PL208511B1 - Modyfikator procesu spalania zwłaszcza do oleju opałowego - Google Patents

Modyfikator procesu spalania zwłaszcza do oleju opałowego

Info

Publication number
PL208511B1
PL208511B1 PL381621A PL38162107A PL208511B1 PL 208511 B1 PL208511 B1 PL 208511B1 PL 381621 A PL381621 A PL 381621A PL 38162107 A PL38162107 A PL 38162107A PL 208511 B1 PL208511 B1 PL 208511B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
fuel
acids
combustion
poly
amount
Prior art date
Application number
PL381621A
Other languages
English (en)
Other versions
PL381621A1 (pl
Inventor
Winicjusz Stanik
Zofia Łukasik
Leszek Ziemiański
Iwona Skręt
Michał Wojtasik
Grażyna Żak
Jan Lubowicz
Original Assignee
Inst Nafty I Gazu
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 Inst Nafty I Gazu filed Critical Inst Nafty I Gazu
Priority to PL381621A priority Critical patent/PL208511B1/pl
Publication of PL381621A1 publication Critical patent/PL381621A1/pl
Publication of PL208511B1 publication Critical patent/PL208511B1/pl

Links

Landscapes

  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest modyfikator procesu spalania, zwłaszcza do oleju opałowego, zawierający substancje katalizujące proces spalania, których zastosowanie obniża emisję toksycznych składników spalin. Olej opałowy uszlachetniany modyfikatorem spalania, będącego przedmiotem wynalazku zawiera typowe frakcje naftowe otrzymane z przeróbki ropy naftowej o niskiej zawartości siarki i lub estrowe pochodne kwasów tłuszczowych (FAME) jako biokomponentów takiego paliwa.
Zmiany jakościowe olejów opałowych wymuszane są przez uregulowania prawne oraz dyrektywy dotyczące ochrony środowiska naturalnego człowieka poprzez ograniczanie emisji substancji toksycznych do atmosfery.
Szósty wspólnotowy program działań w zakresie środowiska naturalnego przyjęty decyzją Parlamentu Europejskiego i Rady 1600/2002/WE z 22 lipca 2002 roku stanowi o konieczności ograniczenia zanieczyszczeń powietrza do poziomów minimalizujących szkodliwe skutki dla zdrowia ludności oraz całego środowiska naturalnego, w celu poprawy systemu monitorowania i oceny jakości powietrza.
W celu ochrony zdrowia ludzi i cał ego ś rodowiska naturalnego, należ y zapobiegać i ograniczać emisję szkodliwych zanieczyszczeń powietrza atmosferycznego.
Najważniejsze w programie CAFE (Clean Air for Europe) - „Czyste powietrze dla Europy jest zarządzanie emisjami cząstek stałych (PM) o rozmiarze 10 mikrometrów oraz 2,5 mikrometra (PM10 i PM2.5), które stwarzają największe zagroż enie dla zdrowia ludzkiego. Cząstki stałe głęboko osadzają się w płucach, powodując poważne choroby układu oddechowego i sercowo-naczyniowego.
Innymi powszechnymi substancjami zanieczyszczającymi są: tlenki azotu (Nx, dwutlenek siarki (SO2), policykliczne węglowodory aromatyczne (PAH) i lotne związki organiczne (VOC).
Dyrektywa Rady 1999/32/WE z dnia 26 kwietnia 1999r. odnosząca się do redukcji zawartości siarki w niektórych paliwach ciekłych nakazuje obniżenie zawartości siarki w lekkich olejach opałowych do 0,1% masowych w terminie od 1 stycznia 2008 roku.
Sprawność energetyczna dla nowych kotłów wody gorącej opalanych paliwem ciekłym lub gazowym, których użyteczna moc nominalna jest nie mniejsza niż 4 kW i nie większa niż 400 kW, reguluje dyrektywa Rady 92/42 EWG z dnia 21 maja 1992 roku.
Zarówno emisja substancji toksycznych do atmosfery jak i sprawność energetyczna kotłów opalanych paliwem ciekłym zależy od jakości paliwa i użytych dodatków, a szczególnie od modyfikatorów procesu spalania.
Znane są z literatury naukowej rozpuszczalne w paliwach sulfoniany i nafteniany metali jako dodatki obniżające powstawanie cząstek stałych podczas spalania paliw ciekłych oraz modyfikatory procesu spalania tych paliw (Vaerman J., Journal of the Institute of Petroleum, Volume 50, (1964), „Problems of soot emission and Iow temperature corrosion in domestic oil-fired boilers str. 155-168).
Z opisu patentowego DE 3044907 znane są sole ż elaza lub manganu i alifatycznych kwasów karboksylowych o 3 do 10 atomach węgla w łańcuchu alifatycznym jako dodatki poprawiające proces spalania olejów opałowych lub napędowych.
Z opisu patentowego PL 192181 znany jest sposób otrzymywania karboksylanów ż elaza (III) jako dodatku przeciwdymnego i poprawiającego spalanie.
Znane z opisu patentowego EP 0 078 249 olejorozpuszczalne lub dyspergowane w paliwach płynnych związki chemiczne metali grup przejściowych i/lub metali ziem alkalicznych wraz z inhibitorami polimeryzacji i utleniania węglowodorów, są odporne na rozkład w wysokiej temperaturze (do 300°C). Kompozycja wymienionych dodatków poprawia spalanie paliw zasilających urządzenia grzewcze i obniż a emisję czą stek stał ych w emitowanych gazach spalinowych.
