PL190169B1 - Sposób wytwarzania paliwa emulsyjnego i urządzenie do wytwarzania paliwa emulsyjnego - Google Patents

Sposób wytwarzania paliwa emulsyjnego i urządzenie do wytwarzania paliwa emulsyjnego

Info

Publication number
PL190169B1
PL190169B1 PL99343118A PL34311899A PL190169B1 PL 190169 B1 PL190169 B1 PL 190169B1 PL 99343118 A PL99343118 A PL 99343118A PL 34311899 A PL34311899 A PL 34311899A PL 190169 B1 PL190169 B1 PL 190169B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
emulsion
water
fuels
tank
fuel
Prior art date
Application number
PL99343118A
Other languages
English (en)
Other versions
PL343118A1 (en
Inventor
César Magnin
Jean-Bernard Prudhomme
Philippe Schulz
Original Assignee
Elf Antar France
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
Application filed by Elf Antar France filed Critical Elf Antar France
Publication of PL343118A1 publication Critical patent/PL343118A1/xx
Publication of PL190169B1 publication Critical patent/PL190169B1/pl

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
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/32Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
    • 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
    • C10L1/32Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
    • C10L1/328Oil emulsions containing water or any other hydrophilic phase
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/50Circulation mixers, e.g. wherein at least part of the mixture is discharged from and reintroduced into a receptacle
    • B01F25/53Circulation mixers, e.g. wherein at least part of the mixture is discharged from and reintroduced into a receptacle in which the mixture is discharged from and reintroduced into a receptacle through a recirculation tube, into which an additional component is introduced

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
  • Colloid Chemistry (AREA)
  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Abstract

