processes not covered by subclass C10G, C10K; Liquefied petroleum gas
Abstract
Ethylen wird als Brennstoff in Verbrennungsmotoren verwendet. Bei einem Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors wird dem Verbrennungsmotor als Brennstoff Ethylen aus einem Vorratsbehälter über eine Leitung zugeführt. Das Ethylen wird in den Verbrennungsraum des Verbrennungsmotors eingeführt, gezündet und verbrannt und das entstehende Abgas wird aus dem Verbrennungsraum abgeführt.
Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung von Ethylen und ein Verfahren zum
Betreiben eines Verbrennungsmotors.
Es ist bekannt, Erdgas bzw. Methan (CH4) in Verbrennungsmotoren zu nutzen.
Erdgas weist dabei die Nachteile auf, daß die Leistung eines derartigen
Verbrennungsmotors gering ist. Denn mit einer Bildungswärme von -1117 kcal/kg
ist der innere Energiegehalt niedrig. Das Zündverhalten von Erdgas an Luft ist
relativ schlecht. Die mögliche Speicherkapazität ist relativ gering, da die Dichte
von Erdgas relativ niedrig ist. Ferner ist der Siedepunkt von flüssigem Erdgas bei
einer tiefen Temperatur von -164°C, so daß relativ große Verdampfungsverluste
bei einer Verwendung von flüssigem Erdgas auftreten.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Brennstoff für Verbrennungsmotoren
bereitzustellen, mit dem die Nachteile des Brennstoffes Erdgas überwunden
werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Ethylen (C2H4) als Brennstoff für
Verbrennungsmotoren.
Ethylen bietet Vorteile durch ein relativ gutes Zündverhalten. Die Zündgrenzen
liegen bei 2,7 bis 34 Vol.-%. Die Leistung eines mit Ethylen betriebenen
Verbrennungsmotors ist relativ hoch. Denn Ethylen besitzt eine relativ hohe
innere Energie mit einer positiven Bildungswärme von +447 kcal/kg. Der
Siedepunkt liegt bei einer Temperatur von -104°C bei einem Druck von ca. 1 bar.
Die Verdampfungsverluste sind so relativ gering. Für Ethylen ist zudem die
Speicherkapazität bei einer Dichte von 1,26 kg/m3 sowohl in verflüssigter als auch
in gasförmiger Form (bei einer Temperatur von 0°C und einem Druck von ca. 1
bar), relativ hoch.
Ferner ist es von Vorteil, daß die Abgaswerte von Ethylen ähnlich gut sind wie die
von Erdgas.
Gemäß der Erfindung wird flüssiges oder verdichtetes gasförmiges Ethylen
verwendet, wobei der Begriff "flüssiges" Ethylen hier tiefkalt verflüssigtes Ethylen
bedeutet.
Als flüssiges Ethylen oder verdichtetes gasförmiges Ethylen wird
erfindungsgemäß Ethylen bei einem Druck von 0,1 bis 15 bar, vorzugsweise 0,1
bis 10 bar, und bei einer Temperatur von -20 bis +50°C, vorzugsweise 0 bis +30°C,
eingesetzt.
Das verwendete Ethylen weist gemäß der Erfindung vorzugsweise eine Reinheit
in einem Bereich von 99,0 bis 99,9, besonders bevorzugt in einem Bereich von
99,0 bis 99,5, auf.
Die Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren gelöst, bei dem einem
Verbrennungsmotor als Brennstoff Ethylen aus einem Vorratsbehälter über eine
Leitung zugeführt wird, bei dem das Ethylen in den Verbrennungsraum des
Verbrennungsmotors eingeführt wird, gezündet und verbrannt wird und bei dem
das entstehende Abgas aus dem Verbrennungsraum abgeführt wird.
Als Vorratsbehälter für gasförmiges Ethylen wird vorteilhaft ein Druckgasbehälter
verwendet; als Vorratsbehälter für flüssiges Ethylen wird vorzugsweise ein
thermisch isolierter Tank eingesetzt. Die Leitung zwischen dem Vorratstank und
dem Verbrennungsmotor ist beispielsweise eine Schlauchleitung oder eine
Rohrleitung. Vorzugsweise wird das Ethylen mit Hilfe von Eigendruck in den
Verbrennungsraum des Verbrennungsmotors eingeführt.
Erfindungsgemäß ist das Verfahren vorgesehen zum Betreiben eines
Verbrennungsmotors für stationäre Anlagen oder als ein Antrieb für Fahrzeuge.
Vorzugsweise ist der Verbrennungsmotor ein Ottomotor.
Claims (9)
1. Verwendung von Ethylen (C2H4) als Brennstoff für Verbrennungsmotoren.
2. Verwendung von Ethylen nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß flüssiges oder verdichtetes gasförmiges Ethylen verwendet wird.
3. Verwendung von Ethylen nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ethylen einen Druck von 0,1 bis 15 bar und eine Temperatur von
-20 bis +50°C aufweist.
4. Verwendung von Ethylen nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ethylen einen Druck von 0,1 bis 10 bar und eine Temperatur von 0
bis +30°C aufweist.
5. Verwendung von Ethylen nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ethylen eine Reinheit in einem Bereich von 99,0 bis 99,9 aufweist.
6. Verwendung von Ethylen nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Ethylen eine Reinheit von 99,0 bis 99,5 aufweist.
7. Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors,
dadurch gekennzeichnet,
daß einem Verbrennungsmotor als Brennstoff Ethylen aus einem
Vorratsbehälter über eine Leitung zugeführt wird, daß das Ethylen in den
Verbrennungsraum des Verbrennungsmotors eingeführt wird, gezündet und
verbrannt wird und daß das entstehende Abgas aus dem Verbrennungsraum
abgeführt wird.
8. Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors nach Anspruch 7 zur
Verwendung für einen Verbrennungsmotors für stationäre Anlagen oder als
ein Antrieb für Fahrzeuge.
9. Verfahren zum Betreiben eines Verbrennungsmotors nach Anspruch 7 für
einen Ottomotor.
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Non-Patent Citations (4)
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Also Published As
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