FR3052459A1 - MIXTURE FOR FEEDING A BOILER OR A DIESEL ENGINE COMPRISING SPECIFIC ESTERS AND ALKANES - Google Patents
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Abstract
L'objet de l'invention est un mélange de combustibles liquides pour chaudières ou de carburants pour moteur Diesel avec des esters et des alcanes de longueurs de chaînes particulières, et son utilisation pour réduire les émissions de particules et d'oxyde d'azote lors du fonctionnement des chaudières ou moteurs Diesel.The subject of the invention is a mixture of liquid fuels for boilers or diesel fuels with esters and alkanes of particular chain lengths, and its use for reducing the emissions of particles and nitrogen oxide during the operation of boilers or diesel engines.
Description
MELANGE DESTINE A ALIMENTER UNE CHAUDIERE OU UN MOTEUR DIESEL COMPRENANT DES ESTERS ET DES ALCANES PARTICULIERSMIXTURE FOR FEEDING A BOILER OR A DIESEL ENGINE COMPRISING SPECIFIC ESTERS AND ALKANES
La présente invention concerne un mélange à base de combustible liquide pour chaudière ou de carburant pour moteur Diesel, comprenant des composés particuliers qui permettent de réduire les émissions de particules et d'oxyde d'azote des chaudières et des moteurs Diesel lors de leur fonctionnement.The present invention relates to a mixture based on liquid fuel for a boiler or diesel engine fuel, comprising particular compounds which make it possible to reduce the emissions of particles and nitrogen oxide from boilers and diesel engines during their operation.
Les moteurs Diesel sont des moteurs performants du point de vue de la lutte contre l'effet de serre puisque, à puissance équivalente, ils émettent environ 20% de gaz à effet de serre de moins que les moteurs à essence. Néanmoins, ils sont de plus en plus critiqués à cause de certaines émissions nocives pour l'homme, en particulier les émissions de particules et d'oxydes d'azote. Dans certaines grandes agglomérations, voire certaines régions entières, la pollution de l'air par ces émissions constitue un problème majeur.Diesel engines are efficient engines from the point of view of the fight against the greenhouse effect since, at equivalent power, they emit about 20% less greenhouse gas emissions than gasoline engines. Nevertheless, they are more and more criticized because of certain emissions harmful for the man, in particular the emissions of particles and oxides of nitrogen. In some large cities, or even entire regions, air pollution from these emissions is a major problem.
Les émissions de particules et d'oxyde d'azote des moteurs Diesel sont dans de nombreux pays réglementées. C'est le cas notamment en Europe où les limites fixées par les réglementations sont de plus en plus strictes (aujourd'hui normes Euro6). C'est le cas aussi dans d'autres grands pays, en particulier aux Etats Unis, mais avec des limites très basses dans certains Etats telles que celles fixées par le California Air Resources Board.Particulate and nitrous oxide emissions from diesel engines are regulated in many countries. This is particularly the case in Europe where the limits set by the regulations are more and more stringent (today Euro6 standards). This is also the case in other large countries, particularly the United States, but with very low limits in some states such as those set by the California Air Resources Board.
Les particules font l'objet de deux catégories de mesures : • des mesures qui caractérisent la couleur des gaz d'échappement (mesures de fumées) • des mesures de poids, de diamètre et de nombre de particules.Particles fall into two categories of measures: • measurements that characterize the color of exhaust gases (smoke measurements) • measurements of weight, diameter and number of particles.
Les particules sont de différentes tailles. On distingue généralement quatre catégories de particules fines : les PMio d'un diamètre inférieur à 10 pm, les PM2,5 d'un diamètre inférieur à 2.5 pm, les particules ultrafines d'un diamètre inférieur à 0.1 pm et les nanoparticules, caractérisées par un diamètre inférieur à 50 nm.The particles are of different sizes. Four categories of fine particles are generally distinguished: PMio with a diameter of less than 10 μm, PM2.5 with a diameter of less than 2.5 μm, ultrafine particles with a diameter of less than 0.1 μm and nanoparticles, characterized by a diameter less than 50 nm.
