RU2502790C1 - Method of production and composition of liquid fuel additive - Google Patents
Method of production and composition of liquid fuel additive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2502790C1 RU2502790C1 RU2013101721/04A RU2013101721A RU2502790C1 RU 2502790 C1 RU2502790 C1 RU 2502790C1 RU 2013101721/04 A RU2013101721/04 A RU 2013101721/04A RU 2013101721 A RU2013101721 A RU 2013101721A RU 2502790 C1 RU2502790 C1 RU 2502790C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mica
- additive
- vermiculite
- algae
- fuel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в различных отраслях, промышленности, где применяется процесс сжигания углеводородных топлив, в частности к области присадок для жидких топлив.The invention relates to the field of energy and can be used in various industries, industries where the process of burning hydrocarbon fuels is applied, in particular to the field of additives for liquid fuels.
Вопросы обеспечения охраны окружающей природной среды в последние два десятилетия выдвинулись в число важнейших, которые необходимо решить человечеству.The issues of ensuring the protection of the natural environment in the past two decades have become one of the most important that humanity needs to solve.
Особое внимание мировой общественности уделяется проблеме предотвращения загрязнения атмосферного воздуха. Охрана его от вредного воздействиях различных факторов регламентируется Конституцией Российской Федерации (РФ) и Федеральным законом «Об охране атмосферного воздуха» от 4 мая» 1999 г. №96-Ф3.Particular attention of the world community is paid to the problem of preventing air pollution. Its protection from the harmful effects of various factors is regulated by the Constitution of the Russian Federation (RF) and the Federal Law "On the Protection of Atmospheric Air" dated May 4, 1999 No. 96-F3.
Основную роль в загрязнении воздушного бассейна энергетическими установками, транспортом, использующими сжигание жидкого топлива, играют выбросы вредных веществ, оксидов азота, серы, с отработавшими газами (ОГ) главных, вспомогательных двигателей.The main role in air pollution by power plants, vehicles using the burning of liquid fuels is played by emissions of harmful substances, nitrogen oxides, sulfur, with exhaust gases (exhaust) of the main auxiliary engines.
Помимо указанных проблем, имеются такие, как дымность работающих ДВС, их загрязнение нагаром, сажей, большое трение деталей ДВС, что приводит к их поломке.In addition to these problems, there are such as the smokiness of the internal combustion engines, their pollution by soot, soot, a large friction of the internal combustion engine parts, which leads to their breakdown.
Все эти негативные факторы сказываются на больших затратах топлива и низкой его экономии.All these negative factors affect the high fuel costs and low fuel economy.
Задачей предлагаемого изобретения является не только обеспечение действующего природоохранного законодательства в отношении выбросов оксидов, азота NOx, серы, других вредных веществ, с отработавшими газами ДВС автомобильного, водного транспорта, но и улучшение работы ДВС на жидких топливах. Это позволит обеспечить не только экологически эффективную, бесперебойную работу ДВС, но и существенную экономию топлива. Это в свою очередь, что весьма важно для российских судовладельцев, позволит использовать старые, но еще не отслужившие свой срок транспортные суда на перевозках в Европейском регионе, в Балтийском море.The objective of the invention is not only the provision of applicable environmental legislation in relation to emissions of oxides, nitrogen NO x , sulfur, other harmful substances with exhaust gases from internal combustion engines of automobile, water transport, but also to improve the performance of internal combustion engines on liquid fuels. This will ensure not only environmentally efficient, uninterrupted operation of the internal combustion engine, but also significant fuel economy. This, in turn, which is very important for Russian shipowners, will make it possible to use old, but still out of date transport vessels for transport in the European Region and in the Baltic Sea.
Помимо этого, эти мероприятия позволят улучшить окружающую атмосферу городов, где используется огромное количество автотранспорта, работающего на жидком нефтяном топливе.In addition, these measures will improve the surrounding atmosphere of cities where a huge amount of vehicles operating on liquid petroleum fuel is used.
В настоящее время известно большое количество запатентованных технических решений, направленных на решение указанной задачи, которые отличаются большим разнообразием. Многие технические решения сводятся к одному - это получение присадок к топливу, самых разнообразных по составу и функциональному назначению.Currently, there are a large number of patented technical solutions aimed at solving this problem, which are very diverse. Many technical solutions boil down to one thing - this is to obtain fuel additives, the most diverse in composition and functionality.
Известна металлосодержащая присадка, содержащая промышленный порошок металла, алюминий и магний, твердый окислитель, и способ ее получения, заключающийся, в совместном механоактивировании путем перемешивания и измельчения в шаровой мельнице в инертной среде (см. патент РФ №2444560 на изобретение «Металлосодержащая присадка к топливам, способ ее получения и способ ее применения». Дата приоритета от 01.07.2010. МПК C10L 10/00; Патентообладатель - Институт химической физики им. Н.Н.Семенова РАН).Known metal-containing additive containing industrial metal powder, aluminum and magnesium, a solid oxidizing agent, and a method for its preparation, which consists in the joint mechanical activation by stirring and grinding in a ball mill in an inert medium (see RF patent No. 2444560 for the invention "Metal-containing additive for fuels , a method for its preparation and a method for its application. ”Priority date of July 1, 2010. IPC C10L 10/00; Patent holder - N.N.Semenov Institute of Chemical Physics RAS).
Данным способом получается присадка, которая позволяет существенно снизить задержку воспламенения и повысить скорость сгорания топливно-воздушной смеси, при этом не улучшает другие показатели сгорания топлива.In this way, an additive is obtained that can significantly reduce the ignition delay and increase the rate of combustion of the fuel-air mixture, while not improving other indicators of fuel combustion.
Известны способы получения присадок, заключающиеся в приготовлении водной суспензии известняка (известковое молоко) (см. авт.св. СССР №1097860 с датой приоритета от 19.07.1982 на изобретение «Способ сжигания топлива», авт.св. СССР №1702093 с датой приоритета от 18.08.1989 на изобретение «Способ работы топки»).Known methods for producing additives, consisting in the preparation of an aqueous suspension of limestone (milk of lime) (see ed. St. USSR No. 1097860 with a priority date of 07/19/1982 for the invention "Method of burning fuel", ed. St. USSR No. 1702093 with a priority date from 08/18/1989 on the invention "The method of operation of the furnace").
Известные способы получения просты, используют дешевый природный материал. Однако используемые присадки в виде известкового молока эффективны для серосодержащих топлив, поскольку карбонат кальция, активная окись кальция присадки эффективно связывают серу в топливе, переводя ее в сульфиты, а затем в сульфаты, которые потом улавливаются системой золоудаления.Known methods for producing simple, use cheap natural material. However, the used additives in the form of milk of lime are effective for sulfur-containing fuels, since calcium carbonate, active calcium oxide additives effectively bind sulfur in the fuel, converting it to sulfites and then to sulfates, which are then captured by the ash removal system.
Они малоэффективны для других углеводородных топлив, мало влияют на улучшение других показателей сгорания топлива.They are ineffective for other hydrocarbon fuels, have little effect on the improvement of other indicators of fuel combustion.
Известен способ приготовления и состав присадки для десульфуризации серосодержащих топлив путем перемешивания в воде компонентов, включающих гидроокись металла, бишофит, измельченный криолит, соль хлорида натрия, КМЦ-NA (см. патент РФ РФ №2451717 с датой приоритета от 11.01.2011 на изобретение «Способ приготовления и состав присадки для десульфуризации серосодержащих топлив»).A known preparation method and composition of the additive for desulfurization of sulfur-containing fuels by mixing in water components including metal hydroxide, bischofite, crushed cryolite, sodium chloride salt, CMC-NA (see RF patent RF No. 2451717 with priority date of January 11, 2011 for the invention The method of preparation and composition of the additive for desulfurization of sulfur-containing fuels ").
Полученная известным способом присадка, в составе которой имеются искусственные и природные минералы, эффективно улучшает процесс горения мазута, снижает количество токсичных сернистых газов. Однако она ограничена применением для топлива определенного вида, а именно для серосодержащих топлив.Obtained in a known manner, the additive, which contains artificial and natural minerals, effectively improves the combustion process of fuel oil, reduces the amount of toxic sulfur dioxide. However, it is limited to use for a certain type of fuel, namely for sulfur-containing fuels.