W europejskich zg ł oszeniach patentowych EP 0 426 978 i EP 0 423 417 oraz w opisie patentowym US 51 18282 przedstawiono niekatalityczny sposób obniżenia emisji toksycznych składników spalin, szczególnie NOx, przy zasilaniu kotłów olejem opałowym. Do oleju opalowego dodawano sole K. Ba, Mg, Ca, Ce, Mn, Fe oraz metali ziem rzadkich i organicznych kwasów nasyconych lub nienasyconych takich jak kwas naftenowy, oleinowy, tallowy, sulfonowy, jak również organometaliczne związki cyklopentadienylokarbonylowe i aromatyczne kompleksy organiczne Fe i Mn. Dodatkowo do strumienia rozpylanego paliwa wprowadzano wodny roztwór mocznika lub amoniaku.
Według zgłoszenia patentowego EP 0 476196 i opisu patentowego LTS 5944858 poprawę procesu spalania paliwa węglowodorowego uzyskuje się przez wprowadzenie do paliwa rozpuszczalnego w paliwie karbonylowego zwią zku manganu, co najmniej jednego rozpuszczalnego w paliwie deterPL 208 511 B1 gentu obojętnego lub zasadowego uzyskanego w oparciu o metale 1 lub II grupy układu okresowego pierwiastków i kwasu sulfonowego i/lub kwasu karboksylowego i/lub kwasu salicylowego i lub alkilofenolu i lub siarkowanego alkilofenolu i/lub organicznego kwasu fosforowego posiadającego wiązanie węgiel-fosfor, co najmniej jednego bezpopiołowego dyspergatora typu alkenylobursztynoimidu, demulgatora rozpuszczalnego w paliwie, organicznej alifatycznej lub cyklicznej aminy oraz deaktywatora metali.
Szereg opisów patentowych wśród różnych substancji wymienia ferrocen oraz pochodne ferrocenu jako dodatki poprawiające proces spalania paliw węglowodorowych stosowanych głównie do opalania urządzeń grzewczych. Przykładem są opisy patentowe US 4998876 i EP 0359 390, w których ujawniono zastosowanie ferrocenu i/lub jego pochodnych w roztworze odpowiedniego rozpuszczalnika organicznego jako sposób na poprawę procesu spalania. Dzięki zastosowaniu ferrocenu i/lub jego pochodnych możliwe jest zmniejszenie nadmiaru powietrza, celem zredukowania emisji NOx w produktach spalania oleju opalowego.
Podobnie w przypadku opisów patentowych US 5928392 i EP 0807677, jako dodatki poprawiające proces spalania, stosowane są rozpuszczalne w paliwach węglowodorowych stosowanych w urządzeniach grzewczych, polikarbonylowe związki manganu. Do paliwa wprowadza się również, podobnie jak opisano to powyżej w opisie patentowym LTS 5944858, rozpuszczalne w paliwie detergenty, uzyskiwane w oparciu o metale I i II grupy układu okresowego pierwiastków, jak również rozpuszczalne w paliwie dyspergatory.
Według opisu patentowego WO 95/04119, US 5593464 i opisu patentowego PL 179365 kompozycja dodatku do ciekłych paliw węglowodorowych, posiadająca zdolność zmniejszenia emisji cząstek stałych, gdy paliwo jest spalane i/lub do zmniejszenia emisji niespalonych węglowodorów, zawiera jeden lub więcej rozpuszczalnych w oleju, stanowiących zasadę Lewis'a, kompleksów metaloorganicznych o wzorze M(R)m nL, w którym:
M oznacza kation metalu alkalicznego, metalu ziem alkalicznych lub metalu ziem rzadkich o wartościowości m, przy czym nie wszystkie kationy metalu (M) w zwią zku kompleksowym muszą być koniecznie jednakowe;
R oznacza resztę organicznego związku RH, gdzie R oznacza grupę organiczną zawierając ą czynny atom wodoru H, który może być zastępowany metalem M i jest przyłączony do atomu O, S, N lub C w grupie R, przy czym ta grupa R zawiera przyłączającą elektron grupę sąsiadującą lub położoną w pobliżu atomu O, S, N lub C utrzymującego czynny atom H i znajdującą się na pozycji pozwalającej na wytworzenie wiązania koordynacyjnego, z kationem metalu M, lecz nie obejmującej czynnego(ych) atomu(ów) wodoru stanowiącego(cych) część grupy karboksylowej (COOH):
n oznacza liczbę dodatnią okreś lając ą liczbę czą steczek ligandów tworzą cych wią zanie koordynacyjne z kationem metalu, lecz która może oznaczać zero w przypadku, gdy M jest kationem metalu ziem rzadkich:
L oznacza organiczny ligand donorowy (zasadę Lewis'a).
Kompozycja tego znanego metaloorganicznego dodatku w roztworze cieczy nośnikowej jest mieszalna we wszystkich proporcjach z paliwem węglowodorowym.
Korzystnymi organicznymi donorami elektronów (zasadami Lewis'a) są według opisów patentowych WO 95/04119, US 5593464 i wynalazku PL 179365 następujące ligandy organiczne L: amid kwasu heksametylofosforowego (HMPA), tetrametylenodiamina (TMEDA), pentametylodietylenotriamina (PMDETA), dimetylopropylenomocznik (DMPV) oraz dimetyloimidazolidynon (DMI).
Pakiet dodatków do lekkich olejów opałowych nowej generacji według opisu PL 187379 zawiera substancję aktywną o własnościach detergentowo-dyspergujących w ilości od 5 do 50% (mm) i/lub substancję ułatwiającą zapłon oleju opałowego w ilości od 5 do 70% (m/m) i/lub stabilizator w ilości od 0,1% (mm) do 5% (m/m) i/lub substancje poprawiające proces spalania oleju opałowego i/lub obniżającą poziom emisji toksycznych składników spalin w ilości od 5 do 70% (m/m) i/lub substancje poprawiające własności smarne olejów opałowych i/lub będące modyfikatorami tarcia w ilości od 5 do 60% (m/m) i/lub demulgator w ilości od 0,1 do 5% (m/m) i/lub substancję o własnościach przeciwkorozyjnych w ilości od 0,1 do 5% (m/m) i/lub substancje przeciwstarzeniowe i/lub przeciwutleniające w ilości od 0,1 do 10% (m/m) i/lub substancję o własnościach biobójczych w ilości od 1 do 50% (m/m) i/lub znacznik organiczny umożliwiający identyfikację oleju opałowego w ilości od 0,1 do 10% (m/m).
