NO323112B1 - Fremgangsmate og materialer for a rense og inhibere dannelse av forurensningsavleiring pa jetmotorkomponentoverflater, og for a hindre dannelse og utslipp av pertikulaert materiale, sot og rok fra eksosen til en jetmotor under forbrenningen av turbinforbrenningsbrenseloljer. - Google Patents

Fremgangsmate og materialer for a rense og inhibere dannelse av forurensningsavleiring pa jetmotorkomponentoverflater, og for a hindre dannelse og utslipp av pertikulaert materiale, sot og rok fra eksosen til en jetmotor under forbrenningen av turbinforbrenningsbrenseloljer. Download PDF

Info

Publication number
NO323112B1
NO323112B1 NO19972720A NO972720A NO323112B1 NO 323112 B1 NO323112 B1 NO 323112B1 NO 19972720 A NO19972720 A NO 19972720A NO 972720 A NO972720 A NO 972720A NO 323112 B1 NO323112 B1 NO 323112B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
acid
derivative
accordance
jet engine
mixtures
Prior art date
Application number
NO19972720A
Other languages
English (en)
Other versions
NO972720D0 (no
NO972720L (no
Inventor
Bruce E Wright
Alan E Goliaszewski
Jeffrey H Peltier
William L Witzig
William S Carey
Original Assignee
Betzdearborn Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US08/368,076 external-priority patent/US5621154A/en
Application filed by Betzdearborn Inc filed Critical Betzdearborn Inc
Publication of NO972720D0 publication Critical patent/NO972720D0/no
Publication of NO972720L publication Critical patent/NO972720L/no
Publication of NO323112B1 publication Critical patent/NO323112B1/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L10/00Use of additives to fuels or fires for particular purposes
    • C10L10/02Use of additives to fuels or fires for particular purposes for reducing smoke development
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/143Organic compounds mixtures of organic macromolecular compounds with organic non-macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/26Organic compounds containing phosphorus
    • C10L1/2608Organic compounds containing phosphorus containing a phosphorus-carbon bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/26Organic compounds containing phosphorus
    • C10L1/2608Organic compounds containing phosphorus containing a phosphorus-carbon bond
    • C10L1/2616Organic compounds containing phosphorus containing a phosphorus-carbon bond sulfur containing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/26Organic compounds containing phosphorus
    • C10L1/2666Organic compounds containing phosphorus macromolecular compounds
    • C10L1/2683Organic compounds containing phosphorus macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving unsaturated carbon to carbon bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L10/00Use of additives to fuels or fires for particular purposes
    • C10L10/04Use of additives to fuels or fires for particular purposes for minimising corrosion or incrustation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L10/00Use of additives to fuels or fires for particular purposes
    • C10L10/06Use of additives to fuels or fires for particular purposes for facilitating soot removal
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/16Hydrocarbons
    • C10L1/1608Well defined compounds, e.g. hexane, benzene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/16Hydrocarbons
    • C10L1/1616Hydrocarbons fractions, e.g. lubricants, solvents, naphta, bitumen, tars, terpentine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/18Organic compounds containing oxygen
    • C10L1/182Organic compounds containing oxygen containing hydroxy groups; Salts thereof
    • C10L1/183Organic compounds containing oxygen containing hydroxy groups; Salts thereof at least one hydroxy group bound to an aromatic carbon atom
    • C10L1/1832Organic compounds containing oxygen containing hydroxy groups; Salts thereof at least one hydroxy group bound to an aromatic carbon atom mono-hydroxy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S585/00Chemistry of hydrocarbon compounds
    • Y10S585/949Miscellaneous considerations
    • Y10S585/95Prevention or removal of corrosion or solid deposits

