RU2182673C2 - Состав преобразователя алифатического углеводородного сырья и жидкого топлива для улучшения полноты, скорости их окисления (сгорания) и снижения токсичности отходящих газов - Google Patents
Состав преобразователя алифатического углеводородного сырья и жидкого топлива для улучшения полноты, скорости их окисления (сгорания) и снижения токсичности отходящих газов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2182673C2 RU2182673C2 RU2000115673/06A RU2000115673A RU2182673C2 RU 2182673 C2 RU2182673 C2 RU 2182673C2 RU 2000115673/06 A RU2000115673/06 A RU 2000115673/06A RU 2000115673 A RU2000115673 A RU 2000115673A RU 2182673 C2 RU2182673 C2 RU 2182673C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- combustion
- granules
- oxidation
- composition
- liquid fuel
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 15
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 title claims abstract description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 6
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 title claims 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 title 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 title 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 9
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 7
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000003574 free electron Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 claims abstract description 3
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 claims abstract description 3
- 229910000743 fusible alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims 1
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 claims 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 16
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 5
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 150000001338 aliphatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 2
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 description 1
- 239000006023 eutectic alloy Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области энергетики и нефтехимического синтеза, в частности к топкам теплоэлектростанций, двигателям внутреннего сгорания, турбореактивным двигателям, ракетным двигателям с углеводородным горючим и установкам нефтехимического синтеза. Преобразователь углеводородного алифатического жидкого топлива и других алифатических нефтепродуктов выполнен в виде легкоплавкого сплава, состоящего из чистых металлов: олова (61,8% по массе) и кадмия (38,2%) в соотношении, равном коэффициенту "золотого сечения" (1,618), имеющего возможность образовывать свободные электроны, отщепляющие из открытой углеводородной цепи нефтепродукта радикалы, в виде отдельных гранул любой формы с массой 10-15 г. Размещение гранул в любом корпусе преобразователя может быть произвольным, а свободный объем корпуса должен в 3-5 раз превышать объем, занимаемый всеми гранулами. Технический результат заключается в увеличении скорости и полноты окисления (сгорания) нефтепродукта в различных энергетических установках и, как следствие, в уменьшении в несколько раз токсичности отработавших газов и увеличении производительности установок нефтехимического синтеза.
Description
1. Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к области энергетики и нефтехимического синтеза, в частности к топкам теплоэлектростанций, двигателям внутреннего сгорания (ДВС), турбореактивным двигателям (ТРД), ракетным двигателям (ЖРД) с углеводородным горючим и установкам нефтехимического синтеза.
Изобретение относится к области энергетики и нефтехимического синтеза, в частности к топкам теплоэлектростанций, двигателям внутреннего сгорания (ДВС), турбореактивным двигателям (ТРД), ракетным двигателям (ЖРД) с углеводородным горючим и установкам нефтехимического синтеза.
2. Уровень техники
Известны многочисленные способы преобразования нефтепродуктов (изменения их молекулярной структуры) с целью повышения полноты и скорости окисления (сгорания) и, как следствие, повышения мощности (производительности), экономичности и уменьшения токсичности отработавших газов. Эта цель реализуется с помощью обработки жидких нефтепродуктов в магнитных и электростатических полях, добавки плакирующих компонентов и использования различных композиционных сплавов тяжелых металлов.
Известны многочисленные способы преобразования нефтепродуктов (изменения их молекулярной структуры) с целью повышения полноты и скорости окисления (сгорания) и, как следствие, повышения мощности (производительности), экономичности и уменьшения токсичности отработавших газов. Эта цель реализуется с помощью обработки жидких нефтепродуктов в магнитных и электростатических полях, добавки плакирующих компонентов и использования различных композиционных сплавов тяжелых металлов.
Применительно к двигателям внутреннего сгорания на рынке появились многочисленные приборы, реализующие эти способы:
"Пауэрплас" - Англия; "Пауэркет" - США; "Пауэртех" - Корея; "МСЖТ"; "Экохим" -Армения и др. (1), (2), (3), (4). Недостатком известных решений является низкая эффективность.
"Пауэрплас" - Англия; "Пауэркет" - США; "Пауэртех" - Корея; "МСЖТ"; "Экохим" -Армения и др. (1), (2), (3), (4). Недостатком известных решений является низкая эффективность.