1. Sposób wytwarzania paliwa emulsyjnego wo- da/zwiazek organiczny z faza organiczna jako faza ze- wnetrzna, zawierajacego co najmniej 20% objetosciowych wody i co najmniej jeden srodek pomocniczy niezbedny do wytworzenia emulsji, znamienny tym, ze obejmuje nastepuja- ce zasadnicze etapy: 1) wprowadzenia srodka pomocniczego/srodków pomocniczych do zbiornika wyposazonego w co najmniej jedno mieszadlo o przeplywie osiowym pompowania zawierajacego co najmniej zwiazek organiczny, 2) homogenizacji objetosci V cieczy, zawierajacej zwiazki organiczne/srodki pomocnicze, otrzymanej za pomoca mieszadla, w ten sposób, ze stosunek Qc/V spelnia nastepuja- ce zaleznosci Qc/V = 100 h-1 , korzystnie Qc/V = 250 h-1 , a szczególnie korzystnie 1000 h-1 = Qc /V = 300 h-1 , gdzie Qc oznacza natezenie cyrkulacji cieczy we- wnatrz zbiornika, 7. Urzadzenie do wytwarzania paliwa emulsyjne- go, znamienne tym, ze zawiera zamkniety zbiornik (1), wyposazony w mieszadlo o przeplywie osiowym (2), po- siadajacy trzy przewody doprowadzajace cieczy (3), (4) i (5), odpowiednio dla zwiazku organicznego (zwiazków organicznych), srodków emulgujacych i emulsji. PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zatem sposób wytwarzania, na skalę przemysłową, paliwa emulsyjnego woda/związek organiczny (związki organiczne), z fazą organiczną jako fazą zewnętrzną, zawierającego co najmniej 20% objętościowych wody i co najmniej jeden środek pomocniczy niezbędny do wytworzenia emulsji, charakteryzujący się tym, że obejmuje następujące zasadnicze etapy:
1) wprowadzenia środka pomocniczego/środków pomocniczych do zbiornika wyposażonego, w co najmniej jedno mieszadło o przepływie osiowym pompowania, zawierającego, co najmniej związek(ki) organiczny(e),
2) homogenizacji objętości V cieczy, zawierającej związki organiczne/środki pomocnicze, otrzymanej za pomocą mieszadła, w ten sposób że stosunek Qc/V spełnia następujące zależności:
Qc/V > 100 h’1, korzystnie Qc/V > 250h’1, a szczególnie korzystnie 1000 n > Qc/V > 300 h’1 gdzie Qc oznacza natężenie cyrkulacji cieczy wewnątrz zbiornika,
3) poddania cieczy /.homogenizowanej za pomocą mieszadła cyrkulacji w obwodzie bocznym odchodzącym ze zbiornika, poprzez co najmniej jeden układ emulgujący umieszczony w wymienionym obwodzie, z natężeniem takim, że stosunek V/Qcyrk spełnia zależność:
h < V/Qcyrk < 2 h, korzystnie 0 h < V/Qcyrk < 1,8 h, szczególnie korzystnie 0 h < V/Qcyrk < 1,5 h, gdzie Qcyrk oznacza natężenie przepływu cieczy w obwodzie bocznym,
190 169
4) zasilania obwodu bocznego powyżej układu emulgującego fazą wodną niezbędną do wytworzenia emulsji,
5) utrzymywania homogenizacji w zbiorniku i cyrkulacji cieczy w obwodzie bocznym do uzyskania żądanej stabilności emulsji.
Sposób wytwarzania według niniejszego wynalazku umożliwia wytworzenie emulsji w objętościach przemysłowych, przy czym stosunek woda/ciecz homogenizowana w zbiorniku jest korygowany w trakcie wytwarzania tak, aby uzyskać żądaną zawartość wody w finalnym paliwie emulsyjnym.
Dla uzyskania emulsji o dobrej jakości i stabilności w czasie przechowywania etapy wytwarzania zhomogenizowanej cieczy związek organiczny/dodatki i etap emulgowania cieczy z wodą są bardzo ważne bądź zasadnicze. Możliwe jest także ogrzewanie i chłodzenie cieczy zawartej w zbiorniku homogenizacyjnym podczas etapów homogenizacji i emulgowania.
Zgodnie z korzystnym sposobem realizacji wynalazku, przed etapem 1 przeprowadza się wstępny etap lp, podczas którego miesza się środki pomocnicze niezbędne dla emulsji z co najmniej jednym rozpuszczalnikiem.
Mieszankę środków pomocniczych z etapu lb korzystnie otrzymuje się przez rozcieńczenie środków pomocniczych, w co najmniej jednym rozpuszczalniku, rozpoczynając od dodatku najbardziej lepkiego i kończąc na dodatku najmniej lepkim, każde z tych rozcieńczeń prowadząc korzystnie w zbiorniku wyposażonym, co najmniej w mieszadło o natężeniu osiowym pompowania dostatecznym dla dobrego zhomogenizowania i ewentualnie środki do ogrzewania i chłodzenia zawartości zbiornika w celu usprawnienia ich rozcieńczania i ich homogenizacji.
Podczas etapów wprowadzania i homogenizacji środków pomocniczych i związków organicznych w zbiorniku homogenizacyjnym bardzo ważne jest, aby środki pomocnicze były zdyspergowane jednorodnie w całej objętości otrzymanej cieczy, tak aby do momentu dodawania wody wszystkie środki pomocnicze niezbędne do wytworzenia i utrzymania emulsji były obecne w ilościach dostatecznych i jednakowych dla każdego związku organicznego. Nie jest wykluczone wprowadzenie do wytworzonej emulsji, do fazy organicznej bądź do fazy wodnej, środków pomocniczych właściwych dla poprawienia jednej lub więcej właściwości wymaganych od paliwa według wynalazku.
