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 PDFInfo
- 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
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
- C10L10/00—Use of additives to fuels or fires for particular purposes
- C10L10/02—Use of additives to fuels or fires for particular purposes for reducing smoke development
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
- C10L1/14—Organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
- C10L1/14—Organic compounds
- C10L1/143—Organic compounds mixtures of organic macromolecular compounds with organic non-macromolecular compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
- C10L1/14—Organic compounds
- C10L1/26—Organic compounds containing phosphorus
- C10L1/2608—Organic compounds containing phosphorus containing a phosphorus-carbon bond
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
- C10L1/14—Organic compounds
- C10L1/26—Organic compounds containing phosphorus
- C10L1/2608—Organic compounds containing phosphorus containing a phosphorus-carbon bond
- C10L1/2616—Organic compounds containing phosphorus containing a phosphorus-carbon bond sulfur containing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
- C10L1/14—Organic compounds
- C10L1/26—Organic compounds containing phosphorus
- C10L1/2666—Organic compounds containing phosphorus macromolecular compounds
- C10L1/2683—Organic compounds containing phosphorus macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving unsaturated carbon to carbon bonds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
- C10L10/00—Use of additives to fuels or fires for particular purposes
- C10L10/04—Use of additives to fuels or fires for particular purposes for minimising corrosion or incrustation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
- C10L10/00—Use of additives to fuels or fires for particular purposes
- C10L10/06—Use of additives to fuels or fires for particular purposes for facilitating soot removal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
- C10L1/14—Organic compounds
- C10L1/16—Hydrocarbons
- C10L1/1608—Well defined compounds, e.g. hexane, benzene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
- C10L1/14—Organic compounds
- C10L1/16—Hydrocarbons
- C10L1/1616—Hydrocarbons fractions, e.g. lubricants, solvents, naphta, bitumen, tars, terpentine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
- C10L1/14—Organic compounds
- C10L1/18—Organic compounds containing oxygen
- C10L1/182—Organic compounds containing oxygen containing hydroxy groups; Salts thereof
- C10L1/183—Organic compounds containing oxygen containing hydroxy groups; Salts thereof at least one hydroxy group bound to an aromatic carbon atom
- C10L1/1832—Organic compounds containing oxygen containing hydroxy groups; Salts thereof at least one hydroxy group bound to an aromatic carbon atom mono-hydroxy
-
- Y—GENERAL 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S585/00—Chemistry of hydrocarbon compounds
- Y10S585/949—Miscellaneous considerations
- Y10S585/95—Prevention 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)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
- Lubricants (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.
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) | KR100414996B1 (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 (20)
| 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 |
| US20040250467A1 (en) * | 2003-06-12 | 2004-12-16 | General Electric Company | Aviation fuel cold flow additives and compositions |
| US20040250465A1 (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 |
| US8076432B2 (en) * | 2004-07-07 | 2011-12-13 | Unichem Technologies, Inc. | Phosphonic compounds and methods of use thereof |
| US7442831B2 (en) * | 2004-07-07 | 2008-10-28 | Unichem Technologies, Inc. | Methods of synthesizing phosphonic compounds and compounds thereof |
| US20070094918A1 (en) * | 2005-10-12 | 2007-05-03 | Sawhney Kailash N | Composition and method for enhancing the stability of jet fuels |
| JP5393668B2 (ja) | 2007-07-16 | 2014-01-22 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | 相乗混合物 |
| 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 |
