TR201903806T4 - Harmanlama yakıtlarına ilişkin iyileştirmeler. - Google Patents

Abstract

Mevcut buluş, viskozite indeksini iyileştirici polimerlerin yakıt bileşimlerine, özellikle de dizel yakıt bileşimlerine dahil edilmesine yönelik bir yöntem ile ilgilidir.

Description

TARIFNAME HARMANLAMA YAKITLARINA ILISKIN IYILESTIRMELER Bulusun Ilqili Oldugu Alan Mevcut bulus, viskozite indeksini (VI) iyilestirici polimerlerin yakit bilesimlerine, özellikle de dizel yakit bilesimlerine dahil edilmesine yönelik bir yöntem ile ilgilidir.

Bulusun Arka Plani Geçtigimiz on yillarda, hidrokarbon yakitin tutusmasiyla çalisan içten yanmali motorlarin ulasim ve enerji üretimi için kullanimi gittikçe yayginlasmistir. Örnegin, Rudolf Diesel'den sonra (1892'de ilk sikistirma ateslemeli motoru icat eden) "dizel" motorlar olarak da adlandirilan sikistirma ateslemeli motorlar, yüksek verimlerinin bir sonucu olarak sabit enerji üretimi ile birlikte binek otomobiller ve agir hizmet uygulamalari için kullanilan ana içten yanmali motorlarin temel türleri arasinda yer almaktadir. Bir dizel motorda, bir yakit/hava karisimi, basinçtan kaynaklanan sicaklik artisi nedeniyle ateslenene kadar sikistirilarak tutusturulmaktadir.

Dizel yakita viskozite indeksini (VI) gelistiren katki maddelerinin ilave edilmesinin, önemli bilesiminin içine konuldugu veya konulmasi amaçlanan bir içten yanmali motorun hizlanma performansini arttirmak amaciyla VI gelistirici katki maddelerinin kullanimini açiklamaktadir. VI gelistirici katki maddesinin konsantrasyonu, agirlikça %1'e kadar olabilmekte, ancak optimum araliginda veya agirlikça %0,1 ila %02 arasinda olabilecegi belirtilmektedir.

VI iyilestirici katki maddeleri, örnegin bir rafineride dogrudan bir yakit bilesenine veya bilesimine dozlanabilmektedir (veya eklenebilmektedir). Alternatif olarak, VI gelistirici katki maddeleri, sonrasinda yakit bilesenine veya bilesimine dozlanan bir katki bilesimi veya ön-harman olusturmak için önceden çözülebilmektedir. Ön-çözünme, yakittaki VI gelistirici katki maddesinin daha esit bir dagilimina neden olma avantajina sahiptir. Ayrica, baz yakit bilesenlerinin harmanlanmasi, tüm konumlarda olanakli olmayabilmekte, oysa nispeten düsük miktarlarda ek bilesimlerin ilavesi; yakit depolarinda veya karayolu tankeri, mavna veya tren dolum noktalari, dagiticilar, müsteri depolari ve araçlari usu gibi diger dolum noktalarinda daha kolay elde edilebilmektedir. gelistirici katki maddelerinin önceden çözündürülmesi için kullanilabilecek bir dizi çözücü önermektedir.

Bununla birlikte, VI gelistirici katki maddelerinin, özellikle de VI gelistirici polimerlerin yakit içine etkili ve uygun bir sekilde harmanlanmasini kolaylastiran bilesimlere ve yöntemlere ihtiyaç duyulmaktadir.

Bulusun Özeti Bir birinci yönden, bulus, bir VI gelistirici polimerin bir yakit bilesimine dahil edilmesini ihtiva eden bir yönteme dayanmakta olup, yöntem asagidakileri içermektedir: bir aromatik monomer içeren agirlikça %5 ila 15 arasindaki bir VI gelistirici ko-polimerin toplam hacme göre hacimce oksijenatlardan seçilen, toplam hacme göre hacimce en az %15 bir veya daha fazla bilesenden olusan bir çözücü karisimi ile karistirilmasi, burada, çözücü karisimi, çözücü karisiminin toplam hacmine göre hacimce %10 ila 50 arasinda aromatik hidrokarbon ve hacimce %3 ila 10 araliginda oksijenat ihtiva etmekte, burada, oksijenatlar, çözücü karisiminin toplam hacmine göre bir katki maddesi bilesimi olusturmak üzere yag asidi alkil esterleri olmakta, burada, VI gelistirici polimerin miktari, katki maddesi bilesiminin toplam agirligina dayali olmaktadir, ve katki maddesi bilesiminin yakit bilesimi ile karistirilmasi, burada, VI gelistirici polimer, bir polistiren-poliizopren di-blok kopolimer içermektedir.

Buradaki katki maddesi bilesiminin, VI gelistirici polimerlerin birbirine bagli birkaç nedenden ötürü yakita özellikle etkili ve avantajli bir sekilde dahil edilmesine olanak sagladigi bulunmustur.

Ilk olarak, katki maddesi bilesiminin agirlikça %5 ila 15 araliginda VI gelistirici polimer içermesi gerçegi, yakita dozlanmasi gereken katki maddesi bilesiminin miktarinin uygun sekilde düsük kalmasini saglamakta, böylece katki maddesi bilesiminin büyük miktarlarinin elleçlenmesindeki zahmeti önlemektedir.

Ikincisi, tek çözücü olarak orta distilat gaz yagi kullanan katki maddesi bilesimleriyle gelistirici polimer konsantrasyonunu ve viskozitesi arasindaki dengelemeyi azalttigi bulunmustur. Katki maddesi bilesiminin, aromatik hidrokarbonlar ve oksijenatlardan seçilen, hacimce en az %15 bir veya daha fazla bilesen içermesi gerçeginin, sasirtici bir sekilde, çözücü karisiminda hacimce %40 ila 65 arasinda gaz yagi varliginda bile viskozite artislarinda önemli bir azalmaya yol açtigi bulunmustur. Bu, örnegin isi girisine ihtiyaç duyulmadan bilesimin elleçlenmesini kolaylastirmakta ve hususi bir yarari bulunmaktadir, çünkü bilesim, yukarida açiklandigi gibi nispeten yüksek bir VI gelistirici polimer konsantrasyonu içermektedir. Üçüncüsü, tek çözücü olarak orta distilat gaz yagi disinda bir bilesen kullanan bir katki maddesi bilesimi ile karsilastirildiginda, buradaki katki maddesi bilesimi, eklenebilecegi orta distilat yakitlarda istenmeyen konsantrasyon artislarini hafifletebilmekte veya önleyebilmektedir.