Zgodnie z wynalazkiem rozpuszczalnik stosowany w etapie lp jest wybrany z grupy zawierającej, co najmniej jeden ze związków organicznych użytych do wytworzenia emulsji, rozpuszczalnik typu alkoholu, ketonu, estru lub eteru, dodatkowo jeden z emulgujących środków pomocniczych, którego właściwości rozpuszczające w stosunku do innych środków pomocniczych są wystarczające.
Związek lub związki organiczne zgodnie z wynalazkiem są wybrane z paliw naftowych, benzyn, olejów napędowych, nafty, olejów opałowych do gospodarstwa domowego, z ewentualnym dodatkiem związków tlenowych typu TAME (eter metylowo tert-amylowy) lub MTBE (eter metylowo tert-butylowy) do benzyn, typu DME (eter dimetylowy), dMM (dimetoksymetan) czy TEP (trietoksypropan) do olejów napędowych, oraz olejów roślinnych lub zwierzęcych, rafinowanych lub nie, oraz ich pochodnych estrowych.
Korzystnie układ emulgujący zawiera, co najmniej jedno urządzenie umożliwiające cyrkulację cieczy w obwodzie bocznym.
Fazę wodną wstrzykuje się do cieczy zhomogenizowanej, zawierającej związek organiczny (związki organiczne)/środek pomocniczy (środki pomocnicze), z natężeniem Qe proporcjonalnym do natężenia Qc cyrkulacji V cieczy w wymienionym zbiorniku, przy czym stosunek Qe/Qc jest zawarty w zakresie od 0 do 1.
Korzystnie stosunek Qe/Qc jest zawarty w zakresie od 0,05 do 0,20.
Ta faza wodna może również zawierać dodatki specjalne zabezpieczające przed zanieczyszczeniami wody, takie jak biocydy lub substancje zapobiegające zamarzaniu, zwłaszcza zimą, zabezpieczające przed krystalizacją wody i złamaniem emulsji.
Sposób według wynalazku jest szczególnie przystosowany do wytwarzania paliw emulsyjnych woda w oleju, zwłaszcza emulsji woda/olej napędowy lub woda/benzyna do spalania w silnikach spalinowych wewnętrznych zainstalowanych w pojazdach silnikowych, zwłaszcza w pojazdach komunikacji miejskiej, w przypadku której zmniejszenie emisji zanieczyszczeń przez działanie bezpośrednio na paliwo jest szczególnie pożądane. Ponadto, zastosowanie
190 169 takiego paliwa może być przewidywane w zastosowaniach kolejowych lub morskich lub w stałych kotłach czy silnikach Diesla centralnego ogrzewania.
Drugim przedmiotem wynalazku jest urządzenie do stosowania powyższego sposobu, charakteryzujące się tym, że zawiera zamknięty zbiornik (1), wyposażony w mieszadło o przepływie osiowym (2), posiadający trzy przewody doprowadzające cieczy (3), (4) i (5), odpowiednio dla związku organicznego (związków organicznych), środków emulgujących i emulsji, przewód wylotowy cieczy (6) i ewentualnie układ ogrzewania i/lub chłodzenia, przy czym przewody (5) i (6) są połączone z przewodem cyrkulacyjnym (7), tworząc obwód boczny, zawierający przewód doprowadzający (9) dla wody, układ emulgujący (8) i przewód opróżniający (10) dla paliwa emulsyjnego. Ten przewód (10) może być umieszczony bądź w zbiorniku (1) bądź w obwodzie bocznym (7), powyżej lub poniżej układu emulgującego (8).
W urządzeniu według wynalazku przewód (4) umożliwia wstrzykiwanie mieszanki środków pomocniczych, uprzednio sporządzonej i zhomogenizowanej w drugim zbiorniku (11), wyposażonym w mieszadło o przepływie osiowym (12) dla zapewnienia homogenizacji wymienionej mieszanki środków pomocniczych i zawierającym przewody doprowadzające (13) i odprowadzające (4) dla mieszanki i ewentualnie układ ogrzewania i/lub chłodzenia wymienionego zbiornika (11). Możliwe jest zastosowanie dowolnego typu izolacji cieplnej, ogrzewania i/lub chłodzenia odpowiedniego do zbiorników wielkości przemysłowej. Przewody (3) i (4) mogą być połączone w jeden dla doprowadzenia związków organicznych i/lub środków pomocniczych do zbiornika (1).
Mieszadła (2) i (12) w zbiornikach (1) i (11) powinny umożliwiać homogenizację całej zawartej cieczy i faworyzować cyrkulację cieczy w zbiorniku, bez stwarzania gradientu ścinania między różnymi punktami, to jest homogenizować przy stopniu ścinania określonym i dającym się modulować. Korzystnie jako mieszadła (2) i (12) wybiera się mieszadła o przepływie osiowym, pozwalające na mieszanie wzdłużne w stosunku do osi obrotu i przy zwiększonym natężeniu pompowania.
Układ emulgujący (8) zgodnie z wynalazkiem zawiera, co najmniej jedną pompę emulgującą i/lub ewentualnie kilka mieszalników dynamicznych wyposażonych w rotor/stator z wąską szczeliną (stałą lub zmienną) i obracających się z dużą prędkością, to jest 2000 obrotów na minutę lub powyżej.
Powyżej lub poniżej tego układu emulgującego, lub też zamiast niego, można umieścić na obwodzie bocznym (5, 6, 7) jedno lub kilka mieszadeł statycznych i/lub jeden lub kilka innych emulgatorów działających w sposób mechaniczny, za pomocą ultradźwięków i/lub mikrofal, współdziałających w tworzeniu emulsji.
W celu faworyzowania dyspergowania kropelek wody w oleju można adaptować do przewodu wstrzykiwania wody, co najmniej jeden układ dyspergujący krople, jak na przykład wkład lub rozpylacz ze spiekanego metalu lub włókien inox, posiadający bardzo subtelne pory o wielkości kilku dziesiątek mikronów.