Głównym celem wynalazku jest opracowanie takiego modyfikatora procesu spalania, zwłaszcza oleju opałowego zawierającego typowe frakcje naftowe otrzymane z przeróbki ropy naftowej i/lub estrowe pochodne kwasów tłuszczowych (FAME) jako biokomponentów, którego zastosowanie w oleju
PL 208 511 B1 opałowym obniża emisję cząstek stałych (PM10 i PM 2,5), poliaromatycznych węglowodorów (PAH) i tlenku wę gla, a powstają ce w czasie eksploatacji kot ł ów osady w komorze spalania oraz w części konwekcyjnej są łatwo usuwalne i nie ulegają grafityzacji.
Dodatkowym celem wynalazku jest zastosowanie jako katalizatora procesu spalania paliw węglowodorowych i/lub biokomponentów, nadzasadowych związków żelaza trójwartościowego, innych niż związki cyklopentadienylokarbonylowe żelaza i innych niż kompleksowe metaloorganiczne związki typu zasad Lewis'a, ujawnione w opisach patentowych DE 3044907, EP 0078249, EP 0426978, EP 0423417 i US 5118282, EP 0476196 i US 5944858, US 4998876 i EP 0359390, US 5928392 i EP 0807677, WO 95/04119, US 5593464 i PL 179365 oraz PL 192181, których zastosowanie nie tylko obniży emisję cząstek stałych lecz również zmienia strukturę płomienia w kotłach wyposażonych w palniki gazowo-olejowe.
Nieoczekiwanie stwierdzono, że modyfikator procesu spalania do oleju opałowego, zawierający według wynalazku katalizator procesu spalania paliw węglowodorowych i/lub biopaliw i/lub bezpopiołowy katalizator procesu spalania paliw węglowodorowych i/lub biopaliw i/lub dodatek dodatek detergentowy i/lub dodatek smarnościowy i/lub modyfikator tarcia i/lub inhibitor korozji i/lub demulgator i/lub inhibitor pienienia i/lub inhibitor utleniania i/lub biocyd i/lub znacznik i/lub rozpuszczalnik węglowodorowy - zastosowany w oleju opałowym, powoduje dopalenie ciężkich węglowodorów i cząstek stałych w cenosferze zatomizowanego paliwa, a powstające w czasie spalania osady (lotne popioły) nie zawierają SOF (soluble organic ftaction) tj. rozpuszczalnych w rozpuszczalniku organicznym węglowodorów i są łatwo usuwalne z części konwekcyjnej kotła, ponieważ nie ulegają spiekaniu ani grafityzacji.
Zgodnie z wynalazkiem, modyfikator procesu spalania, zwłaszcza do oleju opałowego będącego paliwem węglowodorowym i/lub biopaliwem, zawierający co najmniej katalizator procesu spalania i rozpuszczalnik węglowodorowy, charakteryzuje się tym, że zawiera od 0,5% m/m do 60,0% m/m popiołowego katalizatora procesu spalania paliw węglowodorowych, i/lub biopaliw w postaci nadzasadowych soli żelaza trójwartościowego lub od 0,5% m/m do 70,0% m/m bezpopiołowego katalizatora procesu spalania paliw węglowodorowych i/lub biopaliw, w skład którego wchodzą alkoksylowane, korzystnie poli(oksyetylo)wane i/lub poli(oksyprolylo)wane alkohole i/lub alkilofenole o podstawniku alkilowym i strukturze łańcuchowej rozgałęzionej i/lub prostej i średniej masie cząsteczkowej od 500 do 3000 Daltonów i/lub estry alkoksylowanych, korzystnie poli(oksyetylo)wanych i/lub poli(oksypropylo)wanych alkoholi i /lub alkilofenoli i kwasów karboksylowych o ilości atomów węgla w cząsteczce od 8 do 24, korzystnie od 8 do 21 i/lub estry kwasu azotawego i/lub azotowego alkoholi alifatycznych pierwszorzędowych i/lub drugorzędowych o łańcuchach prostych i/lub rozgałęzionych zawierających od 3 do 15 atomów węgla w cząsteczce i/lub poli(oksyetylo)wanych i/lub poli(oksyprolylo)wanych alkoholi i/lub alkilofenoli o podstawniku alkilowym i strukturze łańcuchowej rozgałęzionej i/lub prostej i/lub diestry kwasu azotawego i/lub azotowego glikolu etylenowego i/lub glikolu dietylenowego i/lub glikolu trietylenowego i/lub glikolu polietylenowego i/lub glikolu propylenowego i/lub glikolu dipropylenowego i/lub glikolu tripropylenowego i/lub glikolu polipropylenowego i rozpuszczalnik węglowodorowy oraz korzystnie dodatek detergentowy w ilości od 1,0% m/m do 40,0% m/m, dodatek smarnościowy lub modyfikator tarcia w ilości od 1,0% m/m do 60,0% m/m, inhibitor korozji w ilości od 0,1% m/m do 8,0% m/m, demulgator i/lub inhibitor pienienia w ilości od 0,1% m/m do 5,0% m/m, inhibitor utleniania w ilości od 0,1% m/m do 10,0% m/m, biocyd w ilości od 0,1% m/m do 20,0% m/m, znacznik w ilości od 0,1% m/m do 6,0% m/m.
