PL210820B1 - Paliwo ciekłe do silników z zapłonem samoczynnym - Google Patents

Paliwo ciekłe do silników z zapłonem samoczynnym

Info

Publication number
PL210820B1
PL210820B1 PL385615A PL38561508A PL210820B1 PL 210820 B1 PL210820 B1 PL 210820B1 PL 385615 A PL385615 A PL 385615A PL 38561508 A PL38561508 A PL 38561508A PL 210820 B1 PL210820 B1 PL 210820B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
fuel
mass
parts
weight
carbon atoms
Prior art date
Application number
PL385615A
Other languages
English (en)
Other versions
PL385615A1 (pl
Inventor
Franciszek Steinmec
Aleksander Kaczmarczyk
Marta Baranik
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 PL385615A priority Critical patent/PL210820B1/pl
Publication of PL385615A1 publication Critical patent/PL385615A1/pl
Publication of PL210820B1 publication Critical patent/PL210820B1/pl

Links

Landscapes

  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)

Description

RZECZPOSPOLITA
POLSKA
Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (54) (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 210820 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 385615 (51) Int.Cl.
C10L 1/18 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 08.07.2008
Paliwo ciekłe do silników z zapłonem samoczynnym (73) Uprawniony z patentu:
INSTYTUT NAFTY I GAZU, Kraków, PL (43) Zgłoszenie ogłoszono:
18.01.2010 BUP 02/10 (45) O udzieleniu patentu ogłoszono:
30.03.2012 WUP 03/12 (72) Twórca(y) wynalazku:
FRANCISZEK STEINMEC, Kraków, PL ALEKSANDER KACZMARCZYK, Kraków, PL MARTA BARANIK, Kraków, PL (74) Pełnomocnik:
rzecz. pat. Andrzej Stachowski
PL 210 820 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest paliwo ciekłe do silników z zapłonem samoczynnym, stanowiące kompozycję oleju napędowego z etanolem, charakteryzujące się klarownością oraz stabilnością w warunkach magazynowania i eksploatacji.
Znana metoda wytwarzania paliwa do silników z zapłonem samoczynnym polega na poddaniu ropy naftowej procesowi destylacji dla wydzielenia frakcji o zakresie temperatur wrzenia rzędu 180-360°C. Wytworzony destylat węglowodorowy poddawany jest procesowi hydrorafinacji, głównie hydroodsiarczeniu i hydroodaromatyzowaniu, a do zastosowań zimowych także hydroodparafinowaniu. Prowadzi to do wytworzenia oleju napędowego do silników z zapłonem samoczynnym.
Znane są również metody wytwarzania paliwa do silników z zapłonem samoczynnym polegające na poddaniu frakcji próżniowych z rozdestylowania ropy naftowej procesowi hydrokrakingu i następnemu wydzieleniu frakcji oleju napędowego.
Ograniczone zasoby ropy naftowej powodują coraz większy wzrost znaczenia paliw bioodnawialnych. Jako bioodnawialne paliwo do zasilania silników z zapłonem samoczynnym głównie stosowane są estry metylowe kwasów tłuszczowych, wytwarzane w reakcji transestryfikacji tłuszczów roślinnych metanolem. Są one stosowane jako paliwo bezpośrednio lub w kompozycji z olejem napędowym.
Znane jest również zastosowanie etanolu jako bioodnawialnego paliwa do silników z zapłonem samoczynnym, głównie w kompozycji z olejem napędowym, zawierającej do 20% etanolu. Etanol paliwowy wytwarzany jest zwłaszcza z ziaren zbóż oraz łodyg trzciny cukrowej, stanowiąc konkurencję do zastosowań żywnościowych tych produktów. Perspektywa opanowania przemysłowej produkcji etanolu paliwowego z celulozy słomy zbóż i roślin oleistych oraz odpadów drewna umożliwia poszerzenie bazy surowcowej do jego wytwarzania oraz oparcia jej na surowcach nieżywnościowych. Stwarza to wzrost atrakcyjności zastosowania etanolu do produkcji paliw.
Rozpuszczalność etanolu w oleju napędowym silnie zależy od zawartości wody w etanolu. Etanol zawodniony, uzyskiwany w toku destylacji jest nierozpuszczalny w oleju napędowym. Kompozycje oleju napędowego z bezwodnym etanolem są w ograniczonym stopniu mieszalne w temperaturze otoczenia, jednak niewielka obecność w nich wody zmniejsza rozpuszczalność, powodując rozdział na dwie niemieszające się fazy. Również obniżenie temperatury w warunkach zimowych ogranicza rozpuszczalność prowadząc do zmętnienia paliwa, a następnie rozdziału faz.