Известно применение алюмосиликатов, содержащих алюминий, кремний, магний, железо, титан, в качестве многофункциональной присадки к жидкому топливу (см. авт.св. СССР №502926 на изобретение «Многофункциональная присадка к жидкому топливу» с датой приоритета от 27.05.1974).It is known to use aluminosilicates containing aluminum, silicon, magnesium, iron, titanium as a multifunctional additive for liquid fuel (see USSR Aut. St. No. 502926 for the invention "Multifunctional additive for liquid fuel" with a priority date of 05.27.1974).
Известная алюмосиликатная присадка значительно уменьшает выброс в атмосферу токсичных продуктов сгорания, уменьшает коррозию и образование нагара ДВС. Однако эта присадка не улучшает другие показатели топлива при сгорании.The well-known aluminosilicate additive significantly reduces the emission of toxic combustion products into the atmosphere, reduces corrosion and the formation of ICE deposits. However, this additive does not improve other combustion performance.
Анализ отобранной в процессе поиска информации позволил выявить наиболее близкое техническое решение способа получения присадки к жидкому топливу путем введения порошка глины в остаточный нефтепродукт, воды с последующим перемешиванием полученной суспензии, с добавлением нефтяного масла (см. авт.св. СССР №649221 на изобретение «Способ получения присадки к жидкому топливу». Дата приоритета от 09.01.1978. МПК C10L 10/00. Прототип).The analysis of the information selected during the search revealed the closest technical solution to the method of producing an additive to liquid fuel by introducing clay powder into the residual oil product, water, followed by mixing the resulting suspension, with the addition of oil (see ed. St. USSR No. 649221 for the invention The method of obtaining additives to liquid fuel. "Priority date from 01/09/1978. IPC C10L 10/00. Prototype).
Известный способ получения присадки простой. Присадка, полученная данным способом, эффективно уменьшает коррозию и образование нагара, снижает токсичность выхлопных газов. Но в виду плотной структуры кристаллической решетки глины, присадка на основе глины обладает недостаточно высокой реакционной способностью. Это и не обеспечивает высокую эффективность очистки выхлопных газов. Кроме того, эта же прочная структура глины не обеспечивает хорошую диспергируемость ее в суспензии, не обеспечивая тем самым стабильность присадки и соответственно топлива.A known method of obtaining additives is simple. The additive obtained by this method effectively reduces corrosion and the formation of soot, reduces the toxicity of exhaust gases. But in view of the dense structure of the clay crystal lattice, the clay-based additive has not enough reactivity. This does not provide high efficiency exhaust gas cleaning. In addition, this same strong clay structure does not provide good dispersibility in suspension, thereby not ensuring the stability of the additive and, accordingly, fuel.
Таким образом, известные способы получения присадок к топливу, составы полученных присадок характеризуются недостаточно высокой эффективностью их эксплуатации ввиду указанных выше недостатков.Thus, the known methods for producing fuel additives, the compositions of the obtained additives are characterized by insufficiently high efficiency of their operation due to the above disadvantages.
Заявляемое в качестве изобретения техническое решение способа получения состава присадки к жидкому топливу позволяет достичь нового технического результата - повышение эффективности эксплуатации ДВС, энергетических установок, использующих сжигание жидкого топлива, за счет уменьшения токсичных вредных веществ (оксидов серы, азота) в выхлопных отходящих газах, уменьшение трения за счет повышения смазываемости деталей установок, улучшение процессов горения топлива (повышение скорости горения, уменьшение задержки самовоспламенения), уменьшение нагарообразования и дымности, экономию топлива, эксплуатационную и экологическую надежность энергетических установок, ДВС.The claimed invention as a technical solution to the method of obtaining the composition of the additive to liquid fuel allows to achieve a new technical result - increasing the efficiency of the internal combustion engine, power plants using the combustion of liquid fuel, by reducing toxic harmful substances (sulfur, nitrogen oxides) in the exhaust fumes friction due to increased lubricity of plant components, improved fuel combustion processes (increased burning rate, reduced self-ignition delay), enshenie carbonization and smoke, fuel economy, performance and environmental reliability of the power plants, internal combustion engines.
Следующая совокупность существенных признаков характеризует сущность, предлагаемого в качестве изобретения технического решения и способствует достижению нового технического результата.The following set of essential features characterizes the essence proposed as an invention of a technical solution and contributes to the achievement of a new technical result.
Способ получения присадки к жидкому топливу, содержащий введение природного алюмосиликата в остаточный нефтепродукт, введение воды, перемешивание, отличающийся тем, что в качестве природного алюмосиликата используют слюду, преимущественно измельченный вермикулит, который подвергают высокотемпературному обжигу, с последующей последовательной многократной выдержкой в растворах карбоновых кислот сильной концентрации, преимущественно муравьиной и уксусной, неорганической сильной кислоты сильной концентрации, после каждой выдержки слюды в кислотах осуществляют фильтрацию слюды от используемых кислот, полученный остаток обработанной слюды после последней выдержки в кислоте нейтрализуют, к полученной слюде дополнительно вносят тонко измельченные оливинит, водоросли и кальцийсодержащий природный компонент, которые берут в следующем количестве: оливинит 5-20 мас.%, водоросли 10-20 мас.%, кальцийсодержащий компонент 5-15 мас.% от исходного количества вермикулита, полученную композицию компонентов запивают водой, которую затем испаряют до получения влажной композиционной смеси, последнюю смешивают с остаточным нефтепродуктом, в качестве которого используют керосин, в соотношении 1:5, выдерживают, затем диспергируют.A method of producing an additive to liquid fuel, comprising introducing natural aluminosilicate into the residual oil product, introducing water, mixing, characterized in that mica, mainly ground vermiculite, which is subjected to high-temperature firing, followed by multiple repeated exposure to strong carboxylic acid solutions, is used as natural aluminosilicate concentration, mainly formic and acetic, inorganic strong acids of strong concentration, after each exposure with people in acids filter mica from the acids used, the resulting residue of treated mica after the last exposure to acid is neutralized, finely ground olivinite, algae and a calcium-containing natural component are added to the obtained mica, which are taken in the following amount: olivinite 5-20 wt.%, algae 10-20 wt.%, calcium-containing component 5-15 wt.% of the initial amount of vermiculite, the resulting composition of the components washed down with water, which is then evaporated to obtain a wet composition with esi, the latter is mixed with a residual oil, which is used as kerosene, in the ratio of 1: 5 is maintained, then dispersed.
Для достижения технического результата:To achieve a technical result:
- после обжига вермикулит дополнительно тонко измельчают;- after firing, vermiculite is additionally finely ground;
- в качестве неорганической сильной кислоты используют преимущественно азотную кислоту, обработку слюды кислотами осуществляют при комнатной температуре;- as an inorganic strong acid, mainly nitric acid is used, mica is treated with acids at room temperature;
- первоначально выдержку слюды осуществляют в муравьиной кислоте сильной концентрации, не менее 85 мас.%, после выдержки и соответственно фильтрации остаток слюды выдерживают в смеси азотной кислоты с концентрацией не менее 55 мас.%. и уксусной кислоты с концентрацией не менее 78 мас.%, преимущественно ледяной уксусной кислоты, взятых в равных пропорциях, после фильтрации остаток слюды окончательно выдерживают в муравьиной кислоте сильной концентрации, не менее 85 мас.%, время выдержки составляет время, необходимое для насыщения вермикулита карбоновыми кислотами;- initially the mica is aged in formic acid of a high concentration, at least 85 wt.%, after aging and, accordingly, filtration, the remainder of the mica is kept in a mixture of nitric acid with a concentration of at least 55 wt.%. and acetic acid with a concentration of not less than 78 wt.%, mainly glacial acetic acid, taken in equal proportions, after filtration, the remainder of the mica is finally kept in formic acid of a strong concentration, at least 85 wt.%, the exposure time is the time required to saturate vermiculite carboxylic acids;
- для нейтрализации кислой среды используют преимущественно гипохлорит натрия;- to neutralize the acidic environment, sodium hypochlorite is used predominantly;
- в качестве воды используют минерализованную воду, преимущественно морскую воду, которую берут в количестве, необходимом для покрытия смеси, компонентов;- mineralized water is used as water, mainly seawater, which is taken in an amount necessary to cover the mixture of components;
- в качестве кальцийсодержащего природного компонента используют раковины рапаны;- as a calcium-containing natural component use shells of rapana;
- в качестве водорослей используют красные, бурые, зеленые водоросли, которые перед измельчением просушивают до содержания влаги не менее 50%;- as algae use red, brown, green algae, which are dried before grinding to a moisture content of at least 50%;
- время выдержки композиционной смеси в керосине составляет время, необходимое для растворения крупных фракций компонентов, после выдержки перед диспергированием композиционную смесь фильтруют;- the exposure time of the composite mixture in kerosene is the time required to dissolve large fractions of the components, after exposure to dispersion of the composite mixture is filtered;
- полученную присадку используют путем добавления в жидкое топливо при соотношении не менее 100 мл присадки на 1000 кг жидкого топлива.- the obtained additive is used by adding to liquid fuel at a ratio of at least 100 ml of additive per 1000 kg of liquid fuel.