Modyfikator procesu spalania, według wynalazku zawiera jako dodatek detergentowy, substancję polimeryczną o średniej masie cząsteczkowej od 500 do 5000 Daltonów o właściwościach detergentowo-dyspergujących z wolnymi dwoma lub sześcioma grupami aminowymi pierwszorzędowymi i/lub drugorzędowymi i/lub trzeciorzędowymi i/lub grupami aminowymi, w których jeden lub oba atomy wodoru są podstawione grupą hydroksylową i/lub alkoksylową, korzystnie metoksylową i/lub etoksylową i/lub propoksylową i/lub butoksylową i/lub grupą polieterową glikolu etylenowego i/lub polieterową glikolu etylenowego i/lub polieterową glikolu propylenowego i/lub grupą polieterową glikolu butylowego i/lub grupą acylową i/lub fenoksylową i/lub alkilofenolową i/lub alkilową, korzystnie o łańcuchu rozgałęzionym, i/lub grupą alkilenową, zawierającą korzystnie grupy amidowe i/lub imidowe.
Jako dodatek smarnościowy lub modyfikator tarcia stosuje się w modyfikatorze spalania według wynalazku nasycone kwasy monokarboksylowe o ilości atomów węgla w łańcuchu alkilowym od 6 do 12, korzystnie o łańcuchu rozgałęzionym, i/lub ich estry i lub amidy i/lub nasycone i/lub nienasycone kwasy tłuszczowe o ilości atomów węgla w łańcuchu alifatycznym od 10 do 24 i/lub produkty ich estryfikacji i/lub amidyzacji i/lub semi-estry alkenobezwodników i/lub kwasów dikarboksylowych o średniej
PL 208 511 B1 masie cząsteczkowej od 200 do 600 Daltonów i/lub produkty dimeryzacji i/lub estryfikacji nienasyconych kwasów tłuszczowych, a jako inhibitor korozji zawiera kwasy alkilofenoksykarboksylowe lub kwasy alkoksykarboksylowe lub monoestry kwasów i/lub bezwodników kwasów alkenobursztynowych lub monoamidy kwasów i/lub bezwodników kwasów alkenobursztynowych lub estry kwasów alkilofenoksykarboksylowych lub amidy kwasów alkilofenoksykarboksylowych lub amidy kwasów alkoksykarboksylowych.
Modyfikator procesu spalania według wynalazku jako demulgator i/lub inhibitor pienienia stosuje się poli(oksyetylo)wane i/lub poli(oksypropylo)wane pochodne alkilofenoli o podstawniku alkilowym i strukturze ł a ń cuchowej prostej i/lub rozga łęzionej, zawieraj ą cej od 6 do 28 atomów wę gla, i/lub eteroalkohole, korzystnie alkoholi pierwszorzędowych o ilości atomów węgla w cząsteczce od 3 do 18 i iloś ci grup eterowych od 1 do 24, i/lub kopolimery poli(siloksanowo-eterowe) i/lub organomodyfikowane polisiloksany, rozpuszczalne w węglowodorach, a nierozpuszczalne w fazie wodnej, zaś jako inhibitor utleniania zawiera pochodne fenolu z podstawnikami butylowymi zawierającymi węgiel trzeciorzędowy, taki jak 2,6-ditertbutyl-4-metylofenol i/lub 2,6-ditertbutyl-4-etylofenol i/lub 2,6-ditertbutyl-4-butylofenol, 2,6-ditertbutyl-4-izobutylofenol, 2-tertbutyl-4,6-dimetylofenol, 2,4,6-tritertbutylofenol, 2,6-ditertbutyl-4-metoksyfenol, 2,5-ditertbutylohydrochinon, 2,5-ditertamylohydrochinon, 4,4'-metylenobis-2,6-ditertbutylofenol, 2,6-ditertbutylofenol, 2,4-ditertbutylofenol 2,2'-etylideno-4,6-ditertbutylofenol,
2,6-di-tertbutyl-4-nonylfenol, 2,6-ditertbutyl-4-oktylofenol i pochodne aminowe zawierające azot drugorzędowy i/lub trzeciorzędowy takie jak p,p'-dioktylodifenyloamina, N,N'-di-sec-butylo-p-fenylodiamina, N,N'-di-beta-naftylo-p-fenylodiamina, N-fenylo-alfa-naftyloamina.
Modyfikator procesu spalania według wynalazku, jako biocyd zawiera substancje biobójcze, rozpuszczalne w fazie organicznej, zawierające azot i/lub siarkę i/lub bor, będące korzystnie pochodnymi amin i/lub izotiazolonów i/lub benzotiazolonów i/lub triazyny i/lub morfoliny i/lub azolidyny i/lub imidiazolu i/lub tiazolu i/lub metyleno-bis-tiocyjaniany, a jako znacznik zawiera znacznik molekularny i/lub znacznik rozpuszczalny w paliwie, będący pochodną azofenoli i/lub pochodną kumaryny i/lub pochodną hydroksyantrachinonu.
Ponadto jako rozpuszczalnik węglowodorowy stosuje się w modyfikatorze procesu spalania frakcję naftową, korzystnie zawierającą związki aromatyczne, o temperaturze zapłonu nie niższej niż 40°C i końcowej temperaturze wrzenia do 350°C w warunkach normalnych.
Wynalazek jest bliżej wyjaśniony w poniższych przykładach wykonania oraz na rysunku, ilustrujących skład modyfikatora procesu spalania i ocenę testową wybranych własności użytkowych modyfikatora w badaniach laboratoryjnych i stanowiskowych. Nie można jednak tych przykładów traktować za ograniczenie wynalazku, ponieważ mają one charakter wyłącznie ilustrujący istotę rozwiązania.
P r z y k ł a d 1
Do mieszalnika zaopatrzonego w obieg cyrkulacyjny i układ grzewczy wprowadzono 100 g organorozpuszczalnej nadzasadowej soli żelaza trójwartościowego, o zawartości żelaza równej 19,5% masowych i powierzchni właściwej aktywnych związków żelaza wynoszącej 142 m2/g, oraz 100 g substancji polimerycznej będącej polietero-glikoloaminą o masie cząsteczkowej 750 Daltonów i 30 g monoestru kwasu alkenobursztynowego o liczbie kwasowej równej 185 mg KOH/g oraz 370 g frakcji naftowej o zakresie temperatur wrzenia od 180 do 225°C. Wprowadzone składniki mieszano w temperaturze 50°C do uzyskania jednorodnej kompozycji.
