NL8200067A

NL8200067A - COMBUSTION IMPROVING ADDITION FOR DIESEL FUEL OIL; PROCESS FOR IMPROVING THE BURNING OF A DIESEL FUEL OIL.

Info

Publication number: NL8200067A
Application number: NL8200067A
Authority: NL
Original assignee: Drew Chem Corp
Priority date: 1981-01-15
Filing date: 1982-01-08
Publication date: 1982-08-02
Also published as: SE8200145L; CA1180185A; BE891782A; FR2497820A1; CH648057A5; IT8219107A0; IT1149555B; JPS57164190A; FR2497820B1; DK10182A; GB2091291B; NO820107L; DE3200588A1; GB2091291A

Description

ίΐ^ϊ····; »«? --¾ * * VO 2690ίΐ ^ ϊ ····; »«? --¾ * * VO 2690

Verbranding verbeterende toevoeging voor dieselbrandstofolie; werkwijze voor het verbeteren van-de verbranding van een dieselbrandstofolie.Combustion enhancing additive for diesel fuel oil; method for improving the combustion of a diesel fuel oil.

\ j · ·_.\ j · · _.

De uitvinding heeft betrekking op een verbetering van de verbranding van een brandstofolie in motoren.The invention relates to an improvement in the combustion of a fuel oil in engines.

; -Dieselbrandstofoliën'Tforden gewoonlijk gebruikt voor de voortstuwing van voertuigen; in het bijzonder automobielen (auto's 5 en vrachtauto's), spoorwegmotoren, en schepen. Als resultaat van -de huidige energieproblemen bestaat behoefte aan een verbetering van het verbrahdingsrendement van' dergelijke brandstoffen.; Diesel fuel oils are commonly used for vehicle propulsion; in particular automobiles (5 cars and trucks), railway engines, and ships. As a result of the current energy problems, there is a need to improve the fuel efficiency of such fuels.

[ [ : Volgens een aspect van de onderhavige uitvinding wordt een verbranding verbeterende toevoeging verschaft voor een die-10 selbrandstofolie, die gebruikt wordt voor de voortstuwing van .According to an aspect of the present invention, a combustion enhancing additive is provided for a diesel fuel oil used for the propulsion of.

voertuigen en schepen, welke een in olie oplosbare of dispergeer-bare calciumverbinding en een in olie oplosbare of dispergeer-bare ijzerverbinding omvat in een hoeveelheid die doeltreffend' i ' ....vehicles and ships comprising an oil-soluble or dispersible calcium compound and an oil-soluble or dispersible iron compound in an amount which effectively "..."

I de verbranding van een dieselbrandstofolie verbetert, i 15 Volgens een ander aspect van de onderhavige uitvinding wordt een betere brandstof verschaft, welke een dieselbrandstofolie voor de voortstuwing van voertuigen of schepen is, waarin j calcium en ijzer zijp opgelost of gedispergeerd in een hoeveel- j- ί heid, die doeltreffend het verbrandingsrendement van dergelijke f I 20 dieselbrandstofolie verbetert.Improves combustion of a diesel fuel oil. According to another aspect of the present invention, a better fuel is provided which is a diesel fuel oil for propulsion of vehicles or ships in which calcium and iron are dissolved or dispersed in an amount. - which effectively improves the combustion efficiency of such diesel fuel oil.

- De in brandstofolie oplosbare of dispergeerbare calcium verbinding kan er een zijn uit een ruime verscheidenheid van verbindingen die oplosbaar of dispergeerbaar zijn in de dieselbrandstofolie. Als representatieve voorbeelden van geschikte : 25 organische en anorganische calciumverbindingen die oplosbaar of dispergeerbaar in de dieselbrandstofolie zijn, kunnen worden ge- noemd: calciumsulfonaat • t —8 2~0 0 0 6 7——--------------- v ··£ - 2 - calc iumn aft enaat calciumcarboxylaat c ale i time arb onaat calciumhydroxyde.The fuel oil-soluble or dispersible calcium compound can be one of a wide variety of compounds that are soluble or dispersible in the diesel fuel oil. As representative examples of suitable: organic and inorganic calcium compounds that are soluble or dispersible in the diesel fuel oil may be mentioned: calcium sulfonate • t —8 2 ~ 0 0 0 6 7 ——---------- ----- v ·· £ - 2 - calcium ionate calcium carboxylate calcium al time arbateate calcium hydroxide.

