RU2559055C2 - Водно-топливная композиция и способ ее приготовления - Google Patents
Водно-топливная композиция и способ ее приготовления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2559055C2 RU2559055C2 RU2013147549/04A RU2013147549A RU2559055C2 RU 2559055 C2 RU2559055 C2 RU 2559055C2 RU 2013147549/04 A RU2013147549/04 A RU 2013147549/04A RU 2013147549 A RU2013147549 A RU 2013147549A RU 2559055 C2 RU2559055 C2 RU 2559055C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- fuel
- composition
- containing composition
- fuel composition
- Prior art date
Links
Landscapes
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Abstract
Изобретение относится к водно-топливной композиции для применения в тепловых и ракетных двигателях, работающих на жидком углеводородном топливе, которая включает дисперсионную среду - углеводородное топливо и дисперсионную фазу - водосодержащую композицию, при этом устойчивость водно-топливной композиции достигается путем установления равенства плотностей водосодержащей композиции и углеводородного топлива за счет соотношения компонентов, при этом в качестве водосодержащей композиции используется водно-спиртовой раствор. Также раскрывается способ получения водно-топливной композиции. Технический результат заключается в получении водно-топливной композиции с улучшенными техническими, экономическими и экологическими параметрами. 2 н.п. ф-лы, 3 пр.
Description
Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в тепловых и ракетных двигателях, работающих на жидком углеводородном топливе.
Известна водно-топливная композиция в виде многофазной эмульсии на основе водной фазы и нефтепродуктов, которая включает непрерывную водную фазу, фазу капелек нефтепродуктов, диспергированных в непрерывной водной фазе, фазу внутренних водяных капелек, диспергированных в фазе нефтепродукта, не растворимое в воде соединение, суспендированное в фазе внутренних водяных капелек, и поверхностно-активное вещество, содержащееся практически целиком в граничном слое между фазой капелек нефтепродукта и непрерывной водной фазой многофазной эмульсии (см. патент РФ №2141996, C10L 1/32, B01F 3/08).
В результате образуется стабильная многофазовая эмульсия, которую можно готовить с использованием минимальных количеств поверхностно-активного вещества.
Способ приготовления известной водно-топливной композиции (см. тот же патент), при осуществлении которого приготавливают в воде суспензию не растворимого в воде соединения, приготавливают фазу нефтепродукта, приготавливают эмульсию типа воды в нефтепродукте с суспензией в фазе этого нефтепродукта, приготавливают непрерывную водную фазу и приготавливают многофазную эмульсию воды в эмульсии нефтепродукта в непрерывной водной фазе в присутствии поверхностно-активного вещества.
Известная водно-топливная композиция очень сложна, требует трудоемкого способа ее приготовления, а также возможна коррозия топливной аппаратуры за счет прямого контакта с водной фазой.
Из известных водно-топливных композиций наиболее близкой к заявленной по технической сущности является водно-топливная композиция в виде водно-топливной эмульсии, предназначенная для двигателей внутреннего сгорания, работающих на жидком углеводородном топливе, включающей дисперсионную среду - углеводородное топливо и дисперсионную фазу воду и эмульгирующую систему, представленную низкомолекулярным анионным поверхностно-активным веществом и неонным поверхностно-активным веществом (см. Патент РФ №2365618, C10L 1/32).
Известный способ приготовления стабильных эмульсионных углеводородных смесей включает смешение углеводородного сырья с водным электроактивированным католитным раствором с pH 10,2÷12 (см. Патент РФ №2365618, C10L 1/32, B01F 3/08, B01F 17/00).
Недостатком прототипа является применение дорогого эмульгатора и возможность расслоения при длительной стоянке транспортных средств, где она может быть применима.
Применение способа приготовления стабильных эмульсий за счет использования активированной воды с pH 10,2÷12 практически невозможно реализовать, так как производство такой воды в больших объемах очень сложно, из-за изменения pH воды в зависимости от расстояния до электродов и величина pH обычно сохраняется не более 2 суток. Поэтому применение такой воды в качестве водной фазы, водно-топливной эмульсии для двигателей проблематично.
Технической задачей заявленного изобретения является приготовление стабильной водно-топливной композиции без специальных эмульгаторов для применения в тепловых и ракетных двигателях.
Техническая задача решается за счет того, что в водно-топливной композиции, включающей дисперсионную среду - углеводородное топливо и дисперсионную фазу - водосодержащую композицию, устойчивость водно-топливной композиции достигается путем установления равенства плотностей водосодержащей композиции и углеводородного топлива за счет соотношения компонентов, при этом в качестве водосодержащей композиции используется водно-спиртовой раствор.