Załączona pojedyncza figura rysunku przedstawia uproszczony schemat korzystnej realizacji urządzenia według wynalazku.
Poniżej przedstawiono przykłady w celu zilustrowania problemów i przeszkód napotykanych podczas realizacji wynalazku, ilustrujące wytwarzanie stabilnych paliw emulsyjnych, niestanowiące ograniczenia zakresu wynalazku.
Przykład I
Przykład ten opisuje procedurę laboratoryjną wytwarzania emulsji woda/olej napędowy sposobem według wynalazku.
Do cylindrycznej zlewki o pojemności 1,5 litra wlano 22,9 g środków pomocniczych opisanych w publikacji międzynarodowego zgłoszenia patentowego W097/34969, następnie 673,1 g oleju napędowego odpowiadającego specyfikacji normy europejskiej EN 590. Do drugiej zlewki wprowadzono 104 g wody.
Do pierwszej zlewki wprowadzono turbinę Ultra-Turrax, wyposażoną w silnik T50 i rotor/stator S50 N-G45FF, którą wprawiono w ruch na najwyższych obrotach, to jest 10000 obrotów na minutę w celu zhomogenizowania mieszaniny w ciągu kilku sekund. Następnie do zhomogenizowanej mieszaniny bardzo szybko wprowadzono wodę z drugiej zlewki i kontynuowano mieszanie w ciągu 5 minut tak aby temperatura utworzonej w ten sposób emulsji nie przekraczała 50°C.
190 169
Otrzymana w ten sposób w laboratorium emulsja posiadała trwałość podczas przechowywania w temperaturze otoczenia zawartej między 15 a 25°C powyżej cztery miesiące, bez pojawiania się oznak rozwarstwienia czy sedymentacji.
Przykład II
Celem tego przykładu jest opisanie optymalnych warunków wytworzenia na skalę przemysłową emulsji równie trwałej jak emulsja laboratoryjna z przykładu I.
Wytworzono różne emulsje w jednostce przemysłowej takiej jak opisana na pojedynczej figurze. Ich składy są identyczne jak skład opisany w przykładzie I.
Mieszadło (2) stanowi wielostopniowe mieszadło MIXEL typ MM, wyposażone w trzyłopatkową część ruchomą.
Przetestowano dwa układy emulgujące (8):
=> młyn wykańczający BF 150, określany dalej jako A, firmy Pierre GUERIN TECHNOLOGIES. Jest to młyn koloidalny z rotorem/statorem i zmienną szczeliną, => homogenizator mechaniczny typu MS firmy Silverson, określany dalej jako B, ze szczeliną stałą.
W tabeli I pogrupowano charakterystyki cyrkulacji płynów wewnątrz zbiornika (1) i w obwodzie bocznym (7), zawracającym emulsje do zbiornika (1).
Tabela I
Produkt Układ emulgujący Qc/V (h’1) (zbiornik) V/Qcyrk (h) (obwód boczny) Wydajność (m3/h) Stabilność podczas przechowywania (tygodnie)
1 B 250 0,5 7 18
2 B 0 0,5 0 <1
3 B 250 1 2 17
4 B 850 0,25 10 24
5 B 50 0,5 0 17
6 B 850 2,2 0 <1
7 A 340 1 4 21
8 A 250 1,4 1,5 20
9 AA 0 1 0 <1
10 A 110 1,4 0,5 20
11 A 50 1,4 0 <1
12 A 340 2 0 <1
Qc oznacza natężenie cyrkulacji wewnątrz zbiornika, równe:
Qc = 1,5Nqp x N x D3 x 60
Nqp oznacza liczbę pompowania, N szybkość obrotów części ruchomej w zbiorniku, zaś D średnicę tego zbiornika.
V oznacza objętość cieczy zawartej w zbiorniku (2) do homogenizacji podczas wytwarzania emulsji, Qcyrk oznacza natężenie przepływu cieczy cyrkulującej poza zbiornikiem (1) nad układem emulgującym (8) w obwodzie bocznym na figurze.
Znaczenie tych skrótów podane jest w „Techniąues de l'Ingenieur”, A-5900 i A-5902 w artykułach M. Roustanda i J. C. Pharamond.
Na podstawie wyników podanych w tabeli I stwierdzono, że bez mieszania w zbiorniku nie jest możliwe otrzymanie stabilnej emulsji. Ponadto, niezależnie od zastosowanego układu emulgującego, dla stabilności emulsji i wydajności emulsji na jednostkę przemysłową ważne jest aby stosunek Qc/V był wyższy niż 100 i czas sporządzania emulsji, czyli cyrkulacji w zbiorniku, poniżej 1,5 h.
190 169
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (5)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób wytwarzania paliwa emulsyjnego woda/związek organiczny z fazą organiczną jako fazą zewnętrzną, zawierającego co najmniej 20% objętościowych wody i co najmniej jeden środek pomocniczy niezbędny do wytworzenia emulsji, znamienny tym, że obejmuje następujące zasadnicze etapy:
    1) wprowadzenia środka pomocniczego/środków pomocniczych do zbiornika wyposażonego w co najmniej jedno mieszadło o przepływie osiowym pompowania zawierającego co najmniej związek organiczny,
  2. 2) homogenizacji objętości V cieczy, zawierającej związki organiczne/środki pomocnicze, otrzymanej za pomocą mieszadła, w ten sposób, że stosunek Qc/V spełnia następujące zależności:
    Qc/V > 100 h’1 korzystnie Qc/V> 25 Oh'1, a szczególnie korzystnie 1000 h4 > Qc/V > 300 h’, gdzie Qc oznacza natężenie cyrkulacji cieczy wewnątrz zbiornika,
  3. 3) poddania cieczy zhomogenizowanej za pomocą mieszadła cyrkulacji w obwodzie bocznym odchodzącym ze zbiornika, poprzez co najmniej jeden układ emulgujący umieszczony w wymienionym obwodzie, z natężeniem takim, że stosunek V/Qcyrk spełnia zależność:
    0 h < V/Qcyrk < 2 h, korzystnie 0 h < V/Qcyrk < 1,8 h, szczególnie korzystnie 0 h < V/QCcrk < 1 h, gdzie Qcyrk oznacza natężenie przepływu cieczy w obwodzie bocznym,
  4. 4) zasilania obwodu bocznego powyżej układu emulgującego fazą wodną niezbędną do wytworzenia emulsji,
  5. 5) utrzymywania homogenizacji w zbiorniku i cyrkulacji cieczy w obwodzie bocznym do uzyskania żądanej stabilności emulsji.
    2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przed etapem:
    1) przeprowadza się wstępny etap y p, podczas którego rozcieńcza się środki pomocnicze w co najmniej jednym rozpuszczalniku, w celu obniżenia lepkości środków pomocniczych, przy czym rozcieńczanie to przeprowadza się w zbiorniku wyposażonym w co najmniej jedno mieszadło, korzystnie z przepływem osiowym pompowania i ewentualnie w środki ogrzewania i/lub chłodzenia.
    3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że w etapie 1p stosuje się rozpuszczalnik wybrany z grupy składającej się ze związków organicznych służących do wytworzenia emulsji, rozpuszczalnika typu alkoholu, ketonu, estru lub eteru, lub środków pomocniczych, których właściwości rozpuszczające w stosunku do innych środków pomocniczych są wystarczające.
    4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że związek lub związki organiczne są wybrane z paliw naftowych, benzyn, olejów napędowych, nafty, olejów opałowych do gospodarstwa domowego, z ewentualnym dodatkiem związków tlenowych typu eter metylowo tekt-ęmylowy lub eter metylowo tert-butylowy do benzyn, typu eter dimetylowy, dimetoksymetan czy trietoksypropan do olejów napędowych, oraz olejów roślinnych lub zwierzęcych, rafinowanych lub nie, oraz ich pochodnych estrowych.
    5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że fazę wodną wstrzykuje się do cieczy rhomogenizowęnej, zawierającej związek organiczny /środek pomocniczy, z natężeniem Qe proporcjonalnym do natężenia Qc cyrkulacji cieczy w zbiorniku, przy czym stosunek Qe/Qc jest zawarty w zakresie od 0 do 1.
    190 169
    6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że fazę wodną wstrzykuje się do cieczy zhomogenizowanej z natężeniem Qe takim, że stosunek Qe/Qc jest zawarty w zakresie od 0,05 do 0,20.
    7. Urządzenie do wytwarzania paliwa emulsyjnego, znamienne tym, że zawiera zamknięty zbiornik (1), wyposażony w mieszadło o przepływie osiowym (2), posiadający trzy przewody doprowadzające cieczy (3), (4) i (5), odpowiednio dla związku organicznego (związków organicznych), środków emulgujących i emulsji, przewód wylotowy cieczy (6) i ewentualnie układ ogrzewania i/lub chłodzenia, przy czym przewody (5) i (6) są połączone z przewodem cyrkulacyjnym (7), tworząc obwód boczny, zawierający przewód doprowadzający (9) dla wody, układ emulgujący (8) i przewód opróżniający (10) dla paliwa emulsyjnego, umieszczony bądź w zbiorniku (1) bądź w obwodzie bocznym (7), powyżej lub poniżej układu emulgującego (8).
    8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że przewód (4) umożliwia wstrzykiwanie mieszanki środków pomocniczych, uprzednio sporządzonej i zhomogenizowanej w drugim zbiorniku (11), wyposażonym w mieszadło o przepływie osiowym (12) dla zapewnienia homogenizacji wymienionej mieszanki środków pomocniczych i zawierającym przewody doprowadzające (13) i odprowadzające (4) dla mieszanki, i ewentualnie układ ogrzewania i/lub chłodzenia wymienionego zbiornika (11).
    9. Urządzenie według zastrz. 7 albo 8, znamienne tym, że zbiorniki (1) i (11) są wyposażone odpowiednio w mieszadła (2) i (12), pozwalające na mieszanie wzdłużne w stosunku do osi obrotu i przy stopniu ścinania określonym i dającym się modulować.
    10. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że układ emulgujący (8) zawiera co najmniej jedną pompę emulgującą i/lub ewentualnie kilka mieszalników dynamicznych wyposażonych w rotor/stator z wąską szczeliną stałą lub zmienną i obracających się z dużą prędkością, korzystnie 2000 obrotów na minutę lub wyższą.
    11. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że powyżej lub poniżej układu emulgującego, lub też zamiast niego, posiada umieszczone jedno lub kilka mieszadeł statycznych i/lub jeden lub kilka innych emulgatorów działających w sposób mechaniczny, za pomocą ultradźwięków i/lub mikrofal.
    12. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że przewód wstrzykiwania wody do obwodu (7) jest zaopatrzony w co najmniej jeden układ dyspergujący krople.
    13. Zastosowanie sposobu według zastrz. 1 do wytwarzania paliw emulsyjnych woda w oleju, zwłaszcza emulsji woda w oleju napędowym lub woda w benzynie, do spalania w wewnętrznych silnikach spalinowych stałych lub przenośnych.
