EA004267B1 - Присадка для стабилизации водосодержащего топлива и топливо, стабилизированное такой присадкой - Google Patents

Присадка для стабилизации водосодержащего топлива и топливо, стабилизированное такой присадкой Download PDF

Info

Publication number
EA004267B1
EA004267B1 EA200200134A EA200200134A EA004267B1 EA 004267 B1 EA004267 B1 EA 004267B1 EA 200200134 A EA200200134 A EA 200200134A EA 200200134 A EA200200134 A EA 200200134A EA 004267 B1 EA004267 B1 EA 004267B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
fuel
additive
water
weight
liquid hydrocarbon
Prior art date
Application number
EA200200134A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200200134A1 (ru
Inventor
Андраш Берта
Левенте Фюлёп
Original Assignee
Андраш Берта
Левенте Фюлёп
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 Андраш Берта, Левенте Фюлёп filed Critical Андраш Берта
Publication of EA200200134A1 publication Critical patent/EA200200134A1/ru
Publication of EA004267B1 publication Critical patent/EA004267B1/ru

Links

Classifications

    • 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
    • C10L1/02—Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only
    • C10L1/023—Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only for spark ignition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K23/00—Use of substances as emulsifying, wetting, dispersing, or foam-producing agents
    • C09K23/017—Mixtures of compounds
    • C09K23/018—Mixtures of two or more different organic oxygen-containing compounds
    • 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
    • C10L1/02—Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only
    • C10L1/026—Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only for compression ignition
    • 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
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • 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
    • 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
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/12—Inorganic compounds
    • C10L1/1233—Inorganic compounds oxygen containing compounds, e.g. oxides, hydroxides, acids and salts thereof
    • C10L1/125—Inorganic compounds oxygen containing compounds, e.g. oxides, hydroxides, acids and salts thereof water
    • 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
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14—Organic compounds
    • C10L1/18—Organic compounds containing oxygen
    • C10L1/182—Organic compounds containing oxygen containing hydroxy groups; Salts thereof
    • C10L1/1822—Organic compounds containing oxygen containing hydroxy groups; Salts thereof hydroxy group directly attached to (cyclo)aliphatic carbon atoms
    • C10L1/1824—Organic compounds containing oxygen containing hydroxy groups; Salts thereof hydroxy group directly attached to (cyclo)aliphatic carbon atoms mono-hydroxy
    • 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
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14—Organic compounds
    • C10L1/18—Organic compounds containing oxygen
    • C10L1/188—Carboxylic acids; metal salts thereof
    • C10L1/1881—Carboxylic acids; metal salts thereof carboxylic group attached to an aliphatic carbon atom
    • 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
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14—Organic compounds
    • C10L1/18—Organic compounds containing oxygen
    • C10L1/188—Carboxylic acids; metal salts thereof
    • C10L1/1881—Carboxylic acids; metal salts thereof carboxylic group attached to an aliphatic carbon atom
    • C10L1/1883—Carboxylic acids; metal salts thereof carboxylic group attached to an aliphatic carbon atom polycarboxylic acid
    • 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
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14—Organic compounds
    • C10L1/22—Organic compounds containing nitrogen
    • C10L1/222—Organic compounds containing nitrogen containing at least one carbon-to-nitrogen single bond
    • C10L1/224—Amides; Imides carboxylic acid amides, imides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
  • Solid-Fuel Combustion (AREA)
  • Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)

Abstract

Предложена присадка для стабилизации водосодержащего жидкого углеводородного топлива, содержащая спирт с 5-10 атомами углерода, 0,5-3 вес.ч. в расчете на 1 вес.ч. указанного спирта амида карбоновой кислоты с 5-10 атомами углерода и 3-10 вес.ч. в расчете на 1 вес.ч. указанного спирта карбоновой кислоты с 5-10 атомами углерода. Предметом изобретения является также стабилизированное жидкое топливо для двигателя внутреннего сгорания, содержащее 10-40 вес.% воды, 45-85 вес.% жидкого углеводородного топлива и 5-15 вес.% указанной выше присадки, где все процентные содержания даны в расчете на общий вес указанного жидкого топлива.