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og materialer for å rense og inhibere dannelse av forurensningsavleiring på jetmotorkomponentoverflater, og for å hindre dannelse og utslipp av pertikulært materiale, sot og røk fra eksosen til en jetmotor under forbrenningen av turbinforbrennings-brenseloljer. Foreliggende oppfinnelse reduserer utslipp av eksosrøk og sot og medvirker til reduksjon av motorstøy.
Bakgrunn for oppfinnelsen
Turbinforbrennings-brenseloljer, såsom JP-4, JP-5, JP-7 JP-8, Jet A, Jet A-I og Jet B er ordinære middel-kokende destillater, såsom kombinasjoner av bensin og parafin. Militærklasse JP-4, f.eks., anvendes i militære fly og er en blanding av 65% bensin og 35% parafin. Militære klasser JP-7 og JP-8 er hovedsakelig sterkt raffinerte parafiner, slik også Jet A og Jet A-I som anvendes for kommersielle fly er.
Turbinforbrennings-brenseloljer inneholder ofte tilsetningsstoffer, såsom antioksydanter, metall-deaktivatorer og korrosjoninhibitorer. Disse tilsetningsstoffer er ofte nødvendig i disse brenseloljer for å møte definerte krav til utførelse og lagring.
Turbinforbrennings-brenseloljer anvendes i integrerte termiske forvaltningssystemer i fly for å kjøle luft-subsystemer og motorens smøreolje. Turbinforbrennings-brenselol jen sirkuleres i flyskroget for å kople varme-belastning med tilgjengelig kjølelegeme. I dagens fly, fører disse termiske påvirkninger til at forrådsbrensels- temperaturer stiger til temperaturer så høye som 218°C (425°F) ved inngangen til hovedbrenner-brenselsdysene og over 260°C (500°F) på innsiden av brenseldysepassasjene. I kanalen omkring eksosjeten eller i etterbrennersystemer oppleves overflatetemperaturer på opptil 590°C (1100°F) . I fremtidige fly forventes disse temperaturer å være ca. 40°C (100°F) høyere.
Med disse høye temperaturer (218-590°C (425-1100°F)) , og oksygenrike atmosfærer i fly og motorbrenselsystem-komponenter, degraderes brenselen og danner gummi-, lakk-og koksavleiringer. Disse avleiringer tetter til komponentene og fører til driftsproblemer, inkludert unormali-teter i forbindelse med trykk og funksjonsfeil i kanalen omkring eksosjeten, dårlige spredningsmønstre og feil som oppstår for tidlig på hovedbrenner-brennerene og problemer med brenselkontroller. I tillegg blir motoreksosen fylt med røk og sot og motorstøyen øker. Begge disse effekter er uønskete karakteristika for jetmotorer.
En økonomisk fremgangsmåte for å inhibere og kon-trollere dannelse av avleiringer er å tilsette behand-lingskjemikalier til turbinforbrennings-brenselsoljer før deres forbrenning som fremdriftsbrensel. Det er over-raskende blitt funnet at dannelse av avleiringer kan inhiberes, og eksisterende avleiringer kan fjernes, ved tilsetting av derivater av polyalkenyltiofosfonsyrer til turbinforbrennings-brenseloljer. Likeledes inhiberes dannelse av eksosrøk og sot, og motorstøy reduseres.
Fremgangsmåten i følge oppfinneslen er således kjennetegnet ved at det til turbinforbrenningsbrensels-oljene tilsettes en effektiv inhiberende mengde av et derivat av tiofosfonsyre, fosfonsyre eller blandinger derav som er effektive for dette formål, hvor tiofosfonsyrederivatet og fosfonsyrederivatet har formelen:
hvor Ri er en C^-C2q alkyl- eller alkenylradikal; X er S eller 0 eller blandinger derav; R3og R4er like eller forskjellige C^-C5Q-alkyl- eller alkenylradikal; R5er en substituert eller ikke-substituert C-^- C^ q alkenylradikal. Materialet i følge oppfinneslen er således kjennetegnet ved at det omfatter en turbinforbrennings-brenselolje og et derivat av tiofosfonsyre eller fosfonsyre som har formelen
hvor R-j^R3^R^ R5og X er som definert for fremgangsmåten ovenfor.
Ytterligere utførelser av oppfinnelsen er beskrevet i krav 2-11 og 13-17.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører således fremgangsmåter og materialer for å inhibere dannelse av forurensningsavleiringer på jetmotorkomponenter under forbrenning. Fremgangsmåten benytter et derivat av tiofosfonsyre som et tilsetningsstoff til turbinforbrennings-brenseloljer som, idet oljen forbrennes ved driften av jetmotoren, vil rense eksisterende forurensningsavleiringer og inhibere dannelsen av nye forurensningsavleiringer på jetmotor-brenselinntaket og forbrenningskomponenter.
