JP4280838B2

JP4280838B2 - Method for reducing sulfur oxides in combustion exhaust of petroleum-based fuels

Info

Publication number: JP4280838B2
Application number: JP01899197A
Authority: JP
Inventors: 義一植木
Original assignee: 義一植木
Priority date: 1997-01-31
Filing date: 1997-01-31
Publication date: 2009-06-17
Anticipated expiration: 2017-01-31
Also published as: JPH10212488A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、石油系燃料の燃焼排気中に含まれる硫黄酸化物の量を可及的に減少させることを目的とした石油系燃料の燃焼排気中における硫黄酸化物減少化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来石油類燃料の燃焼時に発生する排気中の硫黄酸化物については、燃焼時における有効な減少手段がなく、専ら生成した排気を処理して、排気中の硫黄酸化物の濃度を低下させる手段がとられていた。また燃焼促進剤として、有機有機ゲルマニウム三ニ酸化物を含むものが知られていた（特公平３−７５５９９号）。
【０００３】
【発明により解決すべき課題】
前記従来の処理によれば、完全除去には厖大な設備費を要する問題点があるので、規制値（例えば２３０．２５ｍ³N ／ｈ）以下に止めることを目標とし、必要最少限の設備に頼らざるを得ない実情であった。
【０００４】
また前記のような排気処理にあっては、排気が如何に効率よく処理されたとしても、燃焼機器（例えばボイラー、内燃機関の燃焼室及び排気管など）の損傷を免れることができないなどの問題点があった。石油類中特に硫黄分を多量に含む燃料の場合には、燃焼機器の腐蝕による耐用年限が著しく短期（例えば数分の１以下）されていることが知られている。また排気の処理により硫黄酸化物を除去するには、前記のように経済的、技術的限度があるという問題点もあった。
【０００５】
次に従来知られていた前記燃焼促進剤は、著しい効果をあげたが、重油、灯油、ガソリン等、品質の異なる毎に配合の異なる燃焼促進剤を使用しなければ、均一混入できない問題点があった。
【０００６】
【課題を解決する為の手段】
然るにこの発明は、石油類の燃料に、有機ゲルマニウム三ニ酸化物を含む添加物を混入してから燃料として使用することにより、排気中の硫黄酸化物の量を激減させることに成功した。また有機ゲルマニウム三ニ酸化物の量を変えることにより、各種石油系燃料に、均一混合できる燃焼促進剤を得て前記従来の問題点を解決したのである。
【０００７】
即ちこの発明は、水１リットルにつき有機ゲルマニウム三二酸化物５００ｍｇ〜１００００ｍｇを加入した水溶液に、２００ミリリットル〜５００ミリリットルのアルコール類と、１５０ミリリットル〜５００ミリリットルの界面活性剤と、１５０ミリリットル〜５００ミリリットルの石油類を加えた均一混合物を、石油系燃料にその１／１０００〜１／４０００加えて、均一に分散させてから燃焼させることを特徴とした石油系燃料の燃焼排気中における硫黄酸化物減少化方法である。
【０００８】
前記発明において、燃焼促進剤の量が、石油系燃料の１／１００を越えても排気中の硫黄酸化物量の低減を増進させることにはならない。また石油系燃料の１／１００００未満の場合には、前記燃焼促進剤の効力が著しく低下し、硫黄酸化物量の低減効果が少なくなることが認められた。
【０００９】