Wprowadzenie solubilizatorów - środków powierzchniowo czynnych do kompozycji oleju napędowego z etanolem zwiększa tolerancję wodną, umożliwiając uzyskiwanie jednorodnego paliwa, stabilnego w szerokim zakresie temperatur eksploatacji, nie wykazującego skłonności do rozdziału na dwie fazy.
Znane z opisu patentowego USA 4.451.265 paliwo do silników z zapłonem samoczynnym zawiera 66,7 części oleju napędowego, 16,7 części etanolu 95% oraz 16,6 części soli kwasów tłuszczowych oleju sojowego z N,N dimetyloetanoloaminą. Paliwo tworzy stabilną, homogenną, wizualnie klarowną mikroemulsję, charakteryzującą się temperaturą mętnienia -18°C.
Według opisu patentowego USA 6.017.369 paliwo do silników z zapłonem samoczynnym zawiera 79 do 83 części oleju napędowego, 15 części etanolu bezwodnego, 1,5 do 5,5 części środków powierzchniowo czynnych o działaniu solubilizującym stanowiących kompozycję etoksylowanych alkoholi C9 do C11, etanoloamidów kwasów tłuszczowych i etoksylowanych kwasów tłuszczowych oraz 5 części masowych γ - walerolaktonu, 0,15 do 0,25 części estru metylowego kwasów tłuszczowych oleju sojowego, 0,25 do 0,35 części azotanu 2-etyloheksylowego lub nadtlenku tert butylowego. Paliwo tworzy homogeniczny roztwór stabilny w przedziale temperatur +65°C do -19°C.
Stwierdzono, że wytworzyć można stabilne, w szerokim zakresie temperatur magazynowania i eksploatacji, paliwo do silników z zap łonem samoczynnym zawierające olej napędowy, etanol paliwowy, solubilizator stanowiący kompozycję etoksylowanych nasyconych i nienasyconych alkoholi alifatycznych, alkoholi alifatycznych, i pochodnej alkenobursztynowej oraz znane dodatki uszlachetniające.
Według wynalazku, paliwo do silników z zapłonem samoczynnym zawiera 75 do 96,5 części masowych oleju napędowego z przeróbki ropy naftowej, 3 do 20 części masowych etanolu paliwowego, 0,5 do 8,0 części masowych solubilizatorów stanowiących kompozycję 30 do 75% masowych nasyconych alkoholi alifatycznych zawierających 12 do 15 atomów węgla w cząsteczce etoksylowanych 1 do 5 cząsteczkami tlenku etylenu, 10 do 35% masowych nienasyconych alkoholi alifatycznych zawierających 16 do 22 atomów węgla w cząsteczce etoksylowanych 1 do 5 cząsteczkami tlenku etylePL 210 820 B1 nu, przy zachowaniu stosunku masowego etoksylowanych alkoholi nasyconych do nienasyconych 1:0,1 do 1:1, korzystnie 1:0,15 do 1:0,4, 5 do 30% masowych nasyconych alkoholi alifatycznych, zawierających 6 do 15 atomów węgla w cząsteczce, przy zachowaniu stosunku masowego etoksylowanych alkoholi do alkoholi 1:0,05 do 1:0,4, korzystnie 1:0,1 do 1:0,3 oraz 0,1 do 5,0% masowych pochodnej alkenobursztynowej, zawierającej 8 do 20 atomów węgla w grupie alkenowej, korzystnie hydroksyeteroestru i/lub eteroestru alkenobursztynowego, 0,05 do 0,35 części masowych dodatku cetanowego, korzystnie azotanu 2-etyloheksylu, do 0,8 części masowych znanych dodatków uszlachetniających.
Do wytwarzania paliwa do silników z zapłonem samoczynnym stosowany jest olej napędowy stanowiący frakcje o zakresie temperatur wrzenia 5 do 95% objętościowych 180 do 360°C z procesu destylacji ropy naftowej poddany procesowi hydroodsiarczenia, korzystnie hydrodearomatyzacji oraz do zastosowania w warunkach zimowych hydroodparafinowania oraz frakcje z procesu hydrokrakingu.
Jako etanol paliwowy stosowany jest etanol wytwarzany w procesie fermentacji produktów roślinnych poddany odwodnieniu do zawartości wody poniżej 5000 mg/kg, korzystnie poniżej 2000 mg/kg.
Solubilizator stanowi kompozycję niskozetoksylowanych nasyconych i nienasyconych alkoholi alifatycznych o szerokim przedziale mas cząsteczkowych określonych zawartością atomów węgla w czą steczce, alkoholi alifatycznych oraz pochodnej alkenobursztynowej. Korzystny stosunek masowy etoksylowanych 1 do 5 cząsteczkami tlenku etylenu nasyconych alkoholi alifatycznych C12 do C15 do nienasyconych alkoholi alifatycznych C16 do C22 wynosi 1:0,1 do 1:1, korzystnie 1:0,15 do 1:0,4. Wzajemny stosunek masowy etoksylowanych alkoholi do nasyconych alkoholi alifatycznych C6 do C15 wynosi 1:0,05 do 1:0,4, korzystnie 1:0,1 do 1:0,3. Korzystna zawartość pochodnej alkenobursztynowej, zawierającej 8 do 20 atomów węgla w grupie alkenowej, korzystnie hydroksyeteroestu i/lub eteroestru alkenobursztynowego, w kompozycji solubilizującej