RU2144059C1 - Топливо - Google Patents
Топливо Download PDFInfo
- Publication number
- RU2144059C1 RU2144059C1 RU99102408A RU99102408A RU2144059C1 RU 2144059 C1 RU2144059 C1 RU 2144059C1 RU 99102408 A RU99102408 A RU 99102408A RU 99102408 A RU99102408 A RU 99102408A RU 2144059 C1 RU2144059 C1 RU 2144059C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- water
- fuel based
- mass
- sodium
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Abstract
Описывается топливо на основе углеводородных соединений и воды. Оно представляет собой систему коллоидного типа со средне-поверхностным размером частиц дисперсной фазы не более 3 мкм, при этом элементный баланс топлива имеет следующее соотношение химических элементов, мас. %: водород (Н) 4,000-12,000, сера (S) 0,040-2,500, кислород (O) 8,000-55,000, азот (N) 0,150-1,500, кремний (Si) 0,001-12,000, алюминий (Аl) 0,001-7,000, железо (Fe) 0,001-1,500, кальций (Са) 0,001-2,500, магний (Mg) 0,001-0,500, калий (К) 0,001-0,200, натрий (Na) 0,001-0,800, углерод (С) до 100,000. Технический результат - создание топлива на основе природного или искусственного (твердого/жидкого) углеводородного сырья воды и других химических ингредиентов (в случае необходимости), с заранее определенными, по условиям оптимальной эксплуатации оборудования, свойствами, обладающего экологической чистотой и имеющего расширенную сырьевую базу по сравнению с известным прототипом. 2 табл.
Description
Изобретение относится к топливу, в частности к энергетическому топливу, на основе твердых/жидких природных или искусственных углеводородных соединений и воды и может быть использовано для сжигания в котлах, печах и других установках объектов теплоэнергетики.
Известно топливо на углеводородной основе с добавлением воды и эмульгатора - алкилбензилметилдиэтиламина /1/ /а. с. СССР N 598927, C 10 L 1/32, 1977/.
Это топливо имеет относительно низкую (грубую) дисперсность и повышенную вязкость. Кроме того, для получения топливной эмульсии в качестве эмульгатора используют дорогостоящие реагенты - синтетические ПАВ.
Данное топливо не обладает экологической чистотой, поскольку вносимый эмульгатор не влияет на снижение вредных выбросов с продуктами сгорания.
Из описанных в литературе веществ, которые могут использоваться в качестве энергетического топлива, по составу исходных компонентов наиболее близка к заявленному топливу и может быть прототипом топливная эмульсия на основе углеводородов с добавлением воды и эмульгатора - неионогенной композиции ПАВ, состоящей из неполного эфира глицерина и жирной кислоты C8-C22, аддукта окиси алкилена и алифатического спирта C8-C22 или жирной кислоты C8-C22, одноатомного спирта C1-C4, многоатомного спирта C2-C4 /2/ /DE 2633462, C 10 L 1/32,1978/.
Указанная топливная эмульсия имеет следующие недостатки:
- топливо имеет относительно низкую дисперсность (≈ 30 мкм),
- производство требует больших затрат и расхода дорогостоящих реагентов, что удорожает стоимость топлива в 1,5-2 раза
- носителем энергетического потенциала могут быть только жидкие углеводороды, что снижает область использования изобретения,
- не обладает экологической чистотой, так как вводимый эмульгатор не влияет на снижение вредных выбросов с продуктами сгорания по сравнению с исходным углеводородным сырьем,
- теплотехнические и физико-химические свойства не оптимизированы в отношении эксплуатационных характеристик топливопотребляющего оборудования.
- топливо имеет относительно низкую дисперсность (≈ 30 мкм),
- производство требует больших затрат и расхода дорогостоящих реагентов, что удорожает стоимость топлива в 1,5-2 раза
- носителем энергетического потенциала могут быть только жидкие углеводороды, что снижает область использования изобретения,
- не обладает экологической чистотой, так как вводимый эмульгатор не влияет на снижение вредных выбросов с продуктами сгорания по сравнению с исходным углеводородным сырьем,
- теплотехнические и физико-химические свойства не оптимизированы в отношении эксплуатационных характеристик топливопотребляющего оборудования.
Целью настоящего изобретения является создание топлива на основе природного или искусственного (твердого/жидкого) углеводородного сырья, воды и других химических ингредиентов (в случае необходимости), с заранее определенными, по условиям оптимальной эксплуатации оборудования, свойствами, обладающего экологической чистотой и имеющего расширенную сырьевую базу по сравнению с известным прототипом.