Известен способ предварительной подготовки топлива двигателя внутреннего сгорания путем воздействия на топливо гранулированного композиционного сплава, состоящего из 60-80% по массе олова, 15-30% сурьмы, 2-7% свинца и 3-12% ртути (5).
Однако известное решение также характеризуется недостаточной эффективностью.
Целью изобретения является повышение эффективности преобразования топлива и других нефтепродуктов.
3. Сущность изобретения
Поставленная цель достигается применением гранулированного композитного сплава чистых металлов, состоящего из 61,8% по массе олова и 38,2% кадмия, соотношение которых равно коэффициенту "золотого сечения" (1,618). Максимальная эффективность сплава обеспечивается путем образования в нем свободных электронов при контакте с топливом, отщепляющих из открытой углеводородной цепи нефтепродукта радикалы.
Поставленная цель достигается применением гранулированного композитного сплава чистых металлов, состоящего из 61,8% по массе олова и 38,2% кадмия, соотношение которых равно коэффициенту "золотого сечения" (1,618). Максимальная эффективность сплава обеспечивается путем образования в нем свободных электронов при контакте с топливом, отщепляющих из открытой углеводородной цепи нефтепродукта радикалы.
Композитный сплав используется в виде отдельных гранул любой формы с массой 10-15 г, при этом размещение гранул в любом корпусе преобразователя может быть произвольным, а свободный объем корпуса должен в 3-5 раз превышать объем, занимаемый всеми гранулами.
Физико-химический механизм преобразования заключается в следующем.
Легкоплавкий сплав, состоящий из олова и кадмия в "золотом" соотношении, характеризуется тем, что эти элементы имеют незаполненные орбитали на внешних электронных оболочках атомов и различные значения коэффициентов электроотрицательности, т. е. способности притягивать к себе электроны. Взаимодействие этих элементов (обмен электронами) приводит к образованию в массе сплава свободных электронов, локализирующихся у поверхности сплава. Молекулы жидких углеводородов, обтекающих сплав, вследствие существенного различия (по Милликену - Яффе) коэффициентов электроотрицательности сплава и углеводородных радикалов взаимодействуют с поверхностными электронами, в результате чего часть радикалов покидает открытую цепочку алифатического углеводорода, приобретая соответствующий дипольный момент. Эти свободные радикалы (СНх) - диполи весьма реакционноспособны и являются инициаторами бездетонационного горения по цепному принципу.
Наибольшая эффективность способа имеет место при использовании легкоплавкого сплава, состоящего из элементов с повышенной электроотрицательностью (олово) и элементов с пониженной электроотрицательностью (кадмий). Это подтверждается также тем, что химическое сродство кадмия к электрону практически равно нулю, т.е. атомы кадмия не будут притягивать электроны, но будут отдавать их тем атомам, у которых сродство с кислородом имеет большие значения (олово).
4. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
а) Подтверждение предлагаемого механизма преобразования
Прямых надежных методов обнаружения свободных радикалов в жидких углеводородах нет.
а) Подтверждение предлагаемого механизма преобразования
Прямых надежных методов обнаружения свободных радикалов в жидких углеводородах нет.
Жидкостная хроматография не обнаружила изменений в составе нефтепродуктов после их обработки предлагаемым сплавом.
Для этой цели был использован косвенный метод, заключающийся в том, что если после сгорания обработанного сплавом топлива в продуктах сгорания увеличится содержание свободных радикалов, то это будет свидетельствовать о существовании предлагаемого механизма.
Брали автомобиль Газ-2410 с пробегом 60 тыс. км и работали на холостом ходу.
В 20 см от среза выхлопной трубы устанавливали индикаторные трубки фирмы "Дрегер" типа СН-25401 и измеряли содержание свободных радикалов до и после установки преобразователя. Без преобразователя содержание свободных радикалов составляло 2,5 мг/л, с преобразователем - 4,2 мг/л. Таким образом, предлагаемый состав преобразователя обеспечивает соответствующую реструктуризацию топлива.
б) Подтверждение нового технического эффекта
Сравнение с известными техническими решениями показало, что предложенная композиция сплава позволяет получить технический эффект, в несколько раз превышающий достигнутый раннее.
Сравнение с известными техническими решениями показало, что предложенная композиция сплава позволяет получить технический эффект, в несколько раз превышающий достигнутый раннее.
Пример применительно к ДВС. Провели испытание сплава на современных автомобильных двигателях, оборудованных системой непосредственного впрыска топлива.
