ES2327906T3 - Metodo y compoposicion para mejorar la combustion de carburantes. - Google Patents
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Abstract
Método para mejorar la combustión de un combustible a base de hidrocarburos, donde dicho método comprende el paso de agregar uno o más catalizadores o potenciadores de combustión al combustible en una concentración de menos de 1 parte por peso de catalizador o potenciador de combustión por 500 millones de partes de combustible.
Description
Método y composición para mejorar la combustión
de carburantes.
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La presente invención hace referencia a la
combustión mejorada de combustibles y en particular de combustibles
a base de hidrocarburos. Más concretamente, la invención se refiere
a un método y una composición para la mezcla de un catalizador o
potenciador con combustible para potenciar la combustión en un
motor.
La combustión de combustibles fósiles, y en
particular los combustibles derivados del petróleo tales como
gasolina y diésel, nunca son completamente eficientes. Las
consecuencias de la combustión ineficiente abarcan un alto consumo
de combustible, la acumulación de carbono en la cabeza de los
cilindros y pistones, variaciones en la eficiencia propulsora y la
producción de cantidades excesivas de productos derivados nocivos
tales como el monóxido de carbono, hidrocarburos parcialmente
quemados y óxidos de nitrógeno ("NO_{x}").
Diversos aditivos para combustible han sido
propuestos para mejorar el ahorro de combustible y reducir las
emisiones contaminantes resultantes de la combustión. El combustible
sin quemar y el parcialmente quemado, representan tanto
contaminación del proceso de combustión como una pérdida económica
para el comprador del combustible. El arte previo sugiere la
adición de mejoradores de combustión para usos de combustible de
diversos tipos, incluyendo mecheros, motores diésel, motores de
combustión interna de gasolina y diversas configuraciones de
turbinas. Estos aditivos conocidos en el arte previo han sido de
diversas formas, tales como por ejemplo en estado líquido mezclados
con portadores líquidos y algunos en estado sólido, según se adecue
al sistema de combustión en estudio.
La patente estadounidense Nº 4,129,421 otorgada
a Webb, revela un aditivo catalizador de combustible para uso en
motores y hornos. El aditivo emplea una solución de ácido pícrico y
sulfato ferroso en un alcohol especificado. Un ejemplo muestra el
aditivo empleado para el uso en motores de gasolina a niveles que
proveen alrededor de 10 partes por mil millones del catalizador
combinado. La revelación indica niveles superiores pero no
especificados de uso para fuelóleos pesados. En todos los casos el
catalizador se disuelve completamente en el combustible.
En la patente estadounidense Nº 2,402,427
otorgada a Miller y Liber se divulga el uso de amplios agrupamientos
de compuestos orgánicos y órgano metálicos solubles en combustible
diésel como promotores de la ignición en concentraciones de entre
0,02 y 3% (Ej. 200-30.000 partes por millón).
Entre las primeras patentes sobre aditivos
catalizadores de combustible de metal, las patentes estadounidenses
N^{os} 2,086,775 y 2,151,432 otorgadas a Lyons y McKone, revelan
la adición de entre 0,001 y 0,0085% (es decir, de
10-850 partes por millón) de un compuesto órgano
metálico o una mezcla a un combustible base como la gasolina, el
benceno, el fuelóleo, el keroseno o las mezclas para mejorar
diversos aspectos del rendimiento del motor. Entre los metales
revelados en la patente estadounidense Nº 2,086,775 se encuentran el
cobalto, níquel, manganeso, el hierro, cobre, uranio, molibdeno,
vanadio, zirconio, berilio, platino, paladio, cromo, aluminio,
torio y los metales de las tierras raras tales como el cerio.
Los revelados en la patente estadounidense Nº
2,151,432 incluyen el solano, antimonio, arsénico, bismuto, cadmio,
admeio, telurio, talio, estaño, bario, boro, cesio, didimio,
lantano, potasio, sodio, tantalio, titanio, tungsteno y zinc. En
ambas patentes, los compuestos órgano metálicos preferidos fueron
beta diquetonas y sus derivados y sus homólogos tales como los
acetilacetonatos de metal, acetonatos proprionilo, acetonatos de
formilo y similares.
Las revelaciones de Lyons y McKone afirman que
las concentraciones de entre 0,001 y 0,04% (es decir, entre
10-400 partes por millón) no son efectivas para
mejorar la eficiencia de la combustión al ser introducidas, pero
podrían serlo como resultado del uso prolongado debido a la
acumulación de depósitos catalíticamente activos en la cámara de
combustión. Las revelaciones afirman, además, que alrededor del
0,01% (es decir, 100 partes por millón) del compuesto órgano
metálico es usualmente suficiente, una vez que la cantidad requerida
de depósitos catalíticamente activos se ha acumulado para perpetuar
la cantidad de depósitos, mediante la reposición de pérdidas de
éstos.
En las patentes estadounidenses N^{os}
4,891,050 y 4,892,562 otorgadas a Bowers y Sprague se revela el uso
de compuestos de metales del grupo platino solubles en combustible,
los cuales fueron efectivos en lo que fue denominado
"concentraciones extremadamente bajas" para mejorar el ahorro
de combustible en motores de gasolina y diésel, respectivamente. En
este contexto, se determinó que los niveles extremadamente bajos
eran aquellos en entre 0,01 y 1,0 partes por millón del metal del
grupo del platino comparado con el combustible al cual fue
agregado.
En la patente estadounidense Nº 4,629,472 se
describe el uso de 0,005 a 0,5 partes por millón de catalizador al
fuelóleo, al medir el catalizador como un metal en base al peso. La
proporción preferida de catalizador fue de 0,02 a 0,06 partes por
millón (es decir, de 2 partes por 100 millones a 6 partes por 100
millones). Se aprecia que el arte previo enseña que existe un
límite inferior en el cual los catalizadores cesan de contribuir
significativamente al proceso de combustión. Como se mencionó
anteriormente, los documentos de Lyons y McKone indicaron que las
concentraciones de alrededor de 10-400 partes por
millón de catalizador sólo fueron efectivas una vez que surgió una
cantidad adecuada de acumulación catalíticamente activa.
\global\parskip1.000000\baselineskip
Incluso la patente estadounidense Nº 4,129,421,
otorgada a Webb, indicó como necesario para proveer un efecto
significativo un nivel de 1 parte por 100 millones. Sería ventajoso
si pudiera describirse un método para proveer una mejora de
combustión a niveles de aditivo inferiores a los usados
anteriormente.
En líneas generales, la presente invención es un
método para potenciar la combustión de combustible mediante la
adición de un catalizador o potenciador de combustión al combustible
a un nivel extremadamente bajo, dependiendo del sistema de
combustión de combustible y el método de introducción del
catalizador. De acuerdo con un aspecto de la presente invención, se
provee un método para mejorar la combustión de un combustible a base
de hidrocarburos, dicho método comprende el paso de agregar uno o
más catalizadores o potenciadores de combustión al combustible, en
una concentración de menos de 1 parte por peso de catalizador o
potenciador de combustible por 500 millones de partes de
combustible. Preferentemente, el nivel extremadamente bajo es de
menos de 1 parte de catalizador o potenciador por 100 millones de
partes de combustible calculado por peso. El catalizador o
potenciador puede agregarse de forma beneficiosa en menos de 1
parte por 500 millones, y de hecho a menos de 1 parte de catalizador
o potenciador por mil millones de partes de combustible calculado
en base al peso. El nivel extremadamente bajo, puede ser un nivel
de menos de 1 parte de catalizador o potenciador por 50 mil millones
de partes de combustible calculado por peso. Más preferentemente,
el catalizador o potenciador está presente en el combustible en un
rango de alrededor de 1 parte de catalizador por 100 mil millones de
partes de combustible a alrededor de 1 parte de catalizador o
potenciador por 6 billones de partes de combustible calculado por
peso.
Un catalizador o potenciador adecuado puede ser
uno o más de cloruro de polivinilo, el hexacloroplatinato de
potasio, el hexacloroplatinato de hidrógeno o nitrato de amonio,
aunque se podría utilizar cualquier catalizador o potenciador
adecuado, o combinación de ellos conocida por un destinatario
experto.