Polyalkenyl(tio)fosfonsyrer er beskrevet i US-3.405.054 som et middel med antiforurensende egenskaper i prosessutstyr for petroleumraffinering. Visse polyalkenyltiofosfonsyrer og alkoholer eller glykolestere derav er beskrevet som anvendelse som dispergeringsmiddel i smøre-oljer i US-3.281.359. US-4.578.178 beskriver anvendelse av en polyalkenyltiofosfonsyre, eller ester derav, som et middel med antiforurensnings-egenskaper i forhøyede temperatursystemer der et hydrokarbon bearbeides. Fler-funksjonene prosess-antiforurensningsmidler beskrives i US-4.775.458 og US-4.927.561 idet det benyttes en kompo-nent av en polyalkenylfosfonsyre eller alkohol/polyglykol-ester derav. De andre komponenter inkluderer en antioksy-dant forbindelse, et middel som inhiberer korrosjon og en metall-deaktiverende forbindelse. Disse forbindelser beskrives som effektive antiforurensningsmiddel i raffi-neriprosesser, såsom i råolje-forvarme-utbyttere, som i hovedsak er ikke-oksygen-atmosfærer. Analysene i disse eksempler benyttet nitrogen-overtrykk for å minimere oksygen-intrusjon til systemene.
US-2.965.460 beskriver inkorporeringen av langkjedet hydrokarbon-fosfoniske forbindelser i bensin eller jet-motorbrensel for å tilveiebringe antirustegenskaper. US-3.294.500 beskriver et materiale inneholdende et brensel for interne forbrenningsmotorer og blandinger av nøytrale estere av polykarboksylisk syre og fosfonisk syre. Materialet beskytter eksponerte motordeler mot korrosjon og skorpedannelse. Der er ingen beskrivelse i US-2.965.460 eller US-3.294.500 av et derivat av en tiofosfonsyre eller fosfonsyre som har formelen som vist i kravene 1 og 12 tilsatt til turbinforbrenningsbrenselsolje, og der er ingen beskrivelse av tilsetning av et derivat av en tiofosfonsyre eller fosfonsyre til turbinforbrenningsbrenselolje vil inhibere dannelse av begroingsavleiringer på jet-motorbrenselinntak og forbrenningskomponenter under forbrenning, redusere utslipp av utslippsrøyk, sot og partikulert materiale,
redusere motorstøy og rense eksisterende
forurensningsavleiringer.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører fremgangsmåter for å rense og inhibere dannelse av avleiringer på jet-motoroverflater, såsom brenselinntak- og forbrenningskomponenter under forbrenningen av turbinforbrennings-brenselol jer omfattende det å tilsette til turbinforbrennings-brenselol j ene , før dets forbrenning, et derivat av en (tio)fosfonsyre.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører også fremgangsmåter for å redusere dannelse og utslipp av partikulært materiale, sot og røk fra eksosen av en jetmotor som forbrenner turbinforbrennings-brenseloljer omfattende det å tilsette til turbinforbrennings-brenseloljen, før dets forbrenning, et derivat av (tio)fosfonsyre. Det oppnås også en reduksjon i motorstøy ved anvendelse av disse forbindelser i turbinforbrennings-brenseloljer.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører også et materiale omfattende en turbinforbrennings-brenselolje og et (tio)fosfonsyrederivat. Dette materiale har evnen til å rense og inhibere dannelse av avleiringer på jetmotorover-flater, og likeledes redusere dannelse og utslipp av partikulært materiale, sot og røk fra eksosen på en jetmotor som forbrenner materialet.
I et foretrukket utførelseseksempel har tiofosfonsyrederivatet strukturen representert ved formelen hvor R-L er en hydrokarbylenhet som er resultatet av polymeriseringen av en C^Hg olefin; X er en blanding av ca. 50% S og 50% 0, og R5er (-CH2)2C(CH20H)2.
Et eksempel på en fremgangsmåte for å syntesere poly-alkenyl(tio)fosfonsyrene og esterderivatene derav er beskrevet i US-patent 3.281.359. Denne syntesemetode omfatter reaksjon av et polyolefin med fosforisk pentasulfid, etterfulgt av hydrolyse med utvikling av hydrogen-sulfidgass, for å fremskaffe en blanding av polyalkenyl-(tio)fosfonsyre og uorganisk fosforsyre. Den uorganiske fosforsyre separeres ved ekstraheringsteknikker. Den resulterende polyalkenyl(tio)fosfonsyre blir deretter forestret med en alkohol for å gi en forbindelse med den generelle struktur angitt i formel I.
Polyolefiner som er egnet for reaksjon med det fos-foriske pentasulfid inkluderer men er ikke begrenset til polyetylen, polypropylen, pqlyisopropylen, polyisobutylen, polybuten og kopolymerer omfattende slike alkenyl-repeterende enhetsgrupper. Det er foretrukket at polyolefinet erkarakterisert vedat det har en molekylvekt på mellom ca. 600 og 5.000. Spesielt foretrukket er polyolefiner omfattende i hovedsak isobutylen-repeterende enheter.