La plupart des particules émises par les moteurs Diesel ont un diamètre de moins 1 pm. Elle représentent donc un mélange de particules fines ou ultrafines et de nanoparticules. Les plus petites sont considérées comme les plus dangereuses pour l'homme.Most particles emitted by diesel engines have a diameter of minus 1 μm. They therefore represent a mixture of fine or ultrafine particles and nanoparticles. The smaller ones are considered the most dangerous for the man.
Les moteurs Diesel ont fait depuis 30 ans des progrès remarquables grâce à l'amélioration de la qualité des carburants (réduction de la teneur en soufre), à celle du procédé de combustion (optimisation des systèmes d'injection) et à des procédés de traitement des gaz d'échappement (recirculation des gaz d'échappement, systèmes d'oxydation catalytique et filtres à particules). Mais malgré une réduction de l'ordre de 98% depuis une trentaine d'années des émissions de particules sur les moteurs neufs, le problème des particules reste jugé suffisamment sérieux pour que certaines agglomérations en viennent à vouloir bannir les véhicules Diesel en ville. Ceci est dû en particulier au fait que les véhicules Diesel sont conservés un grand nombre d'années (8 à 10 années pour les véhicules des particuliers et souvent plus de 15 ans pour les autocars et les camions).Diesel engines have made remarkable progress over the last 30 years thanks to the improvement of fuel quality (reduction of sulfur content), of the combustion process (optimization of injection systems) and of treatment processes. exhaust gases (exhaust gas recirculation, catalytic oxidation systems and particulate filters). But despite a reduction of about 98% in the order of thirty years of particulate emissions on new engines, the problem of particles remains considered serious enough that some cities come to want to ban Diesel vehicles in the city. This is due in particular to the fact that Diesel vehicles are kept for many years (8 to 10 years for private vehicles and often more than 15 years for coaches and trucks).
Il serait donc très utile, en complément des mesures de réduction des émissions sur les véhicules neufs et de la promotion des énergies alternatives (véhicules électriques ou véhicules au GNV, par exemple) de trouver des solutions pour les véhicules à moteur Diesel existants.It would therefore be very useful, in addition to the measures to reduce emissions on new vehicles and the promotion of alternative energies (electric vehicles or NGV vehicles, for example) to find solutions for existing diesel vehicles.
Les mêmes problématiques d'émission de particules et d'oxydes d'azote sont rencontrées avec les combustibles liquides pour chaudières, en particulier avec les vieilles chaudières dont la contribution à la pollution par les particules et les oxydes d'azote est également très significative. L'objectif de la présente invention est de répondre à ces problématiques et en particulier de fournir une solution efficace, simple et économique de réduction des émissions des moteurs Diesel et des chaudières à combustible liquide. A cet effet l'invention propose d'incorporer dans le carburant pour moteur Diesel ou dans le combustible pour chaudière, ensemble un ou plusieurs esters et un ou plusieurs alcanes spécifiques.The same problems of particle emission and nitrogen oxides are encountered with liquid fuels for boilers, in particular with old boilers whose contribution to pollution by particles and nitrogen oxides is also very significant. The objective of the present invention is to respond to these problems and in particular to provide an effective, simple and economical solution for reducing emissions from diesel engines and liquid fuel boilers. For this purpose the invention proposes to incorporate in the diesel engine fuel or in the boiler fuel together one or more esters and one or more specific alkanes.