5 De in brandstofolie oplosbare of dispergeerbare ijzerver binding kan er een zijn uit een ruime verscheidenheid van ver- bindingen die oplosbaar of dispergeerbaar in de dieselbrandstof-The fuel oil soluble or dispersible iron compound can be one of a wide variety of compounds that are soluble or dispersible in the diesel fuel

i Ii I

olie zijn. Als representatieve voorbeelden van geschikte organische en anorganische ijzerverbindingen, die oplosbaar of disper-10 geerbaar in de dieselbrandstofolie zijn, kunnen worden genoemd: j ijzernaftenaat ferroceen | ijzerosyde.be oil. As representative examples of suitable organic and inorganic iron compounds which are soluble or dispersible in the diesel fuel oil, mention may be made of: iron naphthenate ferrocene | iron osyde.

i De keuze van een combinatie van in olie oplosbare of dis- 15' pergeerbare calcium- en ijzerverbindingen voor een bepaalde die selbrandstofolie wordt geacht binnen het bereik van .de deskundigen te liggen na kennis te hebben genomen van de inhoud van deze . aanvrage. Een combinatie van calciumsulfonaat en ijzernaftenaat •heeft de voorkeur.The choice of a combination of oil-soluble or dispersible calcium and iron compounds for a particular diesel fuel oil is considered to be within the scope of those skilled in the art after having read the contents thereof. application. A combination of calcium sulfonate and iron naphthenate is preferred.

' · ......

; 20: Door Aanvraagster is gevonden dat het gebruik van een combi- j ' natie van de ijzer- en calciumverbinding een onverwachte verbete- zing geeft in het verbrandingsrendement van een dieselbrandstof olie die gebruikt wordt voor de voortstuwing van voertuigen of schepen, welke verbetering niet kon worden gerealiseerd door het 25: gebruik van een van de verbindingen in afwezigheid van de andere.; 20: The Applicant has found that the use of a combination of the iron and calcium compound gives an unexpected improvement in the combustion efficiency of a diesel fuel oil used for the propulsion of vehicles or ships, which improvement could not are accomplished by using one of the compounds in the absence of the others.

! Een dergelijk verbeterd verbrandingsrendement blijkt uit een · i ... · · j lager brandstofverbruik per km en/of een schonere motor en/of een betere onderdrukking van rookvorming en/of een beter motor-rendement.! Such an improved combustion efficiency is evidenced by a lower fuel consumption per km and / or a cleaner engine and / or a better suppression of smoke formation and / or a better engine efficiency.

: 30 De brandstoftoevoeging omvat de ijzer- en calciumverbindin- : gen in hoeveelheden die verbranding effectief verbeteren. In het algemeen bedraagt de calcium tot ijzer verhouding van 0,01 : 1 ; tot 100 : 1, en bij voorkeur van 1 : 1 tot 10 : 1 (op gewichts- basis). De keuze van een optimale verhouding voor een bepaalde 35: " toepassing wordt geacht binnen het bereik van de deskundigen te i .: 30 The fuel additive includes the iron and calcium compounds in amounts that effectively improve combustion. Generally, the calcium to iron ratio is 0.01: 1; up to 100: 1, and preferably from 1: 1 to 10: 1 (by weight). The choice of an optimal ratio for a particular 35: application is considered to be within the reach of those skilled in the art.

i ________ ; “ — * <·*> —* - 3 - & liggen na kennisname van de inhoud van deze aanvrage.i ________; “- * <· *> - * - 3 - & lie after taking note of the content of this application.

De brandstoftoevoeging wordt bij voorkeur gebruikt als een vloeibare toevoeging, welke de ijzen-en calciumverbinding opgelost in een olie, welke in de dieselbrandstofolie oplosbaar 5: is, omvat. Een ruime verscheidenheid van oliën kan worden toege past, en als representatieve voorbeelden van dergelijke oliën.The fuel additive is preferably used as a liquid additive comprising the ice and calcium compound dissolved in an oil which is soluble in the diesel fuel oil. A wide variety of oils can be used, and as representative examples of such oils.