La combustión puede ocurrir en un motor de
combustión interna, una turbina o una caldera, un motor de reacción,
un horno o de otra manera para un propósito como la provisión de
calor o energía. El catalizador o potenciador de combustión puede
ser agregado a un combustible sólido, preferentemente mediante
pulverización. Alternativamente, el catalizador o potenciador de
combustión podría ser agregado a un combustible gaseoso. El agregado
de un catalizador o potenciador de combustión podría ser realizado
en un flujo de gas que provee oxígeno al proceso de combustión, o
en forma de vapor agregado a una turbina.
El método también podría incluir la alteración
de la proporción aire/combustible en una mezcla de combustión para
incrementar la cantidad de aire o disminuir la cantidad de
combustible.
\vskip1.000000\baselineskip
En una realización preferente, la invención
reside en un método para mezclar un catalizador o potenciador de
combustión con un combustible a niveles extremadamente bajos del
catalizador de combustión, donde dicho método incluye los pasos
de:
- \quad
- disolver el catalizador de combustión en agua u otro solvente adecuado para formar una primera premezcla;
- \quad
- diluir la primera premezcla mediante la mezcla de ésta con un compuesto orgánico hidrofílico/oleofílico para formar una segunda premezcla;
- \quad
- diluir la segunda premezcla con un combustible u otro material adecuado en uno o más pasos de dilución para proveer un nivel extremadamente bajo de catalizador deseado.
\vskip1.000000\baselineskip
Convenientemente el compuesto orgánico
hidrofílico/oleofílico puede ser alcohol isopropílico o éter metil
tert-butílico ("MTBE") y/o
metil-etil-cetona (MEK) y/o metil
isobutil cetona (MIBK) y/o butanol. El metanol también podría ser
adecuado como lo puede ser una variedad de materiales
hidrofílicos/oleofílicos.
\vskip1.000000\baselineskip
En otra realización preferente, la invención
reside en un método para la mezcla de un catalizador de combustión
o un potenciador de combustión con un combustible, dicho método
comprende los pasos de:
- \quad
- mezclar el catalizador de combustión con un compuesto orgánico hidrofílico/oleofílico como el alcohol isopropílico, MTBE o una sustancia similar, para proveer una premezcla; y
- \quad
- mezclar la premezcla con un combustible.
\vskip1.000000\baselineskip
Describimos un paquete de composición que
comprende uno o más catalizadores o potenciadores de combustión y
un solvente, dicho solvente comprende agua y/o alcohol isopropílico
y/o MTBE u otro solvente adecuado donde la adición del paquete de
composición a una cantidad predeterminada de combustible proveerá
una mezcla con el catalizador presente en una concentración de
menos de 1 parte por 100 millones de partes de combustible.
En otro aspecto, la presente invención provee
una composición de combustible a base de hidrocarburos y un
catalizador o potenciador de combustión donde el catalizador o
potenciador de combustión está presente en una concentración de
menos de 1 parte por peso de catalizador o potenciador de combustión
por 500 millones de partes de combustible y mayor a o igual a 1
parte por peso por 6 billones de partes de combustible.
En una realización preferente, la invención
puede residir en una composición que comprende un combustible y un
catalizador de combustión donde el catalizador de combustión está
presente en una concentración de menos de 1 parte por 100 millones
de partes de combustible, y más preferentemente entre alrededor de 1
parte por 240 mil millones de partes de combustible a alrededor de
1 parte por 1,2 billones de partes de combustible y puede ser tan
bajo como 1 parte por 6 billones de partes de combustible.
En esta descripción, el término "motor de
combustión interna" incluye a todos los motores Otto, de
gasolina, diésel y de gas comprimido u otros motores, para
aplicaciones tanto móviles (incluyendo las marinas) e inmóviles
como las del tipo de dos tiempos, de cuatro tiempos y del tipo
rotatorio. Sin embargo, se debería entender que la presente
invención podría funcionar con cualquier forma adecuada de
combustión, como por ejemplo en calderas, turbinas y calefacción.
La utilización del método y composición de esta invención no se
restringe al uso en motores solamente sino que provee un beneficio
particular en las aplicaciones en motores.
La presente invención se basa, por lo menos en
parte, en el descubrimiento por parte de los inventores de que los
catalizadores de combustión o potenciadores de combustión podrían
ser efectivos en niveles extremadamente bajos cuando se mezclan con
combustible. Esos niveles podrían encontrarse en un rango tan bajo
como 1 parte por 240.000.000.000 partes (es decir, 1 parte por 240
mil millones de combustible) a tan bajo como 6.000.000.000.000 de
partes de combustible (es decir, 1 parte por 6 billones de
combustible) o aún inferiores.
El catalizador o potenciador de combustión puede
comprender cualquier catalizador o potenciador conocido para un
destinatario experto. El catalizador o potenciador podría incluir
uno o más miembros de la
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
- \quad
- óxido de rutenio (N)
- \quad
- cloruro de rutenio (III)
- \quad
- trihidrato de cloruro de rutenio (III)
- \quad
- bromuro de rutenio (III), y sus hidratos
- \quad
- aquopentaclororutenio de amonio (III), (NH_{4})_{2} RuCl_{5}.H_{2} O
- \quad
- óxido de potasio de rutenio (VI)
- \quad
- óxido de rodio (III)
- \quad
- cloruro de rodio (III), y sus hidratos
- \quad
- nitrato de rodio (III), y sus hidratos
- \quad
- cloruro de iridio (III)
- \quad
- óxido de iridio (III)
- \quad
- óxido de iridio (IV)
- \quad
- hexacloroiridio de hidrógeno (IV), y sus hidratos
- \quad
- hexacloroiridio de amonio (IV), y sus hidratos
- \quad
- tetróxido de osmio
- \quad
- cloruro de osmio (III)
- \quad
- negro de platino
- \quad
- óxido de platino (IV), y sus hidratos
- \quad
- cloruro de platino (II)
\vskip1.000000\baselineskip
\global\parskip0.960000\baselineskip
- \quad
- cloruro de platino (IV)
- \quad
- cloruro de polivinilo
- \quad
- hidrato de hexacloroplatino de hidrógeno (IV)
- \quad
- hexahidroxoplatino de hidrógeno (IV)
- \quad
- monohidrato cloruro de tetraaminoplatino (II)
- \quad
- dinitritodiaminoplatino (II)
- \quad
- sulfatodinitrito de platino de dihidrógeno (II)
- \quad
- dinitrato de tetraaminoplatino (II)
- \quad
- cloruro de paladio (II)
- \quad
- óxido de paladio (II)
- \quad
- paladio nitratodihidrato (II)
- \quad
- hexacloropaladio de amonio (IV)
- \quad
- nitrato de tetraaminopaladio (II)
- \quad
- trihidrato de tetracianopaladio de potasio (II)
- \quad
- perrenato de potasio
- \quad
- cloruro de renio (II)
- \quad
- tris (acetilacetonato) renio (III)
- \quad
- cis-Dicloro(2,2'-bipiridina)platino (II), PtCl_{2}(C_{10}H_{8}N_{2})
- \quad
- dicloro(1,5-ciclooctadieno)platino (II), PtCl_{2} (C_{8}H_{12})
- \quad
- Nitrato de 2-hidroxietianetiolato (2,2,'2''-terpiridina) platino (II),
- \quad
- [Pt (C_{2}H_{5}OS) (C_{15}H_{11}N_{3})] NO_{3}
