Спосіб одержання рідкого палива

1 Спосіб одержання рідкого палива, що включає змішування насичених або ненасичених вуглеводнів з кисневмісними компонентами, який відрізняється тим, що спочатку змішують 10-30 % від об'єму принаймні одного ефіру, що має два ланцюжки вуглеводневих груп з числом атомів вуглецю від 6 і вище, з 40-60% від об'єму принаймні двох насичених чи ненасичених вуглеводнів, після чого додають 10-50% від об'єму при наймні двох видів одноатомних спиртів з числом вуглеводнів 2-11 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що відсотковий об'єм спиртів складає 1/2 або більше насичених чи ненасичених вуглеводнів 3 Спосіб за пп 1, 2, який відрізняється тим, що принаймні один з одноатомних спиртів є спиртом з розгалуженим ланцюжком 4 Спосіб за п 3, який відрізняється тим, що як спирт із розгалуженим ланцюжком використовують ізопропіловий або ізобутиловий спирт 5 Спосіб за пп 1, 4, який відрізняється тим, що використовують принаймні один із видів ефірів метил-три-бутиловий, трет-амілметиловий і дибутиловий 6 Спосіб за пп 1, 5, який відрізняється тим, що як насичені або ненасичені вуглеводні використовують полегшену нафту чи бензин, який містить ароматичні вуглеводневі компоненти в об'ємі 2% або менше Винахід відноситься до нафтопереробної промисловості, зокрема до способу одержання автомобільного рідкого палива Відоме паливо [А К Варт та ІНШІ, Автомобільні палива, довідник, Київ ,1999 С 80 - 82] яке утримує суміш бензину з полегшеної нафтою, спиртами й іншими компонентами і присадками Відносно спиртів етилова рідина містить токсичний свинець Метанол має високу полярність компонентів, тому при тривалому їхньому використанні гумова трубка подачі бензину в двигун внутрішнього згоряння розширюється, і тиск палива міняється, у зв'язку з чим зменшується МІЦНІСТЬ Використання полегшеної нафти переважно оскільки вона запобігає підвищенню концентрації СО і НС у вихлопних газах, викликаних неповним згорянням щодо ХІМІЧНО стабільних ароматичних вуглеводнів, а також викид шкідливих ароматичних вуглеводнів таких як бензол, толуол, ксилол і т д у складі вихлопних газів В основу даного винаходу покладена задача створити спосіб одержання рідкого палива, у якому за рахунок технологічних особливостей можливо було б одержати екологічно чисте паливо з поліпшеними показниками Це досягається тим, що в способі одержання рідкого палива шляхом змішування насичених або ненасичених вуглеводнів з киснеутримуючими компонентами, спочатку змішують 10 - 30% від об'єму, принаймні, одного ефіру, що має два ланцюжки вуглеводневих груп з числом атомів вуглецю від 6 і вище з 40 - 60% від об'єму, принаймні двох насичених чи ненасичених вуглеводнів після чого додають 10 - 50% від об'єму принаймні двох видів одноатомних спиртів з числом вуглеводнів 2 - 1 1 , причому відсотковий об'єм спиртів складає 1\2 або більш насичених чи ненасичених вуглеводнів, а принаймні один з одноатомних спиртів являється спиртом з розгалуженим ланцюжком Як спирт із розгалуженим ланцюжком використовують ізопропіловий або ізобутиловий спирт, а так само принаймні, один із видів ефірів метил-трибутиловий, трет-амілметиловий і дибутиловий Як насичених або ненасичених вуглеводни виступа Однак це паливо не достатнє знижує концентрації СО і НС у вихлопних газах і не попереджає викид шкідливих ароматичних вуглеводневих компонентів таких, як бензол, толуол, ксилол і т д ю ю ю 52551 ють полегшена нафта чи бензин, що містить аропоступово додані в спирт, що має навпроти високу матичні вуглеводневі компоненти в об'ємі 2% або полярність менш Приклади конкретного виконання Насичені чи ненасичені вуглеводні з числом Приклад 1 атомів вуглецю 9 або менш можуть використовуПриклад змішування 1 містить у якості одного ватися замість усієї чи частини полегшеної нафти, з аліфатичних одноатомних спиртів 25% ізобутитому що летючість нафти може привести до підлового спирту (ІБС) і 10% в якості другого ізопровищення концентрації СО і НС у вихлопних газах пілового спирту (ІПС), 20% мітил-три-бутилового