; ; kunnen worden genoemd: lichte dieselolie, procesoliën, nafteni- sche oliën; ; can be mentioned: light diesel oil, process oils, naphthenic oils

Door Aanvraagster is gevonden dat het gebruik van derge- / - 10 lijke toevoegingen het verbrandingsrendement van de dieselbrand- stofolie verbetert zoals blijkt uit een verminderde emissie van rook en/of een verminderd brandstofverbruik per km en/of een schonere motor (minder motorafzettingen) en/of een beter motor- rendement. Bovendien zijn de ijzer- en calciumverbrandingsproduk-! .The Applicant has found that the use of such additives improves the combustion efficiency of the diesel fuel oil as evidenced by reduced smoke emission and / or reduced fuel consumption per km and / or a cleaner engine (less engine deposits) and / or better engine efficiency. In addition, the iron and calcium combustion products! .

- 15 ten (ijzer- en calciumoxyde) betrekkelijk onschadelijk in de mo toruitlaat gassen. Daardoor wordt een verbeterde verbranding verkregen onder toepassing van een toevoeging die de omgeving niet nadelig beïnvloedt.15 (iron and calcium oxide) relatively harmless gases in the engine exhaust. Thereby, an improved combustion is obtained using an additive which does not adversely affect the environment.

1 1 * - -1 1 * - -

De toevoeging wordt aan de dieselbrandstofolie toegevoegd ' , 20: om een verbranding terbeterende hoeveelheid van ijzer en calcium 1 opgelost of gedispergeerd in. de dieselbrandstofolie te verkrij gen. In het algemeen wordt een beter verbrandingsrendement ver- j kregen door tenminste 5 dpm van het ijzer en tenminste 5 dpm van : het calcium in dedièselbrandstofolie (op· gewichtsbasis) te ge-- t 25. bruiken. In de meeste gevallen worden de calcium en ijzer ge- - - I i ^ . ..... · ' . ' - .The addition is added to the diesel fuel oil to dissolve or disperse a combustion-improving amount of iron and calcium. obtain the diesel fuel oil. Generally, a better combustion efficiency is obtained by using at least 5 ppm of the iron and at least 5 ppm of the calcium in the diesel fuel oil (by weight). In most cases, the calcium and iron are used. ..... · '. -.

[ _ j bruikt m hoeveelheden van tenminste 50 dpm resp. tenminste 5 \ ! ! dpm. Eet calcium en de ijzer worden in het algemeen niet toege- i voegd in een hoigveelheid van meer dan 100'dpm resp. 100 dpm, omdat door vergroting van de hoeveelheid toevoeging geen extra : 30. gunstig effect wordt bereikt. De keuze van optimale hoeveelheden ' van de toevoeging wordt geacht binnen het bereik van de deskundige te liggen na kennisname van de inhoud van deze aanvrage.[_ j uses m amounts of at least 50 ppm resp. at least 5 \! ! ppm. The calcium and the iron are generally not added in a hay content of more than 100 ppm respectively. 100 ppm, because by increasing the amount of addition no additional: 30. beneficial effect is achieved. The choice of optimum amounts of the additive is considered to be within the scope of those skilled in the art after knowing the contents of this application.

'De toevoeging kan ook andere componenten bevatten die gewoonlijk aan een dieselbrandstofolie worden toegevoegd. Als re-. 35: presentatieve voorbeelden van dergelijke materialen kunnen worden.The additive may also contain other components usually added to a diesel fuel oil. As a re-. 35: Can be presentative examples of such materials.

i · *i · *

; - I; - I

82 0 0 0 6 7 ~~ - - k - genoemd dispergeermiddelen en emulgeermiddelen.82 0 0 0 6 7 ~~ - - k - called dispersants and emulsifiers.