Avant les années 1990, il n'existait pas de biocarburant pour les moteurs Diesel tandis que l'éthanol était depuis longtemps utilisé dans l'essence, notamment au Brésil et aux USA. A partir de 1992 a commencé à être développée en France, puis en Europe et dans le monde, l'utilisation du biodiesel qui est un ester méthylique (ou éthylique) d'huile végétale. Aujourd'hui sont utilisés différents types d'esters selon l'origine des matières grasses qui sont trans-estérifiés par un alcool : huiles végétales, graisses animales ou huiles de friture récupérées. Il s'agit d'esters d'acides gras dont la longueur de chaîne est principalement comprise entre 16 et 18 atomes de carbone. Ces produits sont généralement incorporés à un taux inférieur à 8% dans le gazole banalisé ou bien ils sont utilisés à 20% ou 30% ou exceptionnellement purs dans des flottes captives de transport. Mais les gains que l'on peut attendre en matière de réduction des particules de tels mélanges sont limités (réduction de l'ordre de la moitié du taux d'incorporation des esters). De plus, ces esters ont tendance à augmenter les oxydes d'azote. Ils sont soumis en Europe à la norme EN14214 et, ailleurs dans le monde, à des normes similaires et le taux d'incorporation dans le gazole banalisé est généralement limité à 8% en volume, notamment pour cette raison.Before the 1990s, there was no biofuel for diesel engines while ethanol had long been used in gasoline, especially in Brazil and the USA. From 1992 began to be developed in France, then in Europe and in the world, the use of biodiesel which is a methyl ester (or ethyl) of vegetable oil. Today, different types of esters are used depending on the origin of the fats that are trans-esterified by an alcohol: vegetable oils, animal fats or recovered cooking oils. These are fatty acid esters whose chain length is mainly between 16 and 18 carbon atoms. These products are generally incorporated at a rate of less than 8% in conventional diesel or they are used at 20% or 30% or exceptionally pure in captive transport fleets. But the gains that can be expected in reducing the particles of such mixtures are limited (reduction of the order of half the rate of incorporation of the esters). In addition, these esters tend to increase nitrogen oxides. They are submitted in Europe to the EN14214 standard and, in other parts of the world, to similar standards and the rate of incorporation into unconfined diesel is generally limited to 8% by volume, in particular for this reason.
Certains autres biocarburants, en particulier des alcanes venant de la biomasse commencent à être développés, que ce soient les huiles végétales ou graisses animales hydrotraitées (traitées à l'hydrogène pour éliminer les atomes d'oxygène) qui ont elles aussi 16 à 18 atomes de carbone ou bien les produits du type BTL (Biomass to Liquid) issus de la gazéification de la biomasse suivie de la synthèse de Fischer Tropsch. D'autres solutions sont développées, à titre encore expérimental, telles que les huiles de pyrolyse hydrotraitées et des alcanes que l'on peut obtenir par fermentation anaérobie de la biomasse suivie de l'électrolyse de Kolbe (demande de brevet W02014170603).Some other biofuels, particularly alkanes from biomass, are beginning to be developed, whether vegetable oils or hydrotreated animal fats (treated with hydrogen to remove oxygen atoms) which also have 16 to 18 carbon atoms. carbon or products of the type BTL (Biomass to Liquid) resulting from the gasification of biomass followed by the synthesis of Fischer Tropsch. Other solutions are developed, still experimental, such as hydrotreated pyrolysis oils and alkanes that can be obtained by anaerobic fermentation of biomass followed by Kolbe electrolysis (patent application WO2014170603).
Ces hydrocarbures sont intéressants parce qu'ils ont en général un indice de cétane élevé qui favorise une réduction des émissions de NOx. Leur effet sur les particules reste cependant limité.These hydrocarbons are interesting because they generally have a high cetane number which favors a reduction of NOx emissions. Their effect on particles, however, remains limited.