    Wynalazek niniejszy dotyczy dziedziny wytwarzania paliw emulsyjnych, to jest mieszanki emulsyjnej wody i co najmniej jednego związku organicznego, przeznaczonej do dystrybucji jako paliwo ciekłe, takie jak paliwa naftowe do silników spalinowych i oleje opałowe do gospodarstwa domowego. W paliwach tych fazę organiczną stanowi produkt petrochemiczny, olej roślinny lub zwierzęcy lub dowolne inne paliwo stosowane w szczególności w pojazdach silnikowych i piecach domowych, a ogólnie do zasilania silników spalinowych z zapłonem iskrowym i innych oraz do zasilania urządzeń do wytwarzania energii. Wynalazek dotyczy również urządzenia do przemysłowego stosowania tego sposobu w formie jednostek przemysłowych stałych lub przenośnych.
    Stosowanie paliw emulsyjnych jest dobrze znane znawcom, ale jest trudne z powodu nietrwałości używanych paliw emulsyjnych. Trwałość zapasów tych emulsji jest unormowana przez Departament Węglowodorów francuskiego ministra przemysłu. Zgodnie z tym, emulsja wody w oleju gazowym jest uważana za trwałą podczas przechowywania w temperaturze pokojowej, jeśli po co najmniej czterech miesiącach nie obserwuje się rozdziału faz.
    W opisach patentowych DE 19704874, DD 216863 i W095/33023 opisano sposoby wytwarzania oraz urządzenia do wytwarzania paliw emulsyjnych, montowane na pokładzie pojazdów naziemnych typu Diesla. Takie paliwa otrzymuje się przez mieszanie składników i emulgowanie tej mieszaniny w samym pojeździe. Opisane emulsje są emulsjami, w których fazą zewnętrzną może być faza wodna, która może być następnie inwertowana przez rozcień4
    190 169 czenie w fazie organicznej, jak opisano w opisie patentowym 19704874. Emulsja opisana w opisie WO 95/33023 zawiera, co najmniej 20% objętościowych wody, zaś faza wodna stanowi fazę zewnętrzną.
    Ponadto w opisie WO92/11927 opisano sposób wytwarzania skoncentrowanej emulsji, zawierającej od 40 do 80% objętościowych wody, polegający na wytworzeniu oddzielnie mieszaniny paliwo/emulgator i mieszaniny woda/alkohol, wprowadzeniu tych dwóch mieszanin w dwóch oddzielnych miejscach obwodu cyrkulacji zawierającego pompę emulgującą, pełniącą także funkcję wymuszania cyrkulacji całości w obwodzie. Utworzona skoncentrowana emulsja jest zbierana w innym miejscu obwodu.
    W zgłoszeniu patentowym WO95/27021 zastrzegano paliwo emulgowane w wodzie, stanowiące emulsję węglowodoru w wodzie, zawierającą 20 do 80% objętościowych wody, w której woda stanowi fazę zewnętrzną emulsji, 2 do 20% objętościowych alkoholu, zaś uzupełnienie stanowią węglowodory i emulgator niejonowy. Węglowodór w tym paliwie stanowi benzyna, nafta, oleje gazowe, paliwa syntetyczne lub pochodne olejów roślinnych lub zwierzęcych. W zgłoszeniu tym zastrzegano także sposób masowego wytwarzania tych paliw emulgowanych, mających trwałość, co najmniej trzy miesiące, polegający z jednej strony na mieszaniu węglowodoru i emulgatora i z drugiej strony mieszaniu wody i alkoholu.
    W żadnym z tych zgłoszeń patentowych nie opisano sposobu przemysłowego wytwarzania stabilnych paliw emulsyjnych, w którym fazę zewnętrzną stanowi faza organiczna. Ponadto, z oczywistych względów zgodności paliwa z obecnie stosowanymi urządzeniami zbiornika w systemie wprowadzania do silnika, preferowane jest stosowanie paliwa, w którym faza zewnętrzna jest identyczna z paliwem, dla którego urządzenia te zostały zwymiarowane. W przypadku paliw emulgowanych, w których fazę zewnętrzną stanowi faza wodna, można spodziewać się zjawisk korozji powierzchni metalicznych i/lub przedwczesnego zużycia substancji elastomerowych. Ponadto, spalanie emulsji wody w oleju jest gorsze w porównaniu ze spalaniem emulsji oleju w wodzie, ponieważ gwałtowne odparowywanie kropelek wody zdyspergowanych w oleju pogarsza znacznie dyspersję węglowodorów w komorze spalania (SAE 89 0449 i SAE 92 0464, Tsukuhara i współpr., SAE 920198 N. Sawa i współpr.).
    Zgłaszający zaproponował tego typu paliwo w zgłoszeniu patentowym WO 97/34969.
    Niniejszy wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania takich paliw emulgowanych, w których fazę zewnętrzną stanowi związek organiczny i które mogą być trwałe w dostatecznie długim okresie przechowywania, na przykład powyżej 4 miesięcy, co umożliwia ich przechowywanie w ilościach przemysłowych i następnie ich dystrybucję jako paliw w dystrybutorach.
PL99343118A 1998-12-08 1999-12-08 Sposób wytwarzania paliwa emulsyjnego i urządzenie do wytwarzania paliwa emulsyjnego PL190169B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9815625A FR2786780B1 (fr) 1998-12-08 1998-12-08 Procede de preparation d'un combustible emulsionne et son dispositif de mise en oeuvre
PCT/FR1999/003055 WO2000034419A1 (fr) 1998-12-08 1999-12-08 Procede de preparation d'un combustible emulsionne et son dispositif de mise en oeuvre