Yakitlarin tipik olarak, orta distilat gaz yagi disindaki yakit bilesenlerinin konsantrasyonu için esikleri belirleyen yakit spesifikasyonlarina (örn. EN 590) uymasi gerekmektedir. Hacimce %40 ila 65 arasinda orta distilat gaz yagi mevcudiyeti; katki maddesi bilesiminin, bilesimin eklendigi yakittaki orta distilat gazi yagi disindaki bilesenlerin konsantrasyonu üzerindeki etkisini azaltmakta, böylece yakit katkisi bilesiminin, yakit spesifikasyonlarina uyumlarini etkilemeden çok çesitli yakitlara karistirilabilmesine müsaade etmektedir. Özetle, buradaki katki maddesi bilesimi, bu nedenle; kombinasyon halinde iken bilesimin elleçlenmesini kolaylastirarak (gerekli miktar ve viskozite açisindan) ve yakittaki istenmeyen konsantrasyon artislarini hafifleterek veya önleyerek VI gelistirici polimerlerin yakita sasirtici derecede etkili ve uygun sekilde dahil edilmesini saglayan kasitli olarak seçilmis bilesenleri içermektedir. Çözücü karisimindaki orta distilat gaz yagi, sivi hidrokarbonlar ihtiva etmekte ve tipi olarak, yer alan bir kaynama noktasina (EN ISO 3405) sahip olabilmektedir.

Genel olarak, orta distilat gaz yagi, organik veya sentetik olarak türetilebilmektedir. Bir petrol türevi gaz yagi, örnegin, bir ham petrol kaynaginin rafine edilmesi ve istege bagli olarak islenmesiyle (hidro) elde edilebilmektedir.

Bu tür bir rafineri isleminden veya rafineri isleminde elde edilen birkaç gaz yagi fraksiyonunun farkli isleme yollari üzerinden elde edilen tek bir gaz yagi akisi olabilmektedir. Bu tür gaz yagi fraksiyonlarinin örnekleri; bir direkt distilat gaz yagi, vakum gaz yagi, bir isil parçalama isleminde elde edilen gaz yagi, bir sivi katalitik parçalama biriminde elde edilen hafif ve agir çevrim yaglari ve bir hidro-parçalama biriminden elde edildigi sekliyle gaz yagidir. Istege bagli olarak, bir petrol türevi gaz yagi, petrol türevi kerosen fraksiyonunu içerebilmektedir. Tipik olarak, petrol türevi gaz yagi, agir hidrokarbonlari ayirarak elde edilen bir veya daha fazla kirik Gaz yagi ayrica, bir Fischer-Tropsch türevli gaz yagi da olabilmekte veya içerebilmektedir.

Mevcut bulus baglaminda kullanilan "Fischer-Tropsch türevli" terimi, bir malzemenin bir Fischer- Tropsch yogusma isleminin bir sentez ürünü oldugu ya da bundan türedigi anlamina gelmektedir. "Fischer-Tropsch türevli olmayan" terimi buna göre yorumlanabilmektedir. Bu nedenle, bir Fischer-Tropsch türevli gaz yagi ya da yakit bileseni, eklenen hidrojen haricinde, önemli bir kisminin bir Fischer-Tropsch yogusma isleminden dogrudan ya da dolayli olarak türetildigi bir hidrokarbon akimi olacaktir.

Fischer-Tropsoh reaksiyonu; karbon monoksiti ve hidrojeni, uygun bir katalizör varliginda ve tipik olarak yüksek sicakliklarda (örnegin 125 ila ve/veya basinçlarda (örnegin 0,5 ila 10 MPa, tercihen 1,2 ila 5 MPa) daha uzun Zincirli, genellikle parafinik hidrokarbonlara dönüstürmektedir. istenirse 2:1'den farkli hidrojen:karbon monoksit oranlari kullanilabilmektedir. Karbon monoksit ve hidrojen; organik, inorganik, dogal ya da sentetik kaynaklardan, tipik olarak da ya dogal gazdan ya da organik olarak türetilmis metandan türetilebilmektedirler.

Bu bulusta kullanilan bir Fischer-Tropsch türevli gaz yagi, dogrudan rafine etme isleminden veya Fischer-Tropsch reaksiyonundan elde edilebilmekte veya dolayli olarak, örnegin bir fraksiyonlu distilasyon ya da hidro-aritim geçirilmis ürünü vermek üzere rafine ya da sentez ürününün fraksiyonlu distilasyonu ya da hidro-aritimi yoluyla elde edilebilmektedir. Hidro-aritma; ve/veya dallanmis parafinlerin oranini arttirarak soguk akis özelliklerini gelistirebilen hidroizomerizasyonu içerebilmektedir. EP-A-O583836; bir Fischer-Tropsch sentez ürününün ilk olarak, esasen izomerizasyona veya hidrokrakinge (bu, olefinik ve oksijen içeren bilesenleri hidrojenize eder) maruz kalmadigi kosullar altinda hidro-dönüsüme tabi tutuldugu ve daha sonra nihai ürünün en azindan bir kisminin, esas olarak parafinik bir hidrokarbon yakiti veya gaz yagi verecek sekilde hidrokraking ve izomerizasyonun olustugu kosullar altinda hidro- dönüsüme ugradigi en az iki asamali bir hidro-aritma islemini tarif etmektedir. Istenen fraksiyon (fraksiyonlar), tipik olarak gaz yagi fraksiyonlari, daha sonra örnegin distilasyon yoluyla izole edilebilmektedir. ürünlerinin özelliklerini degistirmek için polimerizasyon, alkilleme, distilasyon, kirma- dekarboksilasyon, izomerizasyon ve hidro-düzeltim gibi diger sentez sonrasi islemler kullanilabilmektedir. Parafinik hidrokarbonlarin Fischer-Tropsch sentezi için tipik katalizörler; katalitik olarak aktif bilesen olarak, elementlerin periyodik tablosunun VIII Grubundaki bir metali, örnegin EP-A-O583836'da açiklanmaktadir.