В способе приготовления водно-топливной композиции смешивают углеводородное топливо с водосодержащей композицией и плотность водосодержащей композиции создают равной плотности углеводородного топлива путем растворения в спирте требуемого количества воды.
Примеры осуществления изобретения для дизельных двигателей.
1. В качестве дисперсионной среды используется дизельное топливо с плотностью Р=840 кг/м3. В качестве компонента водосодержащей композиции используется биоэтанол с плотностью Р=790 кг/м3. Для определения доли биоэтанола в водосодержащей композиции составляем балансовое уравнение и решаем: (Рводы=1000 кг/м3)
790х+1000(1-х)=840х=0,76
Таким образом, в водосодержащей композиции должны быть 76% биоэтанола и 24% воды. В таких пропорциях заливаем компоненты в камеру типовой смесительной установки и в результате смешения получаем водно-спиротовой раствор с плотностью Р=840 кг/м3.
На основании многочисленных исследований, в том числе и автора, установлено, что в дизелях, работающих на водно-топливных эмульсиях, наибольший эффект достигается при содержании воды в эмульсиях от 10 до 20%. Поэтому наиболее простой вариант достижения эффективного результата будет при смешивании 50% дизельного топлива и 50% водно-спиртового раствора в типовой смесительной установке. Образованная водно-топливная композиция будет состоять из 50% дизельного топлива, 38% биоэтанола и 12% воды. При этом обеспечивается устойчивость водно-топливной композиции без специальных эмульгаторов, что очень важно, особенно для транспортных дизелей. Для различных типов дизелей оптимальное соотношение дизельного топлива и водно-спиртового раствора может меняться.
2. В качестве дисперсионной среды используется флотский мазут Ф5 с плотностью Р=955 кг/м3. В качестве компонента водосодержащей композиции используется биоэтанол с плотностью Р=790 кг/м3. Для определения доли биоэтанола в водно-топливной композиции составляем балансовое уравнение и решаем: (Рводы=1000 кг/м3)
790х+1000(1-х)=955х=0,214
Таким образом, в водосодержащей композиции должны быть 21,4% биоэтанола и 78,6% воды. В таких пропорциях заливаем компоненты в камеру типовой смесительной установки и в результате смешения получаем водно-спиротовой раствор с плотностью Р=955 кг/м3.
Для достижения близкого к 20% содержания воды в водно-топливной композиции наиболее простой вариант достижения эффективного результата будет при смешивании 75% флотского мазута Ф5 и 25% водно-спиртового раствора в типовой смесительной установке. Образованная водно-топливная композиция будет состоять из 75% флотского мазута Ф5, 5,4% биоэтанола и 19,6% воды. При этом обеспечивается устойчивость водно-топливной композиции без специальных эмульгаторов, что дает возможность использовать данную композицию для большинства судовых тихоходных дизелей.
Пример осуществления изобретения для ракетных двигателей.
Для большинства жидких ракетных двигателей в качестве горючего компонента используется керосин, который является дисперсионной средой с плотностью Р=800 кг/м3 а в качестве компонента водосодержащей композиции используется биоэтанол с плотностью Р=790 кг/м3. Для определения доли биоэтанола в водосодержащей композиции составляем балансовое уравнение и решаем: (Рводы=1000 кг/м3)
790х+1000(1-х)=800х=0,95
Таким образом, в водосодержащей композиции должны быть 95% биоэтанола и 5% воды. В таких пропорциях заливаем компоненты в камеру типовой смесительной установки и в результате смешения получаем водно-спиртовой раствор с плотностью Р=800 кг/м3.
Оптимальное количественное соотношение водно-спиртового раствора и керосина в горючем компоненте ракетного топлива для различных типов ракет определяется экспериментальным путем.
Claims (2)
1. Водно-топливная композиция для применения в тепловых и ракетных двигателях, работающих на жидком углеводородном топливе, включающая дисперсионную среду - углеводородное топливо и дисперсионную фазу - водосодержащую композицию, отличающаяся тем, что устойчивость водно-топливной композиции достигается путем установления равенства плотностей водосодержащей композиции и углеводородного топлива за счет соотношения компонентов, при этом в качестве водосодержащей композиции используется водно-спиртовой раствор.