Description

Настоящее изобретение относится к присадке, которую можно с успехом использовать для стабилизации жидких топлив, содержащих, помимо жидких углеводородов (таких, как бензин, дизельное топливо, керосин), применяемых в качестве топлив для двигателей внутреннего сгорания, также и воду. Предметом изобретения являются также топлива, стабилизированные такой присадкой, и способ их приготовления. Кроме того, изобретение охватывает применение указанных присадок для стабилизации водосодержащих жидких углеводородных топлив, а также применение таких стабилизированных топлив при эксплуатации двигателей внутреннего сгорания.
Известно, что эксплуатационные качества двигателей внутреннего сгорания можно улучшить, добавляя к жидкому органическому топливу воду. Кроме того, благодаря такому добавлению воды удается уменьшить количество жидкого органического топлива, требуемое для работы двигателя. Один из положительных эффектов добавления воды к бензину состоит в том, что благодаря этому может быть увеличено его октановое число; еще одно преимущество заключается в устранении ущерба окружающей среде от сгорания органических топлив.
Хотя в течение уже примерно 60 лет предпринимаются усилия для извлечения максимальной выгоды из указанных выше преимуществ, известные решения позволяют достичь этого лишь ценой огромных капиталовложений, которые оказываются иногда несопоставимыми с достигаемыми результатами. Так, например, в ходе Второй мировой войны была предпринята попытка применить подобное техническое решение для улучшения эксплуатационных показателей истребителей модели Фокер, когда в цилиндры двигателя после электрического зажигания впрыскивали воду с помощью отдельного инжектора. Действительно, это приводило к 10-15%-ному повышению КПД, однако, для надлежащего функционирования двигателей требовалось модифицировать их конструкцию и устанавливать строго отрегулированный инжектор. В случае с самолетами еще один недостаток состоял в том, что установка инжектора и отдельного водяного бака приводила к существенному увеличению веса.
В соответствии со способом, описанным в документе ЕР 0 177 484 А1, в камеру сгорания двигателя впрыскивают дисперсию топлива и воды. Для этого пришлось внести в конструкцию двигателя существенные изменения и установить разные дополнительные конструктивные узлы - такие, как теплообменник, коллектор и пр. На том же принципе основано и решение, описанное в документе ЕР 0 142 580 А1, которое отличается от предыдущего, по существу, лишь конструктивными модификациями двигателя.
В соответствии со способом, описанным в документе ЕР 0 311 877 А2, вода вводится в камеру сгорания не в виде дисперсии с топливом, а в виде пара. Это требует использования особой головки цилиндра; кроме того, в двигателе приходится монтировать некоторые дополнительные детали.
Таким образом, все перечисленные выше решения имеют общий недостаток, заключающийся в том, что требуются существенные изменения как самого двигателя, так и расположенных по соседству с ним технических узлов, что приводит, с одной стороны, к большим затратам, а с другой - к тому, что измененную таким образом конструкцию уже нельзя эксплуатировать с традиционным топливом. Необходимость в конструктивных изменениях диктовалась, главным образом, тем, что водосодержащее топливо невозможно стабилизировать на достаточно длительный период времени, что обеспечивало бы безопасную работу, и потому приходилось получать водотопливную смесь непосредственно в камере сгорания из компонентов. Эти решения не нашли сколько-нибудь широкого практического применения именно из-за рассмотренных выше особых конструктивных требований.
В патенте И8 5156114 предложено применение жидких топлив, содержащих 20-80 об.% воды, в двигателях внутреннего сгорания. Это решение предполагает необходимость такого изменения конструкции двигателя, при котором в камеру сгорания вводится катализатор, выделяющий водород, как правило, в качестве отрицательного полюса зажигания. Этот катализатор преобразует, по меньшей мере, часть воды, введенной вместе с органическим топливом, в водород и кислород, при этом выделяющийся водород сгорает вместе с органическим топливом. Результирующий избыток энергии вместе с избытком энергии, образующимся при расширении пара, позволяет полностью компенсировать потерю энергии, происходящую при уменьшении количества органического топлива.
В данном патенте речь идет, главным образом, о применении в качестве топлива водного метанола или водного этанола, при этом не возникает проблем неоднородности, поскольку оба органических компонента полностью смешиваются с водой. В одном из примеров авторы описывают также применение водного дизельного топлива, обращая внимание на то, что топливную смесь надо использовать в виде эмульсии и в двигателе необходимо установить дополнительные трубки для предотвращения нежелательной конденсации воды. В этом документе не приведены сведения о стабильности эмульсии, содержащей воду и органическое углеводородное топливо; что же касается применимых поверхностно-активных веществ, то о них дается лишь самая общая информация, заключающаяся в том, что все имеющиеся на рынке вещества, способствующие диспергированию углеводородных топлив в воде, пригодны для этой цели.
