RU2375413C2 - Способ получения топлив - Google Patents
Способ получения топлив Download PDFInfo
- Publication number
- RU2375413C2 RU2375413C2 RU2007132941/04A RU2007132941A RU2375413C2 RU 2375413 C2 RU2375413 C2 RU 2375413C2 RU 2007132941/04 A RU2007132941/04 A RU 2007132941/04A RU 2007132941 A RU2007132941 A RU 2007132941A RU 2375413 C2 RU2375413 C2 RU 2375413C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- oxygen
- tank
- containing gas
- gas
- Prior art date
Links
Landscapes
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
Описан способ получения топлив, отличающийся тем, что при помощи подачи кислородсодержащего газа под слой топлива в емкость при его постоянном перемешивании и поддержании в емкости избыточного давления или рассеивания топлива при его впрыскивании под давлением в емкость с кислородосодержащим газом осуществляется предварительное смешение топлива с кислородсодержащим газом. Технический результат - повышение энергетических характеристик устройств и двигателей, использующих химическую энергию топлива.
Description
Изобретение относится к способам получения топлив и может найти применение в области производства топлив для установок и двигателей, использующих для работы химическую энергию топлива. В качестве сырья для получения топлива заявляемым способом могут быть использованы как индивидуальные горючие вещества, так и их смеси.
Предлагаемый способ получения топлив является актуальным как с точки зрения сбережения природных топливных энергоресурсов, так и постоянно ухудшающейся экологической обстановки.
Используемые в настоящее время способы производства, например, углеводородных топлив предполагают изменение их углеводородного состава за счет увеличения содержания бензола и других ароматических углеводородов, что отрицательно сказывается на состоянии окружающей среды и требует постоянных усилий по защите атмосферы. Нефтехимическая и нефтеперерабатывающая отрасли промышленности США производят в год около 300 млн тонн токсичных отходов и расходуют на охрану окружающей среды 12% всех капитальных затрат. Больше половины всех негативных эффектов (кратковременный токсический эффект, канцерогенный эффект, дефекты новорожденных, генетические изменения и т.п.) связаны с загрязнением атмосферного воздуха в городах за счет использования углеводородных топлив.
Предлагаемый автором способ получения топлива в случае использования, например, углеводородного сырья позволяет получить экологически чистое углеводородное топливо.
Известны способ и установка получения жидких углеводородных топлив. Способ включает в себя переработку нефти, получение различных углеводородных фракций, их компаундирование и введение в них высокооктановых компонентов или антидетонационных присадок, обладающих, как правило, повышенной токсичностью (Гуреев А.А., Жоров Ю.М., Смидович Е.В. Производство высокооктановых бензинов. - М.: Химия, 1981. - 224 с.).
Недостатками данного способа являются токсичность образующихся продуктов сгорания и в ряде случаев их отравляющее действие на катализатор, установленный в выхлопной системе.
Известен способ получения газообразных топлив - сжиженных газов (Маров А.И., Ерохов В.И. Эксплуатация и техническое обслуживание газобаллонных автомобилей. - М.: Транспорт, 1988. - 184 с.), которые используются на газобаллонных автомобилях.
Недостатком данного способа является возможность взрыва и возгорания техники за счет утечек газа из топливных систем, которые находятся под высоким давлением и любая разгерметизация которых создает опасную обстановку. Недостатком газобаллонных систем является также большой вес баллонов высокого давления.
Известен также способ получения углеводородных топлив, включающий в себя переработку нефти, получение различных углеводородных фракций, компаундирование их и введение в углеводородное топливо природного газа, содержащего до 90% метана, при давлении 15 МПа (Белявский В.П., Гречкин A.M., Кузетенко А.А. Растворимость природного газа в товарных нефтепродуктах. В сб. трудов «Вопросы авиационной химмотологии». - Киев: Книга, 1986. - С.62-66). Необходимость работы с высоким давлением вызвана относительно малой растворимостью метана в углеводородных топливах.