- \quad
- tricarbonilcloro de iridio (I), [IrCl(CO)_{3}]n
- \quad
- dímero de cloro(1,5-ciclooctadieno)iridio (I) [IrCl(C_{8}H_{12})]_{2}
- \quad
- trans-diclorobis(etilenediamino), cloruro de iridio (III), trans-[IrCl_{2}(C_{2}H_{8}N_{2})_{2}]Cl dímero de octanoato de rodio (II), Rh_{2} [O_{2}C(CH_{2})_{6}CH_{3}]_{4}
- \quad
- acetilacetonato(1,5-ciclooctadieno), rodio (I), Rh(C_{8}H_{12})(C_{5}H_{7}O_{2})
- \quad
- acetilacetonato(norbomadieno), rodio (I), Rh(C_{7}H_{8})(C_{5}H_{7}O_{2})
- \quad
- hidridotetrakis(trifenilfosfina), rodio (1), RhH(PPh_{3})_{4}
- \quad
- diacetatobis(trifenilfosfina), paladio (II) (CH_{3}CO_{2})_{2}Pd(PPh_{3})_{2}
- \quad
- Bis(dibencilidenoacetona), paladio (O) Pd(C_{17}H_{14}O)_{2}
- \quad
- Dicloro[1,2-bis(difenilfosfina)etano]paladio (II) PdCl_{2}(Ph_{2}PCH_{2}CH_{2}PPh_{2})
- \quad
- trifluoracetato de paladio (II) Pd(CF_{3} CO_{2})_{2}
- \quad
- Acetatohidridotris(trifenilfosfina)rutenio(II) RuH(OCOCH_{3})(PPh_{3})_{3}
- \quad
- Bis(benceno)diclorodi-.mu.-clorodirutenio (II) [RuCl_{2} (C_{6}H_{6})_{2}]_{2}
- \quad
- Tris(2,2'-bipiridina)rutenio (O) (C_{10} H_{8} N_{2})_{3} Ru
- \quad
- Carbonildihidridotris(trifenilfosfina)rutenio (II) RuH_{2}
- \quad
- (CO)(PPh_{3})_{3}
\vskip1.000000\baselineskip
- \quad
- Bis(ciclopentodienil)rutenio (II) "Rutenoceno" (C_{5}H_{5})_{2}Ru
- \quad
- Dihidridotetralcis(trifenilfosfina)rutenio (II) RuH_{2} (PPh_{3})_{4}
- \quad
- Hexafluoracetilacetonato de rutenio (III) Ru(CF_{3}COCHCOCF_{3})_{3}
- \quad
- Nitrato de amonio
- \quad
- Dicloroetilenediaminoplatino (II) [Pt(C_{2}H_{8}N_{2})Cl_{2}]
- \quad
- Bis(acetilacetonato)platino (III) [Pt(C_{5}H_{7}O_{2})_{2}]
- \quad
- Diclorobis(trifenilfosfina)platino (II) [PtCl_{2}(PPh_{3})_{2}]
- \quad
- Tetrakis(trifenilfosfina)platino (O) [Pt(PPh_{3})_{4}]
- \quad
- Bis(acetilacetonato)paladio (II) [Pd(C_{5}H_{7}O_{2})_{2}]
- \quad
- Dicloro(cicloocta-1,5-dieno)paladio (II) [Pd(C_{8}H_{12})Cl_{2}]
- \quad
- Cloro(.pi.-alil) paladio (II) dímero [Pd(.pi-C_{3}H_{5})Cl]_{2}
- \quad
- Trimero de acetato de paladio (II) [Pd(CH_{3}CO_{2})_{2}]_{3}
- \quad
- Tris(acetilacetonato)rutenio (III) [Ru(C_{5}H_{7}O_{2})_{3}]
- \quad
- Hidridocarboniltris(trifenilfosfina)rodio (I) [Rh(H)(CO)(PPh_{3})_{3}]
- \quad
- Acetilacetonatodicarbonilrodio (I) [Rh(CO)_{2} (C_{5}H_{7}O_{2})]
- \quad
- Tris(acetilacetonato)rodio (III) [Rh(C_{5}H_{7}O_{2})_{3}]
- \quad
- Bromotris(trifenilfosfina)rodio (I) [RhBr(PPh_{3})_{3}]
- \quad
- Dímero de acetato de rodio (II) [Rh_{2}(CO,CH_{3})_{4}]
- \quad
- Tris(acetilacetonato)iridio (III) [Ir(C_{5}H_{7}O_{2})_{3}]
- \quad
- Dodecacarboniltriosmio (O)Os_{3}(CO)_{12}
\global\parskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Un grupo preferente es el que se indica en la
Tabla 2 a continuación:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
- \quad
- PALADIO
- \quad
- Cloruro de paladio (II) y también como el bromuro, yoduro, nitrato del hidrato, óxido, hidrato del sulfato e hidróxido de paladio (II)
- \quad
- Tris(dibencilideneacetona)dipaladio (0)
- \quad
- Dicloro(1,1-bisdifenilfosfino)ferrocenopaladio (II)
- \quad
- Dímero de cloruro de Alilpaladio (II)
- \quad
- trans-Diclorobis(acetonitrile)paladio (II)
- \quad
- trans-Diclorobis(benzonitrilo)paladio (II)
- \quad
- trans-Diclorobis(trifenilfosfina)paladio (II)
- \quad
- trans-Acetato(trifenilfosfina)paladio (II)
- \quad
- Dicloro(norbornadiene)paladio (II)
- \quad
- 2,4 ñ Pentanodionato de paladio (II)
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
- \quad
- PLATINO
- \quad
- Cloruro de platino (II)*
- \quad
- Cloruro de platino (IV) *
- \quad
- \text{*}También como las sales de bromuro, yoduro y sulfuro.
- \quad
- Hidrato de óxido de platino (IV) (Catalizador Adamsi)
- \quad
- 2,4 ñ Pentanodionato de platino (II)
- \quad
- Dibromo(1,5-ciclooctadieno)platino (II)
- \quad
- Diiodo(1,5-ciclooctadieno)platino (II)
- \quad
- Difenil(1,5-ciclooctadieno)platino (II)
- \quad
- Diclorobis(acetonitrilo)platino (II)
- \quad
- Diclorobis(benzonitrilo)platino (II)
- \quad
- Dicloro(norbornadieno)platino (II)
- \quad
- Hexacloroplatino de dihidrógeno (IV)
\vskip1.000000\baselineskip
- \quad
- RODIO
- \quad
- Hidrato de cloruro de rodio (III)
- \quad
- Yoduro de rodio (III)
- \quad
- \text{*}también disponible como las sales de óxido, sulfato y bromuro.
- \quad
- 2,4-Pentanedionato de rodio(III)
- \quad
- Dicarbonil 2,4-Pentanodionato de rodio(I)
- \quad
- clorotris(trifenilfosfina)rodio(I)
- \quad
- Bromocarbonilbis(trifenilfosfina)rodio(I)
- \quad
- clorocarbonilbis(trifenilfosfina)rodio(I)
- \quad
- Dímero de cloro(norbornanodieno)rodio (I)
- \quad
- Tetrafuoroborato de Bis(1,5-ciclooctadieno)rodio(I)
\vskip1.000000\baselineskip
- \quad
- RUTENIO
- \quad
- Hidrato de cloruro de rutenio(III)
- \quad
- \text{*}también disponible en las sales de óxido, bromuro, yoduro y amino.
- \quad
- diclorotris(trifenilfosfina)rutenio(II)
- \quad
- Dímero de diclorotricarbonilrutenio(II)
- \quad
- 2,4-Pentanodionato de rutenio(III)
- \quad
- Oligomero de dicloro(1,5-ciclooctadieno)rutenio(III)
- \quad
- Dicarbonilbis(trifenilfosfina)rutenio(II)
- \quad
- Dodecacarbonilo de Tri-rutenio(0)
- \quad
- Nitrosilnitrato de rutenio
\newpage
\vskip1.000000\baselineskip
- \quad
- IRIDIO
- \quad
- hidrato de cloruro de iridio (IV)
- \quad
- \text{*}también disponible en las sales de cloruro, óxido, hidróxido, bromuro, sulfato y yoduro de iridio (III).
- \quad
- 2,4-Pentanodionato de iridio (III)
- \quad
- 2,4-Pentanodionato de Dicarboniliridio (I)
- \quad
- clorocarbonilbis(trifenilfosfina)iridio (I)
- \quad
- Hidridocarboniltris (trifenilfosfina) iridio (I)
- \quad
- tetrafluoroborato de Bis(1,5-ciclooctadieno)iridio (I)
\vskip1.000000\baselineskip
- \quad
- OSMIO
- \quad
- Óxido de osmio (VIII)
\vskip1.000000\baselineskip
Más catalizadores o potenciadores se presentan
en la Tabla 3.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
- \quad
- Lantano
- \quad
- Cerio
- \quad
- Praseodimio
- \quad
- Neodimio
- \quad
- Prometio
- \quad
- Samario
- \quad
- Europio
- \quad
- Gadolinio
- \quad
- Terbio
- \quad
- Disprosio
- \quad
- Holmio
- \quad
- Erbio
- \quad
- Tulio
- \quad
- Iterbio
- \quad
- Lutetio
\vskip1.000000\baselineskip
Los catalizadores o potenciadores podrían ser en
forma de fluoruros, cloruros, bromuros, sulfatos, nitratos e
hidratos en forma soluble. Los catalizadores o potenciadores pueden
seleccionarse de la lista en la Tabla 4.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
- \quad
- Cobalto
- \quad
- Niquel
- \quad
- Manganeso
- \quad
- Hierro
- \quad
- Cobre
- \quad
- Molibdeno
- \quad
- Vanadio
- \quad
- Zirconio
- \quad
- Berilio
- \quad
- Cromo
- \quad
- Aluminio
- \quad
- Torio
- \quad
- Cadmio
- \quad
- Estaño
- \quad
- Cesio
- \quad
- Potasio
- \quad
- Sodio
- \quad
- Tántalo
- \quad
- Titanio
- \quad
- Carbono
- \quad
- Litio
\vskip1.000000\baselineskip
Preferentemente los elementos de la Tabla 4
están presentes como fluoruros, cloruros, bromuros, sulfatos,
nitratos o hidratos.
