HU196449B - Naphthalene-containing dope composition for liqued fuels - Google Patents

Description

A találmány tárgya naftalin tartalmú adalék-kompozíció folyékony tüzelőanyagokhoz az üzemanyagfogyasztás csökkentésére.

Mint ismeretes, a folyékony tüzelőanyaggal működő berendezések, például olajégők vagy belsőégésű motorok üzemeltetésénél igyekeznek minél tökéletesebb hókihasználást elérni, és a fajlagos hóteljesitményt növelni. Ez tiszta, egyenletes üzemanyag-keverékkel és az üzemanyag gyors elégetésével érhető el. E célból az üzemanyagokhoz különféle adalékokat adnak. Az ismert adalékokkal többé-kevésbé lehet javítani a tüzelőberendezések üzemeltetési jellemzőit, lényeges üzemanyag-megtakarítást azonban ezekkel az adalékokkal nem sikerült elérni.

Az 1 605 298 sz. francia szabadalmi leírás szerint folyékony tüzelőanyagokhoz 3 ezrelék naftalint vagy antracént vagy más hasonló anyagot adnak avégett, hogy megakadályozzák az égéstermékekből származó káros lerakódások képződését. A leírás szerint az ilyen vegyületek elégetésekor kapott porszerű anyag összegyűjti a lerakódásokat képző égéstermékeket és megkönnyíti azok kiürítését. Ez az eljárás azonban alig befolyásolja a berendezések fajlagos tüzelőanyag-fogyasztását.

A találmány célja, hogy olyan adalékanyag-kompozíciót biztosítson folyékony tüzelőanyagokhoz, amely nemcsak a tüzelőberendezés üzemeltetési jellemzőit javítja, hanem lényeges üzemanyag-megtakarítást is lehetővé tesz.

Azt találtuk, hogy az említett célt elérhetjük olyan naftalintartalmú adalék-kompozícióval, amely 1 tömegrész naftalin vagy (1-4 szénatornos alkil)-naftalin mellett 0,5-1,5 tőmegrész kámfort, kamfánt vagy kamfént, 2,0-7,5 tömegrész 100 °C-nál magasabb lobbanáspontű olajat és vivőanyagként 2,5-7,5 tőmegrész 6-16 szénatomos telített szénhidrogént tartalmaz.

A találmány alapja az a felismerés, hogy ha a tüzelőanyaghoz annak 100 tömegrész mennyiségére számítva 0,3-0,6 tömegrész fenti kompozíciót adunk, akkor a tüzelőberendezés üzemeltetési körülményeinek általános javulása mellett az űzemanyagfogyasztás mintegy 10-17%-kal csökken.

A kompozíció üzemanyagfogyasztást csökkentő hatását elsősorban a benne lévő kámfornak, kamfánnak, illetve kamfénnak és a naftalin-vegyületnek tulajdonítjuk. A naftalin-vegyület előnyösen helyettesitetlen vagy rövidszénláncú alkil-csoporttal egyszeresen vagy többszörösen helyettesített naftalin lehet. Naftalin-vegyületként legelőnyösebben naftalint vagy 1-metil-naftalint, illetve 2-metil-naftalint tartalmaz a találmány szerinti kompozíció.

Az említett üzemanyagfogyasztás-csökkentő hatás minél kedvezőbb körülmények között való érvényesülése végett a kompozíció 1 tőmegrész naftalinra számítva 2,0-7,5 tömegrész magas lobbanáspontú olajat tartalmaz. Ennek lobbanáspontja legalább 100 °C. Ilyen komponens lehet például az orsóolaj, melynek lobbanáspontja 140 °C felett van, a mintegy 170-220 °C lobbanáspontú könnyű gépolaj, a 190-220 °C lobbanáspontú nehéz gépolaj vagy a 200 °C-nál magasabb lobbanáspontú autómotorolajok.

A találmány szerinti kompozíció vivőanyaga, mint említettük, 6-16 szénatomos telített szénhidrogén, illetve ilyen vegyületek keveréke lehet. A vivőanyag előnyösen izooktán (2, 2, 4-trimetil-pentán), triptán (2, 2, 3-triraetil-bután) és ezek keverékei, de előnyösnek bizonyultak a heptánt, oktánt, izooktánt, triptánt és/vagy dékánt tartalmazó különböző keverékek is. Legelőnyösebb vivőanyagnak a kereskedelmi szuperbenzint találtuk.

