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WO2018160078A1 - Sistema mecánico de fluidos para la optimización del funcionamiento de aleaciones catalíticas para la mejora de propiedades y la eliminación de contaminantes microbiológicos en combustibles hidrocarburos - Google Patents

Sistema mecánico de fluidos para la optimización del funcionamiento de aleaciones catalíticas para la mejora de propiedades y la eliminación de contaminantes microbiológicos en combustibles hidrocarburos Download PDF

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WO2018160078A1
WO2018160078A1 PCT/PE2017/000003 PE2017000003W WO2018160078A1 WO 2018160078 A1 WO2018160078 A1 WO 2018160078A1 PE 2017000003 W PE2017000003 W PE 2017000003W WO 2018160078 A1 WO2018160078 A1 WO 2018160078A1
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WO
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catalytic
alloy
hydrocarbon fuels
millimeters
alloys
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PCT/PE2017/000003
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French (fr)
Inventor
Rodrigo COQUIS SÁNCHEZ-CONCHA
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Priority to EP17898414.2A priority patent/EP3524808A4/en
Priority to CN201780087012.4A priority patent/CN110325727B/zh
Priority to MX2019000028A priority patent/MX2019000028A/es
Priority to PCT/PE2017/000003 priority patent/WO2018160078A1/es
Priority to KR1020197004816A priority patent/KR102331593B1/ko
Priority to PE2017002262U priority patent/PE20180733Z/es
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    • F02M37/0076—Details of the fuel feeding system related to the fuel tank
    • F02M37/0082—Devices inside the fuel tank other than fuel pumps or filters