Puede preferirse utilizar complejos órgano
metálicos de los catalizadores y potenciadores listados. Otros
electrólitos solubles en solventes a temperatura ambiente podrían
ser también aplicados en forma beneficiosa.
En ciertas circunstancias, sería posible obtener
diluciones de catalizadores o potenciadores de combustión por
debajo de 1 parte en 6 billones de combustible. Se contempla la
posibilidad de que los beneficios podrían obtenerse con niveles tan
bajos como 1 parte en 8 a 10 billones o hasta 12 billones de partes
de combustible.
Los catalizadores de combustión pueden incluir
los metales nobles, en particular la plata, el oro, el platino,
pero también cobre, mercurio, aluminio, paladio, rodio, iridio y
osmio. Cuando se utiliza el método de la presente invención, el
catalizador puede originarse a partir de los compuestos del grupo
platino. Los catalizadores podrían ser de naturaleza orgánica. Los
compuestos adecuados del grupo platino pueden ser el
hexacloroplatinato de potasio (IV) o el hexacloroplatinato de
hidrógeno (IV). Alternativamente, el catalizador o potenciador de
combustión puede ser el cloruro de polivinilo ("PVC") y/o el
nitrato de amonio.
En esta especificación, "catalizador de
combustión" o "catalizador" o "potenciador de
combustión" o "potenciador" o sus variantes incluyen una
sustancia para la adición a un combustible la cual potencia la
combustión de un combustible primario para lograr, por lo menos en
parte, una o más oxidaciones completas o mejoradas de combustible,
minimizar o disminuir la formación de depósitos y emisiones de
escape, consumir los depósitos existentes, y mejorar la eficiencia
global de la operación de los sistemas de combustión de combustible,
como por ejemplo un motor de combustión interna. En cambio, el
término "catalizador" incluye un catalizador auténtico en la
forma de una sustancia que modifica e incrementa la proporción de
una reacción sin ser consumida en el proceso, y no se restringe a
esa definición y en esta especificación también incluye sustancias
que potencian la combustión, pero que también se consumen. Los
términos pueden utilizarse como alternativos o en forma aditiva,
pero debería entenderse que se extienden a ambas clases de
compuestos. En esta especificación, la referencia a un catalizador
o potenciador de combustión hace referencia a los compuestos
solubles.
Un motor de combustión interna incluye un motor
en el cual se quema el combustible, ya sea mediante una chispa o
mediante compresión que incluye, pero no se limita, al motor Otto o
motor de gasolina, el motor diésel o gasoil, la turbina de gas,
motor de carga de precombustión y Wankel y otros tipos de motores
rotativos, motores a reacción y similares.
Los combustibles que se pueden utilizar con la
presente invención incluyen los combustibles de hidrocarburos tales
como el gas o la gasolina, combustible diésel, el gasohol y los
biocombustibles. Se pueden utilizar también otros combustibles
tales como el metano, propano, butano, combustible residual,
keroseno, y combustible de aviación de acuerdo con el diseño del
motor y la disponibilidad. Los combustibles destilados son bien
conocidos, y usualmente contienen una gran porción de un
combustible normalmente líquido como el combustible hidrocarbonaceo
destilado de petróleo (Ej. gasolina y combustible diésel para
motores). Estos combustibles también pueden contener materiales
tales como alcoholes, éteres, compuestos de órgano nitratos y
similares (Ej. metanol, etanol, dietil éter, metileter y
nitrometano). Se encuentran también dentro del alcance de esta
invención los combustibles líquidos derivados de fuentes vegetales
o minerales tales como maíz, alfalfa, pizarra y carbón. Los
ejemplos de algunas mezclas de combustible adecuados incluyen
combinaciones de gasolina y etanol, combustible diésel y éter, y
gasolina y nitrometano. Los combustibles particularmente preferentes
son el combustible diésel y la gasolina. La expresión puede incluir
también combustibles sólidos o gaseosos, combustibles líquidos y
otros fuelóleos densos.
Los catalizadores o potenciadores pueden ser
combinados primero con un portador adecuado, el cual podría ser un
solvente como el agua o un solvente orgánico u otro adecuado. La
primera combinación forma una premezcla inicial. El medio portador
y el catalizador pueden ser luego agregados a un compuesto que los
diluya aún más para formar una segunda premezcla. Un compuesto de
dilución adecuado en este respecto es el alcohol isopropilo, el
cual se puede mezclar tanto con agua como con gasolina, diésel u
otros combustibles hidrocarburos. Alternativa o adicionalmente,
sería posible utilizar MTBE, metanol, etanol, etil glicol, éter o
monoetileno u otros tipos de productos
hidrofílicos/oleofílicos.
Se diluye luego aún más la segunda premezcla con
otro portador adecuado para formar una tercera premezcla o una
esencia catalizadora. El otro portador puede ser el mismo utilizado
en el paso de la segunda premezcla, o podría ser el combustible
final o ciertamente cualquier material adecuado que pudiera
facilitar la mezcla o la dispersión de la segunda premezcla en el
componente de combustible final. La esencia catalizadora se
transporta fácilmente en esta concentración y luego puede ser
reenviada y transportada hacia un consumidor final en forma
conveniente y económica.
Se puede diluir aún más la esencia catalizadora.
Un factor de dilución adecuado puede ser, por ejemplo, un factor de
1000. El material de dilución puede ser el mismo medio utilizado en
el paso de la tercera premezcla o puede ser el combustible final.
Esta dilución forma la combinación de premezcla final o la mezcla
básica, la cual podría agregarse luego al combustible final para la
combustión.
Los ejemplos a continuación se exponen sólo a
modo de ilustración y no deberían considerarse una limitación del
alcance del presente concepto inventivo. Es importante que ocurra
una dispersión completa y uniforme en cada etapa de dilución. Se
prefiere para la mezcla la utilización de un medio de agitación
electrónica.
\vskip1.000000\baselineskip
A continuación se describe un ejemplo del método
de adición de catalizador según la invención antes descrita:
Paso
1
Se disuelve de 4% a 10% por peso de catalizador
soluble en 96-90% de agua, preferentemente
purificada. También se puede utilizar peróxido de hidrógeno.
Alternativamente se puede mezclar el catalizador con un alcohol,
preferentemente un alcohol de cadena simple. El alcohol podría ser
un alcohol ligero. Si bien se da una proporción de 4% a 10%, la
concentración del catalizador podría ser mayor, o inferior, a
condición de que se disuelva el catalizador en forma uniforme o se
distribuya a través de la solución o solvente de mezcla. Un objetivo
final es la producción de una distribución del catalizador
relativamente uniforme en la mezcla final de combustible.
Paso
2
Se agrega un gramo de la combinación del paso 1
a 19 gramos de alcohol isopropilo, y/o MTBE. En un método
alternativo, se podría utilizar agua en el Paso 2. También es
posible la utilización de combustible como diluyente en este
paso.
\newpage
Paso
3
Se agrega la mezcla combinada del paso 2 (es
decir, 20 gramos) a 980 gramos de un líquido diluyente adecuado. El
líquido diluyente puede ser el componente de combustible final o,
alternativamente, puede ser una sustancia que se dispersará o
disolverá en el componente de combustible final. El alcohol
isopropilo y el MTBE son ejemplos de dichas sustancias adecuadas.
También se podría utilizar agua.