Fischer-Tropsch temelli bir prosesin bir örnegi; ShellTM "Gazdan siviya" veya "GtL" teknolojisidir (eskiden SMDS (Shell Orta Distilat Sentezi) olarak bilinen ve van der Burgt ve dig. tarafindan 5.

Orta Distilat Sentez Prosesi" makalesinde ve Kasim 1989'da Shell International Petroleum Company Ltd - Londra, Ingiltere -tarafindan ayni basliktaki yayinda tarif edilen). Ikinci durumda, hidro-dönüstürme isleminin tercih edilen özellikleri burada açiklandigi gibi olabilmektedir. Bu islem; bir dogal gazin, daha sonra hidro-dönüstürülebilen ve fraksiyonlarina ayrilabilen bir agir uzun Zincirli hidrokarbon (parafin) balmumuna dönüstürülmesi yoluyla orta distilat araligi ürünleri üretmektedir.

Mevcut bulusta kullanim için, bir Fischer-Tropsch türevli orta distilat gaz yagi, tercihen, bir gazdan sivi sentezi ile elde edilen herhangi bir uygun bilesen (bundan böyle bir GtL bileseni olarak adlandirilacaktir) veya benzer bir FischerTropsch sentezinden, örnegin gazin, biyokütlenin veya kömürün siviya dönüstürülmesi ile türetilen bir bilesendir (bundan böyle bir XtL bileseni olarak adlandirilacaktir). Bir FischerTropsch türevli bilesen tercihen bir GtL bilesenidir. Bir BtL (biyokütleden siviya) bileseni olabilmektedir. Genel olarak uygun bir XtL bileseni, teknikte bilindigi gibi, örnegin kerosen, dizel ve gaz yagi fraksiyonlarindan seçilen bir orta distilat yakit bileseni olabilmektedir. Bu tür bilesenler, jenerik olarak sentetik islem yakitlari veya sentetik islem yaglari olarak siniflandirilabilmektedir.

Buradaki bilesimin çözücü karisiminda kullanima yönelik orta distilat gaz yagi bilesenleri, tipik mm2/s arasinda, daha çok tercihen 1,5 ila 2,5 veya 2,7 mm2/s araliginda olup, bunlarin tümü EN Gaz yagi bileseni, tercihen; 5000 ppmw'den (agirlikça milyon basina parça sayisi) yüksek ppmw'ye kadar bir kükürt ihtiva edebilmektedir. Bilesim, örnegin; en fazla 500 ppmw, tercihen sekilde kükürt içermektedir. Kükürt içerigi, EN ISO 20884'e göre ölçülebilmektedir.

Gaz yagi, kükürt muhtevasini bir dizel yakit bilesimine dahil edilmek için uygun bir seviyeye düsürecek sekilde bir hidrodesülfürizasyon (HDS) ünitesinde islenebilmektedir.

Orta distilat gaz yaginin aromatik içerigi, tercihen; kütlece %0 ila 40 arasinda, uygun olarak kütlece %5 ila 30 araliginda, örnegin kütlece %10 ila 20 arasinda olabilmektedir. Daha tercihen aromatik içerik; kütlece %10 ila 35 arasinda, daha da tercihen kütlece %15 ila 30 araliginda ve ölçülebilmektedir.

Buradaki katki maddesi bilesiminin yararli olacak sekilde düsürülmüs bir viskozitesini saglayan özellikle uygun orta distilat gaz yagi bilesenleri, çözücü karisiminda kullanildiginda yüksek aromatik içerik ile bir kombinasyon halinde düsük bir VK40'in özelliklerine sahiptir. Bu nedenle özellikle faydali gaz yaglari; EN ISO 3104'e göre ölçüldügünde 1,0 ila 3,0 mm2/s arasinda, daha göre ölçüldügünde kütlece %10 ila 35 arasinda, daha tercihen kütlece %15 ila 30 araliginda ve Özellikle kütlece %20 ila 30 arasinda bir aromatik içerige sahiptir.

Orta distilat gaz yagi, yukarida tarif edilen tiplerden iki veya daha fazla bilesenin bir karisimini içerebilmektedir. Çözücü karisiminin toplam hacmine bagli olarak, orta distilat gaz yagi bileseni, hacimce %40 ila 65 arasinda, tercihen hacimce %50 ila 65 araliginda bir miktarda bulunmaktadir. Dolayisiyla çözücü karisimi, hacimce en az %40 ve tercihen hacimce en az %50 orta distilat gaz yagi ihtiva etmektedir. Ek olarak, hacimce en fazla %65 orta distilat gaz yagi içermektedir. Çözücü karisimindaki yüksek hacimli gaz yagi, katki maddesi bilesiminin eklenebilecegi orta distilat yakitlarda istenmeyen konsantrasyon artislarini hafifletmeye veya önlemeye yardimci olmaktadir. Tercihen, orta distilat gaz yagi, katki maddesi bilesiminin eklendigi veya eklenecegi bir yakitin bir orta distilat yakit bileseni olabilmektedir.

VI gelistirici polimerin çözünürlügünü arttirmak üzere, katki maddesi bilesimini çözücü karisimi ayrica, aromatik hidrokarbonlar ve oksijenatlardan seçilen bir veya daha fazla bilesen de ihtiva etmektedir.