Par ailleurs, l'ajout aux carburants de différents composants oxygénés (alcools ou esters) a été proposé depuis de nombreuses années, pour des objectifs qui n'étaient pas la réduction des émissions de particules mais l'amélioration d'autres fonctionnalités (amélioration de la tenue au froid, pouvoir lubrifiant, impact sur l'agriculture, impact sur l'effet de serre,...), par exemple : l'utilisation d'éthanol à plus de 10% dans le gazole mais ceci nécessite la présence d'additifs coûteux l'incorporation de butanol dans le gazole (exemple : Energy Conservation and Management Vol 51, Issue 10, October 2010, Effects of butanol-diesel fuel blends on the performance and émissions of a high-speed DI diesel engine) l'incorporation d'esters provenant de la fermentation anaérobie de la biomasse dans l'essence, le gazole ou le kérosène (brevet FR 2757539A1, Dupré-Kaplan, utilisation d'esters comme carburants ou combustibles).In addition, the addition to fuels of various oxygenated components (alcohols or esters) has been proposed for many years, for objectives that were not the reduction of particulate emissions but the improvement of other functionalities (improvement of resistance to cold, lubricity, impact on agriculture, impact on the greenhouse effect, ...), for example: the use of more than 10% ethanol in diesel but this requires the presence of expensive additives the incorporation of butanol into diesel (example: Energy Conservation and Management Vol 51, Issue 10, October 2010, Effects of butanol-diesel fuel blends on the performance and emissions of a high-speed diesel engine DI) incorporation of esters derived from the anaerobic fermentation of biomass in gasoline, gas oil or kerosene (patent FR 2757539A1, Dupré-Kaplan, use of esters as fuels or fuels).
Des essais ont aussi été réalisés pour l'utilisation d'aldéhydes dans le gazole (Reducing the Emission of Particles from a Diesel Engine by Adding an Oxygenate to the Fuel Environmental Science and Technology 39(16):6260-5 · September 2005) dans le but de réduire les particules émises, mais les émissions d'acétaldéhyde, qui sont elles aussi jugées dangereuses, étaient fortement augmentées. Néanmoins, aucune de ces solutions n'a abouti à une solution satisfaisante.Tests have also been made for the use of aldehydes in diesel fuel (Reducing the Emission of Particles from a Diesel Engine by Adding an Oxygenate to the Fuel Environmental Science and Technology 39 (16): 6260-5 · September 2005) in the purpose of reducing the emitted particles, but the emissions of acetaldehyde, which are also considered dangerous, were greatly increased. Nevertheless, none of these solutions has resulted in a satisfactory solution.
La présente invention vise spécifiquement l'incorporation dans des carburants pour moteur Diesel ou des combustibles liquides pour chaudière : d'au moins un ester de longueur de chaîne compris entre 8 et 14 atomes de carbone, et d'au moins un alcane de longueur de chaîne compris entre 8 et 14 atomes de carbone, le ou les ester(s) de longueur de chaîne compris entre 8 et 14 atomes de carbone représentant entre 1% et 80% en volume dudit mélange et le ou les alcanes de longueur de chaîne compris entre 8 et 14 atomes de carbone représentant entre 1 et 80% en volume dudit mélange.The present invention is specifically aimed at incorporating into fuels for diesel engines or liquid fuels for a boiler: at least one ester with a chain length of between 8 and 14 carbon atoms, and at least one alkane with a length of chain of between 8 and 14 carbon atoms, the ester (s) having a chain length of between 8 and 14 carbon atoms representing between 1% and 80% by volume of said mixture and the alkane or alkanes of chain length included between 8 and 14 carbon atoms representing between 1 and 80% by volume of said mixture.