Paso
4
Luego se podría diluir el producto del paso 3
mediante un factor adicional de 1000 en uno o más de los compuestos,
como se utilizó en el paso 3 o en un volumen del componente
combustible del combustible final. Esta dilución forma la mezcla
catalizadora básica. El factor de dilución de 1000 puede variarse si
se desea para producir una concentración de catalizador preferente
en el producto final. Si se utiliza agua en el Paso 4, se prefiere
agregar 1 parte de la sustancia producida a 20 partes de alcohol
isopropilo y/o MTBE, lo cual puede agregarse luego al combustible
en el Paso 5. Si se utiliza agua como líquido de mezcla o solvente
en el Paso 4, y el combustible es diésel, el producto del Paso 4
puede agregarse directamente al combustible diésel en una proporción
de 50 ppm o menos. Puede haber dificultades en las proporciones
mayores en climas fríos.
Paso
5
Se agrega la mezcla básica de catalizador del
paso 4 al combustible en una proporción de entre alrededor de 10
partes por millón a 80 partes por millón del combustible por peso,
para proveer la concentración final en el rango de alrededor de 1
parte de catalizador por 240.000.000.000 (240 mil millones) partes
de combustible a 1 parte de catalizador por 6.000.000.000.000 (6
billones) partes de combustible por peso. Es claro para un experto
en el arte que es posible realizar ajustes adecuados para obtener
cualquier concentración deseada de menos de 1 parte de catalizador
o potenciador por 100 millones de partes de combustible, y mayores o
iguales a 1 parte de catalizador por 6 billones de partes de
combustible (6.000.000.000.000).
Cuando se utiliza un compuesto orgánico
hidrofílico y oleofílico completamente miscible, como el alcohol de
isopropilo, la mezcla final con combustible es relativamente simple.
Sin embargo otros ingredientes pueden requerir una mezcla o
agitación mecánica considerable para su dispersión o disolución de
manera efectiva. Este podría ser el caso en especial cuando se
utilizan cantidades significativas de agua.
Si se disuelve inicialmente en agua el
catalizador de combustión, y luego se extiende con agua mediante un
factor de 10 a 1 o 1000 a 1, antes de que se agregue un compuesto
hidrofílico/oleofílico, los inventores han descubierto que es
difícil dispersar completamente el catalizador en el combustible y
se puede requerir una mezcla o agitación constante o intensiva para
lograr un resultado satisfactorio. Se hace notar que el alcance de
la invención se extiende a combinaciones de catalizadores o
potenciadores. El total combinado de catalizador o potenciadores
aún podría estar dentro de los límites preferidos. Alternativamente,
los aditivos individuales pueden estar dentro de los límites
preferidos mientras se encuentran en combinación con otros
aditivos.
\vskip1.000000\baselineskip
Paso
1
Se disuelven ocho partes por peso de catalizador
en 92 partes de agua u otro solvente.
Paso
2
Se agrega una parte de la mezcla del paso 1 a de
1000 a 2000 partes por peso de un compuesto orgánico
hidrofílico/oleofílico, como el alcohol isopropilo. Esto forma una
mezcla que es completamente miscible con combustible.
Alternativamente, los líquidos de mezcla son MTBE y/o agua o
incluso el combustible final. Se puede denominar a esta premezcla
la premezcla esencial.
Paso
3
La premezcla esencial podría ser diluida
mediante un factor de 1000 con combustible o un material que es
completamente compatible con combustible para producir una
premezcla, la cual podría ser denominada la premezcla básica. En
esta etapa el catalizador puede estar presente en una concentración
de 1 parte por 12 millones a 1 parte por 100 millones. La sustancia
compatible puede ser, por ejemplo, una o más de alcohol isopropilo,
MTBE y agua.
Se puede agregar luego la premezcla básica al
combustible en una proporción de 10 a 50 partes por millón.
Paso
4
La premezcla básica podría ser extendida por un
factor de 20.000 a 100.000 veces cuando se agrega al volumen de
combustible final. El factor de dilución se selecciona para proveer
un resultado preferente, donde el catalizador está presente en el
combustible que es quemado en un rango de alrededor de 1 parte por
240 mil millones a alrededor de 1 parte por 1,2 billones. Los
factores de dilución adecuados pueden seleccionarse para proveer un
nivel de sólo 1 parte por 6 billones de partes de combustible. Sin
embargo, se debería entender que el rango puede ser de menos de 1
parte en 100 millones de catalizador por combustible y de hasta sólo
1 parte en 6 billones de catalizador por combustible.
Los inventores han demostrado inesperadamente
que los catalizadores, incluyendo a los potenciadores de combustión,
podrían ser efectivos a niveles extremadamente bajos los cuales
podrían ser difíciles de detectar.
Es posible distanciar en tiempo los pasos del
método. Adicionalmente, los pasos individuales pueden dividirse en
múltiples sub-pasos que un experto en el arte
comprendería para obtener los mismos resultados.
Sin la intención de limitar la invención a
ninguna teoría de operación en particular, los inventores especulan
que pequeñas concentraciones de un catalizador hacen que las
moléculas en el combustible se posicionen en forma ideal para
ponerse en contacto unas con otras y se combinen con oxígeno. Es
decir, la cantidad de moléculas de catalizador es muy pequeña
comparada con la cantidad de moléculas de combustible y esto permite
que una cantidad máxima de moléculas de combustible alcancen una
molécula individual de catalizador.
Se sabe que los catalizadores en altas
concentraciones a menudo forman complejos. Se teoriza que cualquiera
de los catalizadores que están en uso posee una alta eficiencia en
altas concentraciones porque los complejos del catalizador ocupan
menos espacio que una cantidad equivalente de moléculas individuales
de catalizador. A medida que el catalizador se diluye, los
complejos comienzan a ubicarse en forma más separada y existe más
combustible entre ellos, por lo tanto se disminuye la efectividad de
la presencia del catalizador. También se teoriza que a medida que
el catalizador se diluye más los complejos comienzan a disminuir en
tamaño lo cual resulta en menos moléculas presentes en cada
complejo. Esto podría permitir que más moléculas de combustible
alcancen más moléculas de catalizador y por lo tanto la efectividad
del catalizador comienza a incrementarse. El límite de este efecto
podría alcanzarse cuando se obtiene una dilución en la cual sólo las
moléculas individuales de catalizador están presentes (es decir,
sin complejos de catalizadores), en cuya etapa los catalizadores
muestran de nuevo una capacidad efectiva de potenciar la combustión.
Cualquier dilución adicional más allá de este punto, resultará en
la dispersión de moléculas individuales de catalizador más y más
separadas entre sí con cantidades sustanciales de moléculas de
combustible que intervienen. Por lo tanto, finalmente habrá una
rápida disminución en la efectividad. Partiendo de las observaciones
iniciales, parece que el máximo de efectividad de la presente
invención podría ocurrir en el rango de alrededor de 1 parte de
catalizador por 240 mil millones de partes de combustible a 1 parte
por 1,2 billones de partes de combustible. Sin embargo, se hace
notar que la eficacia en potenciación de la combustión se provee en
un rango considerable en el rango extremadamente bajo de presencia
de catalizador permitido por la presente invención, y puede
extenderse hasta tan bajo como 1 parte de catalizador por 6
billones de partes de combustible, o aún más bajo.
Como una posible parte adicional de la base
teórica de la presente invención, se hace notar que el número de
Avogadro es 6,02 x 10^{23} que es el número de átomos contenidos
en 1 mol de cualquier sustancia. Por lo tanto aún en una dilución
de una parte en un billón, habría allí aproximadamente 6,02 x
10^{11} moléculas de catalizador por cada 6,02 x 20^{33}
moléculas de combustible. Por lo tanto, cada litro de combustible
aún en concentraciones extremadamente bajas contendrá todavía miles
de millones de moléculas de catalizador. Como resultado, parece que
la utilización de un catalizador proveerá un tipo de curva de Bell
de rendimiento invertida para un catalizador que provee eficacia a
un nivel relativamente alto, la cual luego disminuye con
concentraciones de catalizador que decrecen antes de producir un
alza casi paradójica de efectividad a medida que la concentración
del catalizador continúa descendiendo. Esta efectividad aumenta con
una presencia de catalizador que disminuye hasta que finalmente
comienza a disminuir rápidamente. Esto puede ocurrir cuando se
obtiene una dilución en exceso en 1 parte de catalizador por 6
billones de partes de combustible. Sin embargo, como se indicó, el
solicitante no desea estar sujeto a ninguna teoría y ofrece la
anterior con el objetivo de una explicación especulativa
solamente.