ефіра (МТБЕ) як суміші ефірів і 45% полегшеної Аліфатичні одноатомні спирти мають принайнафти як вуглеводень з нерозгалуженим ланцюжмні два атоми вуглецю, оскільки метиловий спирт ком із них вилучений Коли верхня межа числа вуглеців в аліфатичних одноатомних спиртах - дванадПриклад 2 цять чи більш, вихідна дистиляційна точка спирту Приклад змішування 2 містить у якості одного підвищується, також збільшується і питома маса У з аліфатичних одноатомних спиртів 25% бутиловорезультаті рідке паливо має знижену горючість, го спирту і 10% в якості другого ізопропілового щоб знижувати стартове наповнення двигуна, таспирту (ІПС), 20% мітил-три-бутилового ефіра кож воно має більшу питому вагу, ніж бензин Та(МТБЕ) як суміші ефірів і 45% полегшеної нафти ким чином, число атомів вуглецю в аліфатичних як вуглеводень з нерозгалуженим ланцюжком одноатомних спиртах повинне складати 11 чи Приклад змішування З менш Приклад змішування 3 містить у якості одного з аліфатичних одноатомних спиртів 25% ізобутиУ якості, принаймні, одного виду аліфатичних лового спирту (ІБС) і 10% ізопропілового спирту в одноатомних спиртів переважно задіяти одноатоякості другого (ІПС), 20% дибутилового ефіру як мний первинний спирт із розгалуженим ланцюжсуміші ефірів і 45% полегшеної нафти як вуглевоком, тому що його полярність нижче, ніж у спиртів день з нерозгалуженим ланцюжком з нерозгалуженим ланцюжком, що допомагає поліпшити його КІЛЬКІСНІ характеристики при змішуПриклад змішування 4 ванні вуглеводневих компонентів і ефірів Але, Приклад змішування 4 містить у якості одного даний винахід цим не обмежується і дозволяє з аліфатичних одноатомних спиртів 25% бутиловокомбінувати ці спирти Крім того, переважно викого спирту і 10% ізопропілового спирту в якості друристовувати аліфатичні одноатомні спирти з розгого (ІПС), 20% дибутилового ефіру як суміші ефігалуженим ланцюжком, оскільки досягнуте при рів і 45% полегшеної нафти як вуглеводень з цьому октанове число може підходити для двигуна нерозгалуженим ланцюжком внутрішнього згоряння Приклад змішування 5 З погляду летючості, за ефір переважно викоПриклад змішування 5 містить у якості одного ристовувати ефір, що має два ланцюжки вуглевоз аліфатичних одноатомних спиртів 25% ізобутидневих груп з КІЛЬКІСТЮ атомів вуглецю від 6 і лового спирту (ІБС) і 10% ізопропілового спирту в менш Зокрема, краще використовувати мітил-триякості другого (ІПС), 20% трет - аміл -метилового бутиловий ефіри (МТБЕ), дибутиловий ефір і третефіру (TAME) як суміші ефірів і 45% полегшеної аміл-бутиловьій ефір (ТАБЕ), тому що октанове нафти як вуглеводень з нерозгалуженим ланцюжчисло одержуваного палива може бути поліпшено ком невеликою додатковою КІЛЬКІСТЮ ЦИХ ефірів Але Приклад змішування 6 даний винахід не обмежується МТБЕ, дибутилоПриклад змішування 6 містить у якості одного вим ефіром і ТАБЕ Види ефірів можуть бути обз аліфатичних одноатомних спиртів 25% бутиловорані ВІДПОВІДНО до видів використовуваних спиртів го спирту і 10% ізопропілового спирту в якості другого (ІПС), 20% трет-аміл-метилового ефіру Спосіб здійснюється таким чином (TAME) як суміші ефірів і 45% полегшеної нафти Первинні палива беруть у ВІДПОВІДНИХ ВІДСОТяк вуглеводень з нерозгалуженим ланцюжком КОВИХ співвідношеннях Спочатку ефір чи суміш ефірів, чия полярність менша, ніж в аліфатичних Порівняльний приклад 7 одноатомних спиртів, поміщають і змішують з поПорівняльний приклад містить 43% обсягу мелегшеною нафтою, вуглеводнем з нерозгалужетилового спирту, як одне з палив із традиційним ним ланцюжком, що має великий обсяг і найменшу спиртом, 5% ізобутилового спирту (ІБС), як другий полярність Після ЦЬОГО додають аліфатичні односпирт, 4% мітил-три-бутилового ефіру (МТБЕ) як атомні спирти і змішують Тому що використовусуміш ефірів і 48% полегшеної нафти як вуглеводють принаймні два види аліфатичних одноатомних ню з нерозгалуженим ланцюжком спиртів, необхідно поступово додавати їх у ПОСЛІЗгадувану тут полегшену нафту очищують у ДОВНОСТІ ВІД спирту, що має більше число атомів процесі