Alkoholer som er egnet for esterifiseringen av poly-alkenyl(tio)fosfonsyren inkluderer, men er ikke begrenset til, C^-C5Q-alkylalkoholer eller polyoler, såsom etylen-glykol, glyserol og pentaerytritol. Det er foretrukket at alkoholen karakteriseres som et polyol, og fortrinnsvis er dette polyol pentaerytritol.
Det foretrukne reaksjonsprodukt er avledet fra et polyolefin omfattende i hovedsak isobutylen-repeterende enheter og esterifisert med pentaerytritol. Dette produkt er kommersielt tilgjengelig og benevnes som pentaerytritol-esteren av polyisobutynyl(tio)fosfonsyre (PBTPA). Det er å foretrekke at materialet er en blanding av pentaerytritolesteren av polyisobutenylfosfonsyre (X i formel 1=0) og pentaerytritolesteren av polyisobutenyl-(tio)fosfonsyren (X i formel I = S).
Turbinforbrennings-brenseloljer er i hovedsak de hydrokarbonbrenselstoff som har kokepunkt i området innen-for grensene på fra ca. 65 til 315°C (150 til 600°F) , og angis med termer som JP-4, JP-5, JP-7, JP-8, Jet A og Jet A-I. JP-4 og JP-5 er brenselstoff som er definert av US-Militær spesifikasjon MIL-T-5624-N, mens JP-8 er definert av US-Militær spesifikasjon MIL-T-83133D. Jet A, Jet A-I og Jet B defineres av ASTM-spesifikasjon D-1655. Disse temperaturer er ofte de temperaturer som turbinforbrennings-brenseloljer underlegges før forbrenning.
Turbinforbrennings-brenseloljer inneholder også tilsetningsstoffer som kreves for å tilpasse brenseloljene til forskjellige spesifikasjoner. US Militærspesifikasjon MIL-T-83133D beskriver disse tilsetningsstoffer som anti-oksidanter, såsom 2,6-di-tert-butyl-4-metylfenol (BHT), metall-deaktivatorer, statiske dempere, korrosjoninhibitorer og brenselsystem-isningsinhibitorer. Til tross for disse tilsetningsstoffer eksisterer fremdeles problemet med forurensning og dannelse av avleiring under forbrenningen av turbinforbrennings-brenseloljer, og kan til og med forverres av disse. Den foreliggende oppfinnelse har vist seg å være effektiv til å inhibere dannelse av avleiring i jetmotorer som utnytter brenselstoff som inneholder disse tilsetningsstoffer.
Turbinforbrennings-brenseloljer har svært spesifikke, lave begrensninger med hensyn til deres olefininnhold, svovelnivåer og syreantall-innhold, blant andre fysiske og kjemiske egenskapsspesifikasjoner. Mekanismene for deres forurensning ved de høye temperaturer de underlegges i jetmotorer er dermed ikke lett å skille fra hverandre. Nivåene av oksygen oppløst i tubinforbrennings-brensel-ol jer og den oksygenerte atmosfære som kreves for forbrenning kompliserer ytterligere behandlingen.
Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse har blitt funnet effektiv ved betingelser for drift av jetmotorer idet den reduserer mengden av forurensning i brenseldyser og sprederinger. Mengden av forurensningsavleiring som dannes av gummi, lakk og koks på overflater såsom eksosjetkanal-brensel-manifolder, aktuatorer og turbinspjeld og skovl er også funnet å bli redusert. Regelmessig anvendelse av derivatene av (tio)fosfonsyre vil rense de områder som er tilgriset som et resultat av forbrenningen av turbinforbrennings-brenseloljene, og vil holde disse områder i en ren tilstand. Generelt antas det at enhver jetmotorkomponent som er involvert i forbrenningen og eksospxosessen vil ha reduserte forurensningsavleiringer som et resultat av foreliggende behandling.
Den totale mengde av derivatene av tiofosfonsyre an-vendt i fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse er den mengde som er tilstrekkelig til å rense tilgrisete brenseldyser og sprederinger, og til å redusere dannelse av forurensningsavleiring på jetmotorforbrenningskompo-nenter, og vil variere i samsvar med betingelsene hvorved turbinforbrennings-brenselsoljene benyttes, såsom tempera-tur, oppløst oksygeninnhold og alderen på brenselet. Betingelser slik som sterkt forurensete motorkomponenter, eller hvor nye forurensninger er problematiske, vil generelt kreve en øket mengde av derivatene av tiofosfonsyre som anvendes i forhold til det som anvendes for å vedlike-holde en ren motor.