Bulusa uygun olarak çözücü karisiminda aromatik bir hidrokarbon bileseni olarak kullanilan aromatik hidrokarbonlar; yakita, tercihen de dizel yakita karistirilmaya uygun tüm aromatik hidrokarbonlari içermektedir. Uygun olarak, aromatik hidrokarbon bileseni; kütlece %80, tercihen kütlece %90, en çok tercihen kütlece %98 oranini asan bir aromatik hidrokarbon içerigine sahip bir aromatik akim, örnegin bir rafineri ürün akimi olarak saglanabilmekte olup, içerik, IP391 veya EN12916'ya uygun test yöntemiyle belirlenebilmektedir. Tercihen, aromatik hidrokarbon bileseni; temel olarak, örnegin teknikte bilindigi gibi rafineri ürün akimlarindan fraksiyonIama/ekstraksiyon yoluyla elde edilebilen aromatik hidrokarbonlardan olusabilmektedir.

Aromatik hidrokarbonlar, C9-C11 hidrokarbonlar tercih edilmesine ragmen herhangi bir uygun sayida karbon atomuna sahip olabilmektedir.

Aromatik hidrokarbon bileseni tercihen, orta distilat gaz yaglari ile karsilastirilabilir bir kaynama noktasina ve/veya yogunluga ve/veya parlama noktasina sahip olabilmektedir. Dolayisiyla, °C araliginda, daha tercihen 180 ila 250 °C arasinda yer alan bir kaynama noktasina (ASTM kg/m3 arasinda, daha tercihen araliginda olabilmektedir. Parlama noktasi (ASTM D-93), tercihen 55 °C'nin `üzerinde olabilmektedir.

Avantajli olarak, aromatik hidrokarbon bileseni; 40 °C'de (ASTM D 2 mmZ/s degerinin altinda bir viskoziteye sahip olabilmektedir. Uygun olarak, aromatik hidrokarbon bileseninin viskozitesi, katki maddesi bilesiminde kullanilan bir VI iyilestirici polimer ile agirlikça %3 oraninda karistirildiginda, 40 °C'de (EN ISO 3104'e göre ölçüldügü üzere VK 40°C) 20 mm2/s degerinin altinda, tercihen 10 mmzls degerinin altinda kalabilmektedir.

Aromatik hidrokarbon bileseni, tercihen; en fazla 500 ppmw, tercihen en fazla 350 ppmw, en çok tercihen en fazla 100 veya 50 veya hatta 5 ppmw kükürt içerebilmektedir (Shell Method Series 1897). Ek olarak veya alternatif olarak, aromatik hidrokarbon bileseni; en fazla 50 ppmw, tercihen en çok 30 ppmw, en çok tercihen en çok 20 veya 10 veya hatta 5 ppmw benzen ihtiva edebilmektedir (gaz kromatografisiyle belirlenmektedir). Özellikle tercih edilen bir aromatik hidrokarbon bileseninin bir örnegi; hacimce %99'u asan bir aromatik içerigine sahip bir 09-11 hidrokarbon akimi olan (yani esas olarak C9-11 aromatik hidrokarbonlardan olusan) SheIlSoI A150'dir (örn, Shell sirketlerinden elde edilebilen.

Alternatif hidrokarbon bilesenleri, toluen ve ksilendir. Çözücü karisiminin toplam hacmine bagli olarak, bir aromatik hidrokarbon bileseni, tercihen; hacimce %10 ila 50 arasinda, daha çok tercihen hacimce %15 ila 50 araliginda, daha da tercihen hacimce %25 ila 50 arasinda ve en çok tercihen hacimce %30 ila 40 araligindaki bir miktarinda mevcut olabilmektedir. Dolayisiyla, çözücü karisimi; hacimce en az %10, tercihen en az %15, daha çok tercihen hacimce en az %25 ve en çok tercihen hacimce en az %30 aromatik hidrokarbon bileseni içermektedir. Ek olarak, çözücü karisimi, hacimce en çok %50 ve tercihen hacimce en çok %40 aromatik hidrokarbon bileseni ihtiva etmektedir. Çözücü karisimindaki yüksek konsantrasyondaki aromatik hidrokarbon bileseninin, katki maddesi bilesiminin viskozitesinin düsük tutulmasina yardimci oldugu bulunmustur. Daha önce belirtildigi gibi, orta distilat gaz yagi bileseninde belirli bir miktarda aromatik hidrokarbon bulunabilmektedir. Çözücü karisiminin uygun ve tercih edilen genel aromatik hidrokarbon içerikleri, buna göre hesaplanabilmektedir.

Buradaki çözücü karisiminda bir oksijenat bileseni olarak kullanilan oksijenatlar; yakitlara, tercihen de dizel yakita karistirilmaya uygun olan herhangi bir oksijenati içermekte olup, burada Oksijenatlar, yag asidi alkil esterleridir. Oksijenatlar, yapilarinda çözücü özellikleri de dahil olmak üzere fizikokimyasal özelliklerini etkileyen oksijen ihtiva etmektedir. Bulusa göre, oksijenatlar; sadece karbon, hidrojen ve oksijen içermektedir. Çözücü karisimindaki bir oksijenat bileseniyle iliskili bir avantaj, biyolojik türevli malzemenin katki maddesi bilesimine dahil edilmesine izin vermesidir. Bu nedenle çözücü karisimi, tercihen; bitkisel yaglarin türevleri gibi halihazirda mevcut olan biyolojik türevli yakitlarda oldugu gibi organik malzemeden türetilmis bir oksijenat bileseni ihtiva edebilmektedir. Oksijenat bileseni, avantajli bir sekilde en az yaklasik 0,1 dpm/gC karbon-14 içerebilmektedir. Teknikte, yaklasik .700 yillik bir yari ömre sahip olan karbon-14'ün (C-14), organik madde türevli oksijenatlarda bulundugu, ancak fosil yakitlarda bulunmadigi bilinmektedir.

Avantajli olarak, oksijenat bileseni; VI gelistirici polimerin çözünürlügünün arttirilmasina katkida bulunabilmektedir. Oksijenat bileseni olarak kullanilan oksijenatlar, uygun olarak, bir veya daha fazla ester grubu -C(O)O- ve istege bagli olarak bir veya daha fazla hidroksil grubu -OH içeren bilesikler olabilmektedir. Tercihen, 1 ila 18 karbon atomu ve bazi durumlarda 1 ila 10 karbon atomu içerebilmektedirler.

