MX2012013501A - Limpieza de depositos de ceniza de gas natural de camaras de combustion. - Google Patents
Limpieza de depositos de ceniza de gas natural de camaras de combustion.Info
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Abstract
Se proporciona un método para remover los depósitos de ceniza carbonáceos de una cámara de combustión de un gas de hidrocarburos ligeros. El método comprende poner el contacto la cámara de combustión del gas que contiene los depósitos de ceniza con el hidróxido del metal alcalino. El hidróxido del metal alcalino provoca que las cenizas se reblandezcan y en una modalidad, se descascaren, frecuentemente hasta que el metal queda desnudo. La cámara de combustión puede ser parte de un motor encendido por bujía que funciona con gas natural o propano.
Description
LIMPIEZA DE DEPOSITOS DE CENIZA DE GAS NATURAL DE CAMARAS DE
COMBUSTION
Campo de la Invención
Esta invención se refiere a la remoción de depósitos de ceniza de una cámara de combustión. Más particularmente, esta invención se refiere a un método para remover depósitos de ceniza de gas natural de una cámara de combustión. El método involucra el uso de un hidróxido de metal alcalino y evita la necesidad de desensamblar la cámara de combustión completa o el motor para la limpieza.
Antecedentes de la Invención
Ya se sabe bien que los motores de los automóviles tienden a formar depósitos sobre la · superficie de los componentes del motor, tales como las aberturas del carburador, los cuerpos reguladores, los inyectores del combustible, las aberturas de admisión y las válvulas de admisión, debido a la oxidación y la polimerización del combustible de hidrocarburos. Estos depósitos, aún cuando están presentes en cantidades relativamente menores, frecuentemente provocan problemas de manejabilidad apreciables, tales como ahogamiento y una aceleración pobre. Además, los depósitos en el motor pueden incrementar significativamente un consumo del combustible del vehículo y la producción de contaminantes de escape .
REF.237408 El uso de los gases de hidrocarburos ligeros, tales como el gas natural y el propano, para superar los problemas con el uso de gasolina convencional, los motores de combustión interna a gasolina están llegando a ser más popular. Sin embargo, el uso de gases de hidrocarburos ligeros tales como el gas natural en una cámara de combustión produce la creación de depósitos a base de cenizas dentro de la cámara de combustión debido a las impurezas en los gases. La acumulación de los depósitos de ceniza dentro de tales cámaras de combustión por ejemplo los motores que funcionan con gas natural, frecuentemente provoca problemas con el proceso de combustión, y subsiguientemente las emisiones pueden ser afectadas negativamente. La solución común a la acumulación de tales depósitos involucra el desensamblaje del motor y la limpieza de las partes manualmente. Esto es muy problemático y consume mucho tiempo. La capacidad para limpiar los depósitos sin el desensamblaje de una cámara de combustión completa o del motor del gas natural tiene el potencial de una gran cantidad de ahorros en términos de tiempo y asuntos económicos.
En consecuencia, un objeto de la presente invención es proporcionar un método para remover tales depósitos de ceniza de una cámara de combustión de un gas de hidrocarburos ligeros .
Otro método de la presente invención es proporcionar un método para remover los depósitos de ceniza carbonáceos bajos de una cámara de combustión de gases de hidrocarburos ligeros sin la necesidad de desensamblar la cámara de combustión completa.
Estos y otros objetos de la presente invención llegarán a ser evidentes durante la lectura de las siguiente especificación y las reivindicaciones anexas a la misma.
Breve Descripción de la Invención
Se proporciona un método para remover los depósitos de ceniza de una cámara de combustión de un gas de hidrocarburos ligeros, tal método comprende poner en contacto la cámara de combustión del gas con un hidróxido de un metal alcalino. El hidróxido de metal alcalino generalmente se deja en contacto con los depósitos de ceniza durante un periodo de tiempo suficiente para provocar que los depósitos de ceniza se reblandezcan y en algunos casos empiecen descarcararse dejando al metal desnudo. La cámara es entonces limpiada para remover los depósitos de ceniza los cuales se han descascarado. Los depósitos de ceniza son depósitos de ceniza de bajo contenido carbonáceo, que comprenden frecuentemente siloxanos y compuestos metálicos.
En una modalidad, la cámara de combustión es un motor encendido por buj ía para un gas de hidrocarburos ligeros, tal como el gas natural o el propano.