\vskip1.000000\baselineskip
Paso
1
Se disuelve 8 partes por peso de catalizador
(cloruro de polivinilo o hexacloroplatinato de potasio (IV),
hexacloroplatinato de hidrógeno (IV) o nitrato de amonio o cualquier
catalizador de sal de metales pesados que no interferirá con otros
catalizadores presentes en un sistema de combustión o escape) en 92
partes por peso de agua.
Paso
2
Se agrega una parte de la mezcla del paso 1 a
1000 a 2000 partes de un compuesto orgánico hidrofílico/oleofílico
(Ej. alcohol isopropilo o MTBE) para realizar una mezcla miscible en
combustible y que podría ser denominada la premezcla
"esencial".
Paso
3
Se agrega una parte de la premezcla esencial del
paso 2 a 1000 partes del tipo de combustible final para producir
una premezcla final la cual podría ser denominada "la premezcla
básica".
Paso
4
Se agrega la premezcla básica al combustible
para ser quemada en una proporción de aproximadamente 50 partes por
millón. Esto provee la mezcla final de combustible, la cual contiene
preferentemente un catalizador o potenciador presente en el rango
de 1 parte por 240 mil millones a 1 parte por 1,2 billones. Los
factores de dilución adecuados pueden seleccionarse para dar un
rango de entre 1 parte por 200 millones a 1 parte por 6 billones de
combustible o aún más bajos. La premezcla básica puede diluirse para
hacer que se pueda medir con más precisión y facilidad cuando se
agrega al combustible.
Es posible utilizar otros catalizadores de
metales pesados en el método del ejemplo 3. Se obtiene una utilidad
particular cuando se selecciona una forma de sal de un metal pesado,
especialmente un cloruro.
Mediante la utilización de este método, los
inventores han descubierto sorprendentemente que el PVC, el cual no
es normalmente conocido como un catalizador o potenciador de
combustión, puede actuar de esta forma.
Se prefriere que el catalizador esté presente en
la premezcla básica en aproximadamente 1 parte por 12 millones a 1
parte por 100 millones de la mezcla. La premezcla básica puede
medirse y agregarse fácilmente al combustible en una proporción de
10 a 50 partes por millón, como se requiere para proveer las
concentraciones preferidas. La precisión de este paso puede
mejorarse mediante la dilución de la premezcla básica por un factor
adicional de veinte previo a la adición a la mezcla de combustible
final.
La presente invención puede proporcionar una
ventaja en cuanto a que esas pequeñas cantidades de catalizador
pueden ser disueltas, inicialmente, en una cantidad de un compuesto
de hidrógeno/oxígeno como el agua o el peróxido de hidrógeno o en
un solvente orgánico.
El método prevé también un procedimiento para
que la mezcla sea miscible con combustible mediante la utilización
de una pequeña cantidad de compuesto orgánico
hidrofílico/oleofílico, y luego la extensión de esa mezcla en el
combustible en el cual la utilizará, o con un material que se mezcla
fácilmente con el componente de combustible final.
Para la utilización del método de la presente
invención a su máximo provecho, podría ser necesario ajustar los
parámetros que controlan la proporción de mezclas de aire y
combustible en un motor de combustión. Una ventaja podría
originarse de la disminución de la proporción combustible/aire como
resultado de una combustión del combustible más completa y
eficiente para proveer un mayor rendimiento de energía por volumen.
Esto podría proveer mayor ahorro y también una disminución en las
emisiones producidas por el motor de combustión.
Cuando se utiliza el método de la presente
invención con un combustible sólido, la mezcla de catalizador puede
pulverizarse sobre el combustible sólido previo a la combustión. El
catalizador puede agregarse, en base al peso, a la misma
concentración como en el caso de una mezcla líquida.
Alternativamente, la mezcla de catalizador puede introducirse a
través del flujo de aire que provee oxígeno para la combustión en un
motor. Una mezcla de catalizador y solvente puede ser preparada y
pulverizarse dentro de un flujo de aire en una cantidad
predeterminada para obtener una mezcla baja de
catalizador/combustible adecuada. En algunas turbinas, especialmente
aquellas utilizadas para generar electricidad, se introduce vapor
para enfriar la cámara de combustión. El catalizador puede
introducirse en esas aplicaciones a través del vapor. El catalizador
puede agregarse directamente al vapor o, preferentemente, puede
combinarse primero con agua, alcohol isopropilo, MTBE u otro
producto adecuado. La proporción de aplicación variará con
cantidades relativas de vapor y combustible, pero un experto puede
calcularla fácilmente para proveer una mezcla final de catalizador y
combustible en el rango preferido.
En una realización, el presente método puede
funcionar mediante la adición de catalizadores en niveles
extremadamente bajos al aceite de motor lubricante, de forma tal
que se introduce el catalizador en la cámara de combustión mediante
la lubricación de los cilindros con aceite del motor. En este
ejemplo, el catalizador podría ser utilizado en una concentración
mayor en el lubricante, debido a que la cantidad de aceite dejado
como residuo en un cilindro entre los ciclos de combustión es
ínfima. La concentración de catalizador en aceite del motor bien
puede estar en el rango de 1 parte por millón.
Las ventajas proporcionadas por la presente
invención incluyen el ahorro y el incremento de la eficiencia. El
combustible se quemará en forma más efectiva y completa para proveer
una mayor producción de energía. Se requiere un índice de
excitación menor para iniciar la combustión, y se obtiene una
combustión más uniforme de toda la mezcla de aire y combustible.
Como resultado, se evita la presencia de puntos calientes los cuales
ponen en riesgo de daño al motor y producen NO_{x}. La combustión
más completa puede causar la combustión de carbono y por lo tanto
evitar la acumulación de depósitos en los cilindros.
La incorporación de los catalizadores de
combustión en el combustible puede reducir las emisiones y la
formación de humo debida a los depósitos de la combustión
incompleta.
Aunque la descripción se ha realizado con
referencia a proporciones en base al peso, es posible apreciar que
las proporciones pueden ser determinadas con igual precisión en base
al volumen o en base a la relación peso/volumen.
A lo largo de la especificación, el objetivo ha
sido la descripción de las realizaciones preferentes de la
invención sin limitar la invención a ninguna realización o conjunto
de características específicas. Los expertos en el arte apreciarán
por lo tanto que, a la luz de la presente revelación, es posible
realizar diversas modificaciones y cambios en las realizaciones
particulares, ejemplificadas sin apartarse del alcance de la
presente invención. Todas esas modificaciones y cambios se han de
incluir dentro del alcance de las reivindicaciones anexas.
Claims (36)
1. Método para mejorar la combustión de un
combustible a base de hidrocarburos, donde dicho método comprende
el paso de agregar uno o más catalizadores o potenciadores de
combustión al combustible en una concentración de menos de 1 parte
por peso de catalizador o potenciador de combustión por 500 millones
de partes de combustible.
2. Método según la reivindicación 1, que además
comprende el paso de disolver y dispersar el único o más
catalizadores o potenciadores de combustión.
3. Método según la reivindicación 1 ó 2, donde
el o los catalizadores o potenciadores de combustión se agregan
cada uno al combustible en una concentración de menos de 1 parte de
catalizador o potenciador de combustible por peso por 1000 millones
de partes de combustible.
4. Método según la reivindicación 1 ó 2, donde
el o los catalizadores o potenciadores de combustión se agregan
cada uno al combustible en una concentración de menos de 1 parte de
catalizador o potenciador de combustible por peso por 100 mil
millones de partes de combustible.
5. Método según la reivindicación 1 ó 2, donde
el o los catalizadores o potenciadores de combustión se agregan
cada uno al combustible en un rango de alrededor de 1 parte por peso
de catalizador de combustión a 100 mil millones de partes de
combustible a alrededor de 1 parte por peso de catalizador de
combustión a 6 billones de partes de combustible.