Bir veya daha fazla ester grubu içeren oksijenatlar burada kullanilmaktadirlar, çünkü esterlerin VI gelistirici polimerlerin çözündürülmesinde özellikle etkili oldugu bulunmustur.

Uygun sekilde, oksijenat bileseni; hacimce %80, tercihen hacimce %90, en çok tercihen hacimce %98'i asan bir oksijenat içerigine sahip bir oksijenat akimi olarak saglanabilmektedir.

Tercihen, oksijenat bileseni, temel olarak oksijenattan olusabilmektedir. araliginda bir kaynama noktasina (ASTM D1078) sahip olabilmektedir. Yogunlugu; uygun sekilde araliginda olabilmektedir. Parlama noktasi (EN ISO 2719); tercihen 55 °C'nin üzerinde, daha tercihen 100 °C'nin 'üzerinde olabilmektedir.

Avantajli bir sekilde, oksijenat bileseni; 40 °C'de (EN lSO 3104'e göre ölçüldügü üzere VK 40 °C) 6 mmzls'nin altinda bir viskoziteye sahip olabilmektedir. Uygun olarak, oksijenatin viskozitesi, katki maddesi bilesiminde kullanilan bir VI iyilestirici polimer ile agirlikça %5 degerinin altinda, tercihen 50 mmz/s degerinin altinda kalabilmektedir.

Oksijenat bileseni, tercihen; en fazla 500 mg/kg, daha fazla tercihen en fazla 100 mg/kg, en çok tercihen en fazla 15 mg/kg kükürt içerebilmektedir (EN ISO 20884).

Mevcut bulusta kullanima yönelik oksijenatlar; esterler olup, örnek olarak karboksilik asitlerin veya (istege bagli olarak hidrojenlenmis) bitkisel yaglarin alkil (tercihen metil ve etil gibi C1 ila C8 veya C1 ila C5 arasinda) esterleridir. Bu durumda karboksilik asit; örnegin, istege bagli olarak ikame edilmis, düz veya dallanmis bir zincir, tek, çift veya çok fonksiyonlu bir C1 ila CG karboksilik asit, hidroksi, karbonil, eter ve ester gruplari içeren tipik ornatiklar olabilmektedir.

Burada kullanilan oksijenatlar, yag asidi alkil esterleri (FAAE) ve özellikle de yag asidi metil esterleridir (FAME). Çözücü karisiminin toplam hacmine dayali olarak, bir oksijenat bileseni, hacimce %3 ila 10 araliginda bir miktarda mevcut bulunmaktadir. Bu nedenle, çözücü karisimi, hacimce en az %3 ve tercihen en az %4 oksijenat bileseni ihtiva etmektedir. Ek olarak, çözücü karisimi, hacimce en fazla %10 oksijenat bileseni içermektedir. Çözücü karisimindaki yüksek oksijenat bileseni, VI gelistirici polimerin çözünürlügünün arttirilmasina yardimci olmaktadir.

Katki maddesi bilesiminin, örnegin bir spesifikasyon (örnegin EN 590) tarafindan belirlenen bir esik seviyesinde veya esik degerine yakin oksijenat (oksijenatlar) içeren yakita dozlanmasini saglamak için, oksijenat bileseni, tercihen; katki maddesi bilesiminin eklendigi veya eklenecegi bir yakit içindeki oksijenatin (oksijenatlarin) bir konsantrasyonu veya konsantrasyon esiginden küçük veya ona esit bir konsantrasyonda çözücü karisiminda bulunabilmektedir. Bu sekilde, yakittaki oksijenatin (oksijenatlarin) konsantrasyonundaki bir artis önlenmektedir.

VI gelistirici polimer, bir blok kopolimerdir. Aromatik monomer birimleri ihtiva etmektedir. VI gelistirici polimer, polistiren-poliizopren kopolimerlerinden seçilmektedir. Bu tür kopolimerler, SV(TM) 150 (bir polistiren-poliizopren di-blok kopolimer) örnegindeki gibi blok kopolimerlerdir. Çözücü karisiminin, özellikle düsük sicakliklarda, çözelti içinde yildiz sekilli supra moleküler yapilar (miseller) olusturmak üzere kendiliginden birlestirilebilen bir VI gelistirici polimer içeren katki maddesi bilesimlerinde viskozite artislarini hafifletmek için özellikle uygun oldugu bulunmustur. Böyle bir polimerin bir örnegi, SV(TM)150'dir (bir polistiren-poliizopren di-blok kopolimer).

Vl gelistirici polimer; ilave olarak veya alternatif olarak, etilen, b'utilen, bütadien, izopren veya diger olefin monomerlerine dayali diger blok kopolimerleri, örnegin etilen-propilen kopolimerleri, poliizobütilenler (PIB'Ier), polimetakrilatlar (PMA'Iar), poIi alfa olefinleri (PAO'Iar) ve bunlarin karisimlarini içermektedir.

VI gelistirici polimerin 40 °C'deki kinematik viskozitesi (EN ISO 3104'e göre ölçüldügü üzere VK olabilmektedir. Aslinda, VI gelistirici polimer, 40 °C'de bir kati olabilmektedir. 15 °C'deki veya daha yüksek olabilmektedir. Kükürt içerigi (EN ISO 20846), uygun bir sekilde 1000 mg/kg veya daha düsük, tercihen 350 mg/kg veya daha düsük, daha tercihen 10 mg/kg veya daha düsük olabilmektedir.

VI gelistirici polimer (polimerler); katki maddesi bilesiminin içinde, katki maddesi bilesiminin toplam agirligina dayali olarak agirlikça %5 ila 15 arasinda, tercihen agirlikça %7 ila 12 araliginda veya hatta agirlikça %9 ila 11 arasinda bir miktarda mevcut olabilmektedir.