Состав присадки, приготовленной по пп.1-9, содержащий природный алюмосиликат, остаточный нефтепродукт, отличающийся тем, что он дополнительно содержит:The composition of the additive prepared according to claims 1 to 9, containing natural aluminosilicate, residual oil product, characterized in that it further comprises:
тонко измельченные оливинит в количестве 5-20 мас.% от исходного количества природного алюмосиликата, водоросли в количестве 10-20 мас.%. от исходного количества природного алюмосиликата, кальцийсодержащий компонент в количестве 5-15 мас.% от исходного количества природного алюмосиликата, в качестве которого используют слюду, преимущественно измельченный вермикулит, в качестве остаточного нефтепродукта взят керосин, в соотношении 1:5.finely ground olivinite in an amount of 5-20 wt.% of the initial amount of natural aluminosilicate, algae in an amount of 10-20 wt.%. from the initial amount of natural aluminosilicate, a calcium-containing component in an amount of 5-15 wt.% from the initial amount of natural aluminosilicate, which is used as a mica, mainly crushed vermiculite, kerosene is taken as the residual oil, in a ratio of 1: 5.
Для достижения результата в качестве кальцийсодержащего компонента используют раковины рапаны.To achieve the result, rapana shells are used as a calcium-containing component.
Итак, анализ выявленной информации о существующем уровне техники в области энергетики, где применяется процесс сжигания жидких углеводородных топлив, в частности в области присадок для жидких топлив, и сущность предложенного изобретения показали, что предлагаемые в качестве изобретения технические решения способа получения и состава присадки к жидкому топливу отвечают критерию патентоспособности «новизна».So, the analysis of the revealed information about the current level of technology in the field of energy, where the process of burning liquid hydrocarbon fuels is used, in particular in the field of additives for liquid fuels, and the essence of the proposed invention showed that the technical solutions of the method for producing and the composition of the additive to liquid proposed as an invention fuel meets the patentability criterion of "novelty."
Использование в присадке в качестве природного алюмосиликата слюды, преимущественно измельченного вермикулита, который подвергают высокотемпературному обжигу, обеспечивает удаление из вермикулита, а также других видов слюды химически связанной воды, примесей, обеспечивая создание пористой структуры, что в дальнейшем при использовании в присадке способствует хорошей диспергируемости алюмосиликата в суспензиях, обеспечивая стабильность присадки, хорошие адсорбционные свойства по поглощению химически активных продуктов сгорания топлива (металлов, оксидов серы, азота) и их связывание.The use of mica as a natural aluminosilicate as a natural aluminosilicate, mainly crushed vermiculite, which is subjected to high-temperature firing, removes chemically bound water and impurities from vermiculite, as well as other types of mica, ensuring the creation of a porous structure, which later on when used in the additive contributes to good dispersibility of aluminosilicate in suspensions, ensuring the stability of the additive, good adsorption properties for the absorption of chemically active combustion products fuel (metals, sulfur oxides, nitrogen) and their binding.
Преимущественное использование вермикулита объясняется более пористой структурой после обжига.The predominant use of vermiculite is explained by a more porous structure after firing.
Дополнительное после обжига тонкое измельчение обеспечивает более полное протекание физико-химических процессов во время обработки вермикулита кислотами, а также способствует получению тонкой дисперсной системы присадки.Additional fine grinding after firing provides a more complete flow of physicochemical processes during the processing of vermiculite with acids, and also contributes to the production of a thin dispersed additive system.
Последующая после обжига последовательная многократная выдержка в растворах карболовых кислот сильной концентрации, преимущественно муравьиной и уксусной, неорганической сильной кислоты сильной концентрации, в качестве которой взята азотная кислота, а именно:Subsequent subsequent firing, sequential repeated exposure in solutions of carbolic acids of a high concentration, mainly formic and acetic, inorganic strong acids of a high concentration, which is nitric acid, namely:
первоначально выдержку слюды осуществляют в муравьиной кислоте сильной концентрации, не менее 85 мас.%, после этой выдержки и соответственно фильтрации остаток слюды выдерживают в смеси азотной кислоты с концентрацией не менее 55 мас.% и уксусной кислоты концентрацией не менее 78 мас.%, преимущественно ледяной уксусной кислоты, взятых в равных пропорциях, после фильтрации остаток слюды окончательно выдерживают в муравьиной кислоте сильной концентрации, не менее 85 мас.%,initially, mica is carried out in formic acid of a strong concentration of at least 85 wt.%, after this exposure and, accordingly, filtration, the remainder of the mica is kept in a mixture of nitric acid with a concentration of at least 55 wt.% and acetic acid with a concentration of at least 78 wt.%, mainly glacial acetic acid, taken in equal proportions, after filtration, the rest of the mica is finally kept in strong concentration of formic acid, not less than 85 wt.%,
обеспечивает не только очистку слюды от ненужных примесей за счет использования азотной кислоты, но и максимальное насыщение полученной пористой структуры вермикулита карбоновыми жирными кислотами. Время выдержки составляет время, необходимое для насыщения вермикулита карбоновыми кислотами.provides not only the purification of mica from unnecessary impurities through the use of nitric acid, but also the maximum saturation of the obtained porous structure of vermiculite with carboxylic fatty acids. The exposure time is the time required to saturate vermiculite with carboxylic acids.
Карбоновые кислоты, содержащиеся в частицах вермикулита, в процессе горения топлива связывают активные металлы, образующиеся при горений топлива, образуя соли. Что обеспечивает чистоту процессов горения топлива, а соответственно, снижение вредных оксидов металлов, снижение дымности, нагара.Carboxylic acids contained in vermiculite particles, during the combustion of the fuel, bind the active metals formed during the combustion of the fuel, forming salts. This ensures the purity of the combustion processes of the fuel, and, accordingly, the reduction of harmful metal oxides, reduction of smoke, soot.
Использование неорганической сильной кислоты сильной концентрации, преимущественно азотной кислоты, в равной пропорциональной смеси с уксусной кислотой позволяет производить очищение и расщепление вермикулита неорганической кислотой с образованием пористой структуры, a также насыщение образовавшейся пористой структуры карбоновою кислотой. Такое пропорциональное соотношение кислот оптимально для очищения, расщепления и насыщения структуры карбоновой кислотой. Высокие концентрации кислот объясняются тем, что муравьиная и уксусная кислоты слабые, поэтому для эффективности используют кислоты высокой концентрации.The use of a strong concentration of inorganic strong acid, mainly nitric acid, in an equal proportional mixture with acetic acid allows the purification and splitting of vermiculite with an inorganic acid to form a porous structure, as well as saturation of the resulting porous structure with carboxylic acid. This proportional ratio of acids is optimal for purification, splitting and saturation of the structure with carboxylic acid. High concentrations of acids are explained by the fact that formic and acetic acids are weak, therefore, high concentration acids are used for effectiveness.
Высокая концентрация сильной неорганической кислоты также увеличивает эффективность при очистке вермикулита. При этом высокие концентрации кислот позволяют проводить выдержку при комнатных температурах, что еще создает дополнительный эффект, заключающийся в уменьшении вредности производства, повышении безопасности.A high concentration of strong inorganic acid also increases the effectiveness of purification of vermiculite. At the same time, high concentrations of acids allow aging at room temperatures, which still creates an additional effect, which consists in reducing the harmfulness of production and increasing safety.