wynosi 0,1 do 5,0% masowych. Jako dodatki uszlachetniające stosowane są znane dodatki: biocydy, demulgatory, depresatory i inne. Wytworzone paliwo ciekłe do silników z zapłonem samoczynnym, zawierające do 20% masowych etanolu, tworzy homogeniczny roztwór, nie wykazujący mętnienia w przedziale temperatur niskich rzędu -5 do -25°C, umożliwiający stosowanie paliwa w warunkach zimowych w strefie klimatu umiarkowanego. Paliwo według wynalazku zawierające olej napędowy, alkohol etylowy i solubilizator wykazuje temperaturę mętnienia do 10°C niższą w stosunku do temperatury mętnienia oleju napędowego stosowanego do wytworzenia paliwa. Umożliwia to rezygnację z procesu hydroodparafinowania oleju napędowego przy wytwarzaniu paliwa zimowego. Paliwo charakteryzuje się dużą tolerancją wodną. Wzrost zawartości wody w paliwie do poziomu 0,1% masowych powoduje wzrost temperatury mętnienia o 1,5°C, przy poziomie 0,15% masowych o 3°C. Zaletą paliwa według wynalazku są dobre własności smarne, nie wymagające polepszenia dodatkami smarnymi. Przedmiot wynalazku zastał szczegółowo przedstawiony w przytoczonych poniżej przykładach.
P r z y k ł a d 1
Do mieszalnika wprowadzono 153 kg etanolu paliwowego o zawartości wody 1230 mg/kg oraz 41 kg solubilizatora zawierającego 67,5% masowych nasyconych alkoholi alifatycznych zawierających 12 do 15 atomów węgla w cząsteczce, etoksylowanych 3 cząsteczkami tlenku etylenu, 18,4% masowych nienasyconych alkoholi alifatycznych zawierających 16 do 20 atomów węgla w cząsteczce, etoksylowanych 3 cząsteczkami tlenku etylenu, 18,3% masowych izotridekanolu i 1,9% masowych hydroksyeteroestru wytworzonego w reakcji bezwodnika alkenobursztynowego, zawierającego 15 atomów węgla w grupie alkenowej, z glikolem trietylenowym. Mieszanie kontynuowano do całkowitego ujednorodnienia a następnie wprowadzono 803 kg oleju napędowego stanowiącego destylat ropy naftowej poddany głębokiemu hydroodsiarczeniu, o temperaturze wrzenia frakcji 5 do 95% objętościowych 197°C do 354°C i temperaturze płynięcia -4°C oraz 2 kg azotanu 2 etyloheksylowego i 1 kg biocydu.
Po całkowitym ujednorodnieniu uzyskano paliwo do silników z zapłonem samoczynnym o liczbie cetanowej 51 i temperaturze mętnienia -13°C.
P r z y k ł a d 2
Do mieszalnika wprowadzono 805 kg oleju napędowego wytworzonego poprzez poddanie destylatu próżniowego ropy naftowej procesowi hydrokrakingu i oddestylowaniu frakcji o zakresie temperatur wrzenia 5 do 95% objętościowych 191°C do 358°C i temperaturze płynięcia -15°C oraz 35 kg solubilizatora zawierającego 67,5% masowych alkoholu laurylowego etoksylowanego 2 cząsteczkami tlenku etylenu na cząsteczkę alkoholu, 15,1% masowych nienasyconych alkoholi alifatycznych zawierających 16 do 20 atomów węgla w cząsteczce, etoksylowanych 3 cząsteczkami tlenku etylenu,
PL 210 820 B1
14,9% masowych 2-etyloheksanolu oraz 2,5% masowych eteroestru wytworzonego w reakcji bezwodnika alkenobursztynowego, zawierającego 12 atomów węgla w grupie alkenowej, z nonylofenolem etoksylowanym 5 cząsteczkami tlenku etylenu. Mieszanie kontynuowano do całkowitego ujednorodnienia a następnie wprowadzono 96 kg etanolu paliwowego o zawartości wody 1090 mg/kg i 2 kg azotanu 2 etyloheksylowego.
Po całkowitym ujednorodnieniu uzyskano paliwo do silników z zapłonem samoczynnym o liczbie cetanowej 52 i temperaturze mętnienia -24°C.
P r z y k ł a d 3
Do mieszalnika wprowadzono 500 kg oleju napędowego jak w przykładzie 1 i 254 kg oleju napędowego jak w przykładzie 2 oraz 51 kg solubilizatora zawierającego 72,8% masowych nasyconych alkoholi alifatycznych zawierających 12 do 15 atomów węgla w cząsteczce etoksylowanych 3 cząsteczkami tlenku etylenu, 12,3% masowych alkoholu erukowego etoksylowanego 4 cząsteczkami tlenku etylenu na cząsteczkę alkoholu, 12,5% masowych n-oktanolu i 3,4% pochodnej alkenobursztynowej jak w przykładzie 2. Mieszanie kontynuowano do całkowitego ujednorodnienia a następnie wprowadzono 189 kg etanolu paliwowego o zawartości wody 1410 mg/kg, 3 kg azotanu 2 etyloheksylowego 2 kg depresatora i 1 kg biocydu.
Po całkowitym ujednorodnieniu uzyskano paliwo do silników z zapłonem samoczynnym o liczbie cetanowej 45 i temperaturze mętnienia -17°C.