Dolayisiyla katki maddesi bilesimi; agirlikça en az %5, tercihen agirlikça en az %7 ve en çok tercihen agirlikça en az %9 oraninda VI gelistirici polimer içermektedir. Ek olarak, atki maddesi bilesimi; agirlikça en fazla %15, tercihen agirlikça en fazla %12 veya hatta agirlikça %11 oraninda VI gelistirici polimer ihtiva etmektedir.

Elleçlenmeyi, örnek olarak da pompalarla elleçlenmeyi kolaylastirmak için, katki maddesi bilesiminin 40 °C'deki (EN ISO 3104'e göre ölçüldügü gibi VK 40 °C) kinematik viskozitesi; mm2/s ve hatta daha çok tercihen en çok 300 mmzls, örnegin en çok 100 mmzls veya hatta en çok 50 mmzls olabilmektedir.

Bulusun özellikle tercih edilen bir yapilanmasinda, katki maddesi bilesimi; agirlikça %5 ila 15 arasinda bulunan ve bir aromatik monomer içeren bir viskozite indeksi (VI) gelistirici kopolimeri ve asagidakileri içeren bir çözücü karisimi ihtiva etmektedir: hacimce %40 ila 65 arasinda bir orta distilat gaz yagi, hacimce %25 ila 50 araliginda aromatik hidrokarbon ve hacimce %5 ila 10 arasinda yag asidi alkil esteri.

Katki maddesi bilesimi, baska yakit katki maddelerini içerebilmektedir. Bir veya daha fazla baska yakit katki maddesi; deterjanlar, korozyon önleyici katki maddeleri, esterler, poIi-alfa olefinler, uzun zincirli organik asitler. amin veya amid aktif merkezler içeren bilesenler ve bunlarin karisimlari gibi herhangi bir faydali katki maddesinden seçilebilmektedir.

Katki maddesi bilesimi, teknikte uzman kisi tarafindan bilinen, herhangi bir sayidaki ilave faydali katki maddesi ihtiva edebilmektedir. Bazi yapilanmalarda, bir Vl gelistirici polimer ve yüksek viskoziteli bir yakit veya yag bileseni gibi iki veya daha fazla viskozite arttirici bilesen kullanilabilmektedir. Baska bir yapilanmada, ayni veya farkli yapisal siniftan iki veya daha fazla VI gelistirici polimer olabilmektedir.

Tercihen, bu bulusa konu olan yöntem; hacimce %025 ila 5 araliginda, daha tercihen hacimce Avantajli olarak, yakit bilesimi ve katki maddesi bilesiminin her biri, burada herhangi bir yerde tanimlandigi gibi bir oksijenat gibi bir yakit bileseninin bir konsantrasyonunu içerebilmekte olup, katki maddesi içindeki yakit bileseninin konsantrasyonu, yakit bileseninin yakittaki konsantrasyonunun altinda veya buna esit bulunmaktadir.

Burada açiklanan, asagidakileri içeren bir yakit bilesimi ve katki maddesi bilesimi paketidir: iliskili bir yakit bileseni konsantrasyonuna veya konsantrasyon esigine sahip bir yakit bilesimi ve asagidakileri içeren bir katki maddesi bilesimi; bir viskozite indeksi (VI) gelistirici katki maddesi ve bir çözücü veya yakit bileseninin bir konsantrasyonunu içeren bir çözücü karisimi , burada katki maddesi bilesimindeki yakit bileseninin konsantrasyonu, yakit bilesimindeki yakit bileseni ile iliskili konsantrasyon ya da konsantrasyon esiginden büyük degildir. Yakit bileseni tercihen, burada herhangi bir yerde tanimlandigi gibi bir oksijenat olabilmektedir.

Bu tarifnamenin açiklama ve istemleri boyunca, "olusmak" ve "içermek" kelimeleri ve örnegin gelmekte ve diger parçalari, katki maddelerini, unsurlari, tamsayilar veya adimlari hariç tutmamaktadir.

Bu tarifnamenin açiklamasi boyunca, tekil, kapsam baska türlü gerektirmedikçe çogulu da içermektedir. Özellikle, sinirsiz artikelin kullanildigi yerde, tanimin, kapsam baska türlü gerektirmedikçe çogullugun yani sira tekillik olarak düsünüldügü anlasilmalidir. Mevcut bulusun her yönünün tercih edilen özellikleri, diger yönlerden herhangi biri ile baglantili olarak açiklandigi gibi olabilmektedir. Mevcut bulusun diger özellikleri, asagidaki örneklerden anlasilacaktir.

Bu bulusun özel bir yönü, yapilanmasi veya örnegi ile baglantili olarak tarif edilen özellikler, tamsayilar, karakteristikler, bilesikler, kimyasal parçalar veya gruplar; buraya uyumsuz olmadigi sürece burada açiklanan herhangi bir baska yön, yapilanma veya örnege uygulanabilir olarak anlasilmalidir.

Asagidaki örnekler, bu bulusa uygun olarak çözücü karisimlarini ve katki maddesi bilesimlerini göstermekte ve Vl gelistirici polimerleri yakitta çözme ve dahil etmedeki etkinliklerini degerlendirmektedir. Örneklerde Kullanilan Bilesenler Asagidaki bilesenler asagidaki Örneklerde kullanilmistir.

VI Gelistirici Polimerler: - Bir polistiren-poliizopren di-blok kopolimeri olan SV , örn. lnfineum - Bir stiren-poliizopren yildiz kopolimeri olan SV , örn. Infineum Gaz Yaglari: Shell'den elde edilen ve tahmini kütlece yaklasik %20'Iik bir aromatik içerige ve Tablo 1'de gösterilen özelliklere sahip olan, petrol türevli orta distilat gaz yagi (Dizel): Distilasyon, IBP DIN EN ISO 3405 175 °C Distilasyon, DP DIN EN ISO 3405 353 °C Kükürt DIN EN ISO 20884 6 mg/kg Parlama noktasi DIN EN ISO 2719 72 °C CFPP DI EN 116 -16 °C Bulutlanma DIN EN 23015 -10 Noktasi - Shell'den elde edilen ve Tablo 2'de gösterilen özelliklere sahip, Fischer-Tropsch türevli orta distilat gaz yagi (GTL): Distilasyon, IBP DIN EN ISO 3405 203 °C Distilasyon, DP DIN EN lSO 3405 314 °C Kükürt DIN EN ISO 20884 <5 mg/kg Parlama noktasi DIN EN ISO 2719 89 °C Aromatik Hidrokarbonlar: - ShellSoI A150, örn. Shell. Tablo 3'te gösterilen özelliklere sahip olan, C9-C10 araligindaki aromatik kimyasallarin bir karisimi.