В результате фильтраций из вермикулита удаляют избыток кислоты, не поглощенной вермикулитом, среду влажного вермикулита нейтрализуют до нормальной среды преимущественно гипохлоритом натрия. Это вещество не так ядовито в отличие от используемых стандартных щелочей. Хотя в принципе можно использовать любое основание. Это необходимо, поскольку в топливе, в которое в последующем будут добавлять присадку, присутствуют самые разные примеси, в том числе и с кислой средой. Поэтому нейтрализация кислой среды необходима, чтобы исключить дополнительное повышение кислотности топлив и избежать повышенной корразии топливного оборудования энергоустановок, ДВС.As a result of filtrations, excess acid not absorbed by vermiculite is removed from vermiculite, the moist vermiculite medium is neutralized to a normal medium mainly by sodium hypochlorite. This substance is not so toxic unlike the standard alkalis used. Although, in principle, any base can be used. This is necessary because in the fuel, which will subsequently be added with an additive, there are a variety of impurities, including those with an acidic environment. Therefore, the neutralization of the acidic environment is necessary in order to exclude an additional increase in the acidity of fuels and to avoid increased corrosion of the fuel equipment of power plants and internal combustion engines.
Дополнительное внесение в обработанный вермикулит тонко измельченные оливинит, водоросли и кальцийсодержащий природный компонент, которые берут в следующем количестве: оливинит 5-20 мас.%, водоросли 10-20 мас.%, кальцийсодержащий компонент 5-15 мас.% от исходного количества вермикулита, позволяет получить композицию компонентов, являющуюся основой заявляемой присадки.An additional addition of finely ground olivinite, algae and a calcium-containing natural component to the processed vermiculite, which are taken in the following amounts: olivinite 5-20 wt.%, Algae 10-20 wt.%, Calcium-containing component 5-15 wt.% Of the initial amount of vermiculite, allows you to get the composition of the components, which is the basis of the inventive additives.
Использование природных компонентов, природных минералов (слюда, оливинит), органического вещества (водорослей, ракушек рапаны) в присадке существенно улучшает экологическую безопасность.The use of natural components, natural minerals (mica, olivinite), organic matter (algae, rapana shells) in the additive significantly improves environmental safety.
Но самое главное позволяет получить многофункциональную присадку к жидкому топливу, характеризующуюся следующими свойствами.But most importantly, it allows you to get a multifunctional additive to liquid fuel, characterized by the following properties.
Слюда, преимущественно вермикулит, позволяет придать присадке такие свойства, как высокая диспергируемость, стабильность присадки и топлива, поглощение вредных химически активных веществ из продуктов сгорания топлива (оксиды серы, азота), карбоновые кислоты в слюде связывают химически активные металлы, как указывалось выше, уменьшая количество нагара дымности, вредных оксидов металлов. Это позволяет уменьшить кислотность топлива, а соответственно, снизить коррозию топливного оборудования.Mica, mainly vermiculite, makes it possible to give the additive properties such as high dispersibility, stability of the additive and fuel, absorption of harmful chemically active substances from fuel combustion products (sulfur, nitrogen oxides), carboxylic acids in mica bind chemically active metals, as mentioned above, reducing the amount of soot smoke, harmful metal oxides. This allows you to reduce the acidity of the fuel, and accordingly, to reduce the corrosion of fuel equipment.
Кальцийсодержащий природный компонент, раковины рапаны за счет наличия исключительно карбоната кальция обеспечивает превращение серы, содержащейся в топливе, в сульфиты, сульфаты, уменьшая тем самым количество оксидов серы в выхлопных газах, обеспечивая повышение цетанового числа и чистоту выпускных клапанов топливной аппаратуры.Due to the presence of exclusively calcium carbonate, the calcium-containing natural component, rapana shells, ensures the conversion of sulfur contained in fuel to sulfites and sulfates, thereby reducing the amount of sulfur oxides in exhaust gases, ensuring an increase in the cetane number and the purity of the exhaust valves of the fuel equipment.
Кроме того, раковины рапаны - дешевый природный компонент. Это тоже немаловажно для получения не только эффективной, но и недорогой присадки.In addition, rapana shells are a cheap natural ingredient. This is also important for obtaining not only effective, but also inexpensive additives.
Оливинит - магнезиально-железистый ортосиликат оливин, обладающий октаэдрической кристаллической структурой и в котором большое количество железа и магния, изобретатель рассматривает данный компонент в присадке как источник металлов, что обеспечивает присадке каталитическое действие. Оливинит способствует интенсификации процессов горения топлива, уменьшению задержки самовоспламенения, обеспечивая наиболее полное сгорание топлива, что и уменьшает количество вредных токсичных газов в выхлопных газах.Olivinite is a magnesia-ferrous orthosilicate olivine, which has an octahedral crystalline structure and in which there is a large amount of iron and magnesium, the inventor considers this component in the additive as a source of metals, which provides the catalyst with a catalytic effect. Olivinite contributes to the intensification of fuel combustion processes, to a decrease in the self-ignition delay, providing the most complete combustion of fuel, which reduces the amount of harmful toxic gases in exhaust gases.
Водоросли, бурые, красные, зеленые, - это не только источник природных полимеров липидов, жирных кислот, но и карбоната кальция, который они абсорбируют слоевищем. Большое количество кальция обуславливает аналогичный эффект кальцийсодержащего компонента, а наличие природных полимеров липидов, жирных кислот обеспечивает эффект поверхностно-активного вещества (улучшает дисперсность присадки), улучшает смазываемость, то есть уменьшает трение (износ). Химический состав водорослей обуславливает мощные антиоксидантные свойства. Это свойство водорослей заявитель использовал для получения заявленной присадки, которая замедляет окисление топлива, препятствует выпадению осадков, т.е. обеспечивает стабильность топлива.Algae, brown, red, green, is not only a source of natural polymers of lipids, fatty acids, but also calcium carbonate, which they absorb in the thallus. A large amount of calcium causes a similar effect of the calcium-containing component, and the presence of natural polymers of lipids, fatty acids provides the effect of a surfactant (improves dispersion of the additive), improves lubricity, that is, reduces friction (wear). The chemical composition of algae provides powerful antioxidant properties. The applicant used this property of algae to obtain the claimed additive, which slows down the oxidation of the fuel and prevents precipitation, i.e. provides fuel stability.
Просушивание водорослей до содержания влаги не менее 50% упрощает тонкое измельчение водорослей, облегчает физико-химическое взаимодействие водорослей (карбоната кальция, липидов) с остальными компонентами состава топлива.Drying algae to a moisture content of at least 50% simplifies fine grinding of algae, facilitates the physicochemical interaction of algae (calcium carbonate, lipids) with other components of the fuel composition.
Добавление воды в полученную композицию компонентов с последующим перемешиванием, а именно минерализованной воды, преимущественно морской, которую берут в количестве, необходимом для покрытия смеси всех компонентов, с одной стороны, насыщает полученную композицию, особенно вермикулит и водоросли, необходимыми элементами из морской воды, повышающими их функциональные свойства в присадке. С другой стороны, последующее испарение воды из композиции необходимо не только для максимального удаления из влажной композиции избытка неорганической кислоты, не связанной вермикулитом, но и для улучшения однородности влажной композиционной смеси.Adding water to the resulting composition of the components, followed by mixing, namely, mineralized water, mainly sea water, which is taken in the amount necessary to cover the mixture of all components, on the one hand, saturates the resulting composition, especially vermiculite and algae, with necessary elements from sea water that increase their functional properties in the additive. On the other hand, the subsequent evaporation of water from the composition is necessary not only to maximize the removal of excess inorganic acid not bound by vermiculite from the wet composition, but also to improve the uniformity of the wet composition mixture.