P r z y k ł a d 2
Do mieszalnika zaopatrzonego w obieg cyrkulacyjny i układ grzewczy wprowadzono 100 g organorozpuszczalnej nadzasadowej soli żelaza trójwartościowego, o zawartości żelaza równej 19,5% masowych i powierzchni właściwej aktywnych związków żelaza wynoszącej 142 m2/g oraz 300 g N,N'-di-sec-butylo-p-fenylodiaminy i 150 g roztworu benzotiazolonu w polieterze glikolu propylenowego o stężeniu 10% masowych oraz 350 g frakcji naftowej o zawartości węglowodorów aromatycznych wynoszącej 99% masowych. Wprowadzone składniki mieszano w temperaturze 40°C do uzyskania jednorodnej kompozycji.
P r z y k ł a d 3
Do mieszalnika zaopatrzonego w obieg cyrkulacyjny i układ grzewczy wprowadzono 100 g organorozpuszczalnej nadzasadowej soli żelaza trójwartościowego, o zawartości żelaza wynoszącej 19,5% masowych i powierzchni właściwej aktywnych związków żelaza równej 142 m2/g oraz 45 g kwasu alkoksykarboksylowego o 18 atomach węgla w łańcuchu alifatycznym i 15 g kopolimeru poli(siloksanowoeterowego) o lepkości kinematycznej w temperaturze 40°C równej 67,3 mm2/s oraz 430 g
PL 208 511 B1 naftowej frakcji aromatycznej o zakresie temperatur wrzenia od 180 do 225°C. Wprowadzone składniki mieszano w temperaturze 50°C do uzyskania jednorodnej kompozycji.
P r z y k ł a d 4
Do mieszalnika zaopatrzonego w obieg cyrkulacyjny i układ grzewczy wprowadzono 200 g roztworu zawierającego 35 g pochodnej polimerycznej imidu kwasu alkenobursztynowego o zawartości azotu równej 1,45% masowych i 165 g naftowej frakcji aromatycznej oraz 800 g mieszaniny składającej się z 300 g mieszaniny kwasów tłuszczowych zawierającej 76% masowych nienasyconych kwasów tłuszczowych i 500 g diestru kwasu azotowego poli(oksyetylo)wanego alkilofenolu. Wprowadzone składniki mieszano w temperaturze 50°C do uzyskania jednorodnej kompozycji.
P r z y k ł a d 5
Produkt z przykładu 1 wprowadzono w ilości 200 mg/kg do paliwa 1, będącego lekkim olejem opałowym o właściwościach przedstawionych w tabeli 1.
T a b e l a 1
Charakterystyka lekkiego oleju opałowego - Paliwo 1
Właściwość Jednostka Wynik badania
Gęstość w temperaturze 15°C kg/m3 826,7
Wartość opałowa MJ/kg 42,9
Temperatura zapłonu 66
Skład frakcyjny do 250°C destyluje % objętościowych 61,0
do 350°C destyluje % objętościowych 95,3
Zawartość siarki % masowych 0,072
P r z y k ł a d 6
Produkt z przykładu 2 wprowadzono w ilości 300 mg kg do paliwa 2, będącego estrami metylowymi kwasów tłuszczowych FAME o właściwościach przedstawionych w tabeli 2.
T a b e l a 2
Charakterystyka estrów metylowych kwasów tłuszczowych FAME - Paliwo 2
Właściwość Jednostka Wynik badania
Gęstość w temperaturze 15°C kg/m3 886,5
Liczba jodowa g jodu/100 g 112
Temperatura zapłonu °C 132
Zawartość estrów metylowych kwasów tłuszczowych % (m/m) 98,1
Zawartość siarki mg/ kg poniżej 5
P r z y k ł a d 7
Produkt z przykładu 3 wprowadzono w ilości 200 mg kg do paliwa 2, będącego estrami metylowymi kwasów tłuszczowych FAME o właściwościach przedstawionych w tabeli 2.
P r z y k ł a d 8
Produkt z przykładu 4 wprowadzono w ilości 1000 mg/kg do paliwa 1, będącego lekkim olejem opałowym o właściwościach przedstawionych w tabeli 1.
P r z y k ł a d 9
Paliwo uszlachetnione jak w przykładzie 5 spalono w kotle olejowym o mocy 80 kW, typu Paromat-Triplex, firmy Viessmann i zbadano emisję zanieczyszczeń gazowo-pyłowych. Oznaczenie stężeń poszczególnych gazów (CO, CO2. NOx) w spalinach wykonano przy pomocy mikroprocesorowego analizatora typu MADUR GA-40. Oznaczenie stężenia węglowodorów w spalinach wykonano metodą chromatografii gazowej według normy PN-89/Z-040017/02-03. Oznaczenie stężenia pyłów (cząstek stałych) w spalinach przeprowadzono zgodnie z normą PN-82 Z-04030. Wyniki badań przedstawiono w tabeli 3.
PL 208 511 B1
T a b e l a 3
Wyniki badania emisji składników spalin
Emisja (g/h)
Składnik emisji Paliwo 1 Paliwo 1 uszlachetnione jak w przykładzie 5
CO 0,44 0,23
NOx 20,3 20,6
Węglowodory 1,30 0,83
Cząstki stałe 0,21 0,16
P r z y k ł a d 10
Paliwo uszlachetnione jak w przykładzie 6 podano badaniu odporności na utlenianie według normy ASTM D 525. Test ten polega na badaniu zależności zmian ciśnienia tlenu w bombie utleniającej od czasu badania. Im bardziej skuteczny jest wprowadzony do paliwa dodatek przeciwutleniający, tym ciśnienie w bombie utleniającej spada wolniej.