Hoewel de toevoeging gebruikt kan worden voor een ruime verscheidenheid van dieselhrandstofoliën, is-de toevoeging hij-zonder geschikt voor een lichte dieselbrandstofolie, bestemd 5 voor snelle motoren (die werken met meer dan 550 omw./min), zo als in automobiel- of spoorwegmotoren. i ; , De onderhavige uitvinding zal verder aan de hand van de ; volgende voorbeelden nader worden toegelicht. De omvang van de s uitvinding dient door de voorbeelden echter niet te worden be- I 10 perkt.Although the additive can be used for a wide variety of diesel fuel oils, the additive is suitable for a light diesel fuel oil intended for high-speed engines (operating at more than 550 rpm), such as in automotive or railroad engines. i; The present invention will further elucidate the; the following examples are explained in more detail. However, the scope of the invention should not be limited by the examples.

' ] Voorbeeld IExample I

Men bereidde een mengsel door een in olie oplosbare cal-ciumverbinding (calciumsulfonaat) en een in olie oplosbare ijzer-, i verbinding (ijzeraaftenaat) in een gewichtsverhouding van 8 : 1 l ' '·· 15 te mengen. Het mengsel werd verdund met dieselolie om een'toevoe ging te verkrijgen die b,8% calcium en 0,6% ijzer bevatte·. De toevoeging werd geleverd aan een onafhankelijk onderzoekslabora- : . torium om te worden getest op onderdrukking van rookvorming. De I < . ^ · · · ' .A mixture was prepared by mixing an oil-soluble calcium compound (calcium sulfonate) and an oil-soluble iron compound (iron abtenate) in a weight ratio of 8: 1 liter. The mixture was diluted with diesel oil to obtain an addition containing b, 8% calcium and 0.6% iron. The addition was supplied to an independent research laboratory. torium to be tested for smoke suppression. The I <. ^ · · · '.

opmaak van de evaluatie volgt: ; 20· 1. De tests werden uitgevoerd met een Caterpillar 1Y73 testmotor.format of the evaluation follows:; 20 · 1. The tests were performed with a Caterpillar 1Y73 test engine.

j ! De basisbrandstof was Howell koolwaterstoffen Cat 1-G2. Een ;‘ I , Bosch X FAW-68A Smoke Meter werd gebruikt om de rookdichtheid i te meten.j! The base fuel was Howell hydrocarbons Cat 1-G2. A; "I, Bosch X FAW-68A Smoke Meter was used to measure smoke density i.

, 2. Proef van 2 uren op'basisbrandstof (Cat 1-G2) - Alle motor- 25: bedrijfsomstandigheden werden, terwijl de uit de motor komen- , • 1 de rook continu werd'gevolgd, gehandhaafd, waarbij, een basis-) lijnrookniveau werd verkregen. ., 2. 2-Hour Base Fuel Test (Cat 1-G2) - All engine operating conditions were maintained while the engine was continuously monitored, • 1 smoke being used, a base engine being maintained. line smoke level was obtained. .

ί 1 3. Proef van 2 uren óp Dasisbrardstóf+'toevoeging, gemengd met 600 : 1 (l vol.dl toevoeging op 600 vol.dln basisbrandstof).ί 1 3. Test for 2 hours on Dasisbrardstof + addition, mixed with 600: 1 (1 part by volume addition to 600 parts by volume of base fuel).

! 30 Terwijl alle motorbedrijfsomstandigheden constant werden ge- 1 · · . » 4 houden zoals met de proef met basisbrandstof, werd de brand- i stof veranderd in een 600 : 1 mengsel. De motoruitlaatrook j ; werd continu gevolgd.- k. Proef van 2 uren ot> basisbrandstof'+'toevoeging, gemengd met : 35 UOO : 1 (l vol.dl toevoeging op U00 vol.dln basisbrandstof). -- 1 : ____/ : 82 0 0 0 6 7 .! 30 While all engine operating conditions were constantly 1 · ·. As with the base fuel test, the fuel was changed to a 600: 1 mixture. The engine exhaust smoke j; was monitored continuously.k. Test for 2 hours ot> basic fuel '+' addition, mixed with: 35 UOO: 1 (1 part by volume addition to U00 part by volume of base fuel). - 1: ____ /: 82 0 0 0 6 7.