Один из недостатков решения, описанного в цитированном выше документе, состоит в том, что и здесь необходимо изменение конструкции двигателя (а при использовании углеводородных топлив - и его вспомогательных узлов), хотя такие изменения уже не создают трудностей в случае, когда двигатель работает на одном только углеводородном топливе. Гораздо более серьезным недостатком является то, что двигатель может работать либо на таком топливе, которое полностью смешивается с водой (т. е. на спирте или водном спирте), либо на топливе, не смешивающемся с водой (т.е. на углеводороде или водо-углеводородной эмульсии), так как возможное смешение обоих этих топлив немедленно порождает проблемы со стабильностью, ведущие, в свою очередь, к нарушениям в работе. Таким образом, в случае, когда на заправочной станции нет топлива того же типа, что было залито в бак, приходится либо полностью израсходовать содержимое бака перед тем, как менять топливо на другое, либо устанавливать на транспортном средстве два раздельных топливных бака. Разумеется, такие же трудности в отношении стабильности могут возникнуть и в тех случаях, когда топливо на основе углеводородов, уже залитое в бак, и доливаемое топливо имеют разное содержание воды. Еще один серьезный недостаток рассматриваемого описания состоит в том, что в нем не дается какого-либо реального решения проблемы стабилизации водосодержащих жидких углеводородных топлив. Именно поэтому, несмотря на наличие ряда достоинств, данное техническое решение не получило широкого распространения для двигателей внутреннего сгорания, работающих на жидких углеводородах.
В нашей предыдущей международной заявке № РСТ/Ни97/00029 был описан способ стабилизации водных смесей жидких углеводородных топлив с различными поверхностноактивными веществами или смесями поверхностно-активных веществ. Благодаря правильному выбору эмульгаторов и их комбинаций мы смогли получить композиции водных жидких углеводородных топлив, которые продемонстрировали стабильность на протяжении относительно длительного времени и могут непосредственно сжигаться в широко распространенных двигателях внутреннего сгорания всех типов, не требуя при этом изменения конструкции двигателя или установки дополнительных узлов. Благодаря этому удается целиком воспользоваться всеми положительными последствиями добавления воды (повышение мощности, экономия углеводородов, увеличение октанового числа и пр.), не изменяя при этом конструкцию существующих двигателей.
Однако при более тщательном изучении потребностей оказалось, что исходя из соображений эксплуатационной безопасности, транспортировки и хранения, коммерческую пользу могут принести только те водосодержащие жидкие углеводородные топлива, которые не только обладают всеми преимуществами, вытекающими из наличия воды, но и абсолютно светлы, прозрачны, не имеют осадка, сохраняют свое состояние в течение нескольких лет и сравнительно нечувствительны к смешиванию с топливом, имеющим иное содержание воды (к доливке). Композиции, описанные в упомянутой выше заявке, не полностью удовлетворяют этим возросшим требованиям.
В процессе продолжения наших исследований было неожиданно обнаружено, что водные жидкие углеводородные топлива, полностью отвечающие указанным выше требованиям, можно получить при условии их стабилизации присадкой, содержащей спирт с 5-10 атомами углерода,
0,5-3 вес.ч., в расчете на 1 вес.ч. указанного спирта, амида карбоновой кислоты с 5-10 атомами углерода,
3-10 вес.ч., в расчете на 1 вес.ч. указанного спирта, карбоновой кислоты с 5-10 атомами углерода.
Таким образом, один аспект изобретения относится к присадке с указанным выше составом.
Присадка согласно изобретению отличается от композиций, предлагавшихся ранее для стабилизации водных жидких углеводородных топлив, главным образом, тем, что ни один из ее компонентов не является поверхностноактивным веществом. Совершенно неожиданно было установлено, что при смешении этой присадки с водой и жидким углеводородным топливом получается абсолютно светлая прозрачная жидкость, которая сохраняет свою стабильность на протяжении нескольких лет (самые старые из образцов, прошедших испытания до даты приоритета, не претерпели изменений после 3-летнего хранения). Было также обнаружено, что в случае, когда присадка согласно изобретению добавляется к смеси жидкого углеводородного топлива и воды, при смешении происходит незначительный нагрев. Этого явления не наблюдается, когда присадка смешивается только с водой или только с жидким углеводородным топливом: более того, в ряде случаев имеет место ограниченная смешиваемость с водой. Хотя мы не ставим задачу сводить изобретение к теоретическим рассуждениям, можно все же предположить, исходя из вышесказанного, что при наличии как воды, так и жидкого углеводородного топлива отдельные компоненты присадки взаимодействуют друг с другом, и/или с водой, и/или с жидким углеводородом, вступая в реакцию, характер которой до сих пор не был прояснен, при этом подоб5 ная(ые) химическая(ие) реакция(и) приводит(ят) к непрерывному фазовому переходу практически на молекулярном уровне между первоначально не смешивавшимися водными и маслянистыми компонентами.
Углеродный скелет спиртов, амидов карбоновых кислот и карбоновых кислот, присутствующих в присадке согласно изобретению, может быть прямой, неразветвленной или циклической цепью, а в ряде случаев может содержать ненасыщенные связи, но наличие ароматических структур при этом исключается. Спирты могут быть одноатомными и многоатомными, причем предпочтительными следует считать многоатомные спирты (полиолы). Подобным же образом, карбоновые кислоты могут быть представлены монокарбоновыми или поликарбоновыми кислотами, при этом предпочтительными являются вторые. Амиды карбоновых кислот могут быть образованы либо из монокарбоновых, либо из поликарбоновых кислот, включая те соединения, которые частично амидируются в карбоксильных группах.
Компоненты, представленные спиртами, карбоксильными амидами и карбоновыми кислотами, могут быть либо индивидуальными соединениями, либо смесями двух или более, соответственно, спиртов, амидов карбоновых кислот или карбоновых кислот.
При необходимости можно также примешивать к присадке согласно изобретению одну или более традиционных топливных присадок. Такие традиционные топливные присадки могут представлять собой, например, вещества, повышающие цетановое число, ускорители процесса горения, вещества, повышающие износостойкость, и ингибиторы коррозии. Эти вещества можно добавлять к предлагаемой присадке в обычных количествах, определяемых исходя из их назначения, которое хорошо известно специалистам в данной области.