Для достижения поставленной цели предлагается топливо, созданное на основе исходных компонентов общих с прототипом - углеводородных соединений и воды, но в отличие от прототипа представляющее собой систему коллоидного типа со средним поверхностным размером частиц дисперсной фазы где δs - средний поверхностный размер, n1 - число частиц размером δi) не более 3 мкм, при этом элементный баланс топлива имеет следующее соотношение химических элементов, мас.%:
Водород (Н) - 4,000 - 12,000
Сера (S) - 0,040 - 2,500
Кислород (О) - 8,000 - 55,000
Азот (N) - 0,150 - 1,500
Кремний (Si) - 0,001 - 12,000
Алюминий (A1) - 0,001 - 7,000
Железо (Fe) - 0,001 - 1,500
Кальций (Ca) - 0,001 - 2,500
Магний (Mg) - 0,001 - 0,500
Калий (К) - 0,001 - 0,200
Натрий (Na) - 0,001 - 0,800
Углерод (C) - До 100,000
Помимо указанных химических элементов, в элементном балансе топлива могут присутствовать и другие элементы, например Mn, P, Ti, V и пр., но в количестве не более 0,900%.
Водород (Н) - 4,000 - 12,000
Сера (S) - 0,040 - 2,500
Кислород (О) - 8,000 - 55,000
Азот (N) - 0,150 - 1,500
Кремний (Si) - 0,001 - 12,000
Алюминий (A1) - 0,001 - 7,000
Железо (Fe) - 0,001 - 1,500
Кальций (Ca) - 0,001 - 2,500
Магний (Mg) - 0,001 - 0,500
Калий (К) - 0,001 - 0,200
Натрий (Na) - 0,001 - 0,800
Углерод (C) - До 100,000
Помимо указанных химических элементов, в элементном балансе топлива могут присутствовать и другие элементы, например Mn, P, Ti, V и пр., но в количестве не более 0,900%.
При среднем поверхностном размере частиц дисперсной фазы не более 3 мкм создаются оптимальные условия для химического взаимодействия исходных компонентов на стадиях завершения производства топлива, его хранения и использования, в том числе горения, что обеспечивает задаваемые физико-механические, структурно-реологические, теплофизические и экологические свойства.
Роль составляющих элементного баланса в физико-химических свойствах нового топлива приведена в таблице 1.
Сумма элементов в элементном балансе нового топлива всегда равна 100%, так что изменение массовой доли одного из них влечет за собой изменение массовой доли всех других.
Одни и те же составляющие могут выполнять различные функции в формировании его свойств. Так как механизм взаимодействия различных элементов при использовании этого нового топлива крайне сложен, нижние и верхние пределы массовых долей химических элементов в элементном балансе топлива установлены по результатам статистической обработки элементных составов большого количества композиций предлагаемого топлива и с доверительной вероятностью 95% соответствуют оптимальному результату.
В таблице 2 приведены примеры топлива на основе твердого и жидких углеводородных соединений.
Пример 1.
Топливо на основе бурого угля марки БЗ и воды (N 1 в табл. 2)
Требования к топливу:
- низшая теплота сгорания - не ниже 13,000 МДж/кг,
- динамическая вязкость - не выше 0,750 Па•с,
- седиментационная стабильность - не менее 5 суток,
- выбросы вредных веществ - не более 80% от ПДВ (ПДВ - предельно допустимые выбросы по ГОСТ P50831-95).
Требования к топливу:
- низшая теплота сгорания - не ниже 13,000 МДж/кг,
- динамическая вязкость - не выше 0,750 Па•с,
- седиментационная стабильность - не менее 5 суток,
- выбросы вредных веществ - не более 80% от ПДВ (ПДВ - предельно допустимые выбросы по ГОСТ P50831-95).
Бурый уголь после удаления из него внешней породы измельчается до размера -3 мм и вместе с водой и химическим реагентом (техническим лигносульфонатом) направляется в систему последовательно расположенных интерактивных аппаратов для механохимической обработки. На выходе получается готовое топливо коллоидного типа со средним поверхностным размером частиц дисперсной фазы 1,8 мкм и свойствами, удовлетворяющими исходным требованиям к топливу.
На каждую единицу массы подготовленного угля подается 0,883 единиц массы воды и 0,003 единиц массы химического реагента.
Пример 2.
Топливо на основе тяжелых нефтяных остатков и воды (N 2 в табл. 2)
Требования к топливу:
- низшая теплота сгорания - не ниже 29,000 МДж/кг,
- динамическая вязкость при 80oC - не выше 0,350 Па•с,
- седиментационная стабильность - не менее 10 суток,
- выбросы вредных веществ - не выше ПДВ.
Требования к топливу:
- низшая теплота сгорания - не ниже 29,000 МДж/кг,
- динамическая вязкость при 80oC - не выше 0,350 Па•с,
- седиментационная стабильность - не менее 10 суток,
- выбросы вредных веществ - не выше ПДВ.
Тяжелый нефтяной остаток при температуре 80oC, вода и химические присадки (стеората натрия и трилона) при температуре 60oC направляются в систему последовательно расположенных интерактивных аппаратов для механо-химической обработки. На выходе получается готовое топливо коллоидного типа со средним поверхностным размером частиц дисперсной фазы 2,9 мкм и заданными свойствами.
На каждую единицу массы тяжелого нефтяного остатка подается 0,343 единиц массы воды, 0,025 единиц массы стеарата натрия и 0,005 единиц массы трилона.
Пример 3.