然して石油系燃料中の硫黄含有量には産地、精製処理などによって大差があるので、前記燃料中の硫黄含有量を勘案して、燃焼促進剤の添加量を定めるが、一般的には、石油系燃料の量の１／１０００〜１／４０００が好ましい。
【００１０】
即ち現在知られている石油系燃料に、その１／１０００〜１／４０００の燃焼促進剤を使用した場合に生成する排気中に硫黄酸化物の量は、規制値（２３０．２５ｍ³N ／ｈ）よりはるかに小さい値（実験的には規制値の１／２〜１／５）となることが認められた。
【００１１】
また経験的には、燃焼器の寿命が大幅に延び、２倍以上の耐久年限が報告されている。ジーゼルエンヂンの排気（４００℃）を使用したボイラーの場合には、同一燃料（Ｃ石油）を使用し、不使用は１年で若干の腐蝕が見られたが、この発明の燃焼促進剤を使用した場合には２年経過しても、腐蝕が見られないとの報告がある。
【００１２】
前記燃焼促進剤において、水１リットル中の有機ゲルマニウム三ニ酸化物の添加量を１mg未満にすると、最早その効果は失われる。一方添加量が１５０００mgを越えても、効果の増加はみられないので、添加量を１mg〜１５０００mgとした。このように大きな幅があるのは、燃料の品質によるものであり、含有された硫黄の多寡にもよるが、好ましくは５００mg〜１００００mgである。
【００１３】
次に、アルコール類１００ミリリットル未満、界面活性剤５０ミリリットル未満及び石油類５０ミリリットル未満の場合には、硫黄酸化物排除の効力が激減し、アルコール類６００ミリリットルを越え、界面活性剤が６００ミリリットルを越え、石油類が６００ミリリットルを越えた場合には、各成分の量の増加に拘らず効果の向上は期待できない。そこでアルコール類は２００ミリリットル〜５００ミリリットル、界面活性剤と石油類は１５０ミリリットル〜５００ミリリットルが好適と認められる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
この発明は、有機ゲルマニウム三ニ酸化物を含む燃焼促進剤を、石油系燃料へ添加して燃焼させることを特徴とする石油系燃料の燃焼排気中における硫黄酸化物減少方法である。
【００１５】
前記燃焼促進剤は、有機ゲルマニウム三ニ酸化物の水溶液と、アルコール類、石油類及び界面活性剤の均一混合物とすることを特徴とするものである。
【００１６】
【実施例１】
カルボキシエチルゲルマニウムセスキオキサイド（ＧｅｃＨ₂ｃＨ₂ｃｏｏＨ）₂Ｏ₃１０ｇを水１リットルに溶解し、この溶液に８リットルのアルコール類（メチルアルコール１０％、エチルアルコール２５％、イソプロピルアルコール６５％）を加え乍ら撹拌して均一溶液を作る。前記水溶液へ界面活性剤９．５リットルを徐々に添加しつつ撹拌し、均一溶液を得た後、更に石油６．５リットルを加えて撹拌すれば、この発明に使用する燃焼促進剤２５．０リットルができる。
【００１７】
前記燃焼促進剤を石油系燃料の１／２０００添加して、通常の使用方法により内燃機関に供給した所、排気中の硫黄成酸化物が１／５になったことが認められた。
【００１８】
【実施例２】
カルボキシエチルゲルマニウムセスキオキサイド（ＧｅｃＨ₂ｃＨ₂ｃｏｏＨ）₂Ｏ₃８ｇを水１リットルに溶解し、この溶液に７リットルのアルコール類（メチルアルコール１０％、エチルアルコール３０％、イソプロピルアルコール６０％）を順次各別に加えて均一にした後、次のアルコールを加えて均一溶液を作る。前記水溶液へ界面活性剤９リットルを徐々に添加しつつ撹拌して均一水溶液とし、更に石油６リットルを加えて撹拌し、均一水溶液にすれば、この発明に使用する燃焼促進剤２３．０リットルができる。
【００１９】
前記燃焼促進剤を石油系燃料の１／３０００添加して、通常の使用方法により内燃機関に供給した所、排気中の硫黄酸化物が１／５〜１／６になったことが認められた。
【００２０】
【試験例１】
この発明の方法により、内燃機関の排気中の硫黄酸化物の減少について試験した所、表１の結果を得た。
【００２１】
【表１】