Другой аспект изобретения относится к стабилизированному жидкому топливу для двигателей внутреннего сгорания, которое содержит, в расчете на общий вес топлива,
10-40 (предпочтительно 15-35) вес.% воды,
45-85 (предпочтительно 50-70) вес.% жидкого углеводородного топлива,
5-15 (предпочтительно 10-15) вес.% описанной выше стабилизирующей присадки.
Стабилизированное жидкое топливо согласно изобретению может предпочтительно содержать водопроводную воду любой жесткости, хотя можно также пользоваться деминерализованной и дистиллированной водой.
В качестве компонента стабилизированного топлива согласно изобретению, представленного жидким углеводородным топливом, можно использовать любую из жидких углеводородных фракций, традиционно используемых в двигателях внутреннего сгорания, из которых выше были названы бензин, дизельное топливо и керосин. Стабилизированное жидкое топливо согласно изобретению может также содержать, наряду с присадкой согласно изобретению, одну или несколько традиционных присадок, таких как вещества, повышающие цетановое число, ингибиторы коррозии и пр., которые могут присутствовать в обычных характерных для них количествах. Эти дополнительные присадки включены в понятие жидкое углеводородное топливо, так что это понятие включает в себя и жидкие углеводородные топлива, содержащие одну или несколько традиционных присадок. Здесь следует заметить, что в случае, когда в качестве жидкого углеводорода берется бензин, нет необходимости добавлять к стабилизированному жидкому топливу согласно изобретению вещество, повышающее октановое число, так как имеющаяся вода уже оказывает довольно сильное действие в этом направлении. Этот факт составляет существенное преимущество предлагаемого стабилизированного топлива на основе бензина.
Если компонент стабилизируемого водосодержащего топлива, представленный жидким углеводородом, представляет собой одну из первых (легких) фракций при перегонке нефти, то, как правило, целесообразно использовать такую присадку, отдельные компоненты которой имеют до 7 атомов углерода.
Стабилизированное жидкое топливо согласно изобретению приготавливают смешиванием компонентов друг с другом. Поскольку эта операция чрезвычайно проста, ее можно проводить на месте хранения или даже непосредственно перед использованием топлива. Хотя последовательность введения смешиваемых компонентов не имеет решающего значения ввиду простоты этой операции, выяснилось, что предпочтительнее добавлять присадку согласно изобретению в виде предварительно приготовленной смеси к предварительно приготовленной смеси воды и жидкого углеводородного топлива. Необходимые в ряде случаев дополнительные присадки можно вводить, если они уже не присутствуют в присадке и/или жидком углеводородном топливе, на любом этапе. Однако можно подмешивать компоненты и в другой последовательности. Более того, отдельные компоненты присадки согласно изобретению можно подмешивать отдельно от компонентов топлива, хотя такая процедура является более трудоемкой и менее предпочтительной.
Еще один аспект изобретения относится к применению предлагаемой присадки для стабилизации водосодержащего жидкого углеводородного топлива. Он охватывает также применение стабилизированного таким образом топлива для приведения в действие двигателя внутреннего сгорания.
В ходе эксплуатационных испытаний было обнаружено, что к стабилизированному топливу согласно изобретению можно подмешивать
Ί (доливать) другое топливо без какого бы то ни было снижения мощности или любого другого заметного изменения работы двигателя, при условии, что в обоих топливах использован жидкий углеводород одного и того же типа. Это является крайне важным преимуществом по сравнению с перезаправкой. Таким образом, дополнительное преимущество стабилизирующей присадки согласно изобретению состоит в том, что она способна эффективно компенсировать возможные различия в качестве между топливами, предлагаемыми на разных заправочных станциях, и позволяет беспрепятственно подмешивать к стабилизированному топливу согласно изобретению традиционное (не содержащее воды) топливо.
Дополнительным преимуществом присадки согласно изобретению является то, что в процессе работы двигателя все ее компоненты полностью сгорают, не выделяя вредных веществ, так что не происходит выхлопа вредных веществ из присадки в окружающую среду. В ходе эксплуатационных испытаний производили проверку выхлопа двигателей, работающих на стабилизированном топливе согласно изобретению, и анализировали состав выхлопных газов. Параметры, важные с точки зрения охраны окружающей среды (N0, ΝΘΧ, СО, СО2), оказались во всех случаях лучше, чем зарегистрированные для двигателей, работающих на таком же жидком углеводородном топливе, но не содержащем воды и предлагаемой присадки. В двигателях, работающих на дизельном топливе, наблюдалось значительное уменьшение дымности выхлопа.
Более детально существо изобретения иллюстрируется с помощью нижеследующих примеров, не имеющих ограничительного характера.
Пример 1.
Здесь речь идет о приготовлении топлива, которое может найти применение в бензиновом четырехтактном двигателе, снабженном инжектором и катализатором. Приводятся также результаты опытного пробега и проверки качества топлива.