Смешивание полученной композиционной смеси с остаточным нефтепродуктом, в качестве которого используют керосин, в соотношении 1:5, выдерживание полученной композиционной смеси, последующая фильтрация и диспергирование позволяет получить стабильную присадку из природных компонентов. Керосин является прекрасным растворителем. Выдерживание полученной композиционной смеси в течение времени, которое составляет время, необходимое для растворения крупных фракций компонентов, позволяет обеспечить тем самым физико-химическую стабильность получаемой присадки.Mixing the resulting composite mixture with residual oil, which is used as kerosene, in a ratio of 1: 5, keeping the resulting composite mixture, subsequent filtration and dispersion allows you to get a stable additive from natural components. Kerosene is an excellent solvent. Withstanding the resulting composite mixture for a time that is the time required to dissolve the large fractions of the components, thereby ensuring the physicochemical stability of the obtained additive.
Перед диспергированием осуществляют фильтрацию, которая позволит удалить оставшиеся после выдержки в керосине нерастворенные крупные части из композиционной смеси.Before dispersion, filtration is carried out, which will allow to remove the undissolved large parts remaining after exposure to kerosene from the composite mixture.
Последующее диспергирование обеспечивает тонкое измельчение полученной композиционной смеси указанных компонентов в керосине, что и позволяет получить стабильную высокодисперсную смесь (коллоидная система), представляющую собой присадку.Subsequent dispersion provides fine grinding of the obtained composite mixture of these components in kerosene, which allows you to get a stable highly dispersed mixture (colloidal system), which is an additive.
Таким образом, предлагаемая совокупности существенных признаков обеспечивает получение технического результата во всех случаях, на которые распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.Thus, the proposed combination of essential features provides a technical result in all cases to which the requested amount of legal protection applies.
В ходе проведенного заявителем поиска информации в области энергетики, где применяется процесс сжигания жидких углеводородных топлив, в частности в области присадок для жидких топлив, обнаружены отдельные отличительные признаки заявленного изобретения, а именно: использование алюмосиликатов (см. авт.св. СССР №502926, №649221, №734246), металлов (см. патенты РФ №2187541, №2444560), кальцийсодержащего компонента, в частности известняка, известкового молока (см. авт.св. СССР №.1097860, №1702093), в процессе получения присадок. Известно использование водорослей при изготовлении биотоплива и топливных композиций.During the search by the applicant for information in the field of energy, where the process of burning liquid hydrocarbon fuels is used, in particular in the field of additives for liquid fuels, certain distinctive features of the claimed invention were discovered, namely, the use of aluminosilicates (see ed. St. USSR No. 502926, No. 649221, No. 734246), metals (see RF patents No. 2187541, No. 2444560), a calcium-containing component, in particular limestone, milk of lime (see ed. St. USSR No. 1097860, No. 1702093), in the process of obtaining additives. The use of algae in the manufacture of biofuels and fuel compositions is known.
Однако не выявлено использование водорослей в получении и составах присадок к жидкому топливу, использование такого оригинального кальцийсодержащего компонента, как ракушки рапаны, а самое главное из существующего уровня не выявлена совокупность новых существенных отличительных признаков, позволяющая достижение нового технического результата, и ее влияние на последний.However, the use of algae in the preparation and composition of liquid fuel additives was not detected, the use of such an original calcium-containing component as shells of rapana, and most importantly, the existing level did not reveal a combination of new significant distinguishing features that allows achieving a new technical result and its effect on the latter.
Именно совокупность существенных отличительных признаков позволяет получить новый технический результат - повышение эффективности эксплуатации ДВС, энергетических установок, использующих сжигание жидкого топлива, за счет уменьшения токсичных вредных веществ (оксидов серы, азота) в выхлопных отходящих газах, уменьшение трения за счет повышения смазываемости деталей установок, улучшение процессов горения топлива (повышение скорости горения, уменьшение задержки самовоспламенения), уменьшение нагарообразования и дымности, экономию топлива, эксплуатационную и экологическую надежность энергетических установок, ДВС.It is the combination of essential distinguishing features that allows to obtain a new technical result - increasing the efficiency of the operation of ICE, power plants using the combustion of liquid fuel by reducing toxic harmful substances (sulfur oxides, nitrogen) in the exhaust fumes, reducing friction by increasing the lubricity of plant parts, improving fuel combustion processes (increasing the burning rate, decreasing the self-ignition delay), reducing carbon formation and smoke, saving Liva, operational and environmental reliability of power plants, internal combustion engines.
Следовательно, предлагаемое изобретение обладает таким критерием патентоспособности, как «изобретательский уровень».Therefore, the present invention has such a patentability criterion as "inventive step".
Сущность технического решения, предлагаемого в качестве изобретения, поясняется с помощью ниже приведенного примера.The essence of the technical solution proposed as an invention is explained using the following example.
Способ приготовления присадки осуществляют следующим образом.The method of preparation of the additive is as follows.
В качестве природного минерального сырья используют алюмосиликат, слюду (мусковит, вермикулит, флогопит) и оливинит, в качестве органического вещества - водоросли, ракушки рапаны.Aluminosilicate, mica (muscovite, vermiculite, phlogopite) and olivinite are used as natural mineral raw materials, and algae and rapana shells are used as organic matter.
Заявителем описан конкретный пример получения присадки с использованием вермикулита.Applicant has described a specific example of producing an additive using vermiculite.
Можно использовать некондиционное слюдяное сырье, отходы слюдяного производства, в частности, Ковдорского месторождения, а также сопутствующее ему сырье - оливинит, оливин. Оливинит - горная ультраосновная интрузивная порода, состоящая на 90% из оливина (металлическая порода).You can use substandard mica raw materials, wastes from mica production, in particular, the Kovdor deposit, as well as the accompanying raw materials - olivinite, olivine. Olivinite is an ultrabasic rock intrusive rock consisting of 90% olivine (metal rock).
Вермикулит измельчают, затем подвергают высокотемпературному обжигу.Vermiculite is ground, then subjected to high-temperature firing.
Для измельчений и обжига используют стандартное, промышленно выпускаемое оборудование (дробилки, обжиговые печи).For grinding and firing use standard, industrially produced equipment (crushers, kilns).
В результате высокотемпературного обжига не только выделяется из минерального слюдяного сырья химически связанная вода, различные примеси, но и образуется более рыхлая пористая структура. Высокотемпературный обжиг проводят при температуре не ниже 950°C. Для лучшего эффекта проводят многократный обжиг.As a result of high-temperature firing, not only chemically bound water and various impurities are separated from mineral mica raw materials, but a more loose porous structure is also formed. High-temperature firing is carried out at a temperature not lower than 950 ° C. For the best effect, repeated firing is performed.
Ведение обжига минерального сырья, вермикулита в течение 15-50 минут с последующим охлаждением продукта после обжига в течение 5-25 минут является достаточным для выделения примесей, химически связанной воды, полного протекания химических реакций и создания объемной пористой структуры используемого минерального сырья. После обжига вермикулит дополнительно тонко измельчают.The firing of mineral raw materials, vermiculite for 15-50 minutes, followed by cooling of the product after firing for 5-25 minutes, is sufficient to isolate impurities, chemically bound water, complete chemical reactions and create a volumetric porous structure of the used mineral raw materials. After firing, vermiculite is additionally finely ground.
Затем после обжига осуществляют последовательную многократную выдержку в растворах карбоновых кислот сильной концентрации, преимущественно муравьиной и уксусной, неорганической сильной кислоты сильной концентрации, в качестве которой взята азотная кислота, а именно, процесс осуществляют следующим образом.Then, after firing, a sequential multiple exposure is carried out in solutions of carboxylic acids of high concentration, mainly formic and acetic, inorganic strong acids of high concentration, which is taken as nitric acid, namely, the process is as follows.
Первоначально выдержку слюды осуществляют в муравьиной кислоте сильной концентрации, не менее 85 мас.%. Кислоту берут в таком количестве, чтобы покрыть всю поверхность измельченного вермикулита. Время выдержки вермикулита в указанной кислоте составляет 70-75 часов. Этого времени выдержки достаточно для насыщения вермикулита карбоновой кислотой, оно определено экспериментальным путем. Выдержку осуществляют при комнатной температуре, это определяется свойствами муравьиной кислоты. Она при нагревании разлагается.Initially, the mica is aged in formic acid of a high concentration, not less than 85 wt.%. Acid is taken in such an amount as to cover the entire surface of crushed vermiculite. The exposure time of vermiculite in the specified acid is 70-75 hours. This holding time is sufficient to saturate vermiculite with carboxylic acid; it was determined experimentally. Exposure is carried out at room temperature, this is determined by the properties of formic acid. It decomposes when heated.