- 5 -- 5 -

Terwijl alle motorbedrijfsomstandigheden constant werden gehouden zoals hij de proef met basisbrandstof, werd de brandstof veranderd in een UOO : 1 mengsel. De uitlaatrook van de motor werd continu gevolgd.While all engine operating conditions were kept constant as he did the base fuel test, the fuel was changed to a UOO: 1 mixture. The exhaust smoke from the engine was continuously monitored.

; 5 s Gemeten uitlaatrookniveaus ; . Meting Proef No.1 Proef No.2 Proef No.3 j · Basisbrandstof Basis + 600:1 + toevoeging ^00:1 .; 5 s Measured exhaust smoke levels; . Measurement Test No.1 Test No.2 Test No.3 j · Basic fuel Basic + 600: 1 + addition ^ 00: 1.

t _ - _ ________- ; 1 1 2,k 1,6 \ ' 2 2,k 1,7 1,7 ! 10 3 2,b 1,6 1,7 t - , ' ; k 2,3 l,k - 1,5 - I 5 2,k 1,6 1,5 i . : 6 2,k 1,6 1,7 .t _ - _ ________-; 1 1 2, k 1.6 \ '2 2, k 1.7 1.7! 10 3 2, b 1.6 1.7 t -, '; k 2.3 l, k - 1.5 - I 5 2, k 1.6 1.5 i. : 6 2, k 1.6 1.7.

V. j* ; 7 2,3 1,9 I 15' . 8 276 1,6 ' ' j 9 2,k 1,5 ' 1,5 j ! I 10 , 2*5 1*5 lé x = 2,hl x = l,6o x = 1,60 : ' 1 Σ1= o,o88 x= ο,ιία - 2: = 0,093 ·' I 20( De gegevens laten een 3b% vermindering in het rookniveau zien j wanneer de toevoeging wordt gebruikt. / , i ; I Voorbeeld Π · - ! Een toevoeging werd bereid door een in olie oplosbare cal- . ! ciumverbinding en een in olie oplosbare ijzerverbinding -in die- j. 25: selolie volgens voorbeeld I te mengen. De toevoeging bevatte . ; { . k,d gev.% calcinm en 0,6 gew.:$ ijzer.aDe toevoeging werd geëvalu- .V. j *; 7 2.3 1.9 I 15 '. 8 276 1.6 '' y 9 2, k 1.5 '1.5 y! I 10, 2 * 5 1 * 5 lé x = 2, hl x = l, 6o x = 1.60: '1 Σ1 = o, o88 x = ο, ιία - 2: = 0.093' I 20 (The data show a 3b% reduction in the smoke level when the additive is used. Example 1 An additive was prepared by an oil soluble calcium compound and an oil soluble iron compound. 25 to mix sel oil according to Example 1. The addition contained 0.5% by weight of calcine and 0.6% by weight of iron. The addition was evaluated.

! eerd op een vrachtwagenvloot met een dosering van 1 vol. dl toe- · I ' voeging op 1000 vol.dln brandstof. De toevoeging werd geëvalu-' j « ....! honored on a truck fleet with a dosage of 1 vol. part addition to 1000 parts by volume of fuel. The addition was evaluated.

j eerd over in totaal 15 opeenvolgende maanden. De vrachtwagenmo- | 30 toren waren Cummins 270 en Cummins 290. Gegevens van het brand- | , stofverbruik, uitgedrukt in aantal km/liter brandstof, werden I dagelijks opgetekend. Een gemiddelde verbetering van h,3% van.j er over a total of 15 consecutive months. The truck mo- | 30 tower were Cummins 270 and Cummins 290. Fire data , dust consumption, expressed in number of km / liter of fuel, I were recorded daily. An average improvement of h, 3% of.

! het brandstofverbruik, uit gedrukt in km/liter, werd vastgelegd.! the fuel consumption, expressed in km / liter, was recorded.

Bovendien werd na 12 maanden extra gebruik, een vraeht-. 25 wagen uit de dienst genomen en de motor uit elkaar gehaald en ge- t _ ' , it - i I , " 82 0 0 0 6 7 ~~ ~~~7 - ✓ * - 6 - inspecteerd. Ei werden geen afzettingen op het inwendige van de motor aangetroffen.In addition, after 12 months of additional use, a question was asked. 25 car taken out of service and the engine disassembled and t _ ', it - i I, "82 0 0 0 6 7 ~~ ~~~ 7 - ✓ * - 6 - inspected. No deposits on found the interior of the engine.