Claims (3)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Paliwo ciekłe do silników z zapłonem samoczynnym zawierające olej napędowy, etanol oraz dodatki uszlachetniające, znamienne tym, że zawiera 75 do 96,5 części masowych oleju napędowego z przeróbki ropy naftowej, 3 do 20 części masowych etanolu paliwowego, 0,5 do 8,0 części masowych solubilizatorów stanowiących kompozycję 30 do 75% masowych nasyconych alkoholi alifatycznych zawierających 12 do 15 atomów węgla w cząsteczce etoksylowanych 1 do 5 cząsteczkami tlenku etylenu, 10 do 35% masowych nienasyconych alkoholi alifatycznych zawierających 16 do 22 atomów węgla w cząsteczce etoksylowanych 1 do 5 cząsteczkami tlenku etylenu, przy zachowaniu stosunku masowego etoksylowanych alkoholi nasyconych do nienasyconych 1:0,1 do 1:1, korzystnie 1:0,15 do 1:0,4, 5 do 30% masowych nasyconych alkoholi alifatycznych, zawierających 6 do 15 atomów węgla w cząsteczce, przy zachowaniu stosunku masowego etoksylowanych alkoholi do alkoholi 1:0,05 do 1:0,4 , korzystnie 1:0,1 do 1:0,3 oraz 0,1 do 5,0% masowych pochodnej alkenobursztynowej, zawierającej 8 do 20 atomów węgla w grupie alkenowej, korzystnie hydroksyeteroestru i/lub eteroestru alkenobursztynowego, 0,05 do 0,35 części masowych dodatku cetanowego, korzystnie azotanu 2-etyloheksylu, do 0,8 części masowych znanych dodatków uszlachetniających.
  2. 2. Paliwo ciekłe do silników z zapłonem samoczynnym według zastrz. 1, znamienne tym, że olej napędowy stanowi frakcję o zakresie temperatur wrzenia 5 do 95% objętościowych 180 do 360°C, z procesu destylacji ropy naftowej poddaną procesowi hydroodsiarczenia i korzystnie hydrodearomatyzacji i hydroodparafinowania i/lub frakcję z hydrokrakingu.
  3. 3. Paliwo ciekłe do silników z zapłonem samoczynnym według zastrz. 1, znamienne tym, że zawiera etanol paliwowy odwodniony, zawierający poniżej 5000 mg/kg, korzystnie poniżej 2000 mg/kg wody.
PL385615A 2008-07-08 2008-07-08 Paliwo ciekłe do silników z zapłonem samoczynnym PL210820B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL385615A PL210820B1 (pl) 2008-07-08 2008-07-08 Paliwo ciekłe do silników z zapłonem samoczynnym