Недостатками данного способа и устройства, на котором он осуществляется, являются высокая опасность работы с таким топливом, плохие условия труда работников, связанные со сложностью эксплуатации техники, работающей на этом топливе, т.к. хранение и применение этого топлива осуществляется при высоком давлении. При снижении давления происходит выделение метана из топлива и количество природного газа в топливе значительно снижается, что влияет на его основные эксплуатационные свойства. Дополнительно можно отметить, что в случае возникновения негерметичности растворенный метан интенсивно выделяется из топлива, т.е. происходит его взрывное вскипание.
Известно моторное топливо, включающее жидкую углеводородную фракцию с октановым числом 72-80 единиц по моторному методу, которое содержит растворенный пропан и бутан с суммарной концентрацией не менее 6,3-12 мас.% (Патент №2054454 RU).
Недостатками данного топлива являются возможность образования паровых пробок в системе подачи и перебои в работе двигателя, затрудненный запуск горячего двигателя и сложности хранения с сохранением его эксплуатационных характеристик. Кроме того, за счет использования горючих газов ухудшается пожароопасность топлива.
Известны способы увеличения тяги (форсирования) и аварийного запуска воздушно-реактивных двигателей за счет подачи в камеру сгорания или в камеру сгорания и до камеры сгорания кислорода, или окислителей, при термическом разложении которых образуется кислород.
Известен турбореактивный двигатель с предкомпрессорным впрыском окислителя (US 6644015 В2, 11.10.2003). Это техническое решение предлагает увеличение тяги турбореактивного двигателя за счет впрыска жидкого кислорода или ряда окислителей в двигатель перед компрессором. Охлаждение поступающего воздуха жидким кислородом приводит к более низкой конечной температуре газового потока на выходе из компрессора двигателя. Увеличенный массовый расход, комбинированный с большим количеством топлива, приводит к более высоким температурам выхлопного газа и большей тяге. По мнению авторов патента, прибавление кислорода к воздушному потоку позволяет также более устойчиво функционировать двигателю на больших высотах и препятствовать срыву пламени в камере сгорания.
Известны способ интенсификации горения топлива и двигатель внутреннего сгорания для осуществления способа (Патент №2237818 RU). Интенсификация горения топлива здесь осуществляется за счет введения в камеру сгорания дополнительного кислородосодержащего окислителя топлива - закиси азота.
Известны также патенты:
патент США №5269275 - патентуется система электронного управления впрыском закиси азота во всасывающий трубопровод системы подачи двигателя;
патент США №6758198 - патентуется способ управления двигателем внутреннего сгорания с впрыском закиси азота;
патент США №5743241 - патентуется устройство впрыска закиси азота во всасывающий трубопровод двигателя внутреннего сгорания.
Известен патент №2304228 RU «Способ преобразования потенциальной энергии химических веществ в кинетическую энергию газового потока», где высокотемпературный газовый поток образуется в результате окисления горючих веществ кислородом, образующимся в результате термического или термокаталитического разложения закиси азота или закиси азота в смеси с инертными газами в реакторе.
Во всех упомянутых патентах, связанных с интенсификацией горения топлива в двигателях, реализуется принцип добавления кислородосодержащего газа (закиси азота) непосредственно в камеру сгорания или в предкамерную часть двигателя, а не предварительное смешение с топливом, предлагаемое автором данного изобретения. Под предварительным смешением автором данного изобретения имеется в виду подготовка топлива, осуществляемая на специальном стационарном оборудовании, реализующем либо подачу кислородосодержащего газа под слой топлива в емкость при его постоянном перемешивании и поддержании в емкости избыточного давления или рассеивание топлива при его впрыскивании под давлением в емкость с кислородосодержащим газом. Предварительное смешение при насыщении топлива газом производится до предельных концентраций по насыщению газом топлива. При достаточной температуре в камере двигателя кислородосодержащий газ диссоциирует с выделением кислорода, который и интенсифицирует процесс сгорания основного топлива. В качестве кислородосодержащих газов могут быть использованы газообразные окислы азота NmOn.