| PE20152022A1 (es) * | 2013-05-28 | 2016-01-25 | Lubrizol Corp | Inhibicion de asfalteno |
| US9936625B2 (en) | 2015-04-20 | 2018-04-10 | Cnh Industrial America Llc | Multiple seed-type planting system with seed delivery speed control |
| CN117487598B (zh) * | 2023-11-03 | 2025-11-25 | 北京石尚新材料科技有限公司 | 一种汽油改性剂、其制备方法、应用及含有其的清净环保汽油 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3080223A (en) * | 1960-06-29 | 1963-03-05 | Exxon Research Engineering Co | Stabilized distillate fuels |
| US3256193A (en) * | 1962-10-18 | 1966-06-14 | Texaco Inc | Polyhydroxyoxaalkyl esters |
| US3256192A (en) * | 1962-10-18 | 1966-06-14 | Texaco Inc | Reaction products of glycidols |
| 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 |
| US4775458A (en) * | 1986-12-18 | 1988-10-04 | Betz Laboratories, Inc. | Multifunctional antifoulant compositions and methods of use thereof |
| US4927561A (en) * | 1986-12-18 | 1990-05-22 | Betz Laboratories, Inc. | Multifunctional antifoulant compositions |
| 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 |
-
1995
- 1995-10-25 US US08/548,110 patent/US5596130A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-12-27 JP JP52115896A patent/JP3663429B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1995-12-27 WO PCT/US1995/017001 patent/WO1996020990A1/en not_active Ceased
- 1995-12-27 BR BR9510186A patent/BR9510186A/pt not_active IP Right Cessation
- 1995-12-27 KR KR1019970704584A patent/KR100414996B1/ko not_active Expired - Lifetime
- 1995-12-27 PL PL95320942A patent/PL186695B1/pl unknown
- 1995-12-27 KR KR1019970704584A patent/KR987001025A/ko active Granted
- 1995-12-27 NZ NZ301909A patent/NZ301909A/en not_active IP Right Cessation
- 1995-12-27 MX MX9704758A patent/MX199829B/es unknown
-
1997
- 1997-05-30 IS IS4492A patent/IS4492A/is unknown
- 1997-06-13 NO NO19972720A patent/NO323112B1/no not_active IP Right Cessation
- 1997-07-01 FI FI972828A patent/FI121072B/fi not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI972828L (fi) | 1997-07-01 |
| US5596130A (en) | 1997-01-21 |
| PL186695B1 (pl) | 2004-02-27 |
| KR100414996B1 (ko) | 2004-06-04 |
| KR987001025A (ko) | 1998-04-30 |
| NO972720D0 (no) | 1997-06-13 |
| FI121072B (fi) | 2010-06-30 |
| BR9510186A (pt) | 1997-10-14 |
| JP3663429B2 (ja) | 2005-06-22 |
| NZ301909A (en) | 1998-11-25 |
| JPH10512310A (ja) | 1998-11-24 |
| FI972828A0 (fi) | 1997-07-01 |
| MX199829B (es) | 2000-11-27 |
| NO972720L (no) | 1997-07-02 |
| WO1996020990A1 (en) | 1996-07-11 |
| MX9704758A (es) | 1997-10-31 |
| PL320942A1 (en) | 1997-11-24 |
| IS4492A (is) | 1997-05-30 |
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 | |
| US2575003A (en) | Fuel oil composition | |
| WO2008056203A2 (en) | Stabilizer compositions for blends of petroleum and renewable fuels | |
| US20080256846A1 (en) | Fuel composition for diesel engines | |
| KR100307417B1 (ko) | 연료의경제성을증가시키는방법및이를위한연료조성물 | |
| US3019097A (en) | Jet fuel compositions | |
| CN110643398A (zh) | 一种汽油清洁增效节油剂 | |
| WO2020117522A1 (en) | Fuel high temperature antioxidant additive | |
| EP0947577B1 (en) | Use of tertiary-alkyl primary amines in fuel compositions used as heat-transfer fluid | |
| TW301668B (no) | ||
| CN1290737A (zh) | 用于馏出燃料的磷酰化热稳定性添加剂 | |
| EP0717097B1 (fr) | Combustible à base d'huile végétale, et d'une coupe pétrolière riche en composé aromatiques | |
| EP3921392B1 (en) | Clean-burning gasoline additive to eliminate valve seat recession and toxic deposits | |
| US10899984B2 (en) | Fuel high temperature antioxidant additive | |
| US3095287A (en) | Jet fuel compositions | |
| Taylor | Design and Current Status of Development of a Jet Fuel Thermal Stability Additive | |
| TH11599B (th) | วิธีและสารผสมสำหรับการลดการเกิดการเกาะสะสมที่เปรอะในเครื่องยนต์เจ็ท | |
| TH20183A (th) | วิธีและสารผสมสำหรับการลดการเกิดการเกาะสะสมที่เปรอะในเครื่องยนต์เจ็ท | |
| HK1108711A (en) | Hydrocarbon fuel containing a non-oxygenated cetane improver additive | |
| DE2341692A1 (de) | Mittel und verfahren zur verhinderung einer korrosion und ascheabscheidung in brennvorrichtungen fuer fossilen brennstoff |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MK1K | Patent expired |