2. Способ приготовления водно-топливной композиции, включающий смешивание углеводородного топлива с водосодержащей композицией, отличающийся тем, что плотность водосодержащей композиции создают равной плотности углеводородного топлива путем растворения в спирте требуемого количества воды.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013147549/04A RU2559055C2 (ru) | 2013-10-24 | 2013-10-24 | Водно-топливная композиция и способ ее приготовления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013147549/04A RU2559055C2 (ru) | 2013-10-24 | 2013-10-24 | Водно-топливная композиция и способ ее приготовления |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013147549A RU2013147549A (ru) | 2015-04-27 |
RU2559055C2 true RU2559055C2 (ru) | 2015-08-10 |
Family
ID=53283147
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013147549/04A RU2559055C2 (ru) | 2013-10-24 | 2013-10-24 | Водно-топливная композиция и способ ее приготовления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2559055C2 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3822119A (en) * | 1970-11-19 | 1974-07-02 | Goodyear Tire & Rubber | Anti-pollution anti-knock gasoline |
US4002435A (en) * | 1971-11-17 | 1977-01-11 | Wenzel Edward C | Clear and stable liquid fuel compositions for internal combustion engines |
US4477258A (en) * | 1980-10-30 | 1984-10-16 | Labofina, S.A. | Diesel fuel compositions and process for their production |
RU2365618C2 (ru) * | 2007-01-26 | 2009-08-27 | Юрий Валентинович Воробьев | Водно-топливная эмульсия |
RU2367683C2 (ru) * | 2006-10-23 | 2009-09-20 | Юрий Валентинович Воробьев | Топливно-водная эмульсия |
RU2371471C2 (ru) * | 2007-05-29 | 2009-10-27 | Светлана Анатольевна Митькина | Способ получения бензино-водно-спиртовой эмульсии |
-
2013
- 2013-10-24 RU RU2013147549/04A patent/RU2559055C2/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3822119A (en) * | 1970-11-19 | 1974-07-02 | Goodyear Tire & Rubber | Anti-pollution anti-knock gasoline |
US4002435A (en) * | 1971-11-17 | 1977-01-11 | Wenzel Edward C | Clear and stable liquid fuel compositions for internal combustion engines |
US4477258A (en) * | 1980-10-30 | 1984-10-16 | Labofina, S.A. | Diesel fuel compositions and process for their production |
RU2367683C2 (ru) * | 2006-10-23 | 2009-09-20 | Юрий Валентинович Воробьев | Топливно-водная эмульсия |
RU2365618C2 (ru) * | 2007-01-26 | 2009-08-27 | Юрий Валентинович Воробьев | Водно-топливная эмульсия |
RU2371471C2 (ru) * | 2007-05-29 | 2009-10-27 | Светлана Анатольевна Митькина | Способ получения бензино-водно-спиртовой эмульсии |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013147549A (ru) | 2015-04-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2714860B1 (en) | Glycerol containing fuel mixture for direct injection engines | |
Liu et al. | Preparation and properties of methanol–diesel oil emulsified fuel under high-gravity environment | |
Scarpete | Diesel-water emulsion, an alternative fuel to reduce diesel engine emissions. A review | |
Zhang et al. | Stability of emulsion fuels prepared from fast pyrolysis bio-oil and glycerol | |
KR100632753B1 (ko) | 유화 연료의 제조방법 및 실행장치 | |
Bukkarapu et al. | A review on current trends in water in oil emulsions | |
RU2559055C2 (ru) | Водно-топливная композиция и способ ее приготовления | |
Bibin | Emission control in CI engine using ethanol emulsion | |
SU1230470A3 (ru) | Стабилизатор водно-топливной эмульсии | |
CN102899106B (zh) | 一种低碳甲醇柴油及其添加剂以及其制备方法 | |
RU2371471C2 (ru) | Способ получения бензино-водно-спиртовой эмульсии | |
JP7425799B2 (ja) | 改良されたディーゼル燃料の製造プロセス | |
Cahyono et al. | Effect of water fuel emulsion on performance and NOx emissions of diesel engine | |
Onuoha et al. | Impact of water‐in‐diesel emulsion on compression ignition engine's emissions and its challenges—A detailed review | |
US10155913B2 (en) | Systems and methods for manufacturing emulsified fuel | |
RU2367683C2 (ru) | Топливно-водная эмульсия | |
US1614560A (en) | Combustible fuel and process of making same | |
US20220370965A1 (en) | Method, system, apparatus and formulations for producing oil-based blends and microemulsions and nanoemulsions | |
CA2914036C (en) | Process of preparing fuel in water emulsions from oil refining residues | |
RU2501844C2 (ru) | Гибридное эмульсионное топливо | |
RU2635664C1 (ru) | Способ получения гидратированного топлива | |
RU2253667C1 (ru) | Топливная эмульсия сжиженного газа в воде | |
RU2326158C2 (ru) | Способ модификации топлива для двигателей внутреннего сгорания | |
CN104449915A (zh) | 一种乳化液乳化方法 | |
Rahman et al. | THE UTILIZATION OF FUEL DIESEL EMULSION AS A RESERVE SOURCE OF DIESEL FUEL FOR INDONESIAN WAR SHIPS |