Oksiienatlar: Yogunluk @ 15 cc ASTM D4052 893 kg/m Viskozite @ 40 °C ASTM D445 1,2 mmzls Distilasyon, IBP ASTM D1078 183 °C Distilasyon, DP ASTM D1078 209 °C Benzen GC <3 mg/kg Kükürt SMS 1897 Parlama noktasi ASTM D-93 62-65 °C ADM'den elde edilen ve Tablo 4'te gösterilen özelliklere sahip olan, kolza metil ester (RME), soya metil ester (SME) ve don yagi metil ester (TME) formundaki yag asidi metil esterleri Viskozite @ 40 DIN EN ISO 3104 4,5 mm2/s b.yen Kükürt DIN EN ISO 20884 <10 mg/kg <10 mg/kg noktasi CFPP DIN EN lSO 116 -17 -3 Karistirma Prosedürü Asagidaki Örneklerin her birinde, VI gelistirici polimerler, tartilarak bir cam siseye konulmus ve belirtilen miktarda çözücü ilave edilmistir. Tüm malzemeler çözülene ve homojen bir çözelti elde edilinceye kadar 25 °C'de tekrarlayan döngülerde çalkalama ve karistirma gerçeklestirilmistir. Örnek 1 (VI Gelistirici Polimerlerin Gaz Yagi veva Aromatik Hidrokarbonlarda Çözünürlügü) (referans için) Agirlikça %5 oraninda SV çözünürlügü; petrol türevli orta distilat gaz yaginin, Fischer-Tropsch türevli orta distilat gaz yaginin ve SheIISoI A150'nin her birinde test edilmistir.

Tablo 5'te gösterilen oranlarda karistirmanin ardindan, bilesimlerin 40 °C'deki (EN ISO 3104`e göre ölçüldügü gibi VK 40) ve kinematik viskozitesi belirlenmistir. Sonuçlar, Tablo 5'te gösterilmistir.

Viskozite (mmzls) VII Çözücü 40 °C'de 100 °C'de GTL Standart yöntemle ölçülebilir degil Standart yöntemle ölçülebilir degil - çok yüksek - çok yüksek Dizel Standart yöntemle ölçülebilir degil 16,103 260 A150 GTL'deki SVK (TM) ve petrol türevli orta distilat gaz yaginin (40 °C'deki) VK'leri, bu bilesimlerin yüksek viskozitesi nedeniyle standart yöntemlerle ölçülememistir. Bu, polimerlerin Viskozite üzerinde çok daha yüksek etkiye sahip olan daha büyük molekül kümeleri/miseller olusturma ve kümelenmeye yönelik egilimi nedeniyle olabilmektedir.

SV SheIISoI A150 aromatik karisiminda çözünmesi, 40 °C'de oldukça düsük viskoziteli, tamamen dökülebilir bir karisima neden olmaktadir. Örnek 2 (VI Gelistirici Polimerin Oksiienatta Çözünürlügü) (referans için) Degisken konsantrasyonlardaki SV 150'nin (TM) çözünürlügü; bir oksijenat, yani yag asidi metil ester (FAME), özel olarak kolza metil ester (RME), soya metil ester (SME) ve donyagi metil ester (TME) içinde test edilmistir.

Tablo 6'da gösterilen oranlarda karistirmanin ardindan, bilesimlerin 40 °C'deki kinematik viskozitesi (EN lSO 3104'e göre ölçüldügü gibi VK 40) belirlenmistir. Sonuçlar, Tablo 6'da gösterilmistir.

FAME Konsantrasyon (agirlikça %) VK40 (mm2/s) Temel olarak kolza metil ester (RME) arastirilmistir. VK40, artan SV konsantrasyonuyla birlikte katlanarak yükselmektedir. Bu gözlem, daha güçlü kalinlasmaya neden olan, çözeltide çapraz bagli aglarin veya misellerin birikmesi ile açiklanabilmektedir.

VK40 halen yaklasik 300 mm2/s civarinda iken, agirlikça %10'a kadar VI polimeri RME içinde çözülebilmektedir. SME (soya metil ester) veya TME (donyagi metil ester) gibi baska FAME Bu nedenle, tüm FAME tipleri, ön karisimlari hazirlamak için uygun olmusken, RME ön karisimdaki en yüksek viskoziteyi göstermistir. Örnek 3 (VI Gelistirici Polimerlerin Aromatik Hidrokarbonlarla Kombinasvon halindeki Gaz Yagi içinde Çözünürlügü) (referans iÇin) Agirlikça %5 SV 150'nin (TM) çözünürlügü, ShelISoI A150 ve çesitli miktarlardaki petrol türevli orta distilat gaz yagi veya Fisoher-Tropsch türevli orta distilat gaz yagi (GTL) içeren çözücü karisimlarinda test edilmistir.

Tablo 7'de gösterilen oranlarda karistirmanin ardindan, bilesimlerin 40 °C'deki (EN ISO 3104'e göre ölçüldügü gibi VK 40) ve kinematik viskozitesi belirlenmistir. Sonuçlar, Tablo 7'de gösterilmistir.