В качестве испытуемого транспортного средства брали легковой автомобиль марки Мазда 626, имеющий 12-клапанный двигатель с инжектором на 2,2 л, с пробегом 318 000 км. Топливо согласно изобретению приготавливали из 658 г неэтилированного бензина с октановым числом 91, 70 г присадки (состоящей из 0,7 вес.ч. пентанкарбоксамида, 0,7 вес.ч. циклогексанола и 5,6 вес.ч. пентандикарбоновой кислоты), и 272 г водопроводной воды, имеющей жесткость по германской шкале 23°, причем присадку добавляли к воде в условиях непрерывного перемешивания, после чего полученную смесь добавляли к неэтилированному бензину также с непрерывным перемешиванием. Затем смесь гомогенизировали в электромиксере до получения абсолютно прозрачного топлива. Полученное топливо заливали в предварительно опорожненный бак транспортного средства с бензиновым двигателем. После запуска скорость автомобиля повышали обычным способом до 80 км/ч и ездили на нем с приблизительно постоянной скоростью до полного израсходования топлива. В ходе этого испытания приемистость двигателя оказалась той же, что и ранее, и не наблюдалось нерегулярности в работе или перебоев зажигания. В этих условиях пробег составил 18,2 км. В ходе повторного испытания в тех же условиях, но с использованием 1 кг неэтилированного бензина с октановым числом 91, пробег составил 15,5 км. Изменения цвета свечей зажигания не наблюдалось.
На второй стадии испытания изучали последствия перехода с топлива согласно изобретению на обычное и с обычного топлива на предлагаемое нами. Эти замены осуществляли путем простой дозаправки бака. В ходе обеих замен не наблюдалось сколько-нибудь заметных изменений в работе двигателя.
Описанную в этом примере присадку можно применять, при надлежащем увеличении ее количества, для топлива, где соотношение бензин:вода составляет до 60:40.
В табл. 1 приведены результаты проверки качества топлива согласно изобретению, имеющего указанный в этом примере состав. Для сравнения даются также результаты, полученные при использовании неэтилированного бензина, не содержащего воды, с октановым числом 91.
Таблица 1
Свойство Предлагаемое топливо Обычное неэтилированное топливо с октановым числом 91
Содержание воды в % 27,2 0
(Μ8Ζ 11745:1980)
Октановое число теоретическое (Μ8Ζ 11708:1980) 79,5 94,5
моторное (Μ8Ζ 11706:1980) 116,7 84,0
Содержание свинца в г/л 0,001 0,002
(Μ8Ζ 10874:1979)
Омеднение по действием коррозии (Μ8Ζ 11788:1979А) 1.а. 1.а.
(Μ8Ζ - венгерский стандарт)
В табл. 2 приведены результаты проверки мощности, выполненной на испытательном стенде. В ходе этих испытаний стандартная мощность была отрегулирована на значение 225 ВА. В каждом из испытаний использовали по 200 мл топлива. Испытания проводили на топливах, полученных смешиванием неэтилированного бензина с октановым числом 91, присадки с составом, приведенным в примере 1, и воды в количестве, указанном в табл. 2.
Таблица 2
Бензин (ОЧ 91) +5% воды +10% воды +15% воды +20% воды +25% воды
Время, с 537 570 615 658 715 770
Мощность, % 100 106,1 121,0 126,3 127,5 143,3
Пример 2.
В качестве испытуемого транспортного средства брали работающий на дизельном топливе микроавтобус марки У^, имеющий двигатель с рабочим объемом цилиндра 1,5 л без турбонагнетателя, который прошел перед этим 48000 км. Водосодержащее топливо приготавливали следующим образом: 50 г присадки (состоящей из 1,5 вес.ч. пентакарбоксамида, 0,5 вес.ч. октанола и 3 вес.ч. декандикарбоновой кислоты [С10Н18О4]) добавляли к 250 г водопроводной воды, после чего полученную водную смесь добавляли с интенсивным перемешиванием к 700 г дизельного топлива. Продолжали перемешивание до получения абсолютно прозрачной жидкости. Затем повторяли опытный пробег, описанный в примере 1. До полного израсходования топлива удалось проехать 17,0 км, тогда как при использовании чистого дизельного топлива (в тех же условиях по другим показателям) пробег составил лишь в 16,0 км. При замене топлива согласно изобретению на обычное дизельное топливо и наоборот не наблюдалось никаких нарушений в работе. Присадку, описанную в этом примере, можно применять, при надлежащем увеличении ее количества, для топлива, имеющее соотношение дизельное топливо:вода до 60:40.
В ходе другого испытания топлива, рассматриваемого в этом примере, в качестве испытуемого транспортного средства брали автобус марки Икарус 256 с номинальной мощностью двигателя 190 л.с. Заданный расход топлива составлял 29,0 л на 100 км. Перед тем как приступать к работе на топливе согласно изобретению, двигатель подвергали диагностической проверке, результаты которой приводятся ниже.
а) Конечное давление сжатия:
цилиндр 1-22 бар цилиндр 2-20 бар цилиндр 3-24 бар цилиндр 4-20 бар цилиндр 5-23 бар цилиндр 6-24 бар (среднее 22,166 бар)
б) Давление в момент открытия инжекторов: 190 бар
в) Расход топлива в течение 3 месяцев перед испытанием:
первый месяц - 26,67 л на 100 км второй месяц - 24,74 л на 100 км третий месяц - 27,13 л на 100 км среднее за 3 месяца - 26,18 л на 100 км
г) Расход смазочного масла: 0,0 л Итоговые результаты диагностической проверки двигателя позволяют сделать следующие выводы: давление сжатия можно считать всего лишь приемлемым, поскольку наблюдаются довольно значительные отклонения, тогда как данные по расходу топлива и смазочного масла следует признать отличными.
Далее автобус непрерывно работал с дизельным топливом из примера 2, и после пробега в 8042 км была повторно проведена диагностическая проверка. Получены следующие результаты.
а) Конечное давление сжатия:
цилиндр 1-22 бар цилиндр 2-23 бар цилиндр 3-23 бар цилиндр 4-23 бар цилиндр 5-23 бар цилиндр 6-22 бар (среднее 22,66 бар)
б) Давление в момент открытия инжекторов:
цилиндр 1-190 бар цилиндр 2-195 бар цилиндр 3-195 бар цилиндр 4-195 бар цилиндр 5-180 бар цилиндр 6-185 бар
в) Расход топлива за период испытания: 27,01 л на 100 км
г) Расход смазочного масла: отсутствует
Итоговые результаты диагностической проверки двигателя позволяют сделать следующие выводы: хотя имеет место небольшое повышение давления сжатия цилиндров, давление в цилиндрах довольно равномерно, так что результаты следует признать отличными. Хотя наблюдается незначительное увеличение расхода топлива (3,1%), он продолжает оставаться на уровне существенно ниже заданного (93,13%).