дистиляції неопрацьованої нафти (атмосвуглецю, з меншою полярністю до спирту з менферна дистиляція) таким чином, що зміст кожного шим числом атомів вуглецю з ароматичних вуглеводнів, таких, як Б (бензол), Т (толуол), ДО (ксилол) і т д складає 1% або менш Переважно компоненти первинного палива, Використання полегшеної нафти переважно, оскіщо мають близькі величини полярності, послідовльки воно допомагає попередити підвищення конно змішувати Це сприяє ефективному змішуванню центрації CO і НС у вихлопних газах, викликане і попередженню поділу компонентів первинних неповним згорянням відносно ХІМІЧНО стабільних палив Але даний винахід цим не обмежується ароматичних вуглеводнів, і викид шкідливих ароПоки ефіри і спирти послідовно додаються і зміматичних вуглеводнів таких, як бензол, толуол, шуються з полегшеною нафтою, що має низьку ксилоліт д у складі вихлопних газів полярність, ефіри і полегшена нафта можуть бути 52551 Проте, варіанти пропорцій змішування у навеЯк видно з таблиць 1 і 2 при використанні альдених прикладах цим не обмежуються тернативного палива, що містить метиловий спирт (приклад змішування 7), відзначені розтягання, Варіанти таких співвідношень зменшення МІЦНОСТІ гуми і погіршення інших и хаПриклад 1 рактеристик Проте, приклад змішування 1 даного Структура компонентів прикладу змішування 1 винаходу нічим не поступається бензину в плані включає 5 - 30% ІБС, 5 - 30% ІПС, 10 - 35% МТБЕ і впливу на МІЦНІСТЬ та ІНШІ характеристики гуми 45 - 60% полегшеної нафти чи газоліну ВІДПОВІДНО, можна сказати, що рідке паливо з ниПриклад 2 зьким рівнем забруднення може зберігатися в Структура компонентів прикладу змішування 2 умовах існуючих заправних станцій і використовувключає 5 - 30% бутилового спирту, 5 - 30% ІПС, ватися в існуючих машинах, що працюють на бен10-35% МТБЕ і 45 - 60% полегшеної нафти чи газині Також для використання його можна довільно золіну змішувати з бензином Приклади змішування 2 - 6, Приклад З не наведені в таблицях 1 і 2, мають ті ж самі хараСтруктура компонентів прикладу змішування З ктеристики, що і приклад змішування 1 включає 5 - 30% ІБС, 5 - 30% ІПС, 10 - 35% бутилового ефіру і 45 - 60% полегшеної нафти чи газоДалі, була зіставлена концентрація забруднюліну вачів у вихлопних газах прикладу 1, порівняльного приклада 7 і бензину Результат порівняння навеПриклад 4 дений нижче При порівнянні використовувався Структура компонентів прикладу змішування 4 автомобіль 2000 р , що відповідає нормам СО, НС включає 5 - 30% бутилового спирту, 5 - 30% ІПС, і Nox 10 - 35% дибутилового ефіру і 45 - 60% полегшеної нафти чи газоліну Порівняння КІЛЬКОСТІ вихлопних газів, що виробляються Приклад 5 Структура компонентів прикладу змішування 5 З Таблиці 3 видно, що значення СНх, НхСу і включає 5 - 30% ІБС, 5 - 30% ІПС, 10 - 35% TAME Nox у вихлопних газах даного палива низькі Зокі 45 - 60% полегшеної нафти чи газоліну рема, можна зрозуміти, що ці значення для рідкого палива даного винаходу (приклад 1) значно нижчі, Приклад 6 ніж у рідкого палива, що містить метанол (порівняСтруктура компонентів прикладу змішування 6 льний приклад 7) включає 5 - 30% бутилового спирту, 5 - 30% ІПС, 10 - 35% TAME і 45 - 60% полегшеної нафти чи Тим самим рідкі палива даного винаходу моггазоліну ли б знизити КІЛЬКІСТЬ СНх і НхСу, що виділяється при їхньому згорянні і, крім того, знизити значення На фиг 1 - коротка схема способу виробництва NOx на 10% Крім того, тому що рідке паливо з палива для двигуна внутрішнього згоряння, на низьким рівнем забруднення не містить сірки, SOx фиг 2 - графік співвідношень між пропорціями не виділяється зовсім Таким чином, дане паливо спирту і нафти в рідкому паливі і концентрацією дає можливість зменшити вироблене вихлопами шкідливих речовин у вихлопних газах забруднення атмосфери Найбільш кращою пропорцією у наведених вище комбінаціях є така пропорція одноатомних Для використання пропонованого рідкого паспиртів, ефірів, вуглеводнів, полегшеної нафти чи лива з низьким рівнем забруднення немає необгазоліну, як 3 2 5 - 