Le mélange selon l'invention est un mélange liquide qui présente une composition variable. Avantageusement, un tel mélange permet de réduire les émissions de particules et les émissions d'oxyde d'azote lors du fonctionnement des chaudières ou des moteurs Diesel, sans qu'il y ait une dégradation des autres émissions (monoxydes d'azote CO, hydrocarbures imbrulés HC, etc.). En outre, l'invention permet de faire en sorte que le mélange respecte toutes les spécifications des carburants et combustibles liquides, notamment celles qui sont les plus difficiles à respecter, à savoir le point éclair qui doit être au-dessus de 55°C et l'indice cétane calculé qui doit être supérieur à 46. De plus, le mélange selon l'invention permet de conserver les caractéristiques du carburant pour moteur Diesel et du combustible liquide pour chaudière, telles que par exemple la tenue à froid, la viscosité, etc.The mixture according to the invention is a liquid mixture which has a variable composition. Advantageously, such a mixture makes it possible to reduce particulate emissions and nitrogen oxide emissions during the operation of boilers or diesel engines, without there being a degradation of the other emissions (nitrogen monoxide CO, hydrocarbons). HC-imbricated, etc.). In addition, the invention makes it possible to ensure that the mixture meets all specifications of fuels and liquid fuels, including those that are the most difficult to meet, namely the flash point must be above 55 ° C and the calculated cetane number which must be greater than 46. In addition, the mixture according to the invention makes it possible to preserve the characteristics of the diesel engine fuel and the liquid fuel for the boiler, such as, for example, the cold strength, the viscosity, etc.
Les esters et/ou les alcanes utilisés peuvent en particulier être biosourcés, c'est à dire être des biocarburants provenant de la biomasse agricole ou forestière ou des déchets organiques, ce qui présente alors aussi un avantage en matière de lutte contre l'effet de serre. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description en détail qui va suivre de l'invention. L'invention vise donc un mélange destiné à alimenter une chaudière ou un moteur Diesel, comprenant : au moins un combustible liquide pour chaudière ou un carburant pour moteur Diesel, et au moins un ester de longueur de chaîne compris entre 8 et 14 atomes de carbone, et au moins un alcane de longueur de chaîne compris entre 8 et 14 atomes de carbone, le ou les ester(s) de longueur de chaîne compris entre 8 et 14 atomes de carbone représentant entre 1% et 80% en volume dudit mélange et le ou les alcanes de longueur de chaîne compris entre 8 et 14 atomes de carbone représentant entre 1 et 80% en volume dudit mélange.The esters and / or alkanes used can in particular be biobased, that is to say be biofuels from agricultural or forestry biomass or organic waste, which then also has an advantage in combating the effect of tight. Other features and advantages will become apparent from the following detailed description of the invention. The invention therefore relates to a mixture for supplying a boiler or a diesel engine, comprising: at least one liquid fuel for a boiler or a fuel for a diesel engine, and at least one ester with a chain length of between 8 and 14 carbon atoms and at least one alkane with a chain length of between 8 and 14 carbon atoms, the ester (s) with a chain length of between 8 and 14 carbon atoms representing between 1% and 80% by volume of said mixture and the alkane or alkanes of chain length of between 8 and 14 carbon atoms representing between 1 and 80% by volume of said mixture.
Le combustible liquide pour chaudière ou le carburant pour moteur Diesel est préférentiellement choisi parmi le gazole, le fioul domestique ou le kérosène.The liquid fuel for a boiler or the fuel for a diesel engine is preferably chosen from diesel fuel, domestic fuel oil or kerosene.
Le ou les ester(s) de longueur de chaîne compris entre 8 et 14 atomes de carbone présents dans le mélange peuvent être choisis parmi tous les esters de cette taille. Il peut s'agir préférentiellement de l'éthyl hexanoate (C8), du butyl butyrate (C8), du butyl valérate (C9), du butyl hexanoate (C12) et/ou du butyl caprylate (C14).The ester (s) with a chain length of between 8 and 14 carbon atoms present in the mixture may be chosen from all esters of this size. It may be preferentially ethyl hexanoate (C8), butyl butyrate (C8), butyl valerate (C9), butyl hexanoate (C12) and / or butyl caprylate (C14).
Le ou les alcane(s) de longueur de chaîne compris entre 8 et 14 atomes de carbone présents dans le mélange peuvent être choisis parmi tous les alcanes de cette taille (branchés ou non branchés). Il peut s'agir préférentiellement du décane, du dodécane et du tétradécane.The alkane (s) with a chain length of between 8 and 14 carbon atoms present in the mixture may be chosen from all the alkanes of this size (connected or unconnected). It may be preferentially decane, dodecane and tetradecane.