Claims (10)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Присадка для стабилизации водосодержащего жидкого углеводородного топлива, содержащая спирт с 5-10 атомами углерода; 0,5-3 вес.ч. в расчете на 1 вес.ч. указанного спирта амида, карбоновой кислоты с 5-10 атомами углерода; 3-10 вес.ч. в расчете на 1 вес.ч. указанного спирта, карбоновой кислоты с 5-10 атомами углерода.
  2. 2. Присадка по п.1 для стабилизации водосодержащего топлива на основе легкой фракции нефти, в которой компоненты, представленные спиртом, амидом карбоновой кислоты и карбоновой кислотой, содержат каждый до 7 атомов углерода.
  3. 3. Стабилизированное жидкое топливо для двигателя внутреннего сгорания, содержащее 10-40 вес.% воды, 45-85 вес.% жидкого углеводородного топлива, 5-15 вес.% присадки по п.1.
  4. 4. Стабилизированное жидкое топливо по п.3, в котором компонент, представленный жидким углеводородным топливом, представляет собой одну из легких фракций перегонки нефти, а в качестве присадки использована присадка по п.2.
  5. 5. Стабилизированное жидкое топливо по п.3 или 4, содержащее 15-35 вес.% воды.
  6. 6. Стабилизированное жидкое топливо по любому из пп.3-5, содержащее 50-70 вес.% жидкого углеводородного топлива.
  7. 7. Стабилизированное жидкое топливо по любому из пп.3-6, содержащее 10-15 вес.% присадки по п.1 или 2.
  8. 8. Способ приготовления стабилизированного жидкого топлива по любому из пп.3-7, в соответствии с которым жидкое углеводородное топливо и присадку по п.1 или 2 либо их отдельные компоненты перемешивают друг с другом в соотношениях, приведенных в любом из пп.3-7.
  9. 9. Применение присадки по п.1 или 2 для стабилизации водосодержащего жидкого углеводородного топлива.
  10. 10. Применение стабилизированного жидкого топлива по любому из пп.3-7 для работы двигателя внутреннего сгорания.
EA200200134A 1999-05-14 2000-05-05 Присадка для стабилизации водосодержащего топлива и топливо, стабилизированное такой присадкой EA004267B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU9901605A HU222559B1 (hu) 1999-05-14 1999-05-14 Adalékkompozíció víztartalmú üzemanyagok stabilizálására, az így stabilizált üzemanyagok és ezek felhasználása
PCT/HU2000/000041 WO2000069999A1 (en) 1999-05-14 2000-05-05 Additive for stabilizing water-containing fuels and a fuel stabilized with this additive