Wyniki przeprowadzonego badania w bombie utleniającej przedstawiono na załączonym rysunku.
P r z y k ł a d 11
Paliwo uszlachetnione jak w przykładzie 6 podano badaniom skuteczności działania dodatku biobójczego zastosowanego do paliwa w teście prewencyjnym metodą według normy ASTME 1259, oznaczając zawartość mikroorganizmów w fazie paliwowej metodą IP 385. Badanie, które odzwierciedla kilkukrotne przetankowanie paliwa w łańcuchu dystrybucji, polega na kontaktowaniu paliwa ze skażoną fazą wodną (zwaną szczepionką) pobraną z rafineryjnych paliwowych zbiorników magazynowych, a następnie ocenie rozwoju życia mikroorganizmów w fazie wodnej i paliwowej w założonych okresach czasu, przykładowo po 2 i 8 tygodniach przechowywania próbki. W tabeli 4 zamieszczono wyniki badań przeprowadzonego testu mikrobiologicznego.
T a b e l a 4
Wyniki badań mikrobiologicznych
Materiał badawczy Zawartość mikroorganizmów w fazie paliwowej (komórki/litr) i wodnej (komórki ml)
Bakterie Drożdże Grzyby pleśniowe
Czas trwania testu: 2 tygodnie
Paliwo 2 paliwo 6100 4000 1800
woda 1,7 · 107 4,8 · 105 4,5 · 103
Paliwo 2 uszlachetnione jak w przykładzie 6 paliwo poniżej 40 poniżej 40 poniżej 40
woda 1,5 · 103 1.2 · 103 poniżej 40
Czas trwania testu: 8 tygodnie
Paliwo 2 paliwo 9200 8000 4500
woda 9,2·107 6,6·106 5,2·105
Paliwo 2 uszlachetnione jak w przykładzie 6 paliwo poniżej 40 poniżej 40 poniżej 40
woda 8400 6300 4600
P r z y k ł a d 12
Paliwo uszlachetnione jak w przykładzie 7 poddano badaniu skłonności do pienienia według normy NF M 07-075-97. Kryterium oceny skuteczności działania dodatku o działaniu przeciwpiennym w oleju napędowym według Światowej Karty Paliw, jest objętość piany po badaniu nie większa niż 3
100 cm3 oraz czas zaniku piany nie dłuższy niż 15 s. Wyniki przeprowadzonego badania przedstawiono w tabeli 5.
PL 208 511 B1
T a b e l a 5
Wyniki badania skłonności do pienienia według normy NF M 07-075-97.
Badane paliwa Skłonność do pienienia
Objętość piany, cm3 Czas zaniku piany, s
Paliwo 2 92 37,6
Paliwo 2 uszlachetnione jak w przykładzie 7 85 7,8
P r z y k ł a d 13
Paliwo uszlachetnione jak w przykładach 7 i 8 poddano badaniu właściwości przeciwkorozyjnych. Badania wykonano zgodnie z normą ASFM D 665A (badanie korozji na trzpieniach stalowych w wodzie destylowanej w temp. 60°C). Wyniki podano w skali NACE TM-02-72. Wed ług Światowej Karty Paliw, kryterium kwalifikujące olej napędowy do użytkowania - to uzyskanie wyniku badania korozji nie gorszej niż po 24 h. Wyniki badań przedstawiono w tabeli 6.
T a b e l a 6
Wyniki badania właściwości przeciwkorozyjnych według normy ASTM D 665A
Badane paliwa Wynik badania, stopień korozji
Paliwo 1 D (silna korozja) po 1 h
Paliwo 2 E (silna korozja) po 4 h
Paliwo 1 uszlachetnione jak w przykładzie 8 A (brak korozji) po 24 h
Paliwo 2 uszlachetnione jak w przykładzie 7 B++ (siady korozji) po 24 h
P r z y k ł a d 14
Paliwo uszlachetnione jak w przykładzie 8 poddano badaniu skłonności do zanieczyszczenia rozpylaczy paliwa według metodyki CEC F-05-93 w silniku Peugeot XUD 9. Po zakończeniu badania przez rozpylacze paliwa przepuszcza się strumień powietrza i na tej podstawie mierzy się spadek ich drożności. Według Światowej Karty Paliw, kryterium kwalifikujące olej napędowy do użytkowania - to uzyskanie wyniku badania wskaźnika zmniejszenia drożności rozpylaczy przy wzniosie iglicy 0,10 mm, nie wyższego niż 85 %. Wyniki przeprowadzonych badań przedstawiono w tabeli 7.
T a b e l a 7
Wyniki badania skłonności do zanieczyszczenia rozpylaczy palma według metodyki CEC F-05-93
Badane paliwa Badanie skłonności do zanieczyszczenia rozpylaczy: Wskaźnik zmniejszenia drożności rozpylaczy przy wzniosie iglicy 0,10 mm, %
Paliwo 1 81,0
Paliwo 1 uszlachetnione jak w przykładzie 8 66,0
P r z y k ł a d 15
Paliwo uszlachetnione jak w przykładzie 8 poddano badaniu właściwości smarnych (HFRR) według normy PN-EN ISO 12156. Zgodnie z wymaganiami producentów kotłów zasilanych lekkim olejem opałowym handlowe paliwo tego rodzaju powinno posiadać smarność w temperaturze 60°C (badaną metodą HFRR) wynoszącą nie wyżej niż 460 μm.
Uzyskane wyniki badań zamieszczono w tabeli 8.
T a b e l a 8
Wyniki badania właściwości smarnych według normy PN-EN ISO 12156.