3 1 6 у % чи обсягу 2 2 6 хідності постачати традиційний двигун якимир чи 3 1 6 р небудь спеціальними пристосуваннями або переробляти його Дане паливо характерне сумісністю Переважно, щоб відсотковий обсяг одноатомз матеріалами, що працюють у системі паливопоних спиртів був не менше, ніж 1/2 відсоткового давання автомобіля, що забезпечує відсутність обсягу полегшеної нафти, газоліну і т п тому що впливу стосовно металевих, полімерних і гумових збільшується зміст Сіх, Нхсу, Sox, Nox I T Д у ВИвиробів, тим самим знижується зношування детаХЛОПНИХ газах лей Паливо має низьку токсичність, що забезпеДалі, коли підвищується зайвий зміст МТБЕ, чує мінімальний вплив палива і продуктів згоряння дибутилового ефіру і TAME, октанове число рідкона людину й навколишнє середовище, а також го палива перевищує октанове число звичайного стабільністю властивостей, що незмінно забезпебензину, що робить його невідповідним чує експлуатаційні характеристики Крім того, проДля порівняння можливостей рідких палив із поноване паливо з низьким рівнем забруднення прикладів змішування 1-6, традиційного бензину й можна використовувати разом із традиційним бенальтернативного палива, що містить метиловий зином Даний винахід ні в якому разі не обмежуспирт (приклад змішування 7), вони були протесється втіленням, описаним вище Воно дозволяє товані на металі і гумі, що використовуються у демодифікувати і вносити поліпшення, залишаючись талях автомобілів і в основному корпусі заправноу рамках суті винаходу го автомата Результати тестів наведені в таблицях 1 і 2 52551 Таблиця 1 Результати тесту металу на корозію Зразок металу Мідь Припій Бронза Сталь Чавун Литий алюміній Зразок металу Мідь Припій Бронза Сталь Чавун Литий алюміній Зразок металу Мідь Припій Бронза Сталь Чавун Литий алюміній Приклад змішування 1 (що не містить метанол) Коефіцієнт зміни маси (%) Зовнішня зміна ±0 Корозія не відзначена ±0,02 Корозія не відзначена ±0 Корозія не відзначена ±0 Корозія не відзначена ±0,02 Корозія не відзначена ±0 Корозія не відзначена Порівняльний приклад (що містить метанол) Коефіцієнт зміни маси (%) Зовнішня зміна ±0 Корозія не відзначена ±0,02 Корозія не відзначена ±0,01 Корозія не відзначена ±0,02 Корозія не відзначена ±0,02 Корозія не відзначена ±0 Корозія не відзначена Звичайний бензин Коефіцієнт зміни маси (%) Зовнішня зміна ±0 Корозія не відзначена ±0,02 Корозія не відзначена ±0 Корозія не відзначена ±0 Корозія не відзначена ±0,02 Корозія не відзначена ±0,01 Корозія не відзначена Таблиця 2 Результати тесту гуми на корозію Використовувана гума Два типа NBR Тест на МІЦНІСТЬ Дюрометрична МІЦНІСТЬ Flounne Viton G - 902 А68 А73 МІЦНІСТЬ на розтягання (МПа) 21,2 24,6 Відносне подовження (%) Тест на занурення (24 години) 560 340 Тест МІЦНОСТІ на розтягання Зміна МІЦНОСТІ Коефіцієнт зміни МІЦНОСТІ на розтягання (%) і Коефіцієнт зміни відносного подовження (%) Коефіцієнт зміни об'єму (%) Тест на занурення (24 години) Зміна МІЦНОСТІ Коефіцієнт зміни МІЦНОСТІ на розтягання Коефіцієнт зміни відносного подовження Коефіцієнт зміни об'єму Тест на занурення (24 години) Зміна МІЦНОСТІ Коефіцієнт зміни МІЦНОСТІ на розтягання (%) Коефіцієнт зміни відносного подовження (%) Коефіцієнт зміни об'єму (%) Приклад змішування 1 (що не містить метанол) -6 -21 -20 +7 -1 -9 -12 +1 Порівняльний приклад (що містить метанол) -15 -38 -22 +56 -18 -29 -42 +43 Звичайний бензин -11 -25 -18 +11 -1 -6 -6 ±0 52551 10 Таблиця З Порівняння КІЛЬКОСТІ вихлопних газів, що виробляються Приклад змішування 1 Порівняльний приклад Бензин об'єм CO 1,13 проміль (мільйона частка) 7,45 проміль 43,25 проміль об'єм НС 0,08 проміль 0,23 проміль 2,75 проміль об'єм 1800-2000 1900-2100 2000-2200 NOx проміль проміль проміль Спиртові складові/полегшена нафта Співвідношення спирт/нафта 100/0 90/10 80/20 55/45 50/50 40/60 20/80 10/90 0/100 Концентрація НС (проміль) 0,07 0,08 0,08 0,08 0,08 0,15 2,60 2,66 2,75 Концентрація СО (проміль) 1,10 1,10 1,13 1,13 2,76 13,0 38,2 38,3 43,3 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71