En otra modalidad, el método comprende la inyección de la solución del hidróxido del metal alcalino en un motor de gas natural mientras que el motor están en marcha lenta. Después de un periodo de tiempo suficiente para provocar que los depósitos de las cenizas empiecen a formar hojuelas, el motor es detenido. El aceite del motor es drenado entonces del motor para remover el hidróxido del metal alcalino y los depósitos de las cenizas.
Entre otros factores, se ha encontrado que el uso de un hidróxido de metal alcalino puede remover los depósitos de ceniza de una cámara de combustión de un gas de hidrocarburos ligeros. En una modalidad, el hidróxido de potasio es especialmente útil para efectuar una remoción rápida y efectiva de los depósitos de ceniza creados durante el quemado del gas de hidrocarburos ligeros, tales como el gas natural. Otros compuestos de hidróxido no reaccionan con la ceniza o efectúan una remoción completa como lo hace un hidróxido del metal alcalino. El hidróxido del metal alcalino provoca que la ceniza se reblandezca y en una modalidad, se descascare dejando al metal desnudo. El uso del hidróxido del metal alcalino por esto faculta a la persona a limpiar los depósitos de ceniza desde adentro de la cámara de combustión, por ejemplo, de los motores que funcionan con gas natural sin desensamblar el motor.
Descripción Detallada de la Invención
El gas de hidrocarburos ligeros que puede ser quemado en la cámara de combustión puede ser obtenido de cualquier fuente disponible. Los gases de hidrocarburos ligeros pueden estar comprendidos de cualesquiera hidrocarburos de C1-C4. El gas de hidrocarburos ligeros puede estar comprendido de un gas natural, que es generalmente el metano. El propano también es un gas quemado frecuentemente.
Las cámaras de combustión en las cuales el gas de hidrocarburos ligeros es quemado pueden ser una parte de cualquier aplicación del gas. Pueden existir hidrocarburos ligeros tales como el gas natural. Por ejemplo, la cámara de combustión puede ser un generador de energía o puede ser un motor encendido por bujía. Tales motores encendidos por bujía son utilizados frecuentemente en vehículos industriales tales como autobuses u otros vehículos grandes. El gas natural u otro gas de hidrocarburos ligeros tal como el propano, es ampliado como el combustible para la combustión.
El gas natural u otros gases de hidrocarburos ligeros pueden ser obtenidos de cualquier fuente adecuada, muchas de las cuales son conocidas. Estas podrían incluir los yacimientos de gas, el gas metano de una fuente de un vertedero a cielo abierto o el gas de un digestor comprendido de metano. Aunque el gas natural y el metano son los gases de hidrocarburos ligeros utilizados frecuentemente, se puede utilizar cualquier gas comprendido de un hidrocarburo de Cl-C4. Por ejemplo, el propano es otro gas que puede ser quemado en un motor encendido por bujía u otra cámara de combustión.
El hidróxido del metal alcalino que es utilizado en el presente método es generalmente de una concentración que varía desde 0.05 hasta 0.15M. En una modalidad, la concentración del hidróxido del metal alcalino varía desde 0.05 hasta 0.1M. En otra modalidad, el hidróxido del metal alcalino tiene una concentración de aproximadamente 0.1M. Se ha encontrado que a estas concentraciones, el hidróxido del metal alcalino puede remover todavía efectivamente de manera segura los depósitos de ceniza. Comparado con otros hidróxidos, solamente los hidróxidos de metal alcalino proporcionan una remoción rápida y efectiva que es posible por el método de la presente invención. Una solución de hidróxido de potasio que varía desde 0.056 hasta 0.15M es una modalidad.
Una solución a base de agua del hidróxido de metal alcalino es efectiva; sin embargo, también se puede utilizar una solución a base de aceite, particularmente cuando están involucradas temperaturas elevadas.
Cuando la solución del hidróxido de metal alcalino llega a estar en contacto con los depósitos de ceniza y la cámara de combustión, el burbujeo empieza inmediatamente. Se cree que las burbujas son burbujas de metano. La ceniza empieza a descascararse de las paredes de la cámara de combustión. La ceniza se descascara completamente del metal base de la cámara de combustión o el motor. El hidróxido del metal alcalino permanece en contacto con la ceniza en la cámara de combustión durante un periodo de tiempo efectivo para remover la ceniza. El periodo de tiempo puede ser desde una hasta 12 horas, pero usualmente es menor que cinco horas y puede ser efectivo en el intervalo desde una hasta cuatro horas .