Badane paliwa Smarność, Skorygowana średnica śladu zużycia (WS 1,4) w temperaturze 60°C, μιτι
Paliwo 1 566
Paliwo 1 uszlachetnione jak w przykładzie 8 370
PL 208 511 B1

Claims (9)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Modyfikator procesu spalania, zwłaszcza do oleju opałowego będącego paliwem węglowodorowym i/lub biopaliwem, zawierający co najmniej katalizator procesu spalania i rozpuszczalnik węglowodorowy, znamienny tym, że zawiera od 0,5% m/m do 60,0% m/m popiołowego katalizatora procesu spalania paliw węglowodorowych i/lub biopaliw w postaci nadzasadowych soli żelaza trójwartościowego lub od 0,5% m/m do 70,0% m/m bezpopiołowego katalizatora procesu spalania paliw węglowodorowych i/lub biopaliw, w skład którego wchodzą alkoksylowane, korzystnie poli(oksyetylo)wane i/lub poli(oksyprolylo)wane alkohole i/lub alkilofenole o podstawniku alkilowym i strukturze łańcuchowej rozgałęzionej i/lub prostej i średniej masie cząsteczkowej od 500 do 3000 Daltonów i/lub estry alkoksylowanych, korzystnie poli(oksyetylo)wanych i/lub poli(oksypropylo)wanych alkoholi i /lub alkilofenoli i kwasów karboksylowych o ilości atomów węgla w cząsteczce od 8 do 24, korzystnie od 8 do 21 i/lub estry kwasu azotawego i/lub azotowego alkoholi alifatycznych pierwszorzędowych i/lub drugorzędowych o łańcuchach prostych i/lub rozgałęzionych zawierających od 3 do 15 atomów węgla w czą steczce i/lub poli(oksyetylo)wanych i/lub poli(oksyprolylo)wanych alkoholi i/lub alkilofenoli o podstawniku alkilowym i strukturze łańcuchowej rozgałęzionej i/lub prostej i/lub diestry kwasu azotawego i/lub azotowego glikolu etylenowego i/lub glikolu dietylenowego i/lub glikolu trietylenowego i/lub glikolu polietylenowego i/lub glikolu propylenowego i/lub glikolu dipropylenowego i/lub glikolu tripropylenowego i/lub glikolu polipropylenowego i rozpuszczalnik węglowodorowy oraz korzystnie dodatek detergentowy w ilości od 1,0% m/m do 40,0% m/m, dodatek smarnościowy lub modyfikator tarcia w ilości od 1,0% m/m do 60,0% m/m, inhibitor korozji w ilości od 0,1% m/m do 8,0% m/m, demulgator i/lub inhibitor pienienia w ilości od 0,1% m/m do 5,0% m/m, inhibitor utleniania w ilości od 0,1% m/m do 10,0% m/m, biocyd w ilości od 0,1% m/m do 20,0% m/m, znacznik w ilości od 0,1% m/m do 6,0% m/m.
  2. 2. Modyfikator procesu spalania, zwłaszcza do oleju opałowego, według zastrz. 1, znamienny tym, że jako dodatek detergentowy zawiera substancję polimeryczną o średniej masie cząsteczkowej od 500 do 5000 Daltonów o właściwościach detergentowo-dyspergujących z wolnymi dwoma lub sześcioma grupami aminowymi pierwszorzędowymi i/lub drugorzędowymi i/lub trzeciorzędowymi i/lub grupami aminowymi, w których jeden lub oba atomy wodoru są podstawione grupą hydroksylową i/lub alkoksylową korzystnie metoksylową i/lub etoksylową i/lub propoksylową i/lub butoksylową i/lub grupą polieterową glikolu etylenowego i/lub polieterową glikolu etylenowego i/lub grupą polieterową glikolu butylowego i/lub grupą acylową i/lub fenoksylową i/lub alkilofenolową i/lub alkilową, korzystnie o łańcuchu rozgałęzionym i/lub grupą alkilenową, zawierającą korzystnie grupy amidowe i/lub imidowe.
  3. 3. Modyfikator procesu spalania, zwłaszcza do oleju opałowego, według zastrz. 1, znamienny tym, że jako dodatek smarnościowy lub modyfikator tarcia zawiera nasycone kwasy monokarboksylowe o ilości atomów węgla w łańcuchu alkilowym od 6 do 12, korzystnie o łańcuchu rozgałęzionym, i/lub ich estry i/lub amidy i/lub nasycone i/lub nienasycone kwasy tłuszczowe o ilości atomów węgla w ł a ń cuchu alifatycznym od 10 do 24 i/lub produkty ich estryfikacji i/lub amidyzacji i/lub semi-estry alkenobezwodników i/lub kwasów dikarboksylowych o średniej masie cząsteczkowej od 200 do 600 Daltonów i/lub produkty dimeryzacji i/lub estryfikacji nienasyconych kwasów tłuszczowych.
  4. 4. Modyfikator procesu spalania, zwłaszcza do oleju opałowego, według zastrz. 1, znamienny tym, że jako inhibitory korozji zawiera kwasy alkilofenoksykarboksylowe lub kwasy alkoksykarboksylowe lub monoestry kwasów i/lub bezwodników kwasów alkenobursztynowych lub monoamidy kwasów i/lub bezwodników kwasów alkenobursztynowych lub estry kwasów alkilofenoksykarboksylowych lub amidy kwasów alkilofenoksykarboksylowych lub amidy kwasów alkoksykarboksylowych.
  5. 5. Modyfikator procesu spalania, zwłaszcza do oleju opałowego, według zastrz. 1, znamienny tym, jako demulgator i/lub inhibitor pienienia stosuje się poli(oksyetylo)wane i/lub poli(oksypropylo)wane pochodne alkilofenoli o podstawniku alkilowym i strukturze łańcuchowej prostej i/lub rozgałęzionej, zawierającej od 6 do 28 atomów węgla i/lub eteroalkohole, korzystnie alkoholi pierwszorzędowych o ilości atomów węgla w cząsteczce od 3 do 18 i ilości grup eterowych od 1 do 24 i/lub kopolimery poli(siloksanowo-eterowe) i/lub organomodyfikowane polisiloksany, rozpuszczalne w węglowodorach, a nierozpuszczalne w fazie wodnej.