Definitions

  • the present invention is in the technical sector of catalysts with petrochemical application. It refers specifically to catalytic alloys for the removal of microbiological contaminants in hydrocarbon fuels.
  • microbiological contaminants are generally bacteria, molds and yeasts, which grow spontaneously in these fuels. Its growth accelerates when fuels do not contain bioside additives or contain moisture.
  • catalytic alloys generally composed mainly of tin and antimony, which inhibit the growth of these microorganisms and progressively eliminate them. These are also known as fuel catalysts.
  • these alloys usually include other metals to enhance their effect such as lead, bismuth, silver, zinc, copper, selenium, among others.
  • the mentioned inventions present proposals that seek to improve the efficiency of the system of catalytic alloys to eliminate microorganisms in hydrocarbon fuels with special emphasis on the composition of the alloy and the arrangement of its parts, but not on its morphology or the generation of a system of channels (3) that intensify the treatment by increasing the proximity of the catalytic elements, or that optimizes the active surface of the alloy, being, in turn, easy to manufacture.
  • the purpose of the invention is to define a mechanical fluid system for catalytic alloys that maximizes the properties of this technology to eliminate microbiological contaminants present in hydrocarbon fuels in such a way that this process is given faster and more effectively than catalyst technologies.
  • fuel existing in the state of the art by improving its morphology, and consequently the interaction between the catalytic alloy parts, the fuel and the metals whose composition is mainly iron, in addition to the mechanical system of fluids by which they are executed , and the features that optimize its operation.
  • the main characteristic to increase the efficiency of the catalytic alloy is that this takes the form of small pieces of volume smaller than 60 cubic millimeters that are ideally small spheres or small discs whose diameter is less than or equal to 6 millimeters and greater than equal to 1 millimeter, it can also be irregular shapes that resemble the geometries described above. In this way, the relationship between weight and exposed surface area is significantly increased in comparison to the traditional way to be executed, which is by pellets or cones of more than one centimeter in diameter.
  • These small pieces can be contained in a container mainly of iron that could be a stainless steel mesh, a tube, or other structure or means of containment. This Thus, since there are spaces between the small pieces, the fuel can flow through these spaces and be treated intensively by the system generated by the catalytic alloy parts and the iron container.
  • the geometry and volume of the alloy parts defined above lead to the fact that when they are compressed at a density of about 8.5 grams of alloy per cubic centimeters, narrow channels (3) are generated between them through which the fuel will flow so that optimizes the interaction between this and the catalytic alloy piza, accelerating its purification and optimization of properties, compared to other densities.
  • Another advantage of the proposed technology is that it has a great capacity to dissipate mechanical energy generated by collisions or vibrations because small pieces can collide and rub against each other, channeling the kinetic energy between a large number of these pieces. In this way, there is a mechanism that is practical to apply in situations of vibrations and collisions.
  • Figure 2 Cross section of the common type fuel tank with attachment for the elimination of microbiological contaminants combustible liquid hydrocarbons by metal alloys according to the mechanical fluid system described.
  • FIG. 3 Device for catalytic fuel treatment. 8: Caps 9: Bumpers
  • Figure 4 Comparative graph of octane variation with respect to the time of two 500 ml samples of gasoline being treated by pieces of catalytic alloys of different geometry.
  • This graph shows how the octane rating of the gasoline treated with the pieces of reduced volume of irregular, spherical geometry and compressed disks until they have 8.5 grams of alloy per cubic centimeter, increases faster than gasoline treated with pellets two centimeters in diameter and one centimeter high.
  • Figure 5 Comparative graph of variation of cetaneity with respect to the time of two samples of 500 ml of diesel being treated by pieces of catalytic alloys of different geometry.
  • This graph shows how the cetanaje of diesel treated with the pieces of reduced volume of irregular, spherical geometry and compressed disks until they have 8.5 grams of alloy per cubic centimeter, increases faster than that of diesel treated with pellets two centimeters in diameter and one centimeter high.
  • Figure 6 Comparative graph of absorbance variation in the blue range of visible light (465nm - 470nm) with respect to the time of two 500 ml samples of diesel being treated by pieces of catalytic alloys of different geometry.
  • This graph shows how the absorbance of the diesel treated with the pieces of reduced volume of irregular, spherical geometry and compressed disks until they have 8.5 grams of alloy per cubic centimeter, was reduced faster than that of the treated diesel with pellets two centimeters in diameter and a centimeter high.
  • a mechanical fluid system is proposed mainly composed of small pieces of catalytic alloy (7) whose volume is smaller at 60 cubic millimeters, preferably between 10 cubic millimeters and 45 cubic millimeters, and that the diameter of these pieces is greater than or equal to 1 millimeter and less than or equal to 6 millimeters, ideally 3 millimeters, and whose geometry ideally takes the form of sphere or disk, or irregular shapes. In the case of discs, it is recommended that their height be less than 3 millimeters, ideally less than 1.5 centimeters.
  • the catalytic alloy pieces (7) are contained and compacted inside a container (4) so that they have between 6 grams of alloy per cubic centimeter and 12 grams of alloy per cubic centimeter, preferably 8.5 grams of alloy per cubic centimeters.
  • the container (4) will fulfill the function of preventing the pieces from moving freely, directing the fuel flow in a desired way or properly containing the alloy parts so that they are in contact with the fuel.
  • This container (4) can be a stainless steel mesh, a stainless steel tube with small perforations, a fuel insoluble plastic container with holes and means to keep the pieces inside their cavities, among other forms of containers.
  • it must be made of a material that is mainly composed of iron pieces must be exposed to a metal whose alloy contains iron so that the catalytic effect can work.
  • channels (3) are formed through the empty spaces between them, through which the fuel flows. Being small spaces and the distance between pieces generally less than 1 millimeter, the interaction between them is very intense, so the effect of eliminating microbiological contaminants is more powerful.
  • one way of carrying out the invention in a practical way is by means of a fuel tank (6) that has an attachment (5) containing catalytic alloy parts (7) according to the mechanical fluid system described above.
  • the attachment (5) must be fixedly attached to the fuel tank (6) by means of fasteners such as clamps, bolts, flanges, among others.
  • fasteners such as clamps, bolts, flanges, among others.
  • This fuel tank can be incorporated into the design or manufacture of cars, buses, trucks, generators or other machines that use a combustion engine or a burner, preventing problems generated by the microbiological contamination of the fuel with which they were supplied or optimize its properties to promote better combustion performance.
  • Another way of carrying out this invention is by means of a device for the catalytic purification of hydrocarbon fuels, which is designed to be immersed in fuel and this enters into it and is treated. It has a solid housing (10) which is a tube preferably of cylindrical geometry of an alloy mainly composed of iron and is preferably stainless. This solid housing has one or more holes (11) along its body. Within this solid housing (10) the catalytic alloy parts (7) of different geometries are contained. So that the catalytic alloy parts (7) can be retained inside the solid housing (10) and do not run out of the holes (11), a container mesh (12) is incorporated into the solid housing (10) within the one containing the catalytic alloy parts (7).
  • the device has covers (8), which preferably seal the solid housing (10) under pressure so that the container mesh (12) and the catalytic alloy parts (7) are fixedly held in its interior.
  • These covers (8) are made of soft material, which absorbs vibrations and insoluble in hydrocarbon fuels, preferably nitrile; and preferably they have four stops (9) which are parallel to the body of the solid housing (10) and are equidistant apart. It is thus that the function of the covers (8) is not only to keep inside the solid housing (10) the container mesh (12) and the catalytic alloy parts (7), but they are useful to make it be introduced in a fuel tank and that the device does not roll, since the stops (9) will prevent it, or generate sounds within it.
  • the catalytic alloy parts (7) are inside the device and are compacted at a density of about 8.5 grams of catalytic alloy per cubic centimeter in such a way that their properties are optimized.

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Abstract

La presente invención consiste en un sistema mecánico de fluidos para la optimización del efecto catalítico de aleaciones catalíticas para la eliminación de contaminación microbiológica en combustibles hidrocarburos del tipo que presenta piezas de aleación catalítica compuestas principalmente por estaño y antimonio que son contenidas dentro de un contenedor que puede ser un tubo metálico, una malla de acero inoxidable u otro tipo de contenedor plástico caracterizado porque el volumen de las piezas o pellets de aleación catalítica es menor a 60 milímetros cúbicos, preferentemente de entre 10 milímetros cúbicos y 45 milímetros cúbicos, tienen geometría de esferas, discos o irregular.

Description

Sistema mecánico de fluidos para la optimización del funcionamiento de aleaciones catalíticas para la mejora de propiedades y la eliminación de contaminantes
microbiológicos en combustibles hidrocarburos Campo técnico
La presente invención se encuentra en el sector técnico de los catalizadores con aplicación petroquímica. Se refiere específicamente a aleaciones catalíticas para la eliminación de contaminantes microbiológicos en combustibles hidrocarburos.
Estado de la técnica
En los combustibles