Для испытаний брали автомобили иностранных марок, прошедшие 50-80 тыс. км и обеспечивающие на холостом ходу содержание СО около 0,5-0,6% по объему и СН - 100-200 ppm.
Обработка топлива предлагаемым сплавом позволила:
- на холостом ходу снизить концентрацию СО в 50 раз (до 0,01%), а СН - в 10 раз (15 ppm);
- на городском ездовом цикле: СО - в 3-5 раз (до 0,1%) и СН - в 1,5-2 раза (до 70-80 ppm).
- на холостом ходу снизить концентрацию СО в 50 раз (до 0,01%), а СН - в 10 раз (15 ppm);
- на городском ездовом цикле: СО - в 3-5 раз (до 0,1%) и СН - в 1,5-2 раза (до 70-80 ppm).
При испытаниях использовали только высокооктановый алифатический неэтилированный бензин с содержанием ароматических углеводородов не более 35%.
Особое значение имеет использование предлагаемого композиционного сплава для напряженного автомобильного движения в крупных городах, изобилующего "пробками", перегазовками и режимами, близкими к холостому ходу и повышенным оборотам без нагрузки, когда концентрации СО и СН максимальны, а NОх - минимальны.
Применительно к другим типам энергетических устройств (топки ТЭЦ, ТРД, ЖРД) испытания не проводились, однако следует отметить, что механизм преобразования топлива является общим для всех видов устройств, работающих на алифатическом углеводородном топливе. В перспективе использование такого состава позволит увеличить скорость физико-химических реакций нефтехимического синтеза.
Следует отметить, что коэффициент "золотого сечения", обеспечивающий в настоящей заявке новый весьма значительный технический эффект, проявляет загадочные свойства и в других физико-химических приложениях.
Так, например, эвтектические сплавы олова и свинца при массовом соотношении олова к свинцу и свинца к олову, равном 1,618 имеют практически одну и ту же температуру плавления (солидус, около 180oС).
Источники информации
1. МСЖТ, "Изобретатель и рационализатор", 6, 1995.
1. МСЖТ, "Изобретатель и рационализатор", 6, 1995.
2. "Старт", "Изобретатель и рационализатор", 11, 1995.
3. "Пауэрплас", "Financial Times", 14.11.1989.
4. Патент США 4469076, 1984.
5. Заявка РСТ 90/14516, 1990.
Claims (1)
- Состав преобразователя углеводородного алифатического жидкого топлива и других алифатических нефтепродуктов для улучшения полноты и скорости их окисления (сгорания) и снижения токсичности отходящих газов в топках электростанций, двигателях внутреннего сгорания, турбореактивных двигателях, ракетных двигателях с углеводородным горючим и установках нефтехимического синтеза, отличающийся использованием легкоплавкого сплава, состоящего из чистых металлов: олова (61,8% по массе) и кадмия (38,2%) в соотношении, равном коэффициенту "золотого сечения" (1,618), имеющего возможность образовывать свободные электроны, отщепляющие из открытой углеводородной цепи нефтепродукта радикалы, в виде отдельных гранул любой формы с массой 10-15 г, при этом размещение гранул в любом корпусе преобразователя может быть произвольным, а свободный объем корпуса должен в 3-5 раз превышать объем, занимаемый всеми гранулами.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000115673/06A RU2182673C2 (ru) | 2000-06-20 | 2000-06-20 | Состав преобразователя алифатического углеводородного сырья и жидкого топлива для улучшения полноты, скорости их окисления (сгорания) и снижения токсичности отходящих газов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000115673/06A RU2182673C2 (ru) | 2000-06-20 | 2000-06-20 | Состав преобразователя алифатического углеводородного сырья и жидкого топлива для улучшения полноты, скорости их окисления (сгорания) и снижения токсичности отходящих газов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2000115673A RU2000115673A (ru) | 2002-04-27 |
| RU2182673C2 true RU2182673C2 (ru) | 2002-05-20 |
Family
ID=20236346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000115673/06A RU2182673C2 (ru) | 2000-06-20 | 2000-06-20 | Состав преобразователя алифатического углеводородного сырья и жидкого топлива для улучшения полноты, скорости их окисления (сгорания) и снижения токсичности отходящих газов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2182673C2 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2233385C2 (ru) * | 2002-10-01 | 2004-07-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт органического синтеза" | Топливо для жидкостных ракетных двигателей |