Selon l'invention, les esters spécifiquement sélectionnés de longueur de chaîne compris entre 8 et 14 atomes de carbone permettent avantageusement de continuer à respecter toutes les spécifications actuelles des carburants pour moteurs Diesel et des combustibles pour chaudière, y compris à un taux d'incorporation compris entre 1 et 8%, sauf le taux maximal en esters puisque les esters ainsi produits ne sont pas des esters méthyliques d'acides gras respectant la norme EN14214. Aussi, selon une variante l'invention vise un mélange tel que décrit précédemment dans lequel le ou les ester(s) de longueur de chaîne compris entre 8 et 14 atomes de carbone représentent entre 1% et 8% en volume dudit mélange. Ce mélange peut être distribué comme un carburant banalisé dans toutes les pompes de distribution.According to the invention, the specifically selected esters having a chain length of between 8 and 14 carbon atoms advantageously make it possible to continue to comply with all the current specifications for diesel fuels and boiler fuels, including at a rate of incorporation. between 1 and 8%, except the maximum level of esters since the esters thus produced are not methyl esters of fatty acids complying with the standard EN14214. Also, according to a variant the invention is a mixture as described above wherein the ester (s) chain length of between 8 and 14 carbon atoms represent between 1% and 8% by volume of said mixture. This mixture can be distributed as an unmarked fuel in all dispensing pumps.
En outre, les esters utilisés selon l'invention, peuvent également être utilisés à des taux plus élevés. Aussi, selon une autre variante l'invention vise un mélange tel que décrit précédemment dans lequel le ou les ester(s) de longueur de chaîne compris entre 8 et 14 atomes de carbone représentent entre 8% et 80% en volume dudit mélange qui sera distribué, soit comme un carburant banalisé s'il est agréé à cette fin, soit comme un carburant pour flottes captives de transport.In addition, the esters used according to the invention can also be used at higher levels. Also, according to another variant, the invention relates to a mixture as described above in which the ester (s) with a chain length of between 8 and 14 carbon atoms represent between 8% and 80% by volume of said mixture which will be distributed either as an unmarked fuel if it is approved for that purpose or as a fuel for captive transport fleets.
Préférentiellement, le ou les ester(s) de longueur de chaîne compris entre 8 et 14 atomes de carbone présents dans le mélange sont des esters obtenus par fermentation anaérobie d'acides gras volatils et estérification par un alcool.Preferably, the ester (s) of chain length of between 8 and 14 carbon atoms present in the mixture are esters obtained by anaerobic fermentation of volatile fatty acids and esterification with an alcohol.
De même, on préférera un mélange dans lequel le ou les alcanes de longueur de chaîne compris entre 8 et 14 atomes de carbone présents dans le mélange sont des alcanes obtenus par fermentation anaérobie d'acides gras volatils et électrolyse de Kolbe, tels que décrits dans la demande de brevet W02014170603.Similarly, a mixture in which the alkane or alkanes of chain length of between 8 and 14 carbon atoms present in the mixture are alkanes obtained by anaerobic fermentation of volatile fatty acids and electrolysis of Kolbe, as described in US Pat. patent application WO2014170603.
Le mélange selon l'invention, en plus du carburant ou combustible, des esters et des alcanes de longueurs de chaîne spécifiques, peut éventuellement contenir au moins un additif supplémentaire pour améliorer l'indice de cétane et/ou renforcer la réduction des émissions de particules et/ou réduire les émissions d'oxydes d'azote par la chaudière ou le moteur Diesel lors de son fonctionnement. Il peut s'agir par exemple du tétranitrométhane. D'autres additifs peuvent être ajoutés pour améliorer d'autres fonctionnalité du mélange comme la tenue au froid, la viscosité, etc.The mixture according to the invention, in addition to the fuel or fuel, esters and alkanes of specific chain lengths, may optionally contain at least one additional additive to improve the cetane number and / or enhance the reduction of particulate emissions. and / or reduce the emissions of nitrogen oxides by the boiler or the diesel engine during its operation. It may be for example tetranitromethane. Other additives may be added to enhance other functionality of the mixture such as cold strength, viscosity, etc.