Generelt tilsettes derivatene av (tio)fosfonsyre til turbinforbrennings-brenseloljen i et område fra 0,1-10.000 deler per million (ppm) turbinbrenselolje. En kombinasjon av to eller flere derivater av (tio)fosfonsyre kan tilsettes til turbinforbrennings-brenseloljen i tråd med til-svarende doseringsområder for å oppnå den ønskede rensing og reduksjon i avleiring av forurensning.
Forbindelsene ifølge foreliggende oppfinnelse kan tilføres til turbinforbrennings-brenseloljen på enhver konvensjonell måte og kan tilføres direkte til brenseloljen, eller i ethvert egnet løsemiddel. Fortrinnsvis tilveiebringes en løsning, og løsemidlet er et organisk løsemiddel, såsom xylen eller aromatisk nafta.
En foretrukket løsning ifølge oppfinnelsen er en pentaerytritolester av polyisobutenyltiofosfonsyre (PBTPA) i aromatisk nafta i et forhold på 25% PBTPA og 75% løse-middel .
Oppfinnelsen vil nå ytterligere beskrives med de etterfølgende eksempler som inkluderes for å illustrere oppfinnelsen, og som ikke skal anses som begrensende for beskyttelsen derav.
Eksempler
For å undersøke tilsetningsstoffene ifølge oppfinnelsen ble en "skitten" motortest utført. En skitten F100-PW-200-motor ble valgt for denne undersøkelse. Denne motor er en typisk motor innen feltet, dvs. en fullt opererbar motor som har akkumulert atskillige driftstimer og som er delvis tilstoppet med brenselavleiringer.
Denne motor ble først endoskopert og det ble laget en video av tilsmussing i eksoskanal-brenselportene, den samlede brenselkontroll, forbrenneren, og brenseldyseover-flåtene, på de første trinnturbinspjeld og skovl og i augmentor-manifoldrørene.
En utførelsestest på JP-4 brensel ble kjørt, og etterfulgt av en trimmingskontroll på spesifikasjon JP-8 brensel ved å anvende testsystemet "Automated Ground Engine Test System (AGETS). En spredningskalibrering ble utført ved å anvende en strømningsmåler.
Etter at trimmingskontrollen var ferdig, ble en til-setnings-valideringstest kjørt for en total på 224 TAC (50 timer). Testen besto av 40 luft-til-bakke-sykluser og 28 luft-til-luft-sykluser, noe som er representativt for ca. 6 måneders drift av en F-16. Luft-til-bakke-syklusene ble kjørt i grupper på 10 og luft-til-luft-syklusene ble kjørt i grupper på 7.
Blandingen av JP-8-brensel, og behandlingen ifølge oppfinnelsen ble tillaget på stedet ved å blande 25 deler PBTPA inntil 1 million deler JP-8-brensel inneholdende 21 deler BHT. Blandingen ble utført ved å helle over til-setningsstoffet ifølge oppfinnelsen til toppen av en tank-bil og sirkulere det innen tanken for å sikre tilstrekkelig blanding.
I løpet av testen ble følgende observasjoner gjort: (1) Ingen unormale forhold i forbindelse med driften av motoren relatert til brenselet ble funnet; (2) støyen av motoren ble rapportert å være redusert; (3) augmentor-flamme ble blåere; og (4) eksosen var renere. Reduksjonen i motorstøy skyldtes sannsynligvis rensing av hovedbrenner-brenseldyseporter og at brenneren fungerte som konstruert. Den blå augmentor-flamme skyldtes sannsynligvis åpninger av brenselporter i augmentor-åpningen på grunn av fjerning av avleiring ved behandlingen. Det ble heller ikke observert røyk eller sot fra eksosen.
Etter testen ble motoren igjen endoskopert. Alle områder i forbrenneren, brenseldyser og første trinn skovler og spjeld var uvanlig rene, og fri for karbon. I den samlede brenselkontroll var alle deler med unntak av segment II porten fri for gummi og lakk. I augmentor-manifoldene og sprederingene, dvs. i områder der noe gummiavleiringer tidligere var funnet, ble en signifikant fjerning av disse materialer observert.
Områder som innledningsvis hadde store koksavleiringer synes ikke å være signifikant renset. I alle områder der det tidligere ikke hadde vært avleiringer, ble ingen avleiring akkumulert. I områder der endoskoperingen skrapte av avleiringer ble ingen nye avleiringer dannet. Til slutt ble det utført en visuell undersøkelse av eksos-dyseområdet og det ble funnet at den var ren og hvit, og ikke den vanlige svarte sotete farge.
Forsøket viser at derivatene av polyalkenyltiofosfonsyre ifølge foreliggende oppfinnelse er effektive til å redusere dannelse av forurensningsavleiringer ved vedlikeholding av rene områder i jetmotorer. Testene viser også en reduksjon i røk- og sotutslipp fra eksosen, og likeledes en reduksjon i motorstøy.