A kompozíciót 3-6 ezrelék mennyiségben adjuk a folyékony tüzelőanyagokhoz. A kompozíció összeegyeztethető más rendeltetésű adalékokkal, így kívánt esetben azokkal együtt, például a belsőégésű motorok üzemanyagaiban szokásos ólomtetraetillel, benzollal, metanollal vagy más rövidszénláncú alkohollal együtt használható.

A találmány szerinti kompozíció előnye, hogy lényeges, mintegy 10-17%-os üzemanyag-megtakarítást tesz lehetővé, miközben a tüzelőberendezés egyéb üzemeltetési paraméterei is optimálisak maradnak, igy például, ha belsőégésű motorhoz olyan üzemanyagot használunk, amelyhez 100 tömegrész mennyiségre számítva 0,3-0,6 tömegrész találmány szerinti kompozíciót adtunk, akkor azt tapasztaljuk, hogy a motor könnyebben indul, a dugattyúgyűrűk jobban tapadnak, a szelepek jobban zárnak, bensőségesebb a keveredés, nagyobb a kompresszió, tökéletesebb az elégés. A koromlerakódás megszűnik, és a kompozíciót tartalmazó üzemanyag rendszeres használata esetén a motor élettartama megnövekszik.

A találmány szerinti kompozíció eredményesen alkalmazható új és használt berendezésekben egyaránt.

A találmányt az alábbi példákkal világítjuk meg közelebbről az oltalmi kör korlátozása nélkül.

1. példa tőmegrész szuperbenzint (heptán-izooktán elegyet) összekeverünk 0,2 tömegrész kámforral és 0,2 tömegrész naftalinnal. Hozzáadunk 1 tőmegrész orsóolajat, amelynek lobbanáspontja 144 °C. A keveréket homogenizáljuk.

Az igy készített keverékből 0,4-0,5 litert adunk 100 liter motorbenzinhez.

196419

2. példa tömegrész heptán-oktán-dekán elegyet összekeverünk 0,30 tömegrész kamfánnal, 0,40 súlyrész 2-etil-naftalinnal és 0,80 tömegrész autömotorolajjal, amelynek lobbanáspontja 208 °C. A keveréket gondosan homogenizáljuk.

3. példa

Tüzelőanyag-adalékot készítünk az alábbi összetétellel:

tömegrész naftalin 1 tömegrész kámfor tömegrész M-SE-30 szuperolaj (MSZ 13 157), lobbanáspontja 220 °C 5 tömegrész 92 oktánszámú szuperbenzin (MSZ 19 950)

A komponenseket összekeverjük és homogenizáljuk. A kapott kompozíciót 4 ezrelék arányban adjuk folyékony tüzelőanyagokhoz.

4. példa tömegrész heptán-triptán elegyet öszszekeverünk 0,3 tömegrész 1-metil-naftalinnal, 0,25 tömegrész kamfénnal és 1,3 tömegrész könnyű gépolajjal, amelynek lobbanáspontja 185 °C. A keveréket homogenizáljuk.

Az így készített keverékből 0,5 litert adunk 100 liter TH 5/20 tüzelőolajhoz.

A találmány szerinti kompozíció előnyeinek igazolására összehasonlító vizsgálatot végeztünk négyütemű gépkocsiraotoron olyan körülmények között, hogy a vizsgált motorok egy csoportját 100 literenként 0,5 liter 1. példa szerinti kompozíciót tartalmazó benzinnel üzemeltettük. A kísérletet elvégeztük új és használt motorokon is. Mindkét kísérleti sorozatban azt tapasztaltuk, hogy a találmány szerinti kompozíció használata esetén a kompressziónyomás mintegy 5%-kal emelkedett, és ennek megfelelően növekedett a robbanási nyomás is. A motorok azonos terhelés mellett 10-17%-kal kevesebb üzemanyagot fogyasztottak, mint a kompozíciót nem tartalmazó benzinnel üzemeltetett motorok. A találmány szerinti kompozíció használata esetén az üzemanyag elégése teljesen füst- és korommentes volt, mig ez az ősszehasonlitó próba során nem volt tapasztalható.

Kísérleteket végeztünk a találmány szerinti kompozíció gyakorlati hasznosítási eredményeinek vizsgálatára is. Ezekhez a kísérletekhez a 3. példa szerinti kompozíciót használtuk.