Le mélange selon l'invention peut être obtenu par des techniques classiques de l'homme du métier. Préférentiellement, il est obtenu par un simple brassage des constituants dans une même cuve ou par le mélange de deux flux dans une même canalisation. Dans la plupart des pays un tel mélange devra se faire sous le contrôle du Service des Douanes.The mixture according to the invention can be obtained by conventional techniques of the art. Preferably, it is obtained by simply mixing the constituents in the same tank or by mixing two streams in the same pipe. In most countries such a mixture will have to be under the control of the Customs Service.
De manière surprenante et avantageuse, le mélange selon l'invention, incorporant des esters et des alcanes particuliers dans les carburants pour moteur Diesel ou dans les combustibles pour chaudière, permet une réduction très significative des émissions de particules sans qu'il y ait une dégradation des autres émissions en particulier d'oxyde d'azote et d'autres émissions tels que CO, HC, etc. Le taux de réduction des particules en masse et en nombre est de l'ordre du double du taux d'incorporation (30 à 40% pour 20% d'incorporation, 60 à 80% pour 40% d'incorporation, 80 à 90% pour 50% d'incorporation), ce qui constitue un atout considérable pour réduire les émissions de particules dans les villes.Surprisingly and advantageously, the mixture according to the invention, incorporating particular esters and alkanes in fuels for diesel engines or in boiler fuels, allows a very significant reduction of particulate emissions without there being any degradation. other emissions, in particular nitrogen oxide and other emissions such as CO, HC, etc. The reduction rate of the particles by mass and by number is of the order of twice the incorporation rate (30 to 40% for 20% incorporation, 60 to 80% for 40% incorporation, 80 to 90% for 50% incorporation), which is a considerable asset for reducing particulate emissions in cities.
La réduction étant parallèle pour la masse et le nombre de particules, ce procédé ne favorise pas les particules les plus fines qui sont les plus dangereuses. L'invention vise donc spécifiquement l'utilisation pour alimenter une chaudière ou un moteur Diesel, d'un mélange comprenant : au moins un combustible liquide pour chaudière ou un carburant pour moteur Diesel, et au moins un ester de longueur de chaîne compris entre 8 et 14 atomes de carbone, et au moins un alcane de longueur de chaîne compris entre 8 et 14 atomes de carbone, le ou les ester(s) de longueur de chaîne compris entre 8 et 14 atomes de carbone représentant entre 1% et 80% en volume dudit mélange et le ou les alcanes de longueur de chaîne compris entre 8 et 14 atomes de carbone représentant entre 1 et 80% en volume dudit mélange.The reduction being parallel for the mass and the number of particles, this process does not favor the finest particles which are the most dangerous. The invention therefore specifically relates to the use for supplying a boiler or a diesel engine, of a mixture comprising: at least one liquid fuel for a boiler or a fuel for a diesel engine, and at least one ester with a chain length of between 8 and 14 carbon atoms, and at least one alkane with a chain length of between 8 and 14 carbon atoms, the ester (s) with a chain length of between 8 and 14 carbon atoms representing between 1% and 80% in volume of said mixture and the alkane or alkanes of chain length of between 8 and 14 carbon atoms representing between 1 and 80% by volume of said mixture.
En particulier, l'invention vise l'utilisation du mélange dans une chaudière ou un moteur Diesel pour réduire les émissions de particules et/ou réduire les émissions d'oxydes d'azote lors de son fonctionnement. Avantageusement, l'invention permet également d'améliorer l'indice de cétane du carburant.In particular, the invention aims to use the mixture in a boiler or a diesel engine to reduce particulate emissions and / or reduce nitrogen oxide emissions during operation. Advantageously, the invention also makes it possible to improve the cetane number of the fuel.