Используют техническую муравьиную кислоту, которая соответствует действующему стандарту РОСТ 1706-78 Муравьиная кислота техническая. Технические условия.Use technical formic acid, which complies with the current standard ROST 1706-78 Technical formic acid. Technical conditions
После этой выдержки осуществляют фильтрацию. Остаток слюды выдерживают в смеси азотной кислоты с концентрацией не менее 55 мас.% и уксусной кислоты с концентрацией не менее 78 мас.%, преимущественно ледяной уксусной кислоты (100 мас.%), взятых в равных пропорциях. Смесь кислот берут в таком количестве, чтобы покрыть всю поверхность вермикулита. Выдержку также осуществляют при комнатной температуре в течение 20-25 часов. Ввиду сильных концентраций используемых кислот этого времени выдержки достаточно для дополнительного расщепления вермикулита азотной кислотой и насыщения вермикулита уксусной кислотой.After this exposure, filtering is carried out. The rest of the mica is kept in a mixture of nitric acid with a concentration of not less than 55 wt.% And acetic acid with a concentration of not less than 78 wt.%, Mainly glacial acetic acid (100 wt.%), Taken in equal proportions. A mixture of acids is taken in such an amount as to cover the entire surface of vermiculite. Exposure is also carried out at room temperature for 20-25 hours. Due to the strong concentrations of acids used, this exposure time is sufficient for additional cleavage of vermiculite with nitric acid and saturation of vermiculite with acetic acid.
Используемые кислоты соответствуют действующим стандартам, РОСТ Р 55789-2010 Кислота азотная неконцентрированная. Технические условия и ГОСТ 6968-76 Кислота уксусная пищевая и техническая.The acids used comply with current standards, GROWTH R 55789-2010 Non-concentrated nitric acid. Specifications and GOST 6968-76 Food and technical acetic acid.
После фильтрации остаток слюды окончательно выдерживают в муравьиной кислоте той же концентрации, не менее 85 мас.%. В целях экономии можно использовать ту же муравьиную кислоту, отфильтрованную после первоначальной выдержки. Выдержку также осуществляют при комнатной температуре в течение 20-25 часов. Кислоту берут в таком количестве, чтобы покрыть всю поверхность вермикулита.After filtration, the rest of the mica is finally kept in formic acid of the same concentration, at least 85 wt.%. In order to save, you can use the same formic acid, filtered after the initial exposure. Exposure is also carried out at room temperature for 20-25 hours. Acid is taken in such an amount as to cover the entire surface of vermiculite.
Таким образом, выдержка в кислотах обеспечивает не только очистку слюды от ненужных примесей за счет использования азотной кислоты, но и максимальное насыщение полученной пористой структуры вермикулита карбоновыми жирными кислотами. Время выдержки и концентрации кислот определены экспериментальным путем.Thus, aging in acids provides not only the purification of mica from unnecessary impurities through the use of nitric acid, but also the maximum saturation of the obtained porous structure of vermiculite with carboxylic fatty acids. The exposure time and acid concentration were determined experimentally.
Причем все работы с кислотами выполняются в строгом соответствии с техникой безопасности (герметичное оборудование, спец.одежда, вытяжка).Moreover, all work with acids is carried out in strict accordance with safety procedures (sealed equipment, special clothing, exhaust hoods).
В результате фильтраций из остатка обработанной слюды вермикулита удаляют избыток кислоты. Среду влажного вермикулита нейтрализуют до нормальной среды преимущественно гипохлоритом натрия. Используют промышленно выпускаемый в соответствии с ГОСТ 11086-76 гипохлорит натрия марки А.As a result of filtration, excess acid is removed from the residue of the treated vermiculite mica. The wet vermiculite medium is neutralized to a normal medium mainly by sodium hypochlorite. Use industrial grade S sodium hypochlorite manufactured in accordance with GOST 11086-76.
Это вещество не так ядовито в отличие от используемых для нейтрализации стандартных щелочей. Хотя возможно использовать любое основание. Это необходимо, поскольку в топливе, в которое в последующем будут добавлять присадку, присутствуют самые разные примеси, в том числе и с кислой средой. Поэтому нейтрализация кислой среды компонента присадки необходима, чтобы избежать повышения кислотности топлива, которая ведет к повышенной коррозии топливного оборудования энергоустановок, ДВС.This substance is not so toxic unlike standard alkalis used to neutralize. Although it is possible to use any base. This is necessary because in the fuel, which will subsequently be added with an additive, there are a variety of impurities, including those with an acidic environment. Therefore, the neutralization of the acidic environment of the additive component is necessary in order to avoid increasing the acidity of the fuel, which leads to increased corrosion of the fuel equipment of power plants, internal combustion engines.
Затем в обработанный вермикулит дополнительно вносят тонко измельченные оливинит, водоросли и кальцийсодержащий природный компонент, которые берут в следующем количестве: оливинит 5-20 мас.%, водоросли 10-20 мас.%, кальцийсодержащий компонент 5-15 мас.% от исходного количества вермикулита (взятого после обжига до обработки кислотами), что позволяет получить композицию компонентов, являющуюся основой заявляемой присадки.Then finely ground olivinite, algae and a calcium-containing natural component are additionally added to the processed vermiculite, which are taken in the following amounts: olivinite 5-20 wt.%, Algae 10-20 wt.%, Calcium-containing component 5-15 wt.% Of the initial amount of vermiculite (taken after firing before treatment with acids), which allows to obtain a composition of the components, which is the basis of the inventive additives.
Заявителем были проведены эксперименты, 5 примеров получения присадки с разным по количеству компонентным составом, их результаты отражены в таблице 1. Технология одна и та же, разное соотношение компонентов.The applicant conducted experiments, 5 examples of the preparation of additives with different component composition, their results are shown in table 1. The technology is the same, different ratio of components.
В качестве кальцийсодержащего природного компонента используют раковины рапаны, промытые, просушенные и тонко измельченные. Они исключительно состоят из кальция в виде химического соединения, карбоната кальция. Данный компонент является дешевым, повсеместно распространенным (морские, речные водоемы).As a calcium-containing natural component, shells of rapana, washed, dried and finely ground, are used. They exclusively consist of calcium in the form of a chemical compound, calcium carbonate. This component is cheap, ubiquitous (sea, river water bodies).
В качестве водорослей используют красные, бурые, зеленые водоросли, которые перед измельчением просушивают до содержания влаги не менее 50%. Возможно использование и смесей водорослей. Заявителем в описываемом конкретном примере способа получения присадки использованы красные водоросли.As algae, red, brown, green algae are used, which are dried before grinding to a moisture content of at least 50%. It is possible to use mixtures of algae. The applicant in the described specific example of a method for producing additives used red algae.
Все компоненты перемешивают и заливают водой, которую затем испаряют до получения влажной композиционной смеси. В качестве воды используют минерализованную воду, преимущественно морскую воду, которую берут в количестве, необходимом для покрытия смеси компонентов.All components are mixed and poured with water, which is then evaporated to obtain a wet composite mixture. The water used is saline water, mainly seawater, which is taken in the amount necessary to cover the mixture of components.
Указанное процентное соотношение компонентов определено экспериментальным путем и является оптимальным для получения многофункциональной присадки к жидкому топливу, отвечающей указанным выше характеристикам.The specified percentage ratio of the components was determined experimentally and is optimal for obtaining a multifunctional additive to liquid fuel that meets the above characteristics.
Использование природных компонентов, природных минералов (слюда, оливинит), органического вещества (водорослей, ракушек рапаны) в присадке существенно улучшает экологическую безопасность, но, самое главное, позволяет получить многофункциональную присадку к жидкому топливу, характеризующуюся свойствами, описанными выше.The use of natural components, natural minerals (mica, olivinite), organic matter (algae, rapa shells) in the additive significantly improves environmental safety, but, most importantly, allows you to get a multi-functional additive to liquid fuel, characterized by the properties described above.