【００２２】
【発明の効果】
この発明によれば、全硫黄酸化物の量が、規制値のほぼ１／５以下となって、規制値よりはるかに少なくなった。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
This invention relates to sulfur oxides reduction of how in the combustion exhaust gas of petroleum fuels for the purpose of reducing the amount of sulfur oxides contained in the combustion exhaust gas petroleum fuel as much as possible.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there is no effective means for reducing sulfur oxides in the exhaust gas generated during combustion of petroleum fuels during combustion, and there is a means for processing the generated exhaust gas exclusively to reduce the concentration of sulfur oxides in the exhaust gas. It was taken. Moreover, what contains an organic organic germanium trioxide is known as a combustion accelerator (Japanese Patent Publication No. 3-75599).
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
According to the above-mentioned conventional processing, there is a problem that a large equipment cost is required for complete removal. Therefore, the target is to keep it below a regulation value (for example, 230.25 m ³ N / h), and the minimum necessary equipment is achieved. It was a fact that had to be relied upon.
[0004]
Further, in the exhaust treatment as described above, no matter how efficiently the exhaust is treated, there is a problem that damage to combustion equipment (for example, a boiler, a combustion chamber of an internal combustion engine, an exhaust pipe, etc.) cannot be avoided. There was a point. In the case of fuels containing a large amount of sulfur, especially in petroleum, it is known that the useful life due to corrosion of combustion equipment is remarkably short (for example, a fraction or less). In addition, there has been a problem that there is an economical and technical limit in removing sulfur oxides by exhaust treatment.
[0005]
Next, the conventionally known combustion accelerators have shown remarkable effects, but there is a problem that they cannot be mixed uniformly unless a combustion accelerator having a different composition is used for each quality, such as heavy oil, kerosene, and gasoline. there were.
[0006]
[Means for solving the problems]
However, the present invention has succeeded in drastically reducing the amount of sulfur oxide in the exhaust gas by using an additive containing an organic germanium trinioxide in a petroleum fuel and then using it as a fuel. In addition, by changing the amount of organic germanium trioxide, a combustion accelerator capable of being uniformly mixed with various petroleum fuels was obtained, thereby solving the conventional problems.
[0007]
That is, the present invention relates to an aqueous solution in which 500 mg to 10000 mg of organic germanium sesquioxide is added per liter of water , 200 ml to 500 ml of alcohol, 150 ml to 500 ml of a surfactant, and 150 ml to 500 ml. the homogeneous mixture was added petroleum, in addition the 1 / 1000-1 / 4000 petroleum-based fuel, sulfur oxides in the combustion exhaust gas of petroleum-based fuel is characterized by burning after dispersed uniformly reduced It is a conversion method.
[0008]
In the above invention, even if the amount of combustion accelerator exceeds 1/100 of petroleum fuel, reduction of the amount of sulfur oxide in the exhaust is not promoted. Further, it was confirmed that when the petroleum fuel is less than 1/10000, the effectiveness of the combustion accelerator is remarkably lowered and the effect of reducing the amount of sulfur oxides is reduced.
[0009]
However, the sulfur content in petroleum-based fuels varies greatly depending on the production area, refining treatment, etc., so the amount of combustion accelerator added is determined in consideration of the sulfur content in the fuel. 1/1000 to 1/4000 of the amount of the system fuel is preferable.
[0010]
In other words, the amount of sulfur oxide in the exhaust gas produced when a 1/1000 to 1/4000 combustion accelerator is used for a currently known petroleum fuel is the regulated value (230.25 m ³ N / h). ) Was found to be a much smaller value (experimentally 1/2 to 1/5 of the regulation value).
[0011]