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL343118A1 PL343118A1 (en) 2001-07-30
PL190169B1 true PL190169B1 (pl) 2005-11-30

Family

ID=9533839

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL99343118A PL190169B1 (pl) 1998-12-08 1999-12-08 Sposób wytwarzania paliwa emulsyjnego i urządzenie do wytwarzania paliwa emulsyjnego

Country Status (20)

Country Link
US (1) US6589301B1 (pl)
EP (1) EP1051464B1 (pl)
JP (1) JP2002531685A (pl)
KR (1) KR100632753B1 (pl)
CN (1) CN1224680C (pl)
AT (1) ATE269892T1 (pl)
AU (1) AU761001B2 (pl)
BR (1) BR9907726A (pl)
CA (1) CA2320342C (pl)
DE (1) DE69918269T2 (pl)
DK (1) DK1051464T3 (pl)
ES (1) ES2224721T3 (pl)
FR (1) FR2786780B1 (pl)
HU (1) HUP0103523A3 (pl)
MX (1) MXPA00007747A (pl)
PL (1) PL190169B1 (pl)
PT (1) PT1051464E (pl)
RU (1) RU2227155C2 (pl)
TR (1) TR200002295T1 (pl)
WO (1) WO2000034419A1 (pl)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4796703B2 (ja) * 2001-03-28 2011-10-19 株式会社小松製作所 エマルジョン燃料製造方法およびその装置
JP2003013073A (ja) * 2001-06-28 2003-01-15 Takeshi Arakawa 燃料油の製造装置及び燃料油の製造法
FR2836536B1 (fr) * 2002-02-26 2004-05-14 Cedrat Technologies Vanne piezoelectrique
US20060143978A1 (en) * 2002-10-16 2006-07-06 Suk-Ha Hwang Apparatus for producing water-in-oil emulsifield fuel and supplying the same
EP1707256B1 (de) 2003-03-21 2016-10-19 Kemira Oyj Vorrichtung und Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Emulsionen oder Dispersionen
JP2006028215A (ja) * 2004-07-12 2006-02-02 Kenji Suzuki 環境適用型エマルジョン燃料とその製造方法及び製造装置
DE602007011124D1 (de) 2006-02-07 2011-01-27 Colt Engineering Corp Mit Kohlendioxid angereicherte Rauchgaseinspritzung zur Kohlenwasserstoffgewinnung
BRPI0710806A2 (pt) * 2006-04-27 2011-08-16 New Generation Biofuels Inc composição de biocombustìvel, método para preparar uma composição de combustìvel emulsificado, combustìvel emulsificado, mistura de combustìvel emulsificado, e, método para preparação de uma mistura de combustìvel emulsificado
JP4533969B2 (ja) * 2007-10-22 2010-09-01 株式会社Mgグローアップ エマルジョン燃料及びその製造法並びにその製造装置
US20100293842A1 (en) * 2008-01-22 2010-11-25 Basf Se Production of additive mixtures
SE532343C2 (sv) * 2008-05-20 2009-12-22 Clean Partner Internat Ab A Anordning och metod för att blanda flytande komponenter
KR101038261B1 (ko) 2009-05-06 2011-05-31 박성권 연료 유화 시스템 및 그 방법
EP2340887A1 (en) * 2009-12-30 2011-07-06 ITI S.r.l. Plant for the production of an emulsion of water in hydrocarbons
RU2477169C2 (ru) * 2011-03-02 2013-03-10 Сергей Дмитриевич Шестаков Способ гидратации полярных молекул среды олеофильной эмульсии
CN104853834A (zh) * 2013-02-28 2015-08-19 Lg化学株式会社 混合器
EP2961523B1 (en) * 2013-03-01 2019-04-24 Tetra Laval Holdings & Finance SA A liquid processing method
CN105026026A (zh) * 2013-03-01 2015-11-04 利乐拉瓦尔集团及财务有限公司 液体处理混合器及方法
CN103952194B (zh) * 2014-04-29 2016-05-11 成都天丰清洁能源发展有限公司 作为车用掺烧燃料的二甲氧基甲烷组合物
CN104492292A (zh) * 2015-01-08 2015-04-08 常州机电职业技术学院 柴油机乳化油随机多孔弯曲叶片乳化器
CN113477148A (zh) * 2021-07-28 2021-10-08 中改低碳科技(上海)有限公司 一种燃油添加剂在线式太赫兹超声均质器及生产装置