Добавление воды в полученную композицию компонентов, а именно минерализованной воды, преимущественно морской, которую берут в количестве, необходимом для покрытия смеси всех компонентов, с одной стороны, насыщает полученную композицию, особенно вермикулит и водоросли, необходимыми элементами из морской воды, повышающими их функциональные свойства в присадке. С другой стороны, последующее испарение воды из композиции необходимо не только для максимального удаления из влажной композиции избытка неорганической кислоты, не связанной вермикулитом, но и для получения однородной влажной композиционной смеси.Adding water to the resulting composition of the components, namely, mineralized water, mainly sea water, which is taken in the amount necessary to cover the mixture of all components, on the one hand, saturates the obtained composition, especially vermiculite and algae, with necessary elements from sea water that increase their functional properties in the additive. On the other hand, the subsequent evaporation of water from the composition is necessary not only to maximize the removal of excess inorganic acid not bound by vermiculite from the wet composition, but also to obtain a homogeneous wet composite mixture.
Полученную влажную композиционную смесь смешивают с остаточным нефтепродуктом в соотношений 1:5. Части компонентов (смеси и керосина) берут по весу. В качестве остаточного нефтепродукта используют керосин. Затем полученную композиционную смесь выдерживают, фильтруют, затем диспергируют.The resulting wet composite mixture is mixed with the residual oil in a ratio of 1: 5. Parts of the components (mixture and kerosene) are taken by weight. Kerosene is used as the residual oil product. Then the resulting composite mixture is kept, filtered, and then dispersed.
Такое соотношение композиционной смеси и керосина определено экспериментальным путем как наиболее оптимальное соотношение для получения многофункциональной присадки, которая позволяет получить указанные выше свойства, см. таблицу 1.This ratio of the composite mixture and kerosene is determined experimentally as the most optimal ratio to obtain a multifunctional additive, which allows you to get the above properties, see table 1.
Керосин является прекрасным растворителем. Выдерживание полученной композиционной дисперсной смеси в керосине осуществляют в течение 70-75 часов. Этого времени достаточно для растворения крупных фракций компонентов присадки. Указанное время определено экспериментальным путем как наиболее оптимальное время. Этого времени достаточно для обеспечения физико-химической стабильности дисперсной смеси получаемой присадки.Kerosene is an excellent solvent. The aging of the obtained composite dispersed mixture in kerosene is carried out for 70-75 hours. This time is enough to dissolve large fractions of the components of the additive. The indicated time is determined experimentally as the most optimal time. This time is sufficient to ensure the physicochemical stability of the dispersed mixture of the obtained additive.
Перед диспергированием осуществляют фильтрацию, которая позволяет удалить оставшиеся после выдержки в керосине нерастворенные крупные частицы из композиционной смеси.Before dispersion, filtration is carried out, which allows you to remove the insoluble large particles remaining after exposure to kerosene from the composite mixture.
Последующее диспергирование обеспечивает тонкое измельчение полученной композиционной смеси указанных компонентов в керосине, что и позволяет окончательно получить стабильную высокодисперсную смесь (коллоидная система), представляющую собой присадку.Subsequent dispersion provides fine grinding of the resulting composite mixture of these components in kerosene, which allows you to finally get a stable highly dispersed mixture (colloidal system), which is an additive.
Все оборудование, используемое в процессе приготовления присадки к жидкому топливу, представляет собой стандартное промышленно выпускаемое.All equipment used in the process of preparing an additive to liquid fuel, is a standard industrial production.
Экспериментальные испытания полученной присадки проводили на топочном мазуте М 100 в котельной, расположенной на территории «РЭБ флота». Испытывали по отдельности все 5 полученных присадок. Все присадки брали в количестве 10 литров на емкость, объемом 20 м3, в которой был мазут М 100. Количество мазута брали одно и то же в расчете на работу 1 смены котельной в 12 часов. В него добавляли одно и то же количество разных присадок. Сжигали мазут как без присадки, так и такой же мазут, но с разными присадками с 1 по 5, результаты см. таблицу 2.Experimental tests of the obtained additive were carried out on fuel oil M 100 in a boiler room located on the territory of the EW fleet. Individually tested all 5 received additives. All additives were taken in the amount of 10 liters per tank, with a volume of 20 m 3 , in which there was M 100 fuel oil. The amount of fuel oil was taken the same with the expectation of the work of 1 change of the boiler room at 12 o’clock. The same amount of different additives was added to it. Fuel oil was burned both without an additive and the same fuel oil, but with different additives from 1 to 5, the results are shown in table 2.
Из экспериментальных данных видно, что с использованием присадок работа форсунок на котельной гораздо эффективнее, отсутствуют чистки в процессе рабочей смены в 12 часов. Отсутствует дымность ОГ, что свидетельствует о существенном уменьшении вредных токсичных оксидов в ОГ. Отсутствие чисток форсунок свидетельствует об интенсификации процессов горения, в результате чего уменьшается количество нагара, сажи. Сам мазут с присадками в процессе хранения в течение 1 месяца показал хорошие результаты, стабильность без видимых расслоений и осадков.It can be seen from the experimental data that with the use of additives, the operation of nozzles in the boiler room is much more efficient, there are no cleanings during the work shift at 12 o’clock. There is no exhaust smoke, which indicates a significant reduction in harmful toxic oxides in exhaust gases. The absence of nozzle cleanings indicates an intensification of combustion processes, as a result of which the amount of soot and soot decreases. Fuel oil itself with additives during storage for 1 month showed good results, stability without visible separation and precipitation.
Кроме того, при сжигании мазута с присадками имеет место его существенная экономия, в среднем на 5-8%, в некоторых случаях до 15%.In addition, when burning fuel oil with additives, its significant savings take place, on average by 5-8%, in some cases up to 15%.
Заявитель считает, что полученные хорошие результаты экспериментов по сжиганию топочного мазута М 100 с использованием данной присадки позволяют сделать вывод о том, что присадку можно использовать для всех видов жидкого топлива.The applicant believes that the good results obtained from experiments on the combustion of fuel oil M 100 using this additive allow us to conclude that the additive can be used for all types of liquid fuel.
В настоящее время заявитель проводит испытания полученной присадки в море на судах, в частности на флотском мазуте. Данные, полученные в ходе работы судового ДВС, заявитель приводит в таблицах № 3, 4. Анализ полученных данных свидетельствует о высокой эффективности сжигания топлива с присадкой, что подтверждает достигнутый технический результат.Currently, the applicant is testing the additives obtained at sea on ships, in particular on naval fuel oil. The data obtained during the operation of the marine ICE, the applicant gives in tables No. 3, 4. Analysis of the data indicates a high efficiency of fuel combustion with the additive, which confirms the achieved technical result.
Таким образом, в результате применения заявляемого изобретения на способ получения и состав присадки достигается новый технический результат - повышение эффективности эксплуатации ДВС, энергетических установок, использующих сжигание жидкого топлива, за счет обеспечения уменьшения токсичных вредных веществ (оксидов серы, азота) в выхлопных отходящих газах, уменьшение трения за счет повышения смазываемости деталей установок, улучшение процессов горения топлива (повышение скорости горения, уменьшение задержки самовоспламенения), уменьшение нагарообразования и дымности, экономия топлива, эксплуатационная и экологическая надежность энергетических установок, ДВС.Thus, as a result of applying the claimed invention to the production method and the composition of the additive, a new technical result is achieved - increasing the efficiency of the operation of ICE, power plants using the combustion of liquid fuel, by ensuring the reduction of toxic harmful substances (sulfur, nitrogen oxides) in the exhaust fumes, reduction of friction due to increased lubricity of plant components, improvement of fuel combustion processes (increase in combustion rate, decrease in self-ignition delay), reduction of carbonization and smoke, fuel economy, operational and environmental reliability of power plants, internal combustion engines.
В результате использования способа получают состав многофункциональной присадки, содержащий следующий состав:As a result of using the method, a multifunctional additive composition is obtained containing the following composition:
измельченные оливинит в количестве 5-20 мас.%, водоросли в количестве 10-20 мас.%, рапаны в количестве 5-15 мас.% от исходного количества измельченного вермикулита, в качестве остаточного нефтепродукта взят керосин в соотношении композиции указанных компонентов:керосин 1:5.crushed olivinite in an amount of 5-20 wt.%, algae in an amount of 10-20 wt.%, rapana in an amount of 5-15 wt.% of the initial amount of crushed vermiculite, kerosene was taken as the residual oil in the ratio of the composition of these components: kerosene 1 :5.