| RU2366690C1 (ru) * | 2007-03-16 | 2009-09-10 | Афтон Кемикал Корпорейшн | Способ использования присадок к топливу, являющихся наноразмерными сплавами, для снижения непрозрачности факела, шлакообразования, загрязнения, коррозии и выбросов в атмосферу |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990014516A1 (en) * | 1989-05-26 | 1990-11-29 | Wribro Limited | Improving fuel combustion efficiency |
| RU2017515C1 (ru) * | 1990-02-07 | 1994-08-15 | Снампрогетти С.П.А. | Катализатор для конверсии метана в высшие углеводороды |
| US5738692A (en) * | 1989-05-26 | 1998-04-14 | Advanced Power Systems International, Inc. | Fuel treatment device |
-
2000
- 2000-06-20 RU RU2000115673/06A patent/RU2182673C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1990014516A1 (en) * | 1989-05-26 | 1990-11-29 | Wribro Limited | Improving fuel combustion efficiency |
| US5738692A (en) * | 1989-05-26 | 1998-04-14 | Advanced Power Systems International, Inc. | Fuel treatment device |
| RU2017515C1 (ru) * | 1990-02-07 | 1994-08-15 | Снампрогетти С.П.А. | Катализатор для конверсии метана в высшие углеводороды |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2233385C2 (ru) * | 2002-10-01 | 2004-07-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт органического синтеза" | Топливо для жидкостных ракетных двигателей |
| RU2366690C1 (ru) * | 2007-03-16 | 2009-09-10 | Афтон Кемикал Корпорейшн | Способ использования присадок к топливу, являющихся наноразмерными сплавами, для снижения непрозрачности факела, шлакообразования, загрязнения, коррозии и выбросов в атмосферу |
| EP1972680A3 (en) * | 2007-03-16 | 2011-09-14 | Afton Chemical Corporation | Method of using nanoalloy additives to reduce plume opacity, slagging, fouling, corrosion and emissions |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4099930A (en) | Catalytic fuel additive for gasoline and diesel engines | |
| SK151998A3 (en) | Alternative fuel | |
| US4131434A (en) | Catalytic composition for internal combustion engines, furnaces and boilers | |
| FI103361B (fi) | Ferroseenia sisältävän lyijyttömän nestemäisen polttoaineen käyttö ott omoottorin käyttämiseksi | |
| GB2249132A (en) | I.c. engine fuel treatment device | |
| Magaril | The influence of carbonization elimination on the environmental safety and efficiency of vehicle operation | |
| RU2182673C2 (ru) | Состав преобразователя алифатического углеводородного сырья и жидкого топлива для улучшения полноты, скорости их окисления (сгорания) и снижения токсичности отходящих газов | |
| US4145190A (en) | Catalytic fuel additive for jet, gasoline, diesel, and bunker fuels | |
| Campau | Low emission concept vehicles | |
| Varde et al. | Emissions and their control in natural gas fueled engines | |
| MXPA03000683A (es) | Aditivo para reducir material particulado en emisiones que provienen de la combustion de diesel. | |
| Allansson et al. | Sulphate Production Over The CRT TM: What Fuel Sulphur Level Is Required To Enable The EU 4 And EU 5 PM Standards To Be Met? | |
| Vandenborre et al. | Greenbus: a hydrogen fuelled city bus | |
| Lang et al. | Characterization of particulate emissions from in-use gasoline-fueled motor vehicles | |
| WO2007123442A2 (en) | Method for optimising combustion of liquid hydrocarbon fuels | |
| US5162048A (en) | Additive for hydrocarbon fuels | |
| Sankar et al. | Effect of magnetic field to reduce emissions and improve combustion performance in a spark-ignition engine | |
| JP2002080867A (ja) | ガソリン代替燃料 | |
| Nord | Particles and unregulated emissions from CI engines subjected to emission control | |
| KR20040104318A (ko) | 메탄올 개질연료 | |
| Gambino et al. | Regulated and unregulated emissions reduction with retrofit catalytic after-treatment on small two stroke SI engine | |
| CA1107068A (en) | Picric acid (trinitrophenol) with ferrous sulfate as fuel additive | |
| Sheet | Relative change in SI engine’s emission and performance parameters using new locally made octane enhancer | |
| FR2738755A1 (fr) | Dispositif pour fixer chimiquement les gaz d'echappement | |
| JPH1135954A (ja) | ディーゼル燃料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040621 |