DE60225848T2 - Angereicherte dieselkraftstoffzusammensetzung - Google Patents

Description

• Gebiet der Erfindung
• Die Erfindung befaßt sich mit der Anreicherung von Dieselbrennstoff, der in vielen Vehikeln von Automobilen bis Schwermaschinen und Heizsystemen verwendet wird.
• Hintergrund der Erfindung
• Da Motoren, die Dieselbrennstoff nutzen, weit verbreitet sind und sich der Verbrauch durch die Ausdehnung der Nutzungsbereiche des betreffenden Brennstoffes erhöht, werden seit etwa 40 Jahren bis heute zahlreiche Studien hinsichtlich einer kostengünstigeren oder ertragreicheren und weniger umweltschädlichen Produktion durchgeführt, wobei einige der entwickelten Brennstoffmischungen patentiert worden sind.
• Die Patente mit den Nummern WO 0192440 , DE 2701588 , DE 3023372 , GB 1011500 , CN 1284539 , CN 1182120 , US 4746420 und CH 678283 sind einige Beispiele für ähnliche Studien. Häufig wird in den mit diesen Patenten geschützten Erfindungen der Brennstoff durch die Zugabe einiger verschiedener Verbindungen angereichert oder die Menge an Brennstoff durch die Zugabe von Wasser wiederum mit einigen verschiedenen Verbindungen erhöht. Einige der genannten früheren Studien betreffen die Verringerung schädlicher Gase, die während der Verbrennung von Dieselbrennstoff frei werden, oder die Erleichterung der Filtrierung und Einspritzung des Brennstoffes durch Erhöhung des Fließvermögens des Brennstoffes. Eine allgemeine Besonderheit, auf die man in diesen früheren Studien trifft, ist die Zugabe von Alkohol oder pflanzlichem Öl mehr als einmal und die Verwendung von 5–6 Verbindungen zusammen in einigen Mischungen zum Anreichern des Brennstoffes. Aufgrund der Vorteile, die mit einer solchen Anwendung erhalten werden, erhöhen sich die Brennstoffkosten mit den Verbindungen, die ohnehin teuer sind.
• US 4943390 ist das dem Stand der Technik nächstliegende Dokument bezüglich dieses Gegenstandes der Erfindung. In diesem Dokument wird eine Methode zur Herstellung einer angereicherten Dieselbrennstoffmischung offenbart. Diese Methode umfaßt die Schritte: i) des Mischens von Wasser mit einem oberflächenaktiven Mittel zum Erhalt einer angereicherten Mischung; ii) der Zugabe dieser angereicherten Mischung dem Dieselbrennstoff in einem Produktionstank; iii) das Rezirkulieren der resultierenden Emulsion, indem ein Teil der Emulsion vom Boden des Tanks aufgenommen und wieder über die Emulsion in dem Tank gegossen wird. Diese Rezirkulation ist Teil eines Fließbandverarbeitungs-Pilot-Tests, aber nicht die Emulsionsmethode. Überdies gibt es keine Wartezeit, bevor die Mischung vom Boden des Tanks aufgenommen wird.
• Im Ergebnis wird in den oben genannten Studien keine Lösung erhalten, die die durch separate Studien erhaltenen Vorteile zusammenfaßt und gleichzeitig die Produktionskosten senkt.
• Mit der dem Patent zugrundeliegenden Erfindung werden wichtige Besonderheiten durch eine einzelne Mischung, die durch viele unterschiedliche Studien bereitgestellt werden kann, erhalten wie Anreicherung und vollständige Verbrennung des Brennstoffes, Erhöhung der Produktivität, Erhalt höherer Produktivität in den Motoren mit niedrigeren Temperaturen und Beseitigung der Gefahr für die Umwelt und Senkung der Produktkosten durch Erhöhung der Menge an Brennstoff durch die Zugabe einer überaus kostengünstigen Verbindung.
• Zusammenfassung der Erfindung
• Die dem Patent zugrundeliegende Erfindung ist die Brennstoffmischung, die durch die Zugabe eines bestimmten Verhältnisses an Wasser als Emulgator zu einer bestimmten Menge an Alkylethersulfat, was vereinigt und zur Verringerung der Dichte mit üblichen Methoden filtriert wird, erhalten wird, und das Verfahren zum Erhalt dieser Mischung.
• Mit dieser Methode ändert der Dieselbrennstoff seine Form und bleicht aus und erreicht eine bestimmte Festigkeit mit steigender Viskosität, so wird bei der Verwendung einer Einheit Brennstoff eine zu 20–25% stärker angereicherte und umweltfreundlichere Brennstoffmischung erhalten.
• Beschreibung der Erfindung
• Erdölprodukte sind hydrophob, was bedeutet, daß sie sich nicht mit Wasser vermischen, sofern dies nicht durch irgendein Verfahren gesteuert wird. Das Mischen des Brennstoffes mit Wasser ist jedoch aufgrund dessen, daß diese Produkte nicht gleichzeitig nicht-hydrophob sind, mit einigen Verfahren möglich.
• Die dem Patent zugrundeliegende Erfindung zielt auf den Erhalt einer mit Wasser vermehrten und angereicherten Brennstoffmischung mit der Absicht der oben genannten Idee ab. Der Emulgatorwasserzusatz und der Dieselbrennstoff können in dieser Erfindung gemischt werden. Das Produkt, das den Gegenstand der Erfindung bildet, wird in zwei Phasen erhalten.
• Zu Beginn der ersten Phase wird eine anreichernde Verbindung durch die Zugabe von 5 Einheiten Alkylethersulfat als Emulgator zu 100 Einheiten Wasser erhalten, die zur Verringerung der Dichte mit üblichen Methoden filtriert wird. Alkylethersulfat dispergiert homogen in Wasser, ohne daß ergänzende Verfahren wie Inkubation, Erwärmen oder Mischen erforderlich sind. Die erhaltene blasse anreichernde Verbindung wird durch die Zugabe einer bestimmten Menge an Emulgator wie oben erwähnt gebrauchsfertig.
• Als der zweite Schritt nach dem Erhalt der anreichernden Verbindung wird diese Verbindung dem Dieselbrennstoff zugegeben, und es wird ein Ferment gebildet, das in der zweiten Phase zum leichteren Erhalt der angereicherten Dieselbrennstoffmischung verwendet wird. 12,5–35 Einheiten der anreichernden Verbindung werden 100 Einheiten Dieselbrennstoff, der in einem Produktionstank enthalten ist, zugegeben, während das Ferment erhalten wird. Nach der Zugabe bestimmter Mengen der oben genannten Zusätze muß 5–25 Minuten gewartet werden. In dieser Zeit sinkt die dem Dieselbrennstoff zugegebene anreichernde Verbindung aufgrund der unterschiedlichen Dichte auf den Boden des Tanks und der Brennstoff kommt als eine Schicht herauf. Erste Zeichen der Emulgation beginnen während dieser ersten Transaktion, und es ist eine Erhöhung der Dicke mit kleinen weißen sphärischen Klumpen zu beobachten. Die in dem Tank gesunkene anreichernde Verbindung wird mit einer geeigneten Pumpe erneut über den Dieselbrennstoff gegossen, um so den Emulgationsprozeß, der begonnen hat, voranzutreiben, um so am Ende dieses Zeitraumes die homogene Struktur zu schützen. Nach dieser ersten Zirkulation wird die neue Verbindung zu erkennen sein, und nach einer Wartezeit von 5–25 Minuten wird eine zweite Zirkulation durchgeführt, wenn die Verbindung in dem Tank nicht weiß und konsistent geworden ist.
• Diese Zirkulations- und Warteprozesse werden so lange wiederholt, bis die Verbindung in dem Tank weiß wie Milch und viskos ist. Am Ende der zweiten Zirkulation wird die entsprechende Verbindung erhalten und die erste Phase kommt unter Verwendung kleinmaßstäblicher aber hoher Tanks zum Ende.
• Diese milchig weiße und viskose Verbindung, die am Ende der ersten Phase erhalten wird, ist tatsächlich der angereicherte Dieselbrennstoff, der letztlich produziert werden sollte, und kann in allen Systemen, die mit Dieselbrennstoff arbeiten, verwendet werden. In Wirklichkeit wird diese Verbindung jedoch als Ferment zum leichteren und schnelleren Erhalt von angereichertem Dieselbrennstoff während der zweiten Phase, die die Serienproduktionsphase ist, verwendet.
• In der zweiten Phase wird das Endprodukt, wie oben angegeben, erhalten. In dieser Phase kann die Endverbindung mit einer ähnlichen Methode wie in der ersten Phase unter Verwendung des durch den in der ersten Phase als ein Ferment bereitgestellten angereicherten Brennstoff schnell erhalten werden.
• Als der erste Schritt der zweiten Phase wird zunächst die in der ersten Phase erhaltene Mischung in einer Menge von 1/10–1/3 des neuen herzustellenden Brennstoffes in den Tank gegeben. Danach werden 100 Einheiten Dieselbrennstoff und 12,5–35 Einheiten anreichernde Verbindung für 100 Einheiten Dieselbrennstoff, wie in der ersten Phase angegeben, in den Tank gegeben. Nach der Zugabe der Materialien wird die Pumpe betrieben und nach einer Wartezeit von 3 bis 20 Minuten wird die Zirkulation begonnen. Der Unterschied dieses Schrittes zu der ersten Phase ist, daß die Endverbindung schneller erhalten wird. Das bedeutet, daß am Ende der ersten Zirkulation weißer Dieselbrennstoff mit hoher Viskosität erhalten und zur Verwendung angeboten wird.
• Der Dieselbrennstoff, der die dem Patent zugrundeliegende Erfindung bildet, wird in allen Fahrzeugen und Generatoren wie Autos, Trucks, Bussen, Lokomotiven, Behältern, Schwermaschinen und Heizsystemen, die mit Dieselbrennstoff arbeiten, verwendet.
• In den mit dem gegenständlichen Brennstoff der Erfindung durchgeführten Experimenten wurden 10% mehr Produktivität bei Fahrzeugen, die mit Dieselbrennstoff betrieben wurden, erhalten, unter der Bedingung, daß dieselbe Motordrehzahl verwendet wurde. Diese Erhöhung der Produktivität kommt aufgrund der vollständigen Verbrennung unter Verwendung von angereichertem Dieselbrennstoff zustande. Ferner bedeutet vollständige Verbrennung, daß keine schädlichen Gase in die Atmosphäre austreten und diese umweltfreundlich ist.
• Auf der anderen Seite produzieren Motoren, die angereicherten Dieselbrennstoff verwenden, weniger Wärme im Vergleich zu der Wärme, die bei der Verwendung von Dieselbrennstoff produziert wird, was bedeutet, daß Motoren unter Verwendung dieses Brennstoffes bei niedrigen Temperaturen laufen. Die positive Wirkung dieser Besonderheit auf die Produktivität wird augenscheinlich, wenn berücksichtigt wird, daß die Wärme, die während des Betriebes des Motors erzeugt wird, verlorene Energie ist.
• Ein anderer Vorteil des Brennstoffes ist die Verringerung der Brennstoffkosten. Nach dem Betriebsprozeß belaufen sich 100 Einheiten Dieselbrennstoff unter Zugabe von angereichertem Dieselbrennstoff, erhalten mit sehr geringen Ausgaben, auf eine Menge zwischen 112,5 und 135 und im Ergebnis wird mit weniger Brennstoff mehr Energie erzeugt.
• Der gegenständliche Dieselbrennstoff der Erfindung kann nahezu direkt in Fahrzeugen, die mit Dieselbrennstoff arbeiten, verwendet werden, ohne daß Modifikationen oder Zugaben erforderlich sind. Bei einer begrenzten Anzahl müssen jedoch Brennstoffilter in Fahrzeugen, die Papierfilter verwenden, durch Baumwollfilter ersetzt werden. Es wird offensichtlich werden, daß durch diese Veränderung keine weiteren Kosten entstehen, wenn berücksichtigt wird, daß die Brennstoffilter regelmäßig ausgetauscht werden müssen.
• Dieser angereicherte, produktivere und umweltfreundliche Brennstoff, der mit der geeigneten Methode durch die Zugabe einer angereicherten Verbindung zu Dieselbrennstoff, wie oben erwähnt, erhalten wurde, wird dem Nutzer als eine Alternative zu begrenzten Energiequellen angeboten.

Claims (4)

1. Die Methode zur Herstellung eines angereicherten Dieselbrennstoffs mit hoher Wirksamkeit der Verbrennung und welche aus folgenden Schritten besteht: • Den angereicherten Brennstoff erhält man durch Mischung von Alkylethersulfat mit Wasser, • In dem man dieses angereicherte Material dem Dieselbrennstoff im Tank beimischt. • Dann 5 bis 25 Minuten wartet, bis die dem Dieselbrennstoff beigemischte angereicherte Mischung auf Grund der unterschiedlichen Dichte auf den Boden des Tankes sinkt und der Brennstoff als Schicht an die Oberfläche tritt. • Nach der 5- bis 25-minütigen Wartezeit entfernt man den angereicherten Zusatz vom Tankboden mit einer entsprechenden Pumpe und gießt diesen zurück in den Dieselbrennstoff, um so eine homogene Mischung zu erhalten und um den Emulsionsvorgang zu beschleunigen. • Diesen Vorgang wiederholt man so lange, bis man eine vollständige Emulsion hat.
2. Die Herstellungsmethode nach Anspruch 1, wobei die angereicherte Dieselbrennstoff-Mischung maximal 5% Alkylethersulfat enthält.
3. Die Herstellungsmethode gemäß Ansprüche 1 bis 3, wonach diese angereicherte Dieselbrennstoff-Mischung noch 11 bis 26% der Anreicherungszusätze enthält.
4. Die Herstellungsmethode gemäß Ansprüche 1 bis 3, wonach diese angereicherte Dieselbrennstoff-Mischung noch 89 bis 74% des Dieselbrennstoffs enthält.