6. Método según la reivindicación 1 ó 2, donde
el o los catalizadores o potenciadores de combustión se agregan
cada uno al combustible en un rango de alrededor de 1 parte por peso
de catalizador de combustión a 100 mil millones de partes de
combustible a alrededor de 1 parte por peso de catalizador o
potenciador de combustión a 12 billones de partes de
combustible.
7. Método según la reivindicación 1 ó 2, donde
el o los catalizadores o potenciadores de combustión son por lo
menos uno de óxido de rutenio (IV), cloruro de rutenio (III),
trihidrato de cloruro de rutenio (III), bromuro de rutenio (III), y
sus hidratos, aquopentacloro rutenio de amonio (III)
(NH_{4})_{2}RuCl_{5}.H_{2}O, óxido de potasio de
rutenio (VI), óxido de rodio (III), cloruro de rodio (III), y sus
hidratos, nitrato de rodio (III), y sus hidratos, cloruro de iridio
(III), óxido de iridio (III), óxido de iridio (IV), hexacloroiridio
de hidrógeno (IV) y sus hidratos, hexacloroiridio de amonio (IV) y
sus hidratos, tetraóxido de osmio, cloruro de osmio (III), negro de
platino, óxido de platino (IV), y sus hidratos, cloruro de platino
(II), cloruro de platino (IV), cloruro de polivinilo, hidrato de
hexacloroplatino de hidrógeno (IV), hexahidroxoplatino de hidrógeno
(IV), monohidrato de cloruro de tetraaminoplatino (II),
dinitritodiaminoplatino (II), dihidrógeno de sulfatodinitrito de
platino (II), dinitrato de tetraaminoplatino (II), cloruro de
paladio (II), óxido de paladio (II), nitratodihidrato de paladio
(II), hexacloropaladio de amonio (IV), nitrato de tetraaminopaladio
(II), trihidrato de potasio de tetracianopaladio (II), perrenato de
potasio, cloruro de renio (III), tris(acetil acetonato)
renio (III),
cis-Dicloro(2,29-bipiridina)platino
(II), PtCl_{2} (C_{10}H_{8}N_{2}),
dicloro(1,5-ciclooctadieno)platino
(II), PtCl_{2} (C_{8}H_{12}), nitrato de
2-hidroxietanotiolato(2,29,20-terpiridina)platino
(II) [Pt(C_{2}H_{5}OS)(C_{15}H_{11}N_{3})]NO_{3},
tricarbonilcloro iridio (I),
[IrCl(CO)_{3}]n, dímero de
cloro(1,5-ciclooctadieno)iridio (I)
[IrCl(C_{8}H_{12})]_{2}, cloruro de
trans-diclorobis(etilenodiamina)iridio
(III) trans-[IrCl_{2}
(C_{2}H_{8}N_{2})_{2}]Cl, dímero de octonoato
de rodio(II)
Rh_{2}[O_{2}C(CH_{2})_{6}CH_{3}]_{4},
acetilacetonato(1,5-ciclooctadieno)rodio(I),
Rh(C_{8}H_{12})(C_{5}H_{7}O_{2}),
acetilacetonato(norbornadieno), rodio (I)
Rh(C_{7}H_{8})(C_{5}H_{7}O_{2}),
hidridotetrakis(trifenilfosfina), rodio(I),
RhH(PPh_{3})_{4},
diacetatobis(trifenilfosfina), paladio (II)
(CH_{3}CO_{2})_{2}Pd(PPh_{3})_{2},
Bis(dibencilidenoacetona), paladio (O)
Pd(C_{17}H_{14}O)_{2},
Dicloro[1,2-bis(difenilfosfino)
etano]paladio (II)
PdCl_{2}(Ph_{2}PCH_{2}CH_{2}PPh_{2}),
trifluoracetato de paladio (II)
Pd(CF_{3}CO_{2})_{2}, Acetatohidridotris
(trifenilfosfina)rutenio(II)
RuH(OCOCH_{3})(PPh_{3})_{3},
Bis(benceno)diclorodi-.mu.-clorodirutenio(II)
[RuCl_{2}(C_{6}H_{6})_{2}]_{2},
Tris(2,29-bipiridina)rutenio(O)
(C_{10}H_{8}N_{2})_{3}Ru,
Carbonildihidridotris(trifenilfosfina)rutenio(II)
RuH_{2} (CO)(PPh_{3})_{3},
Bis(ciclopentadienil)rutenio(II)
"Rutenoceno" (C_{5}H_{5})_{2}Ru,
Ditihidridotetrakis (trifenilfosfina)rutenio(II)
RuH_{2}(PPh_{3})_{4}, hexafluoroacetilacetonato
de rutenio (III) Ru(CF_{3}COCHCOCF_{3})_{3},
Nitrato de amonio, Dicloroetilenediaminoplatino (II)
[Pt(C_{2}H_{8}N_{2})Cl_{2}],
Bis(acetilacetonato)platino (II) [Pt
(C_{5}H_{7}O_{2})_{2}],
Diclorobis(trifenilfosfina)platino (II) [PtCl_{2}
(PPh_{3})_{2}],
Tetrakis(trifenilfosfina)platino (O)
[Pt(PPh_{3})_{4}],
Bis(acetilacetonato)paladio (II)
[Pd(C5H7O2)2],
Dicloro(cicloocta-1,5-dieno)paladio
(II) [Pd (C_{8}H_{12})Cl_{2}]. dímero de
Cloro(.pi.-alil)paladio (II)
[Pd(.pi.-C_{3}H_{5})Cl]_{2}, trimero de acetato
de paladio (II)
[Pd(CH_{3}CO_{2})_{2}]_{3},
Tris(acetilacetonato)rutenio(III)
[Ru(C_{5}H_{7}O_{2})_{3}],
Hidridocarboniltris(trifenilfosfina)rodio(I)
[Rh(H)(CO) (PPh_{3})_{3}],
Acetilacetonatodicarbonilrodio(I)
[Rh(CO)_{2}(C_{5}H_{7}O_{2})],
Tris(acetilacetonato)rodio(III) (Rh
(C_{5}H_{7}O_{2})_{3}],
Bromotris(trifenilfosfina)rodio (I)
[RhBr(PPh_{3})_{3}], dímero de acetato de rodio
(II) [Rh_{2}(CO_{2}CH_{3})_{4}],
Tris(acetilacetonato)iridio (III)
[Ir(C_{5}H_{7}O_{2})_{3}],
Dodecacarboniltriosmio (O) Os_{3}(CO)_{12}.
8. Método según la reivindicación 1 ó 2, donde
el o los catalizadores o potenciadores de combustión son por lo
menos uno de cloruro de paladio (II) y también como su bromuro,
yoduro, hidrato de nitrato, óxido, hidrato de sulfato e hidróxido;
Tris (dibencilideneacetona)dipaladio (0);
dicloro(1,1-bisdifenilfosfino)ferrocenopaladio
(II); dímero de cloruro de Alilpaladio (II);
trans-Diclorobis(acetonitrilo)paladio
(II);
trans-diclorobis(benzonitrilo)paladio
(II);
trans-diclorobis(trifenilfosfina)paladio
(II);
trans-Acetato(trifenilfosfina)paladio
(II); Dicloro(norborna dieno)paladio (II); 2,4 ñ
Pentanodionato de paladio (II); cloruro de platino (II) y también
como su bromuro, yoduro y sales de sulfuro; cloruro de platino (IV)
y como su bromuro, yoduro y sales de sulfuro; Hidrato de óxido de
platino (IV) (Catalizador Adamsi); 2,4 ñ Pentanodionato de platino
(II);
Dibromo(1,5-ciclooctadieno)platino
(II); Diiodo(1,5-ciclooctadieno) platino
(II);
Difenil(1,5-ciclooctadieno)platino
(II); Diclorobis(acetonitrilo)platino (II);
Diclorobis(benzonitrilo) platino (II);
Dicloro(norbornadieno)platino (II); Hexacloroplatino
de dihidrógeno (IV); Hidrato de cloruro de rodio(III);
yoduro de rodio(III) y también su óxido, sulfato y sales de
bromuro; 2,4-Pentanodionato de rodio (III);
Dicarbonil 2,4-Pentanodionato de rodio (I);
Clorotris(trifenilfosfina)rodio(I);
Bromocarbonilbis(trifenilfosfina) rodio(I);
Clorocarbonilbis(trifenilfosfina)rodio(I);
dímero de Cloro(norbomanedieno)rodio(I);
Tetrafluoroborato de
Bis(1,5-ciclooctadieno)rodio(I);
hidrato de cloruro de rutenio(III) y también su óxido,
bromuro, yoduro y sales de amino;
Diclorotris(trifenilfosfina)rutenio(II); Dímero
de Diclorotricarbonilrutenio(II);
2,4-Pentanodionato de rutenio(III); Oligomero
de
Dicloro(1,5-ciclooctadieno)rutenio(III);
Dicarbonilbis (trifenilfosfina)rutenio(II);
Dodecacarbonilo de Tri-rutenio(0);
Nitrosilnitrato de rutenio; Hidrato de cloruro de iridio (IV) y
también su cloruro de iridio (III), óxido, hidróxido, bromuro,
sulfato o sales de yoduro; 2,4-Pentanodionato de
iridio (III); 2,4-Pentanodionato de
Dicarboniliridio (I);
Clorocarbonilbis(trifenilfosfina)iridio (I);
Hidridocarboniltris (trifenilfosfina)iridio (I);
tetrafluoroborato de
Bis(1,5-ciclooctadieno)iridio (I);
Óxido de osmio (VIII).