El método involucra poner en contacto la cámara de combustión del gas que tiene la ceniza con una solución que comprende un hidróxido de metal alcalino. El hidróxido de metal alcalino mantiene el contacto con los depósitos de ceniza durante un período de tiempo suficiente para provocar que los depósitos de ceniza empiecen a formar hojuelas. La cámara es limpiada entonces para remover los depósitos de ceniza. El período de tiempo, como se describió anteriormente, puede variar desde una hasta 12 horas, pero el período de tiempo depende finalmente de la concentración del hidróxido de metal alcalino así como de la extensión a la cual la ceniza va a ser removida. Los períodos de tiempo desde una hasta dos horas pueden ser efectivos con una concentración del hidróxido del metal alcalino de aproximadamente 0.1M .
En una modalidad, el método comprende inyectar una solución del hidróxido del metal alcalino en la cámara de combustión o el motor mientras que el motor está en marcha lenta. La marcha lenta del motor será mantenido en una marcha lenta sin carga, porque el hidróxido del metal alcalino hará más lento el encendido del motor. La inyección de la solución del hidróxido del metal alcalino generalmente es en la forma de una bruma o niebla de la solución del hidróxido del metal alcalino. Con la marcha lenta del motor, el gas natural u otro gas de hidrocarburos ligeros que se continúa quemando en el motor ayudará a la. limpieza. Es tanto el efecto térmico como el calor creado por el quemado así como la velocidad o la corriente del gas, lo que ayuda a limpiar la ceniza y removerla del motor.
Cuando el hidróxido del metal alcalino va a ser inyectado en un motor caliente, el uso de una solución a base de aceite puede ser utilizada con buenos resultados . La solución a base de aceite no se evaporará tan rápidamente como una solución a base de agua y por lo tanto puede ser más efectiva en medios ambientes a una temperatura más elevada. La solución utilizada para inyectar el KOH en el motor puede estar comprendida de cualquier combinación de los siguientes componentes mencionados con o sin el agua:
Aceites base:
Los aceites base minerales que pueden ser utilizados incluyen los aceites refinados por un método que consiste de una combinación de una destilación a presión reducida, el desasfaltado del solvente, la extracción con solventes, el desencerado del solvente, el desencerado de la hidrogenación, el desencerado catalítico, el hidrofraccionamiento, el lavado con un ácido, o el hidroacabado .
Los aceites de hidrocarburos sintéticos que pueden ser utilizados incluyen los aceites tales como las alfa olefinas, los ejemplos incluyen: parafinas normales, isoparafinas, polibutenos, poliisobutilenos, u oligómeros de 1-deceno; sustancias aromáticas alquiladas tales como los bencenos y naftálenos mono, di, y polialquilados ; monoésteres, diésteres, poliésteres, ésteres aromáticos y poliolésteres ; poliglicoles y polialquilen glicoles tales como el polietilen glicol, el monoéter del polietilen glicol; los éteres de polifenilo; los fosfatos de tricresilo, los aceites de silicona, o los éteres de perfloroalquilo .
Aditivos :
Los aditivos también pueden ser utilizados en la mezcla. También se pueden utilizar componentes tales como los agentes emulsionantes, agentes tensioactivos , dispersantes, y detergentes.
Una vez que el motor ha sido tratado con el hidróxido del metal alcalino suficientemente, el motor puede ser detenido, y el aceite del motor drenado del motor para remover el hidróxido del metal alcalino y los depósitos de ceniza del motor. Este método puede ser utilizado en particular para un motor de modo que el motor no tenga que ser desensamblado. Sin embargo, el método también puede ser utilizado sobre las otras cámaras de combustión que están localizadas en generadores de potencia.
En otra modalidad, la solución del hidróxido del metal alcalino simplemente puede ser inyectada en una cámara de combustión o motor. La misma se deja que se asiente o que trabaje sobre los depósitos de ceniza durante un período de tiempo suficiente para hacer que el descascarado de los depósitos de la ceniza se termine. Los mismos intervalos de tiempo son apropiados. Una vez que la ceniza se ha descascarado, lo cual generalmente se reduce hasta el metal desnudo, la misma es relativamente fácil de limpiar de la cámara de combustión para remover los depósitos de ceniza y cualquier hidróxido de metal alcalino residual.