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200200134A1 EA200200134A1 (ru) 2002-08-29
EA004267B1 true EA004267B1 (ru) 2004-02-26

Family

ID=89998290

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200200134A EA004267B1 (ru) 1999-05-14 2000-05-05 Присадка для стабилизации водосодержащего топлива и топливо, стабилизированное такой присадкой

Country Status (15)

Country Link
US (1) US6533829B1 (ru)
EP (1) EP1196513B1 (ru)
JP (1) JP3716180B2 (ru)
AT (1) ATE233310T1 (ru)
AU (1) AU757411B2 (ru)
CA (1) CA2372205C (ru)
DE (1) DE60001506T2 (ru)
DK (1) DK1196513T3 (ru)
EA (1) EA004267B1 (ru)
ES (1) ES2193075T3 (ru)
HK (1) HK1046923B (ru)
HU (1) HU222559B1 (ru)
PT (1) PT1196513E (ru)
SI (1) SI1196513T1 (ru)
WO (1) WO2000069999A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD4119C1 (ru) * 2010-11-22 2012-05-31 Государственный Университет Молд0 Биодизель

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HU226322B1 (hu) * 2000-07-04 2008-08-28 Medveritas Intellectual Proper Adalékkompozíció zsírban oldódó vitaminok vizes stabilizálására, az így elõállított készítmények, valamint azok alkalmazhatósága különbözõ területeken
SE523228C2 (sv) 2000-12-15 2004-04-06 Akzo Nobel Nv Bränslekomposition innehållande en kolvätefraktion, etanol och ett additiv med vattensolubiliserande förmåga
DE10115705A1 (de) * 2001-03-29 2002-10-10 Cognis Deutschland Gmbh Emulgatorenmischung für wässrige Dieselemulsionen
ES2189672B1 (es) * 2001-11-07 2004-11-16 Industrial Management S.A. Aditivos para mejorar la combustion en motores de combustion interna y calderas.
US7410514B2 (en) * 2002-12-05 2008-08-12 Greg Binions Liquid fuel composition having aliphatic organic non-hydrocarbon compounds, an aromatic hydrocarbon having an aromatic content of less than 15% by volume, an oxygenate, and water
LT5161B (lt) 2003-12-12 2004-09-27 Rimvydas JASINAVIČIUS Degalų priedas taurinto etanolio pagrindu
RO132925A3 (ro) * 2018-06-12 2019-12-30 Igor Statnîi Agent tensioactiv polimetilaminic multifuncţional, şi procedeu de preparare a acestuia