SheIISoI A ' 80 - 28,162 Viskozitenin hizla arttigi kritik hacim, petrol türevli orta distilat gaz yagi ile GTL ile oldugundan daha yüksek olmustur. 100 °C'de viskozite düsüktür. Bu tür sicaklik bagimliligi, Ornek 1'de saf çözücüler için zaten gözlenmistir. Bu; büyük olasilikla, sogutma sirasinda güçlü kalinlasmaya neden olan düsük sicaklikta misel olusumuyla iliskilidir. Daha yüksek sicakliklarda bu yapilar bozulabilmekte ve bu da çözeltiyi çok daha düsük viskozitede tutmaktadir. Örnek 4 (VI Gelistirici Polimerlerin Aromatik Hidrokarbonlar veya Oksiienatla Kombinasvon halindeki Gaz Yagi icinde Çözünürlügü) (referans icin) Agirlikça %10 SV 150'nin (TM) çözünürlügü, çesitli miktarlardaki petrol türevli orta distilat gaz yagi ile birlikte kombinasyon halinde ShellSol A içeren çözücü karisimlarinda test edilmistir.

Tablo 8'de gösterilen oranlarda karistirmanin ardindan, bilesimlerin 40 °C'deki (EN ISO 3104'e göre ölçüldügü gibi VK 40) ve kinematik viskozitesi belirlenmistir. Sonuçlar, Tablo 8'de gösterilmistir.

Petrol türevli MD Gaz Yagi FAME (hacimce /o) Viskozite (mm Is) (hacimce %) 40 °C 100 °C Petrol türevli MD Gaz Yagi ShellSolA150 (hacimce %) Viskozite (mmzls) (hacimce %) 40 °C 100 °C ölçülebilir degil- çok yüksek Örnek 5 (VI Gelistirici Polimerlerin Aromatik Hidrokarbonlar ve Oksiienatla Kombinasvon halinde, Gaz Yagi icinde Çözünürlügü) Çözücü bilesiminin baska bir optimizasyonu, agirlikça %10 SV15O (TM) ve petrol türevli orta distilat gaz yaginin, ShellSoI A, karisimlarini ihtiva eden farkli üç bilesenli harmanlarin hazirlanmasiyla elde edilmistir.

Tablo 9'da gösterilen oranlarda karistirmanin ardindan, bilesimlerin 40 °C'deki (EN ISO 3104'e göre ölçüldügü gibi VK 40) ve kinematik viskozitesi belirlenmistir. Sonuçlar, Tablo 9'de gösterilmistir.

Petrol türevli MD Gaz Yagi ShellSolA * referans için VK40'i yaklasik 400 mm2/s'ye kadar olan bir aralikta tutabilmek için hacimce %50'ye kadar petrol türevli orta distilat, FAME ile karistirilabilmektedir. Bununla birlikte, bu tür bir çözelti, %0,5 FAME ilavesi nedeniyle EN590 ile uyumsuz olabileceginden, degisimli baz yakit ile karistirilamamaktadir.

Hacimce %60 petrol türevli orta distilat gaz yaginin ShellSolA150 ile karisimi, 300 mm2/s degerinin altinda kabul edilebilir bir VK40 vermektedir. Petrol türevli orta distilat gaz yaginin daha da ilave edilmesi, hacimce %70 petrol türevli orta distilat gaz yagindan baslayarak VK40'in güçlü bir sekilde artmasina neden olmaktadir.

Claims (1)

1. ISTEMLER Bir Vl gelistirici polimerin bir yakit bilesimine dahil edilmesini ihtiva eden bir yöntem olup, yöntem asagidakileri içermektedir: bir aromatik monomer içeren agirlikça %5 ila 15 arasindaki bir VI gelistirici ko-polimerin toplam hacme göre hacimce %40 ila 65 araliginda bir orta distilat gaz yagindan ve aromatik hidrokarbonlar veya oksijenatlardan seçilen, toplam hacme göre hacimce en az %15 bir veya daha fazla bilesenden olusan bir çözücü karisimi ile karistirilmasi, burada, çözücü karisimi, çözücü karisiminin toplam hacmine göre hacimce %10 ila 50 arasinda aromatik hidrokarbon ve hacimce %3 ila 10 araliginda oksijenat ihtiva etmekte, burada, oksijenatlar, çözücü karisiminin toplam hacmine göre bir katki maddesi bilesimi olusturmak üzere yag asidi alkil esterleri olmakta, burada, VI gelistirici polimerin miktari, katki maddesi bilesiminin toplam agirligina dayali olmaktadir, ve katki maddesi bilesiminin yakit bilesimi ile karistirilmasi, burada, VI gelistirici polimer, bir polistiren-poliizopren di-blok kopolimer içermektedir. Istem 1'e uygun yöntem olup, özelligi; yakit bilesimi ve katki maddesi bilesiminin her birinin, bir oksijenat konsantrasyonunu içermesi ve katki maddesi içindeki oksijenat konsantrasyonunun yakittaki oksijenat konsantrasyonuna esit veya daha az olmasidir. Istem 1 veya 2'ye uygun yöntem olup, özelligi; çözücü karisiminin, ASTM D1078'e göre ölçüldügü gibi 170 ila 370 °C araliginda yer alan bir kaynama noktasina sahip olan bir aromatik hidrokarbon bileseni içermesidir. Istemler 1 ila 3'ten herhangi birine uygun yöntem olup, özelligi; çözücü karisiminda asagidaki belirtilen bir miktarda bir aromatik hidrokarbon bileseni bulunmasidir: çözücü karisiminin toplam hacmine göre, hacimce %25 ila 50 arasinda, veya Bundan önceki istemlerden herhangi birine uygun yöntem olup, özelligi; yag asidi alkil esterlerinin, çözücü karisiminda asagidaki miktarlarda bulunmasidir: çözücü karisiminin toplam hacmine göre hacimce %4 ila 10 arasinda. Bundan önceki istemlerden herhangi birine uygun yöntem olup, özelligi; orta distilat gaz içerigine sahip olmasidir. 7. Bundan önceki istemlerden herhangi birine uygun yöntem olup, özelligi; katki maddesi bilesiminin, EN ISO 3104'e göre ölçüldügü üzere 40 °C`de 400 mmzls'den daha az bir kinematik viskoziteye sahip olmasidir.