Le mélange selon l'invention peut être utilisé dans toute chaudière à combustible liquide et dans tout moteur Diesel, en particulier dans un moteur Diesel fixe ou un moteur Diesel installé sur des véhicules de transport ou des bateaux ou des engins de chantier ou des engins agricoles ou de petits engins domestiques tels que des tondeuses ou des motoculteurs.The mixture according to the invention can be used in any liquid fuel boiler and in any diesel engine, in particular in a fixed diesel engine or a diesel engine installed on transport vehicles or boats or construction machinery or agricultural machinery. or small household gear such as lawn mowers or tillers.
En plus du mélange selon l'invention, au moins un additif peut être ajouté dans la chaudière et/ou le moteur, additif capable d'améliorer l'indice de cétane et/ou renforcer la réduction des émissions de particules et/ou réduire les émissions d'oxydes d'azote par la chaudière ou le moteur Diesel lors de son fonctionnement, et/ou au moins un additif capable d'améliorer d'autres fonctionnalité du mélange comme la tenue au froid, la viscosité, etc. L'invention est à présent illustrée par des exemples de mélanges selon l'invention et des résultats de tests d'émission sur un banc moteur démontrant leur efficacité.In addition to the mixture according to the invention, at least one additive may be added in the boiler and / or the engine, an additive capable of improving the cetane number and / or enhancing the reduction of particulate emissions and / or reducing the emissions of nitrogen oxides by the boiler or the diesel engine during its operation, and / or at least one additive capable of improving other functionality of the mixture such as cold resistance, viscosity, etc. The invention is now illustrated by examples of mixtures according to the invention and emission test results on a motor bench demonstrating their effectiveness.
La composition des différents mélanges testés est décrite dans le tableau (exemples 1 à 5 avec des taux de charge différents qui représentent le nombre de tours par minute du moteur par rapport au nombre de tours nominal). Ces mélanges sont obtenus par simple mélange des composants dans des bidons avec agitation manuelle.The composition of the various mixtures tested is described in the table (Examples 1 to 5 with different loading rates which represent the number of revolutions per minute of the engine compared to the nominal number of revolutions). These mixtures are obtained by simply mixing the components in cans with manual stirring.
Les mesures sont effectuées à l'échappement par une baie Horiba 9100 (CO, C02, 02, HC et NOx) et un analyseur de particules PPS PEGASOR sur un moteur de voiture de marque RenaultThe measurements are carried out at the exhaust by a Horiba 9100 (CO, C02, 02, HC and NOx) berry and a PPS PEGASOR particle analyzer on a Renault brand car engine.
Les résultats obtenus sont présentés dans le tableau ci-après :The results obtained are shown in the table below:
Ces résultats montrent que les alcanes n'ont pas d'impact favorable significatif sur les émissions de particules, tandis que les esters et les alcanes ensemble permettent de manière inattendue des réductions très significatives des particules plus ou moins proportionnelles au taux d'ester (baisse des particules de l'ordre du double du taux d'esters incorporés) en même temps qu'une baisse significative des NOx. L'exemple 5 est à cet égard très démonstratif.These results show that alkanes have no significant favorable impact on particle emissions, while esters and alkanes together unexpectedly allow very significant reductions of particles more or less proportional to the ester level (decrease particles of the order of twice the level of incorporated esters) at the same time as a significant decrease of NOx. Example 5 is very demonstrative in this respect.
Les autres paramètres (CO, HC), ne sont pas dégradés. Il y a même une baisse sensible du CO. En ajustant les taux d'esters et d'alcanes, il va ainsi être possible d'optimiser les émissions des moteurs Diesel.The other parameters (CO, HC) are not degraded. There is even a significant decline in CO. By adjusting the levels of esters and alkanes, it will thus be possible to optimize the emissions of diesel engines.
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