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB441537A (en) * 1933-10-12 1936-01-21 Lancaster Processes Inc Method and apparatus for making emulsions
US2086775A (en) * 1936-07-13 1937-07-13 Leo Corp Method of operating an internal combustion engine
US2151432A (en) * 1937-07-03 1939-03-21 Leo Corp Method of operating internal combustion engines
US2920948A (en) * 1955-10-21 1960-01-12 Monsanto Chemicals Emulsified motor fuel
US3281438A (en) * 1962-05-23 1966-10-25 Swift & Co Water soluble alkylolamides
US3233986A (en) * 1962-06-07 1966-02-08 Union Carbide Corp Siloxane-polyoxyalkylene copolymers as anti-foam agents
FR1600187A (pl) * 1968-12-31 1970-07-20
US3818876A (en) * 1971-08-16 1974-06-25 M Voogd Smog control system and method
US4117550A (en) * 1977-02-14 1978-09-26 Folland Enertec Ltd. Emulsifying system
US4162143A (en) * 1978-03-13 1979-07-24 Ici Americas Inc. Emulsifier blend and aqueous fuel oil emulsions
US4173455A (en) * 1978-10-11 1979-11-06 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Fire-safe hydrocarbon fuels
US4892562A (en) * 1984-12-04 1990-01-09 Fuel Tech, Inc. Diesel fuel additives and diesel fuels containing soluble platinum group metal compounds and use in diesel engines
US4629472A (en) * 1985-06-19 1986-12-16 Fuel Tech, Inc. Method and apparatus for improving combustion, thermal efficiency and reducing emissions by treating fuel
US4744796A (en) * 1986-02-04 1988-05-17 Arco Chemical Company Microemulsion fuel system
US4770670A (en) * 1986-12-22 1988-09-13 Arco Chemical Company Fire resistant microemulsions containing phenyl alcohols as cosurfactants
GB8717836D0 (en) * 1987-07-28 1987-09-03 British Petroleum Co Plc Preparation & combustion of fuel oil emulsions
US5584894A (en) * 1992-07-22 1996-12-17 Platinum Plus, Inc. Reduction of nitrogen oxides emissions from vehicular diesel engines
US5156114A (en) * 1989-11-22 1992-10-20 Gunnerman Rudolf W Aqueous fuel for internal combustion engine and method of combustion
AU9174891A (en) * 1990-12-26 1992-08-17 H2Oil Corporation Apparatus for making concentrated emulsions
WO1993007238A1 (en) * 1991-10-01 1993-04-15 Nalco Fuel Tech Emulsification system for light fuel oil emulsions
US6302929B1 (en) * 1994-04-04 2001-10-16 Rudolf W. Gunnerman Aqueous fuel for internal combustion engine and method of preparing
US5725609A (en) * 1996-02-09 1998-03-10 Intevep, S.A. Water in viscous hydrocarbon emulsion combustible fuel for diesel engines and process for making same
FR2746106B1 (fr) * 1996-03-15 1998-08-28 Combustible emulsionne et l'un de ses procedes d'obtention
US5873916A (en) * 1998-02-17 1999-02-23 Caterpillar Inc. Fuel emulsion blending system

Also Published As

Publication number Publication date
HUP0103523A2 (hu) 2002-01-28
PL343118A1 (en) 2001-07-30
KR20010040739A (ko) 2001-05-15
CN1290292A (zh) 2001-04-04
ATE269892T1 (de) 2004-07-15
DK1051464T3 (da) 2004-11-01
PT1051464E (pt) 2004-11-30
FR2786780A1 (fr) 2000-06-09
MXPA00007747A (es) 2002-10-23
EP1051464B1 (fr) 2004-06-23
CA2320342A1 (fr) 2000-06-15
EP1051464A1 (fr) 2000-11-15
BR9907726A (pt) 2000-10-17
US6589301B1 (en) 2003-07-08
CN1224680C (zh) 2005-10-26
DE69918269T2 (de) 2005-08-04
CA2320342C (fr) 2009-02-03
DE69918269D1 (de) 2004-07-29
WO2000034419A1 (fr) 2000-06-15
KR100632753B1 (ko) 2006-10-11
RU2227155C2 (ru) 2004-04-20
AU761001B2 (en) 2003-05-29
JP2002531685A (ja) 2002-09-24
TR200002295T1 (tr) 2001-03-21
ES2224721T3 (es) 2005-03-01
FR2786780B1 (fr) 2001-03-02
HUP0103523A3 (en) 2002-04-29
AU1567500A (en) 2000-06-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL190169B1 (pl) Sposób wytwarzania paliwa emulsyjnego i urządzenie do wytwarzania paliwa emulsyjnego
US8663343B2 (en) Method for manufacturing an emulsified fuel
US6068670A (en) Emulsified fuel and one method for preparing same
RU2000120953A (ru) Способ приготовления эмульгированного топлива и устройство для его осуществления
US5399293A (en) Emulsion formation system and mixing device
KR20020068407A (ko) 폴리이소부텐계 유화제를 함유하는 연료-물 에멀젼
CN1550257B (zh) 表面活性剂混合剂以及使用它的烃包水乳液
JP4791602B1 (ja) エマルジョン燃料の製造方法、エマルジョン燃料、及び、エマルジョン燃料製造装置
JP7425799B2 (ja) 改良されたディーゼル燃料の製造プロセス
US10155913B2 (en) Systems and methods for manufacturing emulsified fuel
RU2100413C1 (ru) Способ получения водно-топливной эмульсии
CZ20002855A3 (cs) Způsob výroby emulgovaného paliva a zařízení k provádění tohoto způsobu
WO1992011927A1 (en) Apparatus for making concentrated emulsions
JP5831828B2 (ja) W/oエマルションの製造方法及び乳化物
JPS63162034A (ja) 水及び水性物のゲル化物とその製造方法
JPH01252697A (ja) 重質油、水混合燃料油製造方法
JPH0782578A (ja) 重質油エマルジョンの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20091208