Claims (17)

1. Fremgangsmåte for å rense og inhibere dannelse av forurensningsavleiring på jetmotorkomponentoverflater, og for å hindre dannelse og utslipp av pertikulært materiale, sot og røk fra eksosen til en jetmotor under forbrenningen av turbinforbrennings-brenseloljer,karakterisert vedat det til turbinforbrenningsbrensels-oljene tilsettes en effektiv inhiberende mengde av et derivat av tiofosfonsyre, fosfonsyre eller blandinger derav som er effektive for dette formål, hvor tiofosfonsyrederivatet og fosfonsyrederivatet har formelen:
hvor R;l er en Ci-C20alkyl- eller alkenylradikal; X er S eller 0 eller blandinger derav; R3og R4er like eller forskjellige C-L-C5Q-alkyl- eller alkenylradikal; R5er en substituert eller ikke-substituert C^-Cjq alkenylradikal.
2. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1,karakterisert vedat R]_ i formelen er hydrokarbyl-enheten som resulterer fra polymeriseringen av en C2H4-til C^Hg-olefin, eller blandinger derav; X er S eller 0 eller blandinger derav; og R5er en hydroksy-substituert C2-C-L0alkylradikal.
3. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1,karakterisert vedatR^i formelen er hydrokarbyl-enheten som resulterer fra polymeriseringen av en C^Hg-olefin; X er S eller 0 eller blandinger derav, og R5er (-CH2)2C(CH2OH)2.
4. Fremgangsmåte i samsvar med krav 1,karakterisert vedat derivatet er en pentaerytritolester av polyalkenyltiofosfonsyre eller polyalkenylfosfonsyre.
5. Fremgangsmåte i samsvar med krav 4,karakterisert vedat pentaerytritolesteren av polyalkenyltiofosfonsyre er en pentaerytritolester av polyisobutenyltiofosfonsyre.
6. Fremgangsmåte i samsvar med krav 4,karakterisert vedat alkenylenheten av poly-alkenyltiof osf onsyren eller alkenylfosfonsyren har en molekylvekt på mellom 600 og 5.000.
7. Fremgangsmåte i samsvar med et eller flere av de foregående kravene,karakterisert vedat derivatet er tilsatt til turbinforbrennings-brenseloljer i en mengde på omtrent 0,1 deler per 10,000 deler per millioner deler turbinbrenselsolje.
8. Fremgangsmåte i samsvar med et eller flere av de foregående kravene,karakterisert vedat derivatet er tilsatt til turbinforbrennings-brenseloljer i et løsningsmiddel fra gruppen som består av aromatisk nafta og xylen.
9. Fremgangsmåte i samsvar med et eller flere av de foregående kravene,karakterisert vedat de nevnte komponentene er valgt fra gruppen som består av drivstoffresirkuleringssystemet, drivstoffdyser, sprayringer, forsterkere, manifolder, utløsere, og turbinskovl og -blad.
10. Fremgangsmåte i samsvar med et eller flere av de foregående kravene,karakterisert vedat jetmotorkomponentoverflater har temperaturer på fra 218 til 593°C (425 til 1100F<0>)..
11. Fremgangsmåte i samsvar med et eller flere av de foregående kravene,karakterisert vedat forbrenningen foregår i en oksygenrik atmosfære.
12. Materiale,karakterisert vedat det omfatter en turbinforbrennings-brenselolje og et derivat av tiofosfonsyre eller fosfonsyre som har formelen
hvor R]^<R>3^R^ R5og X er som definert i krav 1.
13. Materiale i samsvar med krav 12,karakterisert vedatR^i formelen er hydrokarbyl-enheten som resulterer fra polymeriseringen av en C2H4-til C4Hg-olefin, eller blandinger derav; X er S eller 0 eller blandinger derav; og R5er en hydroksy-substituert ^2_<c>10alkylradikal.
14. Materiale i samsvar med krav 12,karakterisert vedatR^i formelen er hydrokarbyl-enheten som resulterer fra polymeriseringen av en C^Hg-olefin; X er S eller 0 eller blandinger derav, og R5er (-CH2)2C(CH2OH)2.
15. Materiale i samsvar med krav 12,karakterisert vedat derivatet er en pentaerytritolester av polyalkenyltiofosfonsyre eller polyalkenylfosfonsyre.
16. Materiale i samsvar med krav 15,karakterisert vedat pentaerytritolesteren av polyalkenyltiofosfonsyre eller polyalkenylfosfonsyre er en pentaerytritolester av polyisobutenyltiofosfonsyre.
17. Materiale i samsvar med krav 15 eller 16,karakterisert vedat alkenylenheten av polyalkenylfosfonsyren eller polyalkenyltiofosfonsyren har en molekylvekt på mellom 600 og 5.000.
NO19972720A 1995-01-03 1997-06-13 Fremgangsmate og materialer for a rense og inhibere dannelse av forurensningsavleiring pa jetmotorkomponentoverflater, og for a hindre dannelse og utslipp av pertikulaert materiale, sot og rok fra eksosen til en jetmotor under forbrenningen av turbinforbrenningsbrenseloljer. NO323112B1 (no)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/368,076 US5621154A (en) 1994-04-19 1995-01-03 Methods for reducing fouling deposit formation in jet engines
US08/548,110 US5596130A (en) 1994-04-19 1995-10-25 Methods and compositions for reducing fouling deposit formation in jet engines
PCT/US1995/017001 WO1996020990A1 (en) 1995-01-03 1995-12-27 Methods and compositions for reducing fouling deposit formation in jet engines