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1227345A (ru) * 1967-10-19 1971-04-07
DE2854540A1 (de) * 1978-12-16 1980-06-26 Bayer Ag Kraftstoffe
DE2854437A1 (de) * 1978-12-16 1980-06-26 Bayer Ag Kraftstoffe, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
DE2940782C2 (de) * 1979-10-08 1987-02-19 Henkel KGaA, 4000 Düsseldorf Wasser enthaltende Kraftstoffe für Verbrennungsmotoren und Ölfeuerungen
US5004479A (en) * 1986-06-09 1991-04-02 Arco Chemical Technology, Inc. Methanol as cosurfactant for microemulsions
US5945026A (en) * 1994-11-04 1999-08-31 Hazard Control Technologies, Inc. Composition and methods for firefighting hydrocarbon fires
US5549836A (en) * 1995-06-27 1996-08-27 Moses; David L. Versatile mineral oil-free aqueous lubricant compositions
HU216371B (hu) * 1996-09-23 1999-06-28 Levente Fülöp Stabil makromolekuláris diszperz rendszerű, vizet tartalmazó folyékony üzemanyag-készítmény belső égésű motorok hibrid motorként történő működtetésére, valamint eljárás a készítmény előállítására
GB9621753D0 (en) * 1996-10-18 1996-12-11 Williamson Ian V Fuel composition

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD4119C1 (ru) * 2010-11-22 2012-05-31 Государственный Университет Молд0 Биодизель

Also Published As

Publication number Publication date
DK1196513T3 (da) 2003-06-16
HU222559B1 (hu) 2003-08-28
EP1196513B1 (en) 2003-02-26
EP1196513A1 (en) 2002-04-17
ES2193075T3 (es) 2003-11-01
JP3716180B2 (ja) 2005-11-16
CA2372205C (en) 2004-09-21
HUP9901605A3 (en) 2001-07-30
WO2000069999A1 (en) 2000-11-23
DE60001506D1 (de) 2003-04-03
AU4600100A (en) 2000-12-05
US6533829B1 (en) 2003-03-18
DE60001506T2 (de) 2003-12-11
HK1046923B (zh) 2003-09-19
SI1196513T1 (en) 2003-08-31
EA200200134A1 (ru) 2002-08-29
ATE233310T1 (de) 2003-03-15
HUP9901605A2 (hu) 2001-02-28
HU9901605D0 (en) 1999-07-28
JP2002544371A (ja) 2002-12-24
HK1046923A1 (en) 2003-01-30
PT1196513E (pt) 2003-06-30
AU757411B2 (en) 2003-02-20
CA2372205A1 (en) 2000-11-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4857073A (en) Diesel fuel additive
US5863303A (en) Fuel oil composition for diesel engines
CN102634383B (zh) 甲醇燃料添加剂及其制备的甲醇汽油
EP1425365A2 (en) Diesel fuel and method of making and using same
BG63466B1 (bg) Водосъдържащо гориво за двигатели с вътрешно горене
JP2005054102A (ja) ガソリン
CN1330133A (zh) 替代汽油的一种燃料
US20110232165A1 (en) Fuel or fuel additive composition and method for its manufacture and use
EA004267B1 (ru) Присадка для стабилизации водосодержащего топлива и топливо, стабилизированное такой присадкой
CN1125164C (zh) 高清洁环保节能无铅汽油增标剂
BRPI0709261A2 (pt) concentrado de aditivo de combustìvel, aditivo de combustìvel, processo de tratamento de combustìvel, composição de combustìvel, e, métodos para melhorar a operação de um motor de combustão interna de ignição artificial acionado por gasolina, de um motor de combustão acionado por diesel, de uma caldeira acionada por carvão ou instalação de energia, de um motor a jato e de uma caldeira
US6881235B2 (en) Method of reducing smoke and particulate emissions from spark-ignited reciprocating engines operating on liquid petroleum fuels
CN1289645C (zh) 一种用于汽油机和柴油机的燃油添加剂
Senthil et al. Effect of Fuel Additives on Performance Improvement and Emission Control in Diesel Engines
CN1112427C (zh) 环保型液体燃料
US20120180383A1 (en) High lubricity fuel reformulation to increase mileage and reduce emissions
KR20040104318A (ko) 메탄올 개질연료
JP2005054103A (ja) ガソリン
KR810001417B1 (ko) 가솔린 첨가용 조연제
Dabelstein et al. Fuel Composition and Engine Efficiency
CN111484882A (zh) 一种高动力增程组分及其制备的乙醇汽油
RU2054453C1 (ru) Моторное топливо
RU2054452C1 (ru) Моторное топливо
WO2012100101A2 (en) High lubricity fuel reformulation to increase mileage and reduce emissions
RU2054454C1 (ru) Моторное топливо

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU

NF4A Restoration of lapsed right to a eurasian patent

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU

PC4A Registration of transfer of a eurasian patent by assignment
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM BY KZ MD TJ

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU