SK143894A3 - Additives to fuels - Google Patents
Additives to fuels Download PDFInfo
- Publication number
- SK143894A3 SK143894A3 SK143894A SK143894A SK143894A3 SK 143894 A3 SK143894 A3 SK 143894A3 SK 143894 A SK143894 A SK 143894A SK 143894 A SK143894 A SK 143894A SK 143894 A3 SK143894 A3 SK 143894A3
- Authority
- SK
- Slovakia
- Prior art keywords
- additive
- fuel
- volume
- combustion
- additive according
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L10/00—Use of additives to fuels or fires for particular purposes
- C10L10/02—Use of additives to fuels or fires for particular purposes for reducing smoke development
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Description
Oblasť technikyTechnical field
Vynález sa všeobecne týka zloženia prísad pre palivá, predovšetkým prísad schopných zvýšiť účinnosť spalovacích systémov, t.j. kontinuálnych spalovacích systémov (kotle, pece atd.) a vnútorných spaľovacích systémov (vozidla atd.), a tým zvýšiť hospodárnosť ich prevádzky po stránke spotreby palív, znížiť množstvo škodlivých polutantov, vznikajúcich pri spaľovacom procese, znížiť korózne účinky palív, obmedziť hlučnosť motora a ukľudniť jeho chod.The invention generally relates to the composition of fuel additives, in particular additives capable of increasing the efficiency of combustion systems, i. continuous combustion systems (boilers, ovens, etc.) and internal combustion systems (vehicles, etc.), thereby increasing their fuel economy, reducing the amount of pollutants generated by the combustion process, reducing fuel corrosion effects, reducing engine noise, and soothe its running.
Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
V súčasnej dobe si spoločnosť stále intenzívnejšie uvedomuje potrebu zvýšiť účinnosť využitia palív a maximálne obmedziť vylučovanie splodín, vznikajúcich pri spalovaní fosílnych palív. Pre rôzne účely sa už skôr používali prísady do palív, používaných pre spaľovanie, pri dosiahnutí rôznych stupňov účinnosti. Tak napríklad Kaspaul opisuje v US patente č. 4 244 703 použitie diamínov, predovšetkým terciárnych diamínov s alkoholom, ako prísad predovšetkým pre zníženie spotreby spaľovacích motorov. Podobne Metcalf opisuje v GB 0990797 použitie prísady obsahujúcej formaldehyd alebo jeho polymér, estery kyseliny akrylovej s roztokom akrylovej živice, metylénglykoldimetyléter, diamínopropán a butylparafenylendiamín v nosnej látke alebo v rozpúšťadle, ako prísadu do palív predovšetkým pre zníženie spotreby spaľovacích motorov. Prísady do palív, opísané Knightom v GB 2085468, ktoré tvoria alifatické amíny a alifatické alkoholy, slúžia ako obmedzovače vzniku dymu pre letecké motory, zatialčo GB 0870725 opisuje použitie N-alkyl substituovaných alkylendiamínov ako prísad zabraňujúcich zmrznutiu. Je známe len malé množstvo tých§ to zmesí, ktoré sú patentované alebo skutočne zlepšujú účinnosť spaľovania, ale žiadna nie je plne úspešná. Naviac žiadna zo známych kompozícií zatiaľ nedokázala úspešne splniť to, čo sa od takých prísad očakáva, t.j. zvýšenie účinnosti spaľovania, maximálne obmedzenie exhalácií a zníženie koróznych účinkov palív na spaľovacie zariadenia.At present, the company is increasingly aware of the need to increase fuel efficiency and minimize the elimination of fossil fumes. Fuel additives used for combustion have previously been used for various purposes to achieve different efficiency levels. For example, Kaspaul discloses in U.S. Pat. No. 4,244,703 the use of diamines, in particular tertiary diamines with alcohol, as additives primarily for reducing the consumption of internal combustion engines. Similarly, in GB 0990797, Metcalf describes the use of an additive comprising formaldehyde or a polymer thereof, acrylic acid esters of acrylic resin solution, methylene glycol dimethyl ether, diaminopropane and butylparaphenylenediamine in a carrier or solvent, as an additive to fuels primarily to reduce fuel consumption. The fuel additives described by Knight in GB 2085468, which form aliphatic amines and aliphatic alcohols, serve as smoke control agents for aircraft engines, while GB 0870725 describes the use of N-alkyl substituted alkylenediamines as antifreeze agents. Only a small number of those compositions are known which are patented or indeed improve combustion efficiency, but none are fully successful. Moreover, none of the known compositions have so far been able to successfully accomplish what is expected of such additives, i. increasing combustion efficiency, maximally reducing emissions and reducing the corrosion effects of fuels on combustion plants.
Potreba zníženia množstva škodlivých látok v spalinách je veľká. Úplným spálením uhľovodíka vznikne oxid uhličitý a vodná para. V praxi však vo väčšine spaľovacích zariadení prebieha nedokonale oxydačná reakcia, a preto sa v spalinách vyskytujú nezoxidované uhľovodíky a vzniknutý oxid uhoľnatý. To predstavuje ohrozenie zdravia. Naviac môže byt časť nespálených uhľovodíkov uvádzaná do životného prostredia vo forme sadzí. Síra (S), hlavná znečisťujúca zložka, ktorá býva prítomná v palivách, sa oxiduje a tvorí oxid siričitý (S02) a určitá časť sa ďalej oxiduje na oxid sírový (S03). Ďalej v zónach spaľovacieho zariadenia, kde spaľovanie prebieha za vysokých teplôt, dochádza k oxidácii dusíka obsiahnutého vo vzduchu a/alebo viazaného v palive na oxidy dusíka, predovšetkým oxid dusný (NO) a oxid dusičitý (N02). Všetky tieto oxidy sú škodlivé alebo korozívne. Pri oxidácii v spaľovacom priestore tvoria dusík a síra NO, N02, S02 a S03. Z týchto oxidov sú najnebezpečnejšie N02 a S03 r Množstvo polutantov, konkrétne uhľovodíkov a určité množstvo oxidu uhoľnatého, rastie taktiež v dôsledku nedokog nalého spaľovania. Vzhľadom k povahe reakcií, ktorými vznikajú uvedené polutanty, narážajú snahy o ich celkové zníženie na problém, že zlepšenie podmienok pre žiadúce reakcie má za následok nežiadúce ovplyvnenie iných. Konkrétne prítomnosť dusíka a síry vyžaduje čo najmenej kyslíka (presne atomárneho kyslíka), aby sa zabránilo oxidácii týchto prvkov na vyššie, škodlivejšie oxidy, a na druhej strane prebytok kyslíka je potrebný pre úplnejšiu oxidáciu nespáleného paliva.The need to reduce the amount of harmful substances in the flue gas is great. Complete combustion of the hydrocarbon produces carbon dioxide and water vapor. In practice, however, an incomplete oxidation reaction occurs in most combustion plants, and therefore unoxidized hydrocarbons and the carbon monoxide formed are present in the flue gas. This poses a health risk. In addition, part of the unburnt hydrocarbons can be introduced into the environment in the form of carbon black. Sulfur (S), the main impurity, which is usually present in the fuel, is oxidized and forms sulfur dioxide (S0 2) and a proportion is further oxidized to sulfur trioxide (S0 3). Furthermore, in the zones of the combustion plant where combustion takes place at high temperatures, nitrogen contained in the air and / or bound in the fuel oxidizes to nitrogen oxides, in particular nitrous oxide (NO) and nitrogen dioxide (NO 2 ). All these oxides are harmful or corrosive. During oxidation in the combustion chamber, nitrogen and sulfur form NO, NO 2 , SO 2 and SO 3 . Of these oxides, NO 2 and SO 3 are the most dangerous. The amount of pollutants, namely hydrocarbons and a certain amount of carbon monoxide, also increases due to incomplete combustion. Due to the nature of the reactions that produce these pollutants, efforts to reduce them overall encounter the problem that improving the conditions for the desired reactions results in undesirable effects on others. In particular, the presence of nitrogen and sulfur requires as little oxygen (precisely atomic oxygen) as possible to prevent oxidation of these elements to higher, more harmful oxides, and, on the other hand, an excess of oxygen is required for more complete oxidation of unburned fuel.
Má sa za to, že keby sa nejakým spôsobom odstránil atomárny kyslík, dosiahne sa dusíka a síry. Je taktiež zodpovedný za iniciačnú tým zníženie tvorby vyšších oxidov dobre známe, že atomárny kyslík je reakciu S02 na S03, prebiehajúcu v reakčnej zóne. Preto akékoľvek zníženie množstva atomárneho kyslíka má za následok zníženie množstva vznikajúcich S03 a NOIt is believed that if atomic oxygen is removed in some way, nitrogen and sulfur will be achieved. It is also responsible for the initiation thereby reducing the formation of higher oxides well known that atomic oxygen is the reaction of SO 2 to SO 3 taking place in the reaction zone. Therefore, any reduction in the amount of atomic oxygen results in a reduction in the amount of SO 3 and NO formed
2·2 ·
Oxidy, vznikajúce pri spaľovaní, ktoré majú škodlivé účinky na biologické systémy, prispievajú vo väčšej miere k atmosférickému znečisteniu. Tak napríklad oxid uhoľnatý spôsobuje bolesti hlavy, nevoľnosť, závrate, svalovú depresiu a smrť v dôsledku chemickej anoxémie. Formaldehyd je karcinogén a spôsobuje podráždenie očí a horných dýchacích ciest, a gastrointestinálne poruchy s poškodením ľadvín. Oxidy dusíku spôsobujú bronchiálne podráždenie, závrate a bolesti hlavy. Oxidy síry spôsobujú podráždenie očných slizníc, hrtanu a niekedy podráždenie pľúc.Combustion oxides that have a detrimental effect on biological systems contribute more to atmospheric pollution. For example, carbon monoxide causes headache, nausea, dizziness, muscle depression and death due to chemical anoxemia. Formaldehyde is a carcinogen and causes eye and upper respiratory irritation, and gastrointestinal disorders with kidney damage. Nitrogen oxides cause bronchial irritation, dizziness and headaches. Sulfur oxides cause irritation of the eye mucous membranes, larynx and sometimes irritation of the lungs.
Ďalšie vediajšie produkty pri spaľovaní, predovšetkým síra (S), sodík (Na) a vanád (V), prispievajú k znečisťovaniu vzduchu a sú zodpovedné za prevažnú časť korózie, ku ktorej dochádza v kontinuálnych spaľovacích systémoch. Tieto prvky prechádzajú v plameni rôznymi chemickými zmenami a poškodzujú povrch, citlivý na koróziu.Other combustion by-products, in particular sulfur (S), sodium (Na) and vanadium (V), contribute to air pollution and are responsible for the bulk of the corrosion that occurs in continuous combustion systems. These elements undergo various chemical changes in the flame and damage the corrosion-sensitive surface.
V priebehu spaľovania sa všetka síra oxiduje, buď na S02 alebo na S03. S03 má z hľadiska rastlín a korózie významnejší vplyv, lebo reaguje s H20 a tvorí kyselinu sírovú H2SO4 v plynnej pare a môže kondenzovať na chladnejších povrchoch (100 až 200 °C) vzdušných tepelných výmenníkov, kde môže niekedy pôsobiť koróziou.During combustion, all the sulfur is oxidized, either to the S0 2 or S0 third S0 3 has a significant impact on plants and corrosion because it reacts with H 2 O to form sulfuric acid H 2 SO 4 in gas vapor and can condense on cooler surfaces (100 to 200 ° C) of air heat exchangers where it can sometimes cause corrosion .
SO3 vzniká najpravdepodobnejšie reakciou SO2 s atomárnym kyslíkom. Kyslíkový atóm sa vytvára buď tepelným rozkladom prebytočného kyslíka alebo disociáciou prebytočných kyslíko§ vých molekúl nárazom na excitované molekuly C02*, ktoré sú prítomné v plameni:SO 3 is most likely formed by the reaction of SO 2 with atomic oxygen. The oxygen atom is generated by the thermal decomposition of excess oxygen, or the dissociation of excess kyslíko§ dumping the impact of molecules excited C0 2 molecules * that are present in the flame:
CO + O —> co2*CO + O -> Co 2 *
C02* + 02 —> C02 +20C0 2 * + 0 2 -> C0 2 +20
Doba zdržania objemu plynného paliva v kontinuálnom spaľovacom zariadení je normálne nedostatočná pre zvýšenie množstva S03 na hodnotu rovnovážnej koncentrácie, takže väčšina S03 vzniká v plameni. Rovnovážna koncentrácia S03 v spalinách je obyčajne radovo rovnaká, avšak troška nižšia v porovnaní s koncentráciou, ktorá vzniká v plameni. Je teda dôležité znížiť koncentrácie S03 v plameni. Aby to bolo možné dosiahnút, je nutné minimalizovať prebytok kyslíka. Zníženie prebytku kyslíka však vedie k nedokonalému spaľovaniu a niekedy spôsobuje vznik dymu. Dosiahnutie tejto rovnováhy je velmi obtiažne vo väčších kontinuálnych spaľovacích zariadeniach, a preto prísada, ktorá by ovplyvnila spaľovacie reakcie tak, že by došlo k zníženiu tvorby S03 bez toho, aby došlo k nárastu množstva produkovaných sadzí a k ďalším nevýhodám, je v tomto odbore velmi žiadúca. V porovnaní so sírou je správanie sodíka a vanádu viac komplexné. Sodík je v oleji obsiahnutý predovšetkým vo forme NaCl a v priebehu spaľovania prechádza do plynnej fázy. Vanád tvorí v spaľovacej zóne VO a VO2 a podlá množstva kyslíka v prúde plynu tvorí aj vyššie oxidy, z ktorých je najnebezpečnejší oxid vanadičný (V2O5). Tento oxid reaguje s NaCl a s NaOH a vznikajú sodné soli s kyslíkatými aniónmi vanádu. Sodík taktiež reaguje s S02 alebo s S03 a s 02 a vzniká Na2SO4.The residence time of the gaseous fuel volume in the continuous combustion plant is normally insufficient to increase the amount of SO 3 to the equilibrium concentration value, so that most SO 3 is generated in the flame. The equilibrium concentration of SO 3 in the flue gas is usually of the same order, but slightly lower than in the flame. It is therefore important to reduce the SO 3 concentrations in the flame. To achieve this, it is necessary to minimize excess oxygen. However, reducing oxygen excess leads to incomplete combustion and sometimes causes smoke. Achieving this equilibrium is very difficult in larger continuous combustion plants, and therefore an additive that would affect combustion reactions so as to reduce SO 3 formation without increasing the amount of carbon black produced and other disadvantages is very important in the art. desirable. Compared to sulfur, the behavior of sodium and vanadium is more complex. Sodium is mainly present in the oil in the form of NaCl and passes into the gas phase during combustion. Vanadium forms VO and VO 2 in the combustion zone and, depending on the amount of oxygen in the gas stream, also forms higher oxides, of which the most dangerous is vanadium oxide (V 2 O 5 ). This oxide reacts with NaCl and NaOH to form sodium salts with oxygenated vanadium anions. Sodium also reacts with SO 2 or SO 3 and with O 2 to form Na 2 SO 4 .
Všetky tieto zlúčeniny spôsobujú extenzívnu koróziu a vznik usadenín v spaľovacom zariadení. Stupeň znečistenia a korózie závisí na mnohých ďalších premenných a prejavuje sa v rôznom rozsahu na jednotlivých miestach spaľovacieho zariadenia .All of these compounds cause extensive corrosion and deposits in the combustion plant. The degree of contamination and corrosion depends on many other variables and is manifested to varying extents at different points in the combustion plant.
Jedným z najvýznamnejších polutantov, ktorý vzniká pri spalovaní nafty, je naftový popolček, ktorý v prítomnosti S03 tvorí nízko topiaci komplex vanadyl vanadátov, napríklad Na2O.V2O4.5V2O5 a v porovnatelnom množstve 5-sodnovanadyl 1.11-vanadičného oxidu vzorca 5Na2O.V2O5.11V2O5. Preto sa vysokoteplotná korózia môže prejavili pri prekročení teplôt topenia týchto zlúčenín, lebo najviac chrániace oxidy kovov sa rozpúšťajú v roztavených soliach vanádu.One of the most important pollutants produced in the combustion of diesel is the diesel ash, which in the presence of SO 3 forms a low melting complex of vanadyl vanadates, for example Na 2 OV 2 O 4 .5V 2 O 5 and a comparable amount of 5Na 2 OV 2 O 5 .11V 2 O 5 . Therefore, high temperature corrosion can occur when the melting points of these compounds are exceeded, since the most protective metal oxides dissolve in the molten vanadium salts.
Tieto pozorovania viedli už skôr k najrôznejším návrhom, ako obmedziť koróziu na čo najmenšiu možnú mieru. Známe spôsoby majú svoje výhody a nevýhody, ale žiadny zatial nebol schopný splniť požiadavky na prísadu paliva tak, aby bol obchodne životaschopný a minimalizoval koróziu bez vedlajších nežiadúcich účinkov. Je však známe, že pokial sa obmedzí vznik S03, dochádza súčasne i k omedzeniu V2O5 a ďalších nebezpečných vedlajších produktov.These observations have led to a variety of suggestions rather than minimizing corrosion. The known methods have their advantages and disadvantages, but none have been able to meet the fuel additive requirements so as to be commercially viable and minimize corrosion without side effects. However, it is known that, when the formation of SO 3 is reduced, V 2 O 5 and other hazardous by-products are reduced at the same time.
Je treba zdôrazniť, že je velmi obtiažne stanoviť podmienky, ktoré sú optimálne pre zlepšenie spalovacieho procesu, lebo je velmi rýchly a má komplexnú povahu. Nie je teda prekvapujúce, že už bol predložený rad teórií pre spalovací proces, ktoré si niekedy vzájomne odporujú.It should be pointed out that it is very difficult to determine conditions that are optimal for improving the combustion process because it is very fast and has a complex nature. It is therefore not surprising that a number of theories have already been put forward for the combustion process, which sometimes contradict each other.
Býva zvykom rozdelovať spalovací proces do troch dosť jasne od seba oddelených zón, menovite predhrievaciu zónu, vlastnú reakčnú zónu a rekombinačnú zónu. V predhrievačej zóne väčšina uhlovodíkov podlieha degradácii a fragmenty paliva, ktoré opúšťajú túto zónu, obsahujú všeobecne predovšetkým nižšie uhlovodíky, olefíny a vodík. V počiatočnej oblasti vlastnej reakčnej zóny je velmi vysoká koncentrácia volných radikálov a oxidáciou vzniká predovšetkým CO a OH. Mechanizmus , ktorým potom vzniká z CO ďalší postupný produkt oxidácie C02, je predmetom dlhoročných sporov. Predpokladá sa, že podstata častíc, ktoré sa vyskytujú vo vlastnej reakčnej zóne, má kritický význam pre priebeh oxidácie. V tejto oblasti je mnoho častíc, ktoré súťažia o voľný atomárny kyslík. Medzi ne patrí CO, OH, NO a S02· V porovnaní s mnohými prechodovými časticami, ktoré sú prítomné v počiatočnom štádiu plameňa, je koncentrácia CO, NO a S02 veľká. CO a OH reagujú okamžite s kyslíkovými radikálmi a tvoria C02 a H20 a táto oxidácia môže prebehnúť už v počiatočnom štádiu plameňa. Pokial je reakcia bližšie vstupu do reakčnej zóny iniciovaná, umožňuje to väčšiu dobu k reakcii častíc OH a CO s voľnými kyslíkovými radikálmi. Z toho je zrejmé, že doba zotrvania častíc vnútri reakčnej zóny vzrastie, a to sa prejaví dokonalejším spaľovaním.It is customary to divide the combustion process into three clearly separated zones, namely the preheating zone, the reaction zone itself and the recombination zone. In the preheating zone, most hydrocarbons are subject to degradation, and the fuel fragments leaving the zone generally contain mainly lower hydrocarbons, olefins and hydrogen. In the initial region of the reaction zone itself, there is a very high concentration of free radicals and oxidation produces mainly CO and OH. The mechanism by which CO is then produced as a further stepwise product of CO 2 oxidation has been the subject of years of controversy. It is believed that the nature of the particles that occur in the actual reaction zone is of critical importance for the course of the oxidation. There are many particles in this region that compete for free atomic oxygen. These include CO, OH, NO and SO 2 · Compared to many transition particles that are present in the early stage of the flame, the concentration of CO, NO and SO 2 is high. CO and OH react immediately with oxygen radicals to form CO 2 and H 2 O, and this oxidation can take place at an early stage of the flame. If the reaction closer to the inlet of the reaction zone is initiated, this allows more time for the reaction of the OH and CO particles with free oxygen radicals. From this it is clear that the residence time of the particles within the reaction zone will increase and this will result in improved combustion.
Z tejto teórie plynie, že je možné nájsť také prísady, ktoré urýchľujú vznietenie, čo má za následok predĺženie doby, po ktorú má možnosť reagovať OH a CO. Pokial sa toho dosiahne, konkurujú OH a CO v reakcii S02 a NO s dostupným atomárnym kyslíkom vo vlastnej reakčnej oblasti.It follows from this theory that it is possible to find additives which accelerate ignition, which results in an increase in the time for which it is possible to react with OH and CO. When this is achieved, OH and CO compete with the reaction of S0 2 and NO to the available atomic oxygen in the actual reaction.
Prísady podľa vynálezu zvyšujú účinnosť spaľovania skrátením časovej prestávky pred vznietením paliva a tým zlepšujú podmienky spaľovania v zariadení, v ktorom sa dané palivo spaľuje. Tieto prísady iniciujú a urýchľujú proces vznietenia, čím dosahujú dokonalejšieho spaľovania, čo má za následok obmedzenie emisií škodlivých polutantov, vzrast hospodárnosti spotreby paliva, zníženie koróznych účinkov na zariadení, obmedzenie hlučnosti a dosiahnutie plynulejšieho chodu motora v prípade vnútorných spaľovacích zariadení.The additives according to the invention increase the efficiency of combustion by reducing the pause before ignition of the fuel and thus improve the combustion conditions in the plant in which the fuel is combusted. These additives initiate and accelerate the ignition process, resulting in improved combustion, resulting in reduced pollutant emissions, increased fuel economy, reduced plant corrosion effects, reduced noise, and smoother engine operation for internal combustion plants.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Predložený vynález rieši prísady do palív, ktoré zlepšujú proces spaľovania fosílnych palív v spaľovacích zariadeniach. Vynájdené prísady je možné použiť pre zvýšenie účinnosti spaľovania a pre zníženie množstva škodlivín, odchádzajúcich zo spaľovania, a to ako kontinuálneho (horáky kotlovThe present invention solves fuel additives which improve the process of burning fossil fuels in combustion plants. The inventive additives can be used to increase combustion efficiency and to reduce the amount of pollutants leaving the combustion as continuous (boiler burners).
Ί a pecí), tak vnútorného (vozidla atď.). Tieto prísady sú ďalej použiteľné pre zníženie koróznych účinkov vedlajších produktov spaľovania na spaľovacie zariadenie. Prísady podľa vynálezu ďalej skracujú prestávku pred vznietením paliva a viažu atomárny kyslík, čo má za následok zníženie emisií nebezpečných polutantov a zvýšenie účinnosti spaľovania.Ecí and furnace), as well as interior (vehicle, etc.). These additives are further useful for reducing the corrosive effects of combustion by-products on the combustion apparatus. The additives according to the invention further shorten the break before ignition of the fuel and bind atomic oxygen, which results in a reduction of emissions of hazardous pollutants and an increase in combustion efficiency.
Prísady podľa vynálezu obsahujú kvapalný roztok alifatického amínu a alifatického alkoholu v parafíne alebo v zmesi parafínov s teplotou varu väčšou ako asi 300 °C. Uvedený amín a alkohol sú vybrané z tých, ktoré majú nižšiu teplotu varu, ako uvedený parafín alebo zmes parafínu.The additives of the invention comprise a liquid solution of an aliphatic amine and an aliphatic alcohol in paraffin or in a mixture of paraffins boiling above about 300 ° C. Said amine and alcohol are selected from those having a lower boiling point than said paraffin or a mixture of paraffin.
Účinok vynálezu sa prejavuje dvoma mechanizmami, spôsobujúcimi zvýšenie účinnosti spaľovania a zníženie množstva škodlivých zlúčenín, vznikajúcich pri spaľovacej reakcii. Prvým z mechanizmom, ktorým sa pomocou prísad ovplyvňuje účinnosť, je skrátenie doby prestávky pred vznietením, čo umožňuje dlhší čas zdržania častíc CO v reakčnej zóne, kde reagujú s atomárnym kyslíkom na CO2· Druhým mechanizmom pôsobenia je viazanie atomárneho kyslíka a tým zníženie možnosti, že v spaľovacej zóne bude reagovat s NO a SO2 a tvoriť ich vyššie oxidy. Predpokladá sa, že k týmto dejom dochádza vplyvom radikálov, ktoré z prísad, uvádzaných do paliva, vznikajú v zóne plameňa, a že tieto vzniknuté radikáli reagujú s atomárnym kyslíkom a tým znižujú jeho koncentráciu vo vysokoteplotnej zóne plameňa. V dôsledku toho vzniká menej SO3 a N02. Toto zníženie koncentrácie atomárneho kyslíka je nevýhodné pre spaľovanie, avšak to sa vyrovnáva tým, že vplyvom prísad je iniciovaný skorší začiatok spaľovacej reakcie (vznietenie). Výsledkom toho je vyššia pravdepodobnosť, že produkty nedokonalého spaľovania zreagujú na vyššie oxidačné produkty. Keďže tieto oxidačné reakcie sú rýchlejšie ako oxidácia S02 alebo NO, získava prevahu v počiatočných fázach spaľovania.The effect of the invention is manifested by two mechanisms, which increase the efficiency of combustion and reduce the amount of harmful compounds resulting from the combustion reaction. The first mechanism by which additives affect efficacy is to reduce the ignition time before ignition, which allows longer residence times of CO particles in the reaction zone where they react with atomic oxygen to CO 2 · The second mechanism of action is the binding of atomic oxygen, that it will react with NO and SO 2 in the combustion zone to form higher oxides. It is believed that these events occur due to the radicals that are generated from the fuel additives in the flame zone, and that the resulting radicals react with atomic oxygen and thereby reduce its concentration in the high temperature zone of the flame. As a result, less SO 3 and NO 2 are produced. This reduction in the concentration of atomic oxygen is disadvantageous for combustion, but this is compensated by the fact that, due to the additives, an earlier start of the combustion reaction (ignition) is initiated. As a result, incomplete combustion products are more likely to react to higher oxidation products. Since these oxidation reactions are faster than the oxidation of SO 2 or NO, they gain predominance in the initial stages of combustion.
Vo výhodnom prevedení je alifatickým amínom, ktorý sa δIn a preferred embodiment, the aliphatic amine is δ
používa v prísadách podlá vynálezu, v typickom prevedení monoamín alebo diamín, ktoré sú obyčajne primárne alebo sekundárne. Majú všeobecne 3 až 8, výhodne 3 až 6 uhlíkových atómov. Počet dusíkových atómov celkove nepresahuje 2. Výhodnými amínmi sú sekundárne monoamíny a primárne diamíny. Obzvlášť, výhodným sekundárnym monoamínom je diizobutylamín, ale použitelné sú aj iné sekundárne monoamíny, predovšetkým izopropylamín a terciárny butylamín. Tieto amíny majú typicky teplotu varu od 25 do 80 °C, výhodnejšie od 40 do 60 °C, pričom konkrétne to závisí na konkrétnom zložení použitého kerozínu, ktorý má všeobecne teplotu varu nie vyššiu ako 200 °C a výhodne nie väčšiu ako 160 °C. Predovšetkým výhodným diamínom je 1,3-diamínopropán. Aj keď sú monoamíny a diamíny použiteľné podlá vynálezu samostatne, je výhodne používať kombináciu týchto amínov s alifatickým alkoholom. Alifatickým alkoholom, použitelným podlá vynálezu, je všeobecne alkohol s 5 až 10 atómami uhlíka. Výhodným materiálom je izooktylalkohol, ale môžu sa použiť taktiež nižšie homológy.used in the additives according to the invention, in a typical embodiment, a monoamine or diamine, which are usually primary or secondary. They generally have 3 to 8, preferably 3 to 6, carbon atoms. In total, the number of nitrogen atoms does not exceed 2. Preferred amines are secondary monoamines and primary diamines. A particularly preferred secondary monoamine is diisobutylamine, but other secondary monoamines are also useful, in particular isopropylamine and tertiary butylamine. These amines typically have a boiling point of from 25 to 80 ° C, more preferably from 40 to 60 ° C, in particular depending on the particular composition of the kerosene used, which generally has a boiling point of not more than 200 ° C and preferably not more than 160 ° C. . A particularly preferred diamine is 1,3-diamino propane. Although the monoamines and diamines usable in accordance with the invention alone, it is preferable to use a combination of these amines with an aliphatic alcohol. The aliphatic alcohol to be used according to the invention is generally an alcohol having 5 to 10 carbon atoms. The preferred material is isooctyl alcohol, but lower homologues may also be used.
Predpokladá sa, že prítomnosť amínu a alkoholu pôsobí na atomárny kyslík, prítomný v prvej fáze a tým ovplyvňuje konverziu SC>2 na SO^. S prekvapením sa zistilo, že za prítomnosti zlúčeniny obsahujúcej dusík všeobecne nedochádza k zvýšeniu emisií jeho oxidov (Ν0χ), ako by sa mohlo očakávať. Ďalej sa predpokladá, že prítomnosť amínu pomáha obmedziť koróziu.It is believed that the presence of an amine and an alcohol affects the atomic oxygen present in the first phase and thereby affects the conversion of SC > 2 to SO4. Surprisingly, it has been found that, in the presence of a nitrogen-containing compound, there is generally no increase in emissions of its oxides (Ν0 χ ) as might be expected. It is further believed that the presence of an amine helps to reduce corrosion.
Zmes alifatického amínu s alifatickým alkoholom môže byt ešte doplnená ďalšou prísadou, ktorou je alifatický ketón. I ked to nie je rozhodujúce, prísada alifatického ketónu pomáha zvýšiť produkciu CO a tým obmedziť množstvo vznikajúcich ΝΟχ. Typickými ketónmi pre tento účel sú etylamylketón a metyl i zobutylketón.The mixture of the aliphatic amine with the aliphatic alcohol may be supplemented with another additive, which is an aliphatic ketone. Although not critical, the addition of aliphatic ketone helps to increase CO production and thereby reduce the amount of ΝΟ χ produced. Typical ketones for this purpose are ethylamyl ketone and methyl i-butyl ketone.
Prísada alifatického amínu, alifatického alkoholu a alifatického ketónu môže byť ďalej doplnená parafinickým nosičom. Tým môže byt napríklad typicky kerozín, ktorý je použí§ vaný ako nosič i iných prísad nafty alebo oleja. Bolo zistené, že prísada n-hexánu a 2,2,4-trimetylpentánu zlepšuje vlastnosti kerozínu. Prítomnosť n-hexánu zlepšuje rozpúštacie účinky kerozínu, čo má význam pre čistenie spalovacej komory a pre obmedzenie nánosu vosku. Je možné pochopitelne použiť aj iné parafíny, ako sú n-heptán a 3- a 4-metylheptán.The addition of the aliphatic amine, the aliphatic alcohol and the aliphatic ketone may further be supplemented with a paraffinic carrier. For example, this may typically be kerosene, which is also used as a carrier for other diesel or oil additives. Addition of n-hexane and 2,2,4-trimethylpentane has been found to improve the properties of kerosine. The presence of n-hexane improves the dissolving effects of kerosene, which is important for cleaning the combustion chamber and for limiting wax deposition. Of course, other paraffins such as n-heptane and 3- and 4-methylheptane may also be used.
Celkovo predstavujú parafinické zložky aspoň 40 % objemových zmesí a výhodne 60 až 90 % objemových. Okrem kerozínu je vhodná prísada iných uhlovodíkov, najčastejšie v množstve od 2,5 do 20 % a výhodne od 7 do 15 % objemových, počítané na celkový objem zmesí. Amín je prítomný všeobecne v množstve odOverall, the paraffinic components represent at least 40% by volume of the mixtures and preferably 60 to 90% by volume. In addition to kerosene, the addition of other hydrocarbons is suitable, most often in an amount of from 2.5 to 20% and preferably from 7 to 15% by volume, based on the total volume of the mixtures. The amine is generally present in an amount of from
2,5 do 20 % objemových, s výhodou od 7 do 15 % objemových, pričom množstvo alkoholu v zmesi je všeobecne od 2,5 do 20 % objemových, výhodne od 5 do 10 % objemových zmesí. Množstvo monoamínu je všeobecne od 1 do 5 % objemových, výhodne od 2 do 3 % objemových z celkového objemu. Ketón je všeobecne obsiahnutý v množstve od 0 do 7,5 % objemových, výhodne od 1 do 5 % objemových a ešte konkrétnejšie od 1 do 3 % objemových objemu zmesi. Výhodné formulácie obsahujú zmes n-hexánu,2.5 to 20% by volume, preferably from 7 to 15% by volume, the amount of alcohol in the mixture being generally from 2.5 to 20% by volume, preferably from 5 to 10% by volume. The amount of monoamine is generally from 1 to 5% by volume, preferably from 2 to 3% by volume of the total volume. The ketone is generally contained in an amount of from 0 to 7.5% by volume, preferably from 1 to 5% by volume, and more particularly from 1 to 3% by volume of the composition. Preferred formulations comprise a mixture of n-hexane,
2,2,4-trimetylpentánu a kerozínu ako parafínu a/alebo zmes diizobutylamínu a 1,3-diamínopopánu ako amín a/alebo izooktylalkoholu ako alkoholu a etylamylketónu na mieste fakultatívne prítomného ketónu. Konkrétne výhodné zloženie je ďalej uvedené v tabulke 1:2,2,4-trimethylpentane and kerosine as paraffin and / or a mixture of diisobutylamine and 1,3-diamino-propane as amine and / or isooctyl alcohol as alcohol and ethylamyl ketone in place of the optionally present ketone. A particularly preferred composition is shown in Table 1 below:
Tabulka 1Table 1
Prísada % obj emových n-hexan diizobutylamín etylamylketónAddition of% by volume n-hexane diisobutylamine ethylamyl ketone
2,2,4-trimetylpentán izooktylketón kerozín2,2,4-trimethylpentane isooctylketone kerosene
1,3-diaminopropán1,3-diaminopropane
7,087.08
2,832.83
2,122.12
2,972.97
7,087.08
70,8270.82
7,087.08
Okrem prísady samotnej je predmetom vynálezu taktiež palivo s jej obsahom. Tiež môže byt prísada obsiahnutá v dávkovači alebo balená v dávkach, ktoré sa primiešavajú do paliva až v mieste maloobchodného predaja. Všeobecne sa prísada pridáva v pomere od 1 : 100 do 1 : 10 000 a výhodne od 1 : 500 do 1 : 2 000, počítané v objemových dieloch, a to v závislosti na povahe paliva a podmienkach, ktoré sa požadujú, napríklad ak je požadovaná vyššia inhibícia korózie a pod. Pochopiteľne pokial sa pripraví koncentrovanejšie prísada (použitím menšieho množstva parafínu), je možné použit nižšie dávky v pomere k palivu, ako je vyššie uvedené.In addition to the additive itself, the invention also relates to a fuel containing it. Also, the additive may be contained in a dispenser or packaged in batches that are blended into the fuel at the point of retail sale. Generally, the additive is added in a ratio of from 1: 100 to 1: 10,000 and preferably from 1: 500 to 1: 2,000, calculated in parts by volume, depending on the nature of the fuel and the conditions required, e.g. higher corrosion inhibition, etc. Of course, if a more concentrated additive is prepared (using less paraffin), lower proportions relative to the fuel can be used than mentioned above.
Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Príklad 1Example 1
V tomto príklade bola zmiešaná prísada so zložením, ktoré je uvedené v tabulke 1, s motorovou naftou v pomere 1 : 1 000 počítané v objemových dieloch a táto aditivovaná motorová nafta bola porovnaná so samotnou rovnakou motorovouIn this example, a blend of the composition shown in Table 1 was mixed with diesel fuel at a ratio of 1: 1,000 calculated in parts by volume, and this additive diesel fuel was compared to the same motor fuel alone.
- ii naftou pomocou motorových skúšok, pri ktorých sa postupovalo podlá postupu U.S.A. pre certifikáciu dieselových motorov (Appendix 1 (f) (2) Code of Federal Regulations 40, Partii using diesel engine tests according to U.S.A. for the certification of diesel engines (Appendix 1 (f) (2) of the Code of Federal Regulations 40, Part
86). Tieto testy sú založené na modelových podmienkach, ktoré sú zhodné s podmienkami v motoroch reálne prevádzkovaných na území Spojených štátov. V priebehu testu boli zaznamenávané v sekundových intervaloch koncentrácie emisií oxidu uhoľnatého, oxidu uhličitého, rozptýlených uhľovodíkov a oxidov dusíku. Naviac bolo priebežne merané množstvo emisií a spotreba paliva. Zvolený postup sa dá považoval za vhodný pre porovnávacie experimenty, lebo motor, ktorý sa používa v teste, je riadený počítačom, čo poskytuje výbornú reprodukovateľnosl.86). These tests are based on model conditions that are identical to those in engines operating in the United States. Emissions of carbon monoxide, carbon dioxide, dispersed hydrocarbons, and nitrogen oxides were recorded at one-second intervals throughout the test. In addition, emissions and fuel consumption were continuously measured. The procedure chosen could be considered suitable for comparative experiments since the engine used in the test is computer controlled, which provides excellent reproducibility.
Štyri testy boli uskutočnené s motorom, prevádzkovaným počínajúc od studeného štartu, a to s prísadou k palivu a bez nej a potom s teplým štartom s prísadou k palivu a bez nej. Testy na oxid sírový boli uskutočnené v kontinuálnej spaľovacej komore.Four tests were carried out with the engine running from the cold start, with and without fuel addition, and then with a warm start with and without fuel addition. Tests for sulfur trioxide were carried out in a continuous combustion chamber.
Meranie sa uskutočňovalo v súlade so zásadami testovania. Plynné emisie boli merané ako je ďalej uvedené:The measurement was carried out in accordance with testing principles. The gaseous emissions were measured as follows:
(1) Plameňový ionizačný detektor (Fláme Ionization Detektor - FID) pre celkové uhlovodíky (THC) (2) Chemoluminiscenčný analyzátor pre ΝΟ/ΝΟχ (3) Nedisperzívny infračervený (NDIR) plynový analyzátor pre CO2 (4) Nedisperzívny infračervený (NDIR) plynový analyzátor pre CO (5) Mokré chemické titračné metódy pre oxid šírový(1) Flame Ionization Detector (FID) for total hydrocarbons (THC) (2) Chemoluminescent Analyzer for ΝΟ / ΝΟ χ (3) Non-Dispersive Infrared (NDIR) Gas Analyzer for CO 2 (4) Non-Dispersive Infrared (NDIR) Gas analyzer for CO (5) Wet chemical titration methods for vapor oxide
Testy boli uskutočňované na:Tests were performed on:
(1) Motore Volvo TD FS (2) Jednovalcovom štvortaktnom vznietovom naftovom Gardnerovom naftovom motore s bezvzdušným vstrekovaním paliva (3) Kontinuálnej spalovacej komore s modelovými podmienkami bežnými u naftových horákových generátorov.(1) Volvo TD FS engine (2) Single cylinder four stroke diesel Gardner diesel engine with airless fuel injection (3) Continuous combustion chamber with model conditions common to diesel burner generators.
V priebehu testov boli všetky prevádzkové parametre výfukových emisií (celkom 13 premenných) merané jeden krát za sekundu a bol zhotovovaný kontinuálny záznam výsledkov. Aj ked test trval 20 minút, získalo sa pri každom z nich velké množstvo dát. Pre dosiahnutie prehladnosti výsledkov sú ďalej predložené tieto údaje pri rôznych pomeroch zataženie/rýchlost. Tak je dobre rozlíšitelný účinok prísady podlá vynálezu za požadovaných podmienok.During the tests, all exhaust emission performance parameters (13 variables in total) were measured once per second and a continuous record of the results was made. Although the test lasted 20 minutes, a large amount of data was obtained for each test. In order to achieve a more transparent result, these data are also presented at different load / speed ratios. Thus, the effect of the additive according to the invention is well distinguishable under the desired conditions.
1. Test účinnosti1. Efficacy test
Obrázky la 2 ukazujú porovnanie účinnosti spalovania aditivovaného a neaditivovaného paliva pri teplom a studenom štarte. Tieto hodnoty boli získané výpočtom zo vzrastu hodnôt koncentrácií CO a C02, spôsobeného použitím prísady podlá vynálezu, a z poklesu hodnôt koncentrácie uhlovodíkov na určitú hodnotu, spôsobeného použitím prísady podlá vynálezu. Výpočtom sa dá stanovil, entalpia tvorby týchto zlúčenín a porovnal túto energiu s množstvom nafty potrebnej k dodaniu toho istého množstva energie pri púhom spálení. Takto vypočítaná účinnost síce nie je presne rovná palivovej účinnosti, predsa však poskytuje dobrú predstavu o tom, aké úspory paliva je možné pomocou prísady podlá vynálezu dosiahnu!. Je odôvodnený predpoklad, že každé zníženie uhľovodíkových emisií alebo ich častí sa musí premietnu! do množstva spáleného paliva a zna§ mená zvýšenie účinnosti. Dôsledkom použitia prísady do paliva podľa vynálezu je preto signifikantný rast palivovej účinnosti. Tento vzrast účinnosti sa prejavuje už vtedy, ak by bola prísada podľa vynálezu do paliva práve primiešaná a pokiaľ sa účinok prísad sčíta, je očakávateľné, že sa dá dosiahnúť ešte ďalšie zvýšenie. Po technickej stránke je treba uviesť, že motor pri plnom výkone bežal pravidelne a ticho pri zistenej vyššej účinnosti, čo znamená dlhšiu životnosť a možnosť nižšieho opotrebovania. Kolísanie palivovej účinnosti sa neprejavilo, celkový nárast po dobu skúšky bol 8 % pri teplom štarte a 5 % pri studenom štarte. Účinnosť prísad je obvykle závislá na podmienkach prevádzky a na stave motora.Figures 1 and 2 show a comparison of the combustion efficiency of the additive and non-additive fuel at hot and cold start. These values were obtained by calculating the increase in the CO and CO 2 concentration values caused by the use of the additive of the invention and the decrease in the hydrocarbon concentration values to a certain value caused by the use of the additive of the invention. The enthalpy of formation of these compounds can be calculated and compared this energy with the amount of diesel needed to deliver the same amount of energy in a simple burn. Although the efficiency calculated in this way is not exactly equal to the fuel efficiency, it still provides a good idea of what fuel savings can be achieved with the additive according to the invention. It is reasonable to assume that any reduction in hydrocarbon emissions or parts thereof must be reflected! to the amount of fuel burned and means efficiency gains. The use of the fuel additive according to the invention therefore results in a significant increase in fuel efficiency. This increase in efficiency is already apparent if the additive according to the invention is just added to the fuel and if the effect of the additives is added, it is expected that a further increase can be achieved. From a technical point of view, it should be noted that the engine was running at full power on a regular basis and silently at the higher efficiency found, which means longer life and the possibility of less wear. The fuel efficiency variation did not occur, the overall increase during the test was 8% at warm start and 5% at cold start. The efficiency of the additives is usually dependent on the operating conditions and the engine condition.
2. Uhľovodíky2. Hydrocarbons
Obrázky 3, 4 a 5 ukazujú účinok prísad na zníženie koncentrácie uhľovodíka. Graf teplého cyklu predstavuje pre lepšiu názornosť závislosť koncentrácie uhľovodíka na zaťažení pri nízkej-strednej rýchlosti a strednej-vysokej rýchlosti. Prísady zjavne znížili koncentrácie nespálených uhľovodíkov. Je to očakávateľné, lebo palivovú účinnosť, ako bolo vyššie ukázané, zvyšujú. Zníženie obsahu uhľovodíka vo výfukových plynoch znamená lepšie využitie paliva a preto vyššiu palivovú účinnosť. Ďalším kladným aspektom tohto zníženia obsahu uhľovodíka v spalinách je šetrnosť voči prostrediu. Je známe, že nespálené uhľovodíky sú karcinogénne, a preto je každé zníženie ich emisií žiadúce.Figures 3, 4 and 5 show the effect of additives on reducing the hydrocarbon concentration. For better clarity, the warm cycle graph represents the dependence of the hydrocarbon concentration on the load at low-medium speed and medium-high speed. The ingredients apparently reduced unburnt hydrocarbon concentrations. This is expected because they increase the fuel efficiency as shown above. Reducing the hydrocarbon content of the exhaust gas means better fuel efficiency and therefore higher fuel efficiency. Another positive aspect of this reduction in the hydrocarbon content of the flue gas is environmental friendliness. Unburned hydrocarbons are known to be carcinogenic and therefore any reduction in their emissions is desirable.
3. Pevné častice3. Solid particles
Veľké zníženie množstva pevných častíc vplyvom prísad podľa vynálezu je zreteľné z obr. 6, 7 a 8, ktoré reprezentujú výsledky ich meraní. Mimoriadne veľké zníženie obsahu častíc ukazuje obr. 6 pri zaťažení momentami -172 Nm a -57 Nm.The large reduction in the amount of solids due to the additives according to the invention is apparent from FIG. 6, 7 and 8, which represent the results of their measurements. An extremely large reduction in the particle content is shown in FIG. 6 at -172 Nm and -57 Nm.
Tieto účinky sú veľmi značné, avšak sú skôr v oblasti mimo normálnu prevádzku. Za normálnych prevádzkových podmienok je zníženie 20 až 30 %. Tento účinok je celkom prekazateľný a znamená veľký prínos k zníženiu znečistenia atmosféry. Problém znečistenia pevnými časticami vzrástol tým, že sa vážna situácia v životnom prostredí premieta do politickej situácie ako v Európskom spoločenstve, tak v USA vzhľadom k nutnosti zaviesť legislatívne opatrenia pre zníženie množstva týchto polutantov.These effects are very significant, but are rather in the area outside normal operation. Under normal operating conditions, the reduction is 20 to 30%. This effect is quite demonstrable and makes a great contribution to reducing atmospheric pollution. The problem of particulate pollution has been increased by translating the serious environmental situation into a political situation both in the European Community and in the US, given the need to introduce legislative measures to reduce these pollutants.
4. Oxidy dusíka4. Nitrogen oxides
Účinok prísad podľa vynálezu na oxidy dusíka ukazuje obr. 9. Vplyv prísad je väčší pri nižšom zaťažení motora (zníženie v rozsahu až 50 %), ale i pri vyššom zaťažení motora je zníženie oxidov dusíka nad 10 %. Tento pokles so zaťažením je zrejme dôsledkom neúplného spaľovania pri vysokom zaťažení, čo ukazujú i grafy účinnosti, ktoré taktiež vykazujú s rastúcim zaťažením pokles. Predsa len pokiaľ sa udržuje v spaľovacom priestore optimálny pomer vzduchu k palivu (t.j. u dobre riadeného motora), sa dá dosiahnút použitím prísad do paliva podľa vynálezu väčšie zníženie koncentrácie oxidov dusíka v spalinách a taktiež väčšie využitie paliva - vyššia palivová účinnosť. Predpokladá sa, že pri používaní prísad za účelom predĺženia životnosti motora, poskytne čistiaci a súhrnný účinok vynikajúce výsledky.The effect of the additives according to the invention on nitrogen oxides is shown in FIG. 9. The effect of additives is greater at lower engine load (up to 50% reduction), but even at higher engine load, the reduction of nitrogen oxides is above 10%. This decrease in load is probably due to incomplete combustion at high load, as shown by efficiency graphs, which also show a decrease with increasing load. However, as long as an optimum air to fuel ratio is maintained in the combustion chamber (i.e., a well-controlled engine), a greater reduction in the concentration of nitrogen oxides in the flue gas as well as greater fuel efficiency can be achieved by using fuel additives according to the invention. It is expected that when using additives to extend engine life, the cleaning and aggregate effect will provide excellent results.
5. Oxid sírový5. Sulfur trioxide
Skúška na vznik oxidu sírového bola uskutočňovaná v kontinuálnej spaľovacej komore. Jej výsledky sú uvedené na obrázku 10. Zmeny pomeru vzduchu k palivu mali za následok zmeny v percentuálnom znížení koncentrácie oxidu sírového vplyvom prísady podľa vynálezu. Pri optimálnych podmienkach bolo toto zníženie väčšie ako 30 %. Predpokladáme, že toto zníženie je asi dôsledkom konkurencie reakcií atómov, ku ktorej dochádza v zóne plameňa, t.j· že prísada priamo ovplyvňuje kinetiku spaíovania tak, že znižuje tvorbu oxidu sírového. Toto zníženie je využiteľné v priemyslových spaľovacích zariadeniach, ak v nich vznikajú menšie množstvá kyseliny sírovej spolu s vodnou parou, vždy prítomnou v takých systémoch.The sulfur dioxide formation test was carried out in a continuous combustion chamber. Its results are shown in Figure 10. Changes in the air to fuel ratio resulted in changes in the percentage reduction in sulfur trioxide concentration due to the additive of the invention. Under optimal conditions, this reduction was greater than 30%. This reduction is believed to be due to the competition of atomic reactions occurring in the flame zone, i.e. the additive directly affects the combustion kinetics by reducing the formation of sulfur trioxide. This reduction is useful in industrial combustion plants if they produce smaller amounts of sulfuric acid together with the water vapor always present in such systems.
Príklad 2Example 2
Pre testovanie, ako sa dá zlepšit palivová účinnosť; vplyvom prísad do paliva podlá vynálezu, bol použitý vznetový motor. Prísada do paliva s výhodným zložením uvedeným v tabulke 1 bola primiešaná k bežnej motorovej nafte, aká sa používa pre pohon nákladných a iných vozidiel v objemovom pomere 1 : 1 000.To test how fuel efficiency can be improved; due to fuel additives according to the invention, a diesel engine was used. The fuel additive of the preferred composition shown in Table 1 was blended with conventional diesel fuel, which is used to drive lorries and other vehicles in a 1: 1,000 ratio by volume.
Testy boli uskutočňované v niekolkých obmenách pri rôznom pomere zataženie/rýchlost. Bolo zistené, že pri použití paliva s prísadou podlá vynálezu sa dosiahne vyššia účinnosť, čo je znázornené na obr. 11 a 12. Tieto testy taktiež ukázali, že hlučnosť, motora sa zníži a že motor beží plynulejšie pri použití paliva s prísadou podlá vynálezu.The tests were performed in several variations at different load / speed ratios. It has been found that by using the fuel with the additive according to the invention a higher efficiency is obtained, as shown in FIG. 11 and 12. These tests have also shown that the engine noise is reduced and that the engine runs more smoothly using the fuel of the invention.
Príklad 3Example 3
V teste boli použité dva (2) mestské autobusy a bolo porovnávané používanie paliva tvoreného prísadou podlá vynálezu so zložením, uvedeným v tabulke 1, primiešanou k bežnej motorovej nafte v objemovom pomeru 1 : 500 s používaním samotnej motorovej nafty. Hodnoty uvedené v nasledujúcej tabulke 2 sú priemerom údajov, získaných od jednotlivých autobusov. Obidva údaje, ako pre samotnú motorovú naftu, tak pre motorovú naftu s prísadou podlá vynálezu, boli získaná počas štvortýždňového obdobia.Two (2) city buses were used in the test and the use of the fuel produced by the additive according to the invention was compared with the composition shown in Table 1 admixed with conventional diesel fuel in a 1: 500 ratio by using diesel fuel alone. The values given in Table 2 below are the average of the data obtained from each bus. Both data, both for diesel fuel alone and for diesel fuel with additives according to the invention, were obtained over a four-week period.
Tabulka 2Table 2
Vysvetlivky k tabulke 2: Idling = volnobeh Mid Rev = stredné otáčky High Rev = vysoké otáčky Part. = pevné častice > vExplanation of Table 2: Idling = idling Mid Rev = medium speed High Rev = high speed Part. = solid particles> v
- 17 Príklad 4- 17 Example 4
V tomto príklade sa testovala palivová účinnosť jedenástich (11) predávaných autobusov. Prísada paliva s výhodným zložením podľa tabuľky 1 bola primiesená do bežnej motorovej nafty v objemovom pomeru 1 : 500 a táto zmes bola porovnávaná so samotnou motorovou naftou. Hodnoty, uvedené v nasledujúcej tabuľke 3 ukazujú výsledky testu palivovej účinnosti.In this example, the fuel efficiency of eleven (11) sold buses was tested. The fuel composition of the preferred composition of Table 1 was blended into conventional diesel fuel in a 1: 500 ratio by volume, and this blend was compared to the diesel fuel alone. The values shown in Table 3 below show the results of the fuel efficiency test.
Tabuľka 3Table 3
Príklad 5Example 5
V tomto príklade boli uskutočnené testy koróznych účinkov paliva, aditivovanébo prísadou podľa vynálezu. Palivom použitým v tomto príklade bola znova zmes prísady do palív podľa vynálezu s výhodným zložením podľa tabuľky 1 a predávanej motorovej nafty v objemovom pomere 1 : 1 000. Účinok tejto prísady na zníženie koncentrácie SO3 je znázornený na ob18 rázku 13. Je tam ukázaný vplyv dosiahnutého zníženia koncentrácie S03 na intenzitu korózie. V týchto testoch sa preukázalo zníženie korózie o viac ako 40 %. Obr. 13 taktiež ukazuje účinok prísady do paliva podlá vynálezu v prípade, že je prítomný v palive sodík a vanád, ale nie je v ňom prítomná síra. Znova bola, i za týchto podmienok, preukázaná schopnosť prísad podlá vynálezu znížiť intenzitu korózie. Prísady inhibujú nežiadúce reakcie sodíka i vanádu a minimalizujú vznik oxidu vanadičného.In this example, the corrosion tests of the fuel additive or additive according to the invention were carried out. The fuel used in this example was again a blend of fuel additive according to the invention with a preferred composition according to Table 1 and sold diesel fuel in a 1: 1000 ratio by volume. The effect of this additive to reduce SO3 concentration is shown in Figure 13. reduction of SO 3 concentration to corrosion intensity. These tests showed a corrosion reduction of more than 40%. Fig. 13 also shows the effect of a fuel additive according to the invention when sodium and vanadium is present in the fuel but there is no sulfur present. Again, under these conditions, the ability of the ingredients of the invention to reduce the corrosion intensity has been demonstrated. The additives inhibit the adverse reactions of both sodium and vanadium and minimize the formation of vanadium pentoxide.
Intenzita korózie, spôsobená za najhorších podmienok, je ukázaná na obr. 14. Znova vykázala prísada podlá vynálezu zníženie korózie a udržanie stupňa korózie na omnoho menšej úrovni.The corrosion intensity caused by the worst conditions is shown in FIG. 14. Again, the additive of the invention showed a reduction in corrosion and keeping the degree of corrosion at a much lower level.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SK1438-94A SK281489B6 (en) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | Fuel additives, fuel as such and method of improving combustion efficiency |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SK1438-94A SK281489B6 (en) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | Fuel additives, fuel as such and method of improving combustion efficiency |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SK143894A3 true SK143894A3 (en) | 1997-06-04 |
SK281489B6 SK281489B6 (en) | 2001-04-09 |
Family
ID=20434560
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SK1438-94A SK281489B6 (en) | 1994-11-25 | 1994-11-25 | Fuel additives, fuel as such and method of improving combustion efficiency |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SK (1) | SK281489B6 (en) |
-
1994
- 1994-11-25 SK SK1438-94A patent/SK281489B6/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SK281489B6 (en) | 2001-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2126528C (en) | Fuel additives | |
US5433756A (en) | Chemical clean combustion promoter compositions for liquid fuels used in compression ignition engines and spark ignition engines | |
KR100947332B1 (en) | Method of reducing smoke and particulate emissions for compression-ignited reciprocating engines | |
JPH02500443A (en) | Method for providing improved combustion in combustion processes involving hydrocarbon compounds | |
JP2007521365A (en) | Additives for hydrocarbon fuels and related methods | |
US5316558A (en) | Catalytic clean-combustion-promoter compositions for liquid hydrocarbon fuels used in internal combustion engines | |
US7229482B2 (en) | Method of reducing smoke and particulate emissions from steam boilers and heaters operating on solid fossil fuels | |
SK143894A3 (en) | Additives to fuels | |
De Blas | Pollutant formation and interaction in the combustion of heavy liquid fuels | |
KR0161305B1 (en) | Fuel additives | |
US6986327B2 (en) | Method of reducing smoke and particulate emissions from steam boilers and heaters operating on liquid petroleum fuels | |
CZ286656B6 (en) | Fuel additive, fuel per se and method of improving ignition efficiency | |
RU2674011C1 (en) | Modifier for burning fuel | |
KR100853463B1 (en) | Fuel saving agent for combustion promotion | |
NZ264969A (en) | Fuel additive compositions comprising liquid solution containing at least one aliphatic amine, at least one aliphatic alcohol, and at least one paraffin | |
US6602067B1 (en) | Method for improving fuel efficiency in combustion chambers | |
Sudrajad | Nitrous Oxide Emissions on Single Cylinder Diesel Engine Usin g Variable of Fuel Sulfur and Emulsion Fuel | |
RU2787879C1 (en) | Coal burning modifier | |
SA94150265B1 (en) | FUEL ADDITIVES and how to add them | |
RU2034905C1 (en) | Universal additive agent to the internal-combustion engine fuel | |
PL182488B1 (en) | Fuel additives, fuel as such and method of improving combustion efficiency and fuel saving | |
Sudrajad et al. | EFFECT OF FUEL SULFUR ON FORMATION OF N2O EMISSIONS | |
JP2008514766A (en) | Direct combustion type burner, additive for liquid or liquefied hydrocarbon fueled to open flame, and method for producing the same | |
CA1331917C (en) | Method and a composition for providing an improved combustion in process of combustion containing hydrocarbon compounds | |
Goodger | Emissions from Hydrocarbon Fuel Utilisation |