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO972720D0 NO972720D0 (no) 1997-06-13
NO972720L NO972720L (no) 1997-07-02
NO323112B1 true NO323112B1 (no) 2007-01-02

Family

ID=27004040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO19972720A NO323112B1 (no) 1995-01-03 1997-06-13 Fremgangsmate og materialer for a rense og inhibere dannelse av forurensningsavleiring pa jetmotorkomponentoverflater, og for a hindre dannelse og utslipp av pertikulaert materiale, sot og rok fra eksosen til en jetmotor under forbrenningen av turbinforbrenningsbrenseloljer.

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5596130A (no)
JP (1) JP3663429B2 (no)
KR (2) KR987001025A (no)
BR (1) BR9510186A (no)
FI (1) FI121072B (no)
IS (1) IS4492A (no)
MX (1) MX199829B (no)
NO (1) NO323112B1 (no)
NZ (1) NZ301909A (no)
PL (1) PL186695B1 (no)
WO (1) WO1996020990A1 (no)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5621154A (en) * 1994-04-19 1997-04-15 Betzdearborn Inc. Methods for reducing fouling deposit formation in jet engines
US5614081A (en) * 1995-06-12 1997-03-25 Betzdearborn Inc. Methods for inhibiting fouling in hydrocarbons
US5981288A (en) * 1997-10-14 1999-11-09 Betzdearborn Inc. Methods for determining the concentration of surfactants in hydrocarbons
US6422396B1 (en) 1999-09-16 2002-07-23 Kaydon Custom Filtration Corporation Coalescer for hydrocarbons containing surfactant
US6591613B2 (en) 2001-03-15 2003-07-15 General Electric Co. Methods for operating gas turbine engines
US6644009B2 (en) 2001-12-20 2003-11-11 General Electric Co. Methods and apparatus for operating gas turbine engines
US20040250465A1 (en) * 2003-06-12 2004-12-16 General Electric Company Aviation fuel cold flow additives and compositions
US20040250467A1 (en) * 2003-06-12 2004-12-16 General Electric Company Aviation fuel cold flow additives and compositions
US20040250468A1 (en) * 2003-06-12 2004-12-16 General Electric Company Aviation fuel cold flow additives and compositions
US7442831B2 (en) * 2004-07-07 2008-10-28 Unichem Technologies, Inc. Methods of synthesizing phosphonic compounds and compounds thereof
US8076432B2 (en) * 2004-07-07 2011-12-13 Unichem Technologies, Inc. Phosphonic compounds and methods of use thereof
US20070094918A1 (en) * 2005-10-12 2007-05-03 Sawhney Kailash N Composition and method for enhancing the stability of jet fuels
CA2690333C (en) 2007-07-16 2017-07-04 Basf Se Synergistic mixture for use as a stabilizer
US8101700B2 (en) * 2008-12-31 2012-01-24 Unichem Technologies, Inc. Phosphonic polymers having a phosphinate backbone and methods of making and using thereof
US8453425B2 (en) * 2009-01-23 2013-06-04 Lockheed Martin Corporation Soot reduction by combustor conditioning
US20110172474A1 (en) * 2010-01-07 2011-07-14 Lockheed Martin Corporation Aliphatic additives for soot reduction
CN102504894B (zh) * 2011-11-21 2014-10-08 中国人民解放军空军油料研究所 一种喷气燃料高热安定性添加剂
RU2015150551A (ru) * 2013-05-28 2017-07-04 Зе Лабризол Корпорейшн Ингибирование асфальтенов
US9936625B2 (en) 2015-04-20 2018-04-10 Cnh Industrial America Llc Multiple seed-type planting system with seed delivery speed control