9. Método según la reivindicación 1 ó 2, donde
el o los catalizadores o potenciadores de combustión son por lo
menos uno de lantano, cerio, praseodimio, neodimio, prometio,
samario, europio, gadolinio, terbio, disprosio, holmio, erbio,
tulio, iterbio, lutetio, sus fluoruros, cloruros, bromuros,
sulfatos, nitratos e hidratos.
10. Método según la reivindicación 1 ó 2, donde
el o los catalizadores o potenciadores de combustión son por lo
menos uno de cobalto, níquel, manganeso, acero, cobre, molibdeno,
vanadio, zirconio, berilio, cromo, aluminio, torio, cadmio, estaño,
cesio, potasio, sodio, tántalo, titanio, carbono, litio, sus
fluoruros, cloruros, bromuros, sulfatos, nitratos e hidratos.
11. Método según la reivindicación 1 ó 2, donde
el o los catalizadores o potenciadores de combustión son por lo
menos una de las sustancias químicas especificadas en cualquiera de
las reivindicaciones de la 7 a la 10.
12. Método según la reivindicación 2, donde el o
los catalizadores o potenciadores de combustión comprenden un
elemento noble o compuesto de éste.
13. Método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes donde la combustión ocurre en un motor
de combustión interna.
14. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 12, donde la combustión ocurre en una caldera u
horno o bien se produce para proveer calor.
15. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 12, donde la combustión ocurre en un motor de
reacción u otra turbina.
16. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 1, 2 ó 7-12, donde el o los
catalizadores o potenciadores de combustión se agregan a un
combustible sólido mediante la pulverización sobre el combustible en
una proporción que provee una concentración en el rango de menos de
1 parte por 500 millones a 1 parte por 6 billones (peso/peso).
17. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 12, donde el o los catalizadores o
potenciadores de combustión se agregan a un flujo de aire que
suministra oxígeno para el proceso de combustión.
18. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 11, donde el o los catalizadores o
potenciadores de combustión se agregan a una turbina de combustión
mediante la combinación del catalizador con vapor.
19. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 11, donde el o los catalizadores o
potenciadores de combustión se agregan a un combustible
gaseoso.
20. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 12, donde la combustión ocurre en un motor y la
proporción de aire/combustible se incrementa en la mezcla de
combustión en comparación con la operación del motor sin
catalizador o potenciador de combustión.
21. Método según la reivindicación 2, donde el o
los catalizadores o potenciadores de combustión son uno más de
hexacloroplatinato de potasio (IV) y hexacloroplatinato de hidrógeno
(IV).
22. El método según reivindicación 1 ó 2, donde
el o los catalizadores o potenciadores de combustión incluyen uno
del cloruro de polivinilo y/o nitrato de amonio.
23. Método para la mejora de la combustión de un
combustible a base de hidrocarburos según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 12, 21 y 22 donde dicho método comprende los
pasos de:
- a)
- formar una mezcla mediante:
- i)
- la mezcla de uno o más catalizadores o potenciadores de combustión con agua u otro solvente para formar una primera premezcla;
- ii)
- la mezcla de la primera premezcla con un compuesto orgánico hidrofílico/oleofílico para formar una segunda premezcla;
- iii)
- la mezcla de la segunda premezcla con el combustible o un medio compatible con el combustible para formar la mezcla; y
- b)
- mezclar la mezcla con combustible líquido para proveer una concentración de menos de 1 parte por peso de catalizador o potenciador de combustión por 500 millones de partes de combustible.
24. Método según la reivindicación 23, donde el
o los catalizadores o potenciadores de combustión están presentes
en la mezcla final en una concentración de menos de 1 parte por peso
de catalizador o potenciador por 500 millones de partes de
combustible y mayores que o iguales a 1 parte por peso de
catalizador o potenciador por 6 billones de partes de
combustible.
25. Método según la reivindicación 23, donde el
o los catalizadores o potenciadores de combustión están presentes
en la mezcla final en una concentración de entre alrededor de 1
parte por peso de por lo menos un catalizador o potenciador de
combustión a 100 mil millones de partes de combustible a alrededor
de 1 parte por peso de catalizador de combustión a 12 billones de
partes de combustible.
26. Método según la reivindicación 25, donde uno
o más de los pasos pueden subdividirse en sub-pasos
separados.
27. Método según la reivindicación 25, donde el
mezclado de la mezcla con el combustible líquido provee una
concentración de entre 1 parte en 100 mil millones y 1 parte en 12
billones de catalizador o potenciador/combustible.
28. Método según cualquiera de las
reivindicaciones 23 a 27, donde la mezcla se realiza mediante la
utilización de medios de agitación eléctricos.
29. Método según la reivindicación 25, donde el
otro solvente es uno o más de alcohol isopropilo, metanol, etanol y
MTBE, metiletilcetona, metilisobutilcetona y metanol.
30. Método según la reivindicación 29, donde el
compuesto hidrofílico/oleofílico es uno o más de alcohol isopropilo,
metanol, etanol y MTBE, metiletilcetona, metilisobutilcetona y
metanol.
31. Método según la reivindicación 30, donde el
medio compatible con el combustible es uno o más de alcohol
isopropilo, metanol, etanol y MTBE, metiletilcetona,
metilisobutilcetona y metanol.
32. Método para potenciar la combustión de
combustibles a base de hidrocarburos en un motor de combustión
según la reivindicación 1, donde dicho método comprende el paso de
agregar un catalizador o potenciador de combustión al aceite
lubricante para motores de combustión, dicho catalizador o
potenciador agregado al nivel de aproximadamente 1 parte de
catalizador o potenciador por millón de partes de aceite calculado
en base al peso o al volumen, tal que el catalizador o potenciador
de combustión se agrega al combustible en la cámara de combustión
en una concentración de menos de 1 parte por peso por 500 millones
de partes de combustible.
33. Una composición de combustible a base de
hidrocarburos y un catalizador o potenciador de combustión donde el
catalizador o potenciador de combustión está presente en una
concentración de menos de 1 parte por peso de catalizador o
potenciador de combustión por 500 millones de partes de combustible
y mayor que o igual a 1 parte por peso por 6 billones de partes de
combustible.
34. La composición de combustible y catalizador
o potenciador de combustión según la reivindicación 33 donde el
catalizador o potenciador de combustión está presente en una
concentración de menos de 1 parte por peso de catalizador o
potenciador de combustión por 500 millones de partes de combustible
y mayor que 1 parte por peso por 3 billones de partes de
combustible.
35. La composición de combustible y catalizador
o potenciador de combustión según la reivindicación 33, donde el
catalizador o potenciador de combustión está presente en una
concentración de menos de 1 parte por peso de catalizador o
potenciador de combustión por mil millones (1000 millones) de partes
de combustible y mayor que 1 parte por peso por 3 billones de
partes de combustible.
36. La composición de combustible y catalizador
de combustión según la reivindicación 33, donde el catalizador o
potenciador de combustión está presente en una concentración de
entre alrededor de 1 parte por peso de catalizador o potenciador de
combustión por 100 mil millones de partes de combustible a alrededor
de 1 parte por peso de catalizador o potenciador de combustión por
6 billones de partes de combustible.
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