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL385615A PL210820B1 (pl) 2008-07-08 2008-07-08 Paliwo ciekłe do silników z zapłonem samoczynnym

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL385615A1 PL385615A1 (pl) 2010-01-18
PL210820B1 true PL210820B1 (pl) 2012-03-30

Family

ID=43011996

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL385615A PL210820B1 (pl) 2008-07-08 2008-07-08 Paliwo ciekłe do silników z zapłonem samoczynnym

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL210820B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL385615A1 (pl) 2010-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Joshi et al. Ethyl levulinate: A potential bio-based diluent for biodiesel which improves cold flow properties
Giwa et al. Fuel properties and rheological behavior of biodiesel from egusi (Colocynthis citrullus L.) seed kernel oil
JP5757603B2 (ja) 低温で安定なバイオジェット燃料の製造方法
Jahirul et al. Physio-chemical assessment of beauty leaf (Calophyllum inophyllum) as second-generation biodiesel feedstock
Zhang et al. Effect of major impurities in crude glycerol on solubility and properties of glycerol/methanol/bio-oil blends
Gardy et al. The influence of blending process on the quality of rapeseed oil-used cooking oil biodiesels
JP6997789B2 (ja) 向上された低温特性を有する燃料組成物およびその製造方法
Tesfaye et al. Microwave assisted synthesis of biodiesel from soybean oil: Effect of poly (lactic acid)-oligomer on cold flow properties, IC engine performance and emission characteristics
JP2005538204A5 (pl)
CN1339058A (zh) 柴油机燃料组合物
Lapuerta et al. Improvement of cold flow properties of a new biofuel derived from glycerol
El-Boulifi et al. Fatty acid alkyl esters and monounsaturated alcohols production from jojoba oil using short-chain alcohols for biorefinery concepts
Vieira et al. The synthesis and characterization of Butia capitata seed oil as a FAME feedstock
Nicolau et al. Thermal properties of the blends of methyl and ethyl esters prepared from babassu and soybean oils
Ali et al. Vacuum pyrolysis of Tamanu seed (Calophyllum inophyllum): Fuel properties, distillation, and composition study of the pyrolytic oil
Rashid et al. Synthesis and characterization of poppy seed oil methyl esters
US20040231234A1 (en) Palm diesel with low pour point for climate countries
JP2009503173A (ja) 燃料組成物
PL210820B1 (pl) Paliwo ciekłe do silników z zapłonem samoczynnym
RU2426770C1 (ru) Способ получения экологически чистого дизельного топлива
US8246699B2 (en) Palm diesel with low pour point for cold climate countries
RU2706123C1 (ru) Способ очистки биотопливных композиций на основе рапсового масла
Sern et al. Synthesis of palmitic acid-based esters and their effect on the pour point of palm oil methyl esters
EP2862915B1 (en) Method for manufacturing biodiesel
Dawi et al. Evaluation of biodiesel produced from blends of sunflower oil and beef tallow through base catalysis