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3080223A (en) * 1960-06-29 1963-03-05 Exxon Research Engineering Co Stabilized distillate fuels
US3256192A (en) * 1962-10-18 1966-06-14 Texaco Inc Reaction products of glycidols
US3256193A (en) * 1962-10-18 1966-06-14 Texaco Inc Polyhydroxyoxaalkyl esters
US3281359A (en) * 1964-08-27 1966-10-25 Texaco Inc Neopentyl polyol derivatives and lubricating compositions
US3405504A (en) * 1965-10-21 1968-10-15 Chemetron Corp Transferring system
GB1128640A (en) * 1966-09-28 1968-09-25 Shell Int Research Improvements in or relating to distillate hydrocarbon fuels
US3704107A (en) * 1970-12-07 1972-11-28 Texaco Inc Fuel composition
US4244828A (en) * 1978-11-13 1981-01-13 Texaco Inc. Lubricating oil composition
US4578178A (en) * 1983-10-19 1986-03-25 Betz Laboratories, Inc. Method for controlling fouling deposit formation in a petroleum hydrocarbon or petrochemical
US4927561A (en) * 1986-12-18 1990-05-22 Betz Laboratories, Inc. Multifunctional antifoulant compositions
US4775458A (en) * 1986-12-18 1988-10-04 Betz Laboratories, Inc. Multifunctional antifoulant compositions and methods of use thereof
DE69006029T2 (de) * 1990-09-20 1994-05-05 Ethyl Petroleum Additives Ltd Kohlenwasserkraftstoffzusammensetzungen und Zusätze dazu.
US5211834A (en) * 1992-01-31 1993-05-18 Betz Laboratories, Inc. Method for controlling fouling deposit formation in a liquid hydrocarbonaceous medium using boronated derivatives of polyalkenylsuccinimides

Also Published As

Publication number Publication date
MX199829B (es) 2000-11-27
NO972720D0 (no) 1997-06-13
NO972720L (no) 1997-07-02
FI972828A (fi) 1997-07-01
US5596130A (en) 1997-01-21
FI972828A0 (fi) 1997-07-01
JPH10512310A (ja) 1998-11-24
PL186695B1 (pl) 2004-02-27
WO1996020990A1 (en) 1996-07-11
FI121072B (fi) 2010-06-30
NZ301909A (en) 1998-11-25
PL320942A1 (en) 1997-11-24
KR100414996B1 (ko) 2004-06-04
JP3663429B2 (ja) 2005-06-22
IS4492A (is) 1997-05-30
BR9510186A (pt) 1997-10-14
MX9704758A (es) 1997-10-31
KR987001025A (ko) 1998-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2146958C (en) Methods and compositions for reducing fouling deposit formation in jet engines
NO323112B1 (no) Fremgangsmate og materialer for a rense og inhibere dannelse av forurensningsavleiring pa jetmotorkomponentoverflater, og for a hindre dannelse og utslipp av pertikulaert materiale, sot og rok fra eksosen til en jetmotor under forbrenningen av turbinforbrenningsbrenseloljer.
MXPA97004758A (en) Methods and compositions to reduce the formation of contaminating deposits in cho motors
US2789891A (en) Gasoline fuel system conditioner
CN101003760A (zh) 含未氧化的十六烷值改进剂添加剂的烃燃料
US2575003A (en) Fuel oil composition
EP2052061A2 (en) Stabilizer compositions for blends of petroleum and renewable fuels
US3382181A (en) Composition for engine deposit removal
CN101321849A (zh) 燃料制剂
US20080256846A1 (en) Fuel composition for diesel engines
DE3601266C2 (de) Gasöle, die Asphaltene und ein Additivgemisch enthalten
KR100307417B1 (ko) 연료의경제성을증가시키는방법및이를위한연료조성물
CN110643398A (zh) 一种汽油清洁增效节油剂
WO2020117522A1 (en) Fuel high temperature antioxidant additive
US3019097A (en) Jet fuel compositions
RU2312129C1 (ru) Комбинированный способ получения судовых топлив и дорожных битумов (варианты)
TW301668B (no)
EP0947577B1 (en) Use of tertiary-alkyl primary amines in fuel compositions used as heat-transfer fluid
US10899984B2 (en) Fuel high temperature antioxidant additive
EP3921392A1 (en) Clean-burning gasoline additive to eliminate valve seat recession and toxic deposits
US3095287A (en) Jet fuel compositions
TH11599B (th) วิธีและสารผสมสำหรับการลดการเกิดการเกาะสะสมที่เปรอะในเครื่องยนต์เจ็ท
TH20183A (th) วิธีและสารผสมสำหรับการลดการเกิดการเกาะสะสมที่เปรอะในเครื่องยนต์เจ็ท
WO2008043086A2 (en) Fuel compositions and methods
CZ5707U1 (cs) Ekologické palivo pro vznětové motory s vysokým stupněm biologické odbourá· telnosti

Legal Events

Date Code Title Description
MK1K Patent expired