Целью изобретения является повышение энергетических характеристик устройств и двигателей, использующих химическую энергию топлива;
повышение энергетических и улучшение эксплуатационных свойств, улучшение экологических свойств топлива за счет снижения загрязнения окружающей среды путем повышения полноты сгорания топлива, за счет образовавшегося в результате диссоциации кислородосодержащего газа кислорода и упрощение схемы системы топливоподачи двигателей.
Поставленная цель достигается за счет того, что топливо для улучшения его эксплуатационных характеристик, повышения экономичности и энергетических характеристик двигателей или устройств, использующих топливо, упрощения системы подачи и улучшения экологических свойств продуктов сгорания предварительно (т.е. до заправки в топливную систему двигателей) насыщают кислородосодержащими газами, которые в процессе сгорания топлива или взаимодействуют с топливом, или диссоциируют с выделением тепла, повышающего энергетические характеристики процесса сгорания и кислорода, способствующего увеличению полноты сгорания топлива и за счет этого снижению токсичности продуктов сгорания и повышению энергетических характеристик процесса сгорания топлива.
Предлагаемый способ может осуществляться на устройстве, включающем емкость с кислородосодержащим газом, которое дополнительно снабжено технологической емкостью, дегазатором непрерывного действия с барботажной колонкой, дозатором с распылителем и сливными магистралями с центробежными насосами. Сливная магистраль технологической емкости соединена с барботажной колонкой, сливная магистраль дегазатора - с распылителем дозатора и патрубком, установленным тангенциально в нижней части дозатора. При этом технологическая емкость, дегазатор и дозатор соединены с вакуумным насосом и снабжены магистралями наддува, а дозатор снабжен магистралью подачи кислородсодержащего газа.
Полученное в соответствии с изложенными рекомендациями топливо обеспечивает комплексное решение задачи улучшения широкого спектра эксплуатационных характеристик, в частности:
высокую фильтруемость за счет снижения вязкости топлива;
улучшает характеристики низкотемпературной прокачиваемости за счет снижения вязкости при насыщении топлива газами;
снижает нагарообразование за счет повышения полноты сгорания;
улучшает экологическую обстановку за счет повышения полноты сгорания и отказа от токсичных искусственных присадок;
повышает коррозионную стойкость и износоустойчивость сопряженных поверхностей;
значительно снижает температуру застывания топлив.
Учитывая определенную взаимосвязь эксплуатационных характеристик, такой перечень может быть существенно расширен.
Насыщение углеводородного топлива кислородосодержащим газом осуществляют:
1) путем подачи газа под слой топлива при постоянном перемешивании последнего и поддержании в емкости избыточного давления (в случае насыщения топлива для реактивных двигателей, дизельного и котельного топлива или, другими словами, топлив с низким давлением насыщенных паров);
2) рассеиванием углеводородного топлива при его впрыскивании под давлением в емкость с кислородосодержащим газом (в случае насыщения бензинов или, другими словами, углеводородных топлив с высоким давлением насыщенных паров). Эта операция максимально обеспечивает сохранность качества бензинов по фракционному составу.
Следует отметить, что предлагаемый способ открывает перспективу снижения требований к химическому составу топлив и обеспечивает значительное расширение сырьевой базы для получения топлив, применяемых во всех типах существующих двигателей (карбюраторных, дизельных, газотурбинных и т.д.) и устройств, использующих химическую энергию топлива.
В качестве примера конкретного исполнения можно предложить топливо, созданное на основе углеводородного топлива (бензины, дизельные топлива, авиационные керосины и т.п.), в котором произведено растворение на пределе насыщения - N2O - в соответствии с условиями эксплуатации и конструкции двигателя и требуемыми характеристиками процесса сгорания.
Экспериментальные данные по влиянию добавки закиси азота на характеристики двигателя внутреннего сгорания см. например в патенте № RU 2237818.