Los depósitos de ceniza creados por la quemadura del gas de hidrocarburos ligeros, tal como el gas natural, frecuentemente son el resultado de la combustión del gas en la presencia de impurezas . Tales contaminantes o impurezas pueden comprender compuestos orgánicos e inorgánicos y pueden conducir a depósitos del motor. Estos depósitos están comprendidos ampliamente de compuestos inorgánicos, tales como las sales, óxidos, o fosfatos de metales tales como el calcio. Los mismos pueden contener siloxanos y compuestos metálicos. Estos sistemas contienen una porción del carbón, pero generalmente es menor que diez por ciento en peso de los depósitos. En una modalidad menos del 5% en peso de los depósitos contiene carbón.
Los siguientes ejemplos son provistos para propósitos de ilustración, y no se entiende que sean limitativos .
Ejemplos Comparativos
Las partes del motor cargadas con los depósitos de ceniza de la combustión del gas natural fueron remojadas en soluciones a base de agua de hidróxido de potasio, hidróxido de sodio, hidróxido de amonio e hidróxido de calcio para determinar su eficacia en la remoción de los depósitos de ceniza. Los resultados son los que se muestran enseguida:
Tabla 1
Tabla 1 (Cont . )
Los resultados precedentes demuestran que solo es el hidróxido del metal alcalino el que tiene algún efecto sobre los depósitos de ceniza. El hidróxido de potasio, bajo las condiciones indicadas es particularmente efectivo. Los hidróxidos diferentes que los hidróxidos del metal alcalino tienen un efecto pequeño o ningún efecto sobre los depósitos de ceniza.
Habiéndose descrito la invención con detalle, se podría entender que tal detalle no necesita quedar fijado estrictamente, sino que se puede sugerir por sí mismo modificaciones y cambios adicionales para que sean inculcados en el arte, siempre que todos están considerados dentro del alcance de la invención como se define por las siguientes reivindicaciones .
Se hace constar que con relación a esta fecha el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.
Claims (15)
1. Un método para remover los depósitos de ceniza de una cámara de combustión de un gas de hidrocarburos ligeros, caracterizado porque comprende poner en contacto la cámara de combustión del gas con un hidróxido de metal alcalino .
2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el hidróxido del metal alcalino mantiene el contacto con los depósitos de ceniza durante un periodo de tiempo suficiente para provocar que los depósitos de ceniza empiecen a formar hojuelas, antes de la limpieza de la cámara para remover los depósitos de ceniza.
3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la cámara de combustión está comprendida de un motor encendido por bujía para un gas de hidrocarburos ligeros.
4. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el gas de hidrocarburos ligeros está comprendido de hidrocarburos de Ci-C4.
5. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el gas de hidrocarburos ligeros está comprendido de gas natural .
6. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el método comprende la inyección de una solución del hidróxido del metal alcalino en el motor mientras que el motor está en marcha lenta, detener el motor, y drenar el aceite del motor, del motor, para remover el hidróxido del metal alcalino y los depósitos de ceniza.
7. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la concentración del hidróxido de metal alcalino es desde 0.05 hasta 0.15 M.
8. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la cámara de combustión está localizada en un generador de energía.
9. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque los depósitos de ceniza comprenden menos de 10% en peso de carbón.
10. El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque los depósitos de ceniza comprenden siloxanos y compuestos metálicos.
11. El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el hidróxido del metal alcalino es inyectado en la forma de una solución a base de agua.
12. El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque el hidróxido del metal alcalino es inyectado en la forma de una solución a base de aceite.
13. Un método para la limpieza del motor de un vehículo que emplea gas natural como un combustible con el motor que tiene depósitos de ceniza en el carburador, caracterizado porque comprende: hacer funcionar el motor en marcha lenta; inyectar dentro del motor el hidróxido del metal alcalino como una niebla durante un período de tiempo suficiente para que los depósitos de ceniza empiecen a formar hojuelas ; detener el motor; y drenar el aceite del motor, del motor, para remover el hidróxido del metal alcalino y los depósitos de ceniza.
1 . El método de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado porque es repetido al menos una segunda vez .
15. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el hidróxido del metal alcalino mantiene el contacto con los depósitos de ceniza durante un período de tiempo suficiente para provocar que los depósitos de ceniza se reblandezcan.
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