Эта присадка обеспечивает следующие свойства:This additive provides the following properties:
- уменьшение окисления топлива, препятствующее выпадению осадков, расслоений, т.е. обеспечивает стабильность топлива при хранении;- reduction of fuel oxidation, preventing precipitation, delamination, i.e. provides fuel stability during storage;
- уменьшение количества нагара, сажи, чистота элементов топливной аппаратуры;- reduction of carbon deposits, soot, cleanliness of fuel equipment elements;
- уменьшение дымности, вредных токсичных оксидов металлов, азота, серы;- reduction of smoke, harmful toxic metal oxides, nitrogen, sulfur;
- уменьшение кислотности топлива, а соответственно, снижение коррозии топливного оборудования;- a decrease in the acidity of the fuel, and accordingly, a decrease in the corrosion of fuel equipment;
- интенсификация процессов горения топлива, уменьшение задержки самовоспламенения, обеспечение наиболее полного сгорания топлива, соответственно уменьшение количества вредных токсичных газов в выхлопных газах;- intensification of the combustion processes of the fuel, reducing the delay of self-ignition, ensuring the most complete combustion of the fuel, respectively, reducing the amount of harmful toxic gases in the exhaust gases;
- улучшение смазываемости, то есть уменьшение трения, следовательно, износа топливной аппаратуры.- improving lubricity, that is, reducing friction, therefore, wear of fuel equipment.
Благодаря вышеуказанным свойствам, использование присадки к жидкому топливу позволяет экономить топливо в среднем на 5-8%, в некоторых случаях до 15% (в зависимости от состава топлива).Due to the above properties, the use of an additive to liquid fuel allows you to save fuel by an average of 5-8%, in some cases up to 15% (depending on the composition of the fuel).
Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию патентоспособности «промышленная применимость».Therefore, the present invention meets the patentability criterion of "industrial applicability".
Предлагаемая в качестве изобретения присадка может быть использована для любых видов жидкого топлива в автомобильных, судовых ДВС, в любых энергетических установках, где имеет место сжигание жидкого топлива.The additive proposed as an invention can be used for any type of liquid fuel in automobile, marine ICEs, in any power plants where liquid fuel is burned.
Claims (12)
тонко измельченные оливинит в количестве 5-20 мас.% от исходного количества природного алюмосиликата, водоросли в количестве 10-20 мас.% от исходного количества природного алюмосиликата, кальцийсодержащий компонент в количестве 5-15 мас.% от исходного количества природного алюмосиликата, в качестве которого используют слюду, преимущественно измельченный вермикулит, в качестве остаточного нефтепродукта взят керосин в соотношении 1:5.11. The composition of the additive prepared according to claims 1 to 9, containing natural aluminosilicate, residual oil product, characterized in that it further comprises:
finely ground olivinite in an amount of 5-20 wt.% of the initial amount of natural aluminosilicate, algae in an amount of 10-20 wt.% of the initial amount of natural aluminosilicate, calcium-containing component in an amount of 5-15 wt.% of the initial amount of natural aluminosilicate, which use mica, mainly crushed vermiculite, kerosene in a ratio of 1: 5 is taken as the residual oil product.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013101721/04A RU2502790C1 (en) | 2013-01-14 | 2013-01-14 | Method of production and composition of liquid fuel additive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013101721/04A RU2502790C1 (en) | 2013-01-14 | 2013-01-14 | Method of production and composition of liquid fuel additive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2502790C1 true RU2502790C1 (en) | 2013-12-27 |
Family
ID=49817709
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013101721/04A RU2502790C1 (en) | 2013-01-14 | 2013-01-14 | Method of production and composition of liquid fuel additive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2502790C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2582163C2 (en) * | 2015-03-11 | 2016-04-20 | Николай Владимирович Куликов | Method of processing mica |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU502926A1 (en) * | 1974-05-27 | 1976-02-15 | Среднеазиатский научно-исследовательский институт природного газа | Multifunctional fuel oil additive |
US6997119B2 (en) * | 2002-07-23 | 2006-02-14 | Radway Jerrold E | Combustion emissions control and utilization of byproducts |
US20100218417A1 (en) * | 2008-09-05 | 2010-09-02 | Joanna Margaret Bauldreay | Liquid fuel compositions |
RU2441903C2 (en) * | 2007-08-17 | 2012-02-10 | Энерджи Энд Инвайронментал Рисерч Сентер Фаундейшн | Energy efficient method for obtaining fuel of biological origin |
RU2451717C1 (en) * | 2011-01-11 | 2012-05-27 | Ахмед Ибрагим Шакер Салех | Method for preparation and composition of additive for desulphuration of sulphur-containing fuel |
-
2013
- 2013-01-14 RU RU2013101721/04A patent/RU2502790C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU502926A1 (en) * | 1974-05-27 | 1976-02-15 | Среднеазиатский научно-исследовательский институт природного газа | Multifunctional fuel oil additive |
US6997119B2 (en) * | 2002-07-23 | 2006-02-14 | Radway Jerrold E | Combustion emissions control and utilization of byproducts |
RU2441903C2 (en) * | 2007-08-17 | 2012-02-10 | Энерджи Энд Инвайронментал Рисерч Сентер Фаундейшн | Energy efficient method for obtaining fuel of biological origin |
US20100218417A1 (en) * | 2008-09-05 | 2010-09-02 | Joanna Margaret Bauldreay | Liquid fuel compositions |
US8273138B2 (en) * | 2008-09-05 | 2012-09-25 | Shell Oil Company | Liquid fuel compositions |
RU2451717C1 (en) * | 2011-01-11 | 2012-05-27 | Ахмед Ибрагим Шакер Салех | Method for preparation and composition of additive for desulphuration of sulphur-containing fuel |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2582163C2 (en) * | 2015-03-11 | 2016-04-20 | Николай Владимирович Куликов | Method of processing mica |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101475782B1 (en) | Acidic catalyst soulution for internal combbustion engine and method for preparing the same | |
RU2502790C1 (en) | Method of production and composition of liquid fuel additive | |
RU2695544C1 (en) | Fuel additive | |
CN111171890A (en) | Energy-saving coal combustion improver | |
US5011502A (en) | Fuel additives | |
KR20100048621A (en) | The manufacturing method of the puel additive | |
CN104910978B (en) | Smoke-eliminating antifreezing agent for diesel oil | |
AU2012261731A1 (en) | Cerium compound as coal additives | |
US12054686B1 (en) | Natural fuel additive and premium fuel comprising the same | |
JP3783160B2 (en) | Manufacturing method of additives for improving the combustion efficiency of petroleum | |
DE4032845C2 (en) | Catalyst solution containing hydrophilic ceria compounds and their use for improved combustion of carbonaceous and hydrocarbonaceous materials | |
CN105950234B (en) | Fuel additive mixture and application thereof | |
KR930011927B1 (en) | Fuel additives | |
CN101191086A (en) | Petroleum combustion promoting additive and preparation method thereof | |
KR900003892B1 (en) | A composition for saving b/c oil and reducing sulfur thereof | |
JPS61152794A (en) | Fuel additive | |
CN1285711C (en) | Diesel fuel additive for combustion supporting and its preparation method | |
CN106854476A (en) | A kind of fuel oil field efficient nano oil and application thereof and preparation method | |
JP5042821B2 (en) | Hydrocarbon oil modifier, method for producing the same, and hydrocarbon oil reforming method using the same | |
CA2025749C (en) | Fuel additives | |
CN105838459A (en) | Antiknock clean solvent used for motor gasoline | |
CN104927938A (en) | Naphtha and diesel oil combustion-supporting improver | |
KR950005685B1 (en) | Fuel additives | |
RU2024590C1 (en) | Process for preparing fuel additive | |
Ismaeel et al. | Enhancing Emission Characteristics of a Diesel Engine Powered by Biodiesel Blends with Mesoporous Silica for Better Environmental Protection and Performance |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180115 |