Топливо на основе мазута М100 и воды (N 3 в табл. 2)
Требования к топливу:
- низшая теплота сгорания - не ниже 35,000 МДж/кг,
- стабильность топлива при 80oC - не менее 3 суток,
- выбросы вредных веществ - не более 90% ПДВ.
Требования к топливу:
- низшая теплота сгорания - не ниже 35,000 МДж/кг,
- стабильность топлива при 80oC - не менее 3 суток,
- выбросы вредных веществ - не более 90% ПДВ.
Мазут при температуре 75oC и вода при температуре 60oC направляются для механо-химической обработки в последовательно расположенные аппараты непрерывного действия. На выходе получается топливо коллоидного типа со средним поверхностным размером частиц дисперсной фазы 1,3 мкм и свойствами, удовлетворяющими исходным требованиям к топливу.
На единицу массы мазута подается 0,111 единиц массы воды.
Предлагаемое топливо предполагается использовать в качестве энергетического топлива на ТЭЦ "ТАТЭНЕРГО" г. Казань и Партизанской ТЭЦ Приморского Края.
Источники
1. А.с. СССР N 598927, кл. C 10 L 1/32, 1977.
1. А.с. СССР N 598927, кл. C 10 L 1/32, 1977.
2. Патент ФРГ N 2633462 кл. C 01 L 1/32, 1978.
Claims (1)
- Топливо на основе углеводородных соединений и воды, отличающееся тем, что оно представляет собой систему коллоидного типа со среднеповерхностным размеров частиц дисперсной фазы не более 3 мкм, при этом элементный баланс топлива имеет следующее соотношение химических элементов, мас.%:
Водород (H) - 4,00 - 12,000
Сера (S) - 0,040 - 2,500
Кислород (O) - 8,000 - 55,000
Азот (N) - 0,150 - 1,500
Кремний (Si) - 0,001 - 12,000
Алюминий (Al) - 0,001 - 7,000
Железо (Fe) - 0,001 - 1,500
Кальций (Ca) - 0,001 - 2,500
Магний (Mg) - 0,001 - 0,500
Калий (K) - 0,001 - 0,200
Натрий (Na) - 0,001 - 0,800
Углерод (C) - До 100,000
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99102408A RU2144059C1 (ru) | 1999-02-04 | 1999-02-04 | Топливо |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99102408A RU2144059C1 (ru) | 1999-02-04 | 1999-02-04 | Топливо |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2144059C1 true RU2144059C1 (ru) | 2000-01-10 |
Family
ID=20215608
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99102408A RU2144059C1 (ru) | 1999-02-04 | 1999-02-04 | Топливо |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2144059C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2490317C1 (ru) * | 2012-07-13 | 2013-08-20 | Александр Владимирович Смородько | Способ и устройство для производства твердого углеводородного топлива |
-
1999
- 1999-02-04 RU RU99102408A patent/RU2144059C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2490317C1 (ru) * | 2012-07-13 | 2013-08-20 | Александр Владимирович Смородько | Способ и устройство для производства твердого углеводородного топлива |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Almalkawi et al. | Potential of using industrial wastes for production of geopolymer binder as green construction materials | |
US4808194A (en) | Stable aqueous suspensions of slag, fly-ash and char | |
CA1135150A (en) | Hydrocarbon oils containing 1 to 10 emulsified water and emulsifiers therefor | |
FI76589C (fi) | Vattenuppslamning av fast braensle och foerfarande foer framstaellning av denna. | |
US4251230A (en) | Coal suspensions in organic liquids | |
US4824439A (en) | Inflame desulfurization and denoxification of high sulfur containing fuels | |
RU2144059C1 (ru) | Топливо | |
US3547605A (en) | Stabilization of metal oxide dispersions | |
DE68913272T2 (de) | Teiloxydation von schädlichen Petroleumabfallprodukten mit kleinen Heizwerten. | |
US4080177A (en) | Colloidal magnesium suspension in critical low concentration in jet fuel | |
EP1257619A1 (en) | Fuel composition | |
CN1818039A (zh) | 重质燃油添加剂及乳化重质燃油的配制方法 | |
GB1579340A (en) | Fuel and process of making same | |
US4780110A (en) | Low sulfur and ash fuel composition | |
KR100908493B1 (ko) | 재생연료유용 연료첨가제 조성물 | |
JPS57174394A (en) | Coal slurry composition | |
CN1096050A (zh) | 人工合成燃料油 | |
KR100227965B1 (ko) | 연료유 개질 조연제 조성물 | |
Musalam et al. | Thermal Properties of Pomace Olives in a Composite Mixture | |
JP3677236B2 (ja) | 可燃性の水/炭化水素燃料混合物に用いられる添加剤 | |
WO2012012644A1 (en) | Three-phase emulsified fuel and methods of preparation and use | |
RU2010842C1 (ru) | Состав для брикетированного топлива | |
AU549579B2 (en) | Fuel composition and method of manufacture | |
KR20180073833A (ko) | 칼슘 함유 슬러지를 포함하는 석탄-물 슬러리 및 이의 제조방법 | |
JPH0618625B2 (ja) | 乳化剤 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170205 |