CZ301245B6 - Ekologické bezsirné palivo pro zážehové motory - Google Patents

Abstract

Ekologické bezsirné palivo pro zážehové motory obsahující 60 až 90 % obj. bezvodého etanolu a 2 až 5 % obj. vyšších acyklických alkoholu a/nebo etheru, 38 až 5 % obj. uhlovodíkové frakce s bodem varu mezi 0 až 225 .degree.C složené z alkanu, aromátu a olefinu s 4 až 12 uhlíky v molekulách a dále o sobe známé antioxidanty a antikorozivní prísady v koncentracích 10 až 1000 mg/kg.

Description

Ekologické bezsirné palivo pro zážehové motory

Vynález popisuje složení ekologického bezsirného paliva pro zážehové motory na bázi ethylalkoholu, jehož vlastnosti jsou upraveny vedlejšími složkami ze skupin vyšších alkoholů a/nebo etherů a směsi uhlovodíků z rafinérských zdrojů.

Dosavadní stav techniky

Převážné množství paliva pro zážehové motory se vyrábí z ropy řadou rafinérských procesů. Jimi se zlepšují antidetonační charakteristiky, těkavost a čistota. Vyvíjejí se také stále dokonalejší motory a automobily vybavené katalyzátory výfukových plynů. Jejich dlouhodobý účinek se zlepšuje snižováním obsahu síry, postupně z 350 na 10 mg/kg. Stále však roste obsah CO2 v ovzduší a hlavním řešením jsou alternativní paliva a zvláště biopaliva. Postupně se má zvyšovat jejich podíl až na 20 % do roku 2020.

Jedním hlavním biopalivem je ethylalkohol vzniklý z různých přírodních materiálů, zejména však z cukrů, škrobu a celulózy.

Dosavadní typy automobilů byly schopny spalovat v motorech klasické benziny a maximálně se dá používat do cca 20 % oxidíckých složek, zejména vyšších alkoholů a etherů vedle ethanolu.

Také antidetonační a těkavostní charakteristiky jsou definovány v určitém rozsahu podle standardů např. EN 228.

S tímto autoparkem lze velmi těžko dosáhnout dostatečného nárůstu podílu biopaliv. Proto se v posledních letech vyvinuly zdokonalené flexibilní motory, které mohou spalovat i vysokolihové palivo v kombinaci s klasickým. Tak se dá připravit i vysokolihové palivo, které je velmi nízkosirné, má vysoké oktanové číslo a navíc podstatně snižuje emise uhlovodíků, CO a redukuje rychlost tvorby koncentrace CO2 v ovzduší.

Vysokolihové palivo označované také E85 je vhodným typem pro uvedené motory. V podstatě se skládá vždy zkyslíkaté a uhlovodíkové složky. Mísitelnost těchto složek, ovlivnění vlhkostí, působení na materiály a bezchybný chod motoru při podnebném rozsahu teplot ve světě jsou parametry, které se vhodným způsobem musí zoptimalizovat. Existuje tudíž pro toto palivo řada alternativ a možností, jak co nejlépe vyrobit výsledný produkt. O řešení těchto problémů je málo známo a tento typ paliva prochází rozsáhlým výzkumem a zkouškami.

Podstata vynálezu

Výše uvedené problémy složení a využívání řeší vyvinuté ekologické bezsirné palivo pro zážeho45 vé motory obsahující jako hlavní složku ethylalkohol, dále pak vyšší acyklické alkoholy a/nebo ethery spolu s uhlovodíky. Palivo podle vynálezu obsahuje 60 až 90 % obj. bezvodého ethanolu, 2 až 5 % obj. vyšších acyklických alkoholů a/nebo etherů, 38 až 5 % obj. uhlovodíkové frakce s bodem varu mezi 0 až 225 °C složené z alkami, aromátů a olefínů se 4 až 12 uhlíky v molekulách, a dále o sobě známých antioxidačních a antikorozních přísad v koncentracích 10 až

1000 mg/kg.

Uvedené vyšší acyklické alkoholy a/nebo ethery obsahují C₄ až C$ monoalkoholy a terč. alkylmethyl nebo ethylethery.

-1CZ 301245 B6

Uhlovodíková frakce vře od 0 až 100 °C a obsahuje 10 až 90% C4 až C₈ nasycených a/nebo nenasycených uhlovodíků.

až 80% vyšších acyklických alkoholů a/nebo etherů pochází z vedlejších produktů výroby alkoholů.

Uhlovodíková frakce pochází výhodně z hydrogenační rafinace ropného benzínu nebo z izomerizátu C₄ až C₇ frakce případně z C₄ až C₈ frakce z pyrolýzy ropných frakcí.

Palivo podle vynálezu optimalizuje veškeré charakteristiky produktu potřebné pro kvalitu paliva a jeho použití v automobilech. Přídavek vyšších oxysloučenin zlepšuje kompatibilitu ethylalkoholu a uhlovodíků zejména v případě volby lehčí uhlovodíkové složky. Samostatná uhlovodíková složka je vybrána tak, aby tlak par paliva byl vyhovující pro různé klimatické teplotní podmínky a navíc, aby nevnášela síru ani zvýšený obsah aromátů zvláště škodlivého benzenu. Výběr složek se též stanoví podle použitých procesů a zvlášť je vyznačena možnost využití hydrokrakové složky z rostlinných a živočišných olejů. Lze též takovým výběrem maximalizovat biopalivový obsah téměř do 100%,

Příklad provedení vynálezu

Byla provedena řada preparací paliv podle vynálezu a mimo jeho rozsah. Ze zkoušek se vybrala receptura:

85 % obj. bezvodého lihu (99,8 %) % obj. i-butanolu 2 % obj. MTBE % obj. uhlovodíkové směsi vroucí mezi 20 a 80 °C, obsahující převážně olefiny C₄ až C₈, 10 mg/kg aminového antioxidantu a 20 mg/kg antikorozního aditiva. Palivo se podrobně analyzo30 válo a přezkoušelo na automobilu zn. FORD s flexibilním motorem.

Rozbor:

	Oktanové číslo RON	120
35	Oktanové číslo MON	95
	Síra ppm	5
	Oxid. stabilita min.	360
	Voda % hmotn.	0,:
	Tlak par při 38 °C, kPa	38
40	Konec bodu varu °C	105

Vzorek je jasný a čistý, viditelně bez suspenze nebo sraženin v rozsahu teplot +20 až -30 °C,

Ve srovnání chodu motoru Ford s benzínem bez lihu (EN 228) nebyl zaznamenán vliv na studené 45 starty, ani horší motorové vlastnosti. Při emisním testu se dosáhlo snížení škodlivých emisí CO o 40 % a uhlovodíků o 35 %.

Při hodnocení vzorku, který se odchyloval od patentovaného složení, se pro dosažení tlaku 38 kPa musel snížit obsah ethanolu o 10 % obj., což je z hlediska ekologie i ekonomie nevýhod50 né.

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   5 1. Ekologické bezsimé palivo pro zážehové motory obsahující jako hlavní složku ethylalkohol a vyšší acyklické alkoholy a/nebo ethery spolu s uhlovodíky, vyznačující se tím, že obsahuje 60 až 90 % obj. bezvodého ethanolu, 2 až 5 % obj. vyšších acyklických alkoholů a/nebo etherů, 38 až 5 % obj. uhlovodíkové frakce s bodem varu mezi 0 až 225 °C složené z alkanů, aromátů a olefinů s 4 až 12 uhlíky v molekulách, a dále o sobě známé antioxidanty a antikorozivní io přísady v koncentracích 10 až 1000 mg/kg.
2. 2. Ekologické bezsimé palivo pro zážehové motory podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedené vyšší acyklické alkoholy a/nebo ethery obsahující čtyři až osm uhlíků a terč. alkyl methyl nebo ethylethery.
3. 3. Ekologické palivo pro zážehové motory podle nároků 1 a 2, vyznačené tím, že uhlovodíková frakce s bodem varu od 0 do 100 °C obsahuje 10 až 90 % obj. C₄ až C« nasycených a/nebo nenasycených uhlovodíků.

   20 4. Ekologické palivo podle nároku 3, vyznačené tím, že uhlovodíková frakce pochází z hydrogenační rafinace ropného benzínu nebo z izomerizátu C₄ až C₇ případně z C₄ až Cg frakce z katalytického krakování nebo pyrolýzy ropných frakcí případně z hydrokrakování ropných a/nebo rostlinných a živočišných olejů a tuků,

   25 5. Ekologické palivo podle nároku 2, vyznačené tím, že 10 až 80% vyšších acyklických alkoholů a/nebo etherů pochází z vedlejších produktů výroby alkoholů,