  6. 6. Modyfikator procesu spalania, zwłaszcza do oleju opałowego, według zastrz. 1, znamienny tym, że jako inhibitor utlenienia zawiera pochodne fenolu z podstawnikami butylowymi zawierającymi węgiel trzeciorzędowy, takie jak 2,6-ditertbutyl-4-metylofenol, 2,6-ditertbutyl-4-etylofenol, 2,6-ditertbutyl-4-butylofenol, 2,6-ditertbutyl-4-izobutylofenol, 2-tertbutyl-4,6-dimetylofenol, 2,4,6-tritertbutylofenol,
    2,6-ditertbutyl-4-metoksyfenol, 2,5-ditertbutylohydrochinon, 2,5-ditertamylohydrochinon, 4,4'-metyleno10
    PL 208 511 B1
    -bis-2,6-ditertbutylofenol, 2,6-ditertbutylofenol, 2,4-ditertbutylofenol, 2,2'-etylideno-4,6-ditertbutylofenol,
    2,6-ditertbutyl-4-nonylofenol, 2,6-ditertbutyl-4-oktylofenol i pochodne aminowe zawierające azot drugorzędowy i/lub trzeciorzędowy takie jak p,p'-dioktylodifenyloamina, N,N'-di-sec-butylo-p-fenylodiamina, N,N'-di-beta-naftylo-p-fenylodiamina, N-fenylo-alfa-naftyloamina.
  7. 7. Modyfikator procesu spalania, zwłaszcza do oleju opałowego, według zastrz. 1, znamienny tym, że jako biocyd zawiera substancje biobójcze, rozpuszczalne w fazie organicznej, zawierające azot i/lub siarkę i/lub bor, będące korzystnie pochodnymi amin i/lub izotiazolonów i/lub benzotiazolonów i/lub triazyny i/lub morfoliny i/lub azolidyny i/lub imidazolu i/lub tiazolu i/lub metyleno-bistiocyjaniany.
  8. 8. Modyfikator procesu spalania, zwłaszcza do oleju opałowego, według zastrz. 1, znamienny tym, że jako znacznik stosuje się znacznik molekularny i/lub znacznik rozpuszczalny w paliwie, będący pochodną azofenoli i/lub pochodną kumaryny i/lub pochodną hydroksyantrachinonu.
  9. 9. Modyfikator procesu spalania, zwłaszcza do oleju opałowego, według zastrz. 1, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik węglowodorowy stosuje się frakcję naftową, korzystnie zawierająca aromaty, o temperaturze zapłonu nie niższej niż 40°C i końcowej temperaturze wrzenia do 350°C w warunkach normalnych.
PL381621A 2007-01-29 2007-01-29 Modyfikator procesu spalania zwłaszcza do oleju opałowego PL208511B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL381621A PL208511B1 (pl) 2007-01-29 2007-01-29 Modyfikator procesu spalania zwłaszcza do oleju opałowego

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL381621A PL208511B1 (pl) 2007-01-29 2007-01-29 Modyfikator procesu spalania zwłaszcza do oleju opałowego

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL381621A1 PL381621A1 (pl) 2008-08-04
PL208511B1 true PL208511B1 (pl) 2011-05-31

Family

ID=43035877

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL381621A PL208511B1 (pl) 2007-01-29 2007-01-29 Modyfikator procesu spalania zwłaszcza do oleju opałowego

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL208511B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL381621A1 (pl) 2008-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2655886T3 (es) Composiciones de combustible
JPH04234489A (ja) 炭化水素性燃料およびその添加剤
EA031490B1 (ru) Добавки для повышения устойчивости к износу и отложению лакообразного нагара моторных топлив типа газойля или биогазойля
WO2007094171A1 (ja) 燃料油組成物
KR20010042033A (ko) 연료유용 첨가제 및 연료유 조성물
PL208511B1 (pl) Modyfikator procesu spalania zwłaszcza do oleju opałowego
BR102015003069A2 (pt) Combustível para motores de ignição automática e uso do combustível para motores de ignição automática.
JP5334754B2 (ja) 外燃用燃料組成物及びその製造方法
PL206564B1 (pl) Wielofunkcyjny pakiet dodatków, zwłaszcza do oleju opałowego
PL216821B1 (pl) Wielofunkcyjny dodatek o wysokiej stabilności termicznej do lekkich olejów opałowych
PL222563B1 (pl) Termicznie stabilny modyfikator procesu spalania do lekkich olejów opałowych
PL204991B1 (pl) Ekologiczny lekki olej opałowy
PL237303B1 (pl) Wielofunkcyjny pakiet dodatków o wysokiej skuteczności działania do lekkich olejów opałowych
JP4585081B2 (ja) 軽油組成物
JP4585082B2 (ja) 軽油組成物
PL237302B1 (pl) Uniwersalny pakiet dodatków do lekkich olejów opałowych
PL237255B1 (pl) Wielofunkcyjny pakiet dodatków do lekkich olejów opałowych
PL237275B1 (pl) Modyfikator spalania paliw płynnych takich jak oleje popirolityczne, oleje z termolizy opon i oleje pozostałościowe pochodzenia rafineryjnego
JP6797069B2 (ja) Ａ重油組成物
JP4074199B2 (ja) 軽油組成物
KR101125638B1 (ko) 중유 에멀젼용 분산 유화제 및 이를 포함하는 중유 에멀젼 연료유
RU2577857C1 (ru) Многофункциональная универсальная добавка к топливу
PL186707B1 (pl) Lekki olej opałowy
PL196146B1 (pl) Olej napędowy zawierający biokomponenty
PL187379B1 (pl) Pakiet dodatków do lekkich olejów opałowych nowej generacji