Claims (1)
- Способ получения топлив, отличающийся тем, что при помощи подачи кислородсодержащего газа под слой топлива в емкость при его постоянном перемешивании и поддержании в емкости избыточного давления или рассеивания топлива при его впрыскивании под давлением в емкость с кислородосодержащим газом осуществляется предварительное смешение топлива с кислородсодержащим газом.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007132941/04A RU2375413C2 (ru) | 2007-08-23 | 2007-08-23 | Способ получения топлив |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007132941/04A RU2375413C2 (ru) | 2007-08-23 | 2007-08-23 | Способ получения топлив |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2007132941A RU2007132941A (ru) | 2009-02-27 |
RU2375413C2 true RU2375413C2 (ru) | 2009-12-10 |
Family
ID=40529492
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007132941/04A RU2375413C2 (ru) | 2007-08-23 | 2007-08-23 | Способ получения топлив |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2375413C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2607902C1 (ru) * | 2015-10-20 | 2017-01-11 | Акционерное общество "Газпромнефть-Московский НПЗ" (АО "Газпромнефть-МНПЗ") | Способ повышения стабильности кислородсодержащих компонентов моторного топлива и регулирования содержания в них кислорода |
-
2007
- 2007-08-23 RU RU2007132941/04A patent/RU2375413C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2607902C1 (ru) * | 2015-10-20 | 2017-01-11 | Акционерное общество "Газпромнефть-Московский НПЗ" (АО "Газпромнефть-МНПЗ") | Способ повышения стабильности кислородсодержащих компонентов моторного топлива и регулирования содержания в них кислорода |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2007132941A (ru) | 2009-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Arat et al. | Effect of using Hydroxy–CNG fuel mixtures in a non-modified diesel engine by substitution of diesel fuel | |
RU2330061C2 (ru) | Топливо для реактивных, газотурбинных, ракетных и дизельных двигателей | |
Karim et al. | Comparative studies of methane and propane as fuels for spark ignition and compression ignition engines | |
RU2474608C2 (ru) | Керосиновое базовое топливо | |
GB2413824A (en) | Operating diesel-cycle i.c. engines on gaseous fuels with ignition-improvers | |
US7927387B1 (en) | Comprehensive gasoline and diesel fuel additive | |
RU2328519C2 (ru) | Усовершенствованное сгорание в паровой фазе | |
JP6428994B2 (ja) | 清澄で高効率且つ環境に優しいガソリンおよび燃料製品 | |
RU2375413C2 (ru) | Способ получения топлив | |
US4017268A (en) | Hydrocarbon fuel containing dispersed hydrogen and method of use thereof | |
CN101573561B (zh) | 与能量释放/转换装置组合使用的用于气体和燃料的预混合器 | |
AU2005201102B2 (en) | Advanced Vapour Phase Combustion | |
Yadav et al. | Hydrogen compressed natural gas and liquefied compressed natural gas: Fuels for future | |
RU2205863C2 (ru) | Топливная композиция и способ создания пара предкамерного сгорания | |
CN100436571C (zh) | 一种多功能燃料的配方及其生产工艺 | |
JP2010241869A (ja) | 改質器付きディーゼルエンジン用燃料油組成物 | |
CN114958441A (zh) | 一种船用含水乳化残渣燃料油及制备方法 | |
CN103361130A (zh) | 一种用于重油活塞发动机的煤油燃料组合物 | |
JPS60169660A (ja) | デイ−ゼルエンジン燃料の燃焼性改良方法 | |
CN115340892A (zh) | 一种复合型表面活性剂乳化船用煤焦燃料油及制备方法 | |
KR100829844B1 (ko) | 온실가스 저감을 위한 유화연료 제조시스템 | |
TWI398512B (zh) | 複合燃料乳劑,及該乳劑與水乳化所製備之複合燃料乳液,以及該乳劑及該乳液之製備方法及其應用 | |
JP7413631B2 (ja) | 合成ガスの製造方法 | |
Abazina | RATIONALE FOR THE USE OF SYNTHETIC LIQUID FUELS AIRENTERPISE. | |
Kopchikov | Alternative fuels and assessment of their applicability in internal combustion engines |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20090226 |
|
FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20090226 |
|
FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20090622 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091122 |