Voorbeeld IIIExample III

Een toevoeging werd bereid door een in olie oplosbare 5 calciumverbinding en een in olie oplosbare ijzerverbinding in < dieselolie te mengen zoals in voorbeeld I. De toevoeging bevatte ί .An addition was prepared by mixing an oil-soluble calcium compound and an oil-soluble iron compound in diesel oil as in Example 1. The addition contained ί.

.: . j__\ 8 gev.% calcium en 0,6 gew.% ijzer. De toevoeging werd geëvalu- • eerd op een vrachtwagenvloot met een dosering van 1 vol. dl toe- j ! ! voeging op 1000 vol.dln brandstof. De toevoeging werd geëvalueerd j 10: gedurende 10 opeenvolgende maanden. Gegevens over het brandstof- j gebruik, uit gedrukt in km/liter, werden voor elke tocht opgetekend..:. 8% by weight of calcium and 0.6% by weight of iron. The addition was evaluated on a • 1 fleet truck fleet. dl toe- j! ! addition on 1000 parts by volume of fuel. The addition was evaluated at 10 for 10 consecutive months. Fuel consumption data, expressed in km / liter, were recorded for each trip.

j De vrachtwagenmotoren waren Caterpillar 325. Een gemiddelde ver- i · .j The truck engines were Caterpillar 325. An average ratio i ·.

j ; betering van 11,0% van het brandstofverbruik, uit gedrukt in ! km/liter, werd vast gelegd.j; improvement of 11.0% of fuel consumption, expressed in! km / liter, was recorded.

j 15 ’ Verschillende modificaties en variaties van de onderhavi- 1 ί ge uitvinding zijn mogelijk in het licht van bovenstaande uiteen- * I .Various modifications and variations of the present invention are possible in light of the above.

zettingen en de uitvinding kan derhalve binnen de omvang van de : j I . ^ ' " conclusies op andere wijze dan zoals in het bijzonder is beschre- ' \ "! ven, in de praktijk worden gébracht. - ' i · « * ' .Settlements and the invention can therefore be within the scope of the following: Claims other than as specifically described! ven, be put into practice. - "i ·« * ".

I - ‘ 1 * . - ‘ ' ' - * « . - - ’ ! - - * ’ · ; * ! ! ; ' i. · - : ! : | * t * - t i r • t i : ' i j ; ; ! t ; .; ! ; · · ·’ M - r ' 82 0 0 0 6 7 , ' . “ -I - "1 *. - "" "- *«. - - "! - - * ’·; *! ! ; i. -:! : | * t * - t i r • t i: 'i j; ; ! t; .; ! ; · · · "M - r '82 0 0 0 6 7,". "-

Claims

1. Combustion-enhancing additive for a diesel fuel oil used for propulsion of vehicles and propellers, comprising and ij (a) an oil-soluble or dispersible calcium compound; * "........; - (b) an oil-soluble or dispersible iron compound; thing,. wherein (a) and (b) are present in an amount that effectively improves the combustion of a diesel fuel oil. : 10 "

The additive of claim 1, wherein the weight vertical; thing from the calcium compound to the iron compound is from 0.01 - 1 to 100: 1. ^ *. -Y '

Additive according to claim 1 or 2, wherein the weight ratio is 1: 1 to 10: 1. . ; 15 |

The additive according to any of the preceding claims, wherein - in the calcium compound is calcium sulfonate. -. • j i

The additive according to any of the preceding claims, wherein; ; in the iron compound is iron naphthenate ·. '

Additive according to any of the preceding claims, wherein-20 'in the addition is a liquid addition and the calcium and iron compounds are dissolved in an oil soluble in the diesel fuel oil. / ''; ·. · - v j

[7 · A method of improving the combustion of an i · I diesel fuel oil, characterized in that it contains the additive. The diesel fuel oil comprises a combustion-enhancing additive according to any one of the preceding claims. i! ? _. __ l l '' »1; i 1 - "1.

8 2 a-m -7 -: ——--; —— - -— 1.