A

Országúton liter/100 km 7,24

Városi úton liter/100 km 10,07

1. kísérlet

Tüzelési kísérletet végeztünk MNO-I-4 típusú olajégőn, amelynek tüzeléstechnikai paramétereit a kísérlethez használt TH 5/20 tüzelőolaj elégetése szempontjából optimális értékre állítottuk be. Az alábbi feltételek között végeztük a kísérleti tüzelést:

koromszám: 1

CÖ2 térf. %: 10,5 füstgázhőmérséklet: 210 °C környezeti hőmérséklet: 21 °C

CO térf. %: 0,05

Az egyik sorozatban TH 5/20 tüzelőolajat égettünk el, a másik sorozatban 4 ezrelék

3. példa szerinti kompozíciót tartalmazó TH 5/20 tüzelőolajat. A méréseket 5 napig folytattuk, napi 6 órás tüzeléssel, óránkénti füstgázmintavétellel.

Az adalék nélküli tüzelőolaj átlagos fogyása 2,66 liter/óra (vagyis 2,26 kg/óra), az adalék kompozíciót tartalmazó tüzelőolajé 2,46 liter/óra (vagyis 2,09 kg/óra) volt. A találmány szerinti adalék tehát 8% üzemanyag-megtakaritást tett lehetővé.

2. kísérlet

3118 cm³ űrtartalmú dízelmotoros gépkocsival folytattunk kísérletet 300 km-es útszakaszon, a párhuzamos kísérleteket azonos időjárási viszonyok között végezve. Az egyik sorozatban (A kísérlet) tiszta gázolajjal, a másikban (B kísérlet) 4 ezrelék 3. példa szerinti kompozíciót tartalmazó gázolajjal üzemeltettük a motort.

A gépkocsi átlagfogyasztása:

A: 9,75 liter/100 km

B: 8,97 liter/100 km

A találmány szerinti kompozíció tehát 8,7% üzemanyag-megtakarítást tett lehetővé.

3. kísérlet

Lada 1200 típusú személygépkocsival végeztünk kísérletet 300 km-es útszakaszon, azonos időjárási körülmények között mérve az üzemanyagfogyasztást. Az alábbi üzemanyagokkal kísérleteztünk:

A: 92 oktánszámú szuperbenzin

B: mint A + 3 ezrelék naftalin adalék az 1 605 298 sz. francia szabadalmi leírás szerint

C: mint A + 4 ezrelék 3. példa szerinti adalék-kompozíció.

Megállapítottuk az átlagos üzemanyagfogyasztást országúti és városi útszakaszra külön-külön. Az alábbi eredményeket kaptuk:

B C

7,20 6,37

10,00 9,10

Amint az eredményekből látható, az ismert adalékkal elhanyagolhatóan csekély üzemanyag-megtakarítás érhető el, mig a találmány szerinti kompozíció szembetűnően nagyobb, országúton 11,36%, városi úton pedig 9% üzemanyag-megtakarítást tesz lehetővé.

Megjegyezzük, hogy az ismert adalékkal végzett kísérletben a gépkocsi kipufogócsóvén fekete koromkiválás volt észlelhető, míg a találmány szerinti adalékkal végzett kísér- 10 letben a kipufogócső a tökéletes égésre jellemző élénkszürke színű volt. Ez a tapasztalat indított arra, hogy megvizsgáljuk a kipufogógáz összetételét (a környezetszennyező anyagok emisszióját) adalékot nem tartalmazó 15 és a találmány szerinti adalék-kompozíciót tartalmazó üzemanyagok használata esetén. A teljes üzemi tartományban végrehajtott mérések eredménye szerint az utóbbi esetben {4 ezrelék 3. példa szerinti adalékkal) a motor 20 szénmonoxid-emissziója 5%-kal, szénhidrogén-emissziója 6,5%-kal, nitrogénoxid-emissziója pedig 11,5%-kal csökkent az előbbihez viszonyítva. A találmány szerinti kompozíció tehát 5 környezetvédelmi szempontból is igen előnyös.

Claims (1)

1. SZABADALMI IGÉNYPONT

   Naftalintartalmú adalék-kompozíció folyékony tüzelőanyagokhoz, azzal jellemezve, hogy 1 tömegrész naftalin vagy (1-4 szénatomos alkil)-naftalin mellett 0,5-1,5 tömegrész kámfort, kamfánt vagy kamfént, 2,0-7,5 tömegrész 100 °C-nál magasabb lobbanáspontú olajat és vivőanyagként 2,5-7,5 tömegrész 6-16 szénatomos telített szénhidrogént tartalmaz.