Also, from experience, it has been reported that the life of the combustor has been greatly extended, and the durability life has been doubled. In the case of a boiler using diesel engine exhaust (400 ° C), the same fuel (Petroleum C) is used, and the non-use shows some corrosion in one year, but the combustion accelerator of this invention is used. In this case, there is a report that no corrosion is observed even after 2 years.
[0012]
In the combustion accelerator, when the amount of the organic germanium trinioxide added in 1 liter of water is less than 1 mg, the effect is lost. On the other hand, even if the addition amount exceeds 15000 mg, the effect is not increased, so the addition amount was set to 1 mg to 15000 mg. Such a large range is due to the quality of the fuel, and it is preferably 500 mg to 10000 mg, although it depends on the amount of sulfur contained.
[0013]
Next, when the alcohol is less than 100 ml, the surfactant is less than 50 ml, and the petroleum is less than 50 ml, the effect of eliminating the sulfur oxide is drastically reduced, the alcohol exceeds 600 ml, and the surfactant is reduced to 600 ml. On the other hand, if the amount of petroleum exceeds 600 milliliters, no improvement in the effect can be expected regardless of the increase in the amount of each component. Accordingly, it is recognized that 200 ml to 500 ml of alcohol is preferable and 150 ml to 500 ml of surfactant and petroleum are preferable.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is a method for reducing sulfur oxide in combustion exhaust gas of petroleum fuel, which comprises adding a combustion accelerator containing organic germanium trinioxide to petroleum fuel and burning it.
[0015]
The combustion accelerator is characterized by being a homogeneous mixture of an aqueous solution of organic germanium trioxide and alcohols, petroleums and surfactants.
[0016]
[Example 1]
Dissolve 10 g of carboxyethyl germanium sesquioxide (GecH ₂ cH ₂ coH) ₂ O ₃ in 1 liter of water, and add 8 liters of alcohol (10% methyl alcohol, 25% ethyl alcohol, 65% isopropyl alcohol) to this solution. Stir to make a homogeneous solution. After gradually adding 9.5 liters of surfactant to the aqueous solution and stirring to obtain a homogeneous solution, further adding 6.5 liters of petroleum and stirring, the combustion accelerator 25.0 used in the present invention. I can make a liter.
[0017]
When the combustion accelerator was added to 1/2000 of petroleum fuel and supplied to the internal combustion engine by a normal method of use, it was found that the sulfur oxides in the exhaust gas became 1/5.
[0018]
[Example 2]
Carboxyethyl germanium sesquioxide (GecH ₂ cH ₂ cooH) ₂ O ₃ 8 g is dissolved in 1 liter of water, and 7 liters of alcohol (methyl alcohol 10%, ethyl alcohol 30%, isopropyl alcohol 60%) are sequentially added to this solution. After each addition and homogenization, the next alcohol is added to make a uniform solution. If 9 liters of surfactant is gradually added to the aqueous solution and stirred to obtain a uniform aqueous solution, then 6 liters of petroleum is further added and stirred to obtain a uniform aqueous solution, 23.0 liters of the combustion accelerator used in the present invention is obtained. it can.
[0019]
When the combustion accelerator was added to 1/3000 of petroleum fuel and supplied to the internal combustion engine by a normal usage method, it was confirmed that the sulfur oxide in the exhaust became 1/5 to 1/6. .
[0020]
[Test Example 1]
When the method of the present invention was tested for reduction of sulfur oxides in the exhaust gas of an internal combustion engine, the results shown in Table 1 were obtained.
[0021]
[Table 1]

[0022]
【The invention's effect】
According to this invention, the amount of total sulfur oxides, almost 1/5 of the regulation value, was far less than the regulation value.

Claims

200 milliliters to 500 milliliters of alcohol, 150 milliliters to 500 milliliters of surfactant, and 150 milliliters to 500 milliliters of petroleum were added to an aqueous solution containing 500 mg to 10000 mg of organic germanium sesquioxide per liter of water . A method for reducing sulfur oxides in a combustion exhaust of petroleum fuel, characterized in that the homogeneous mixture is added to the petroleum fuel in an amount of 1/1000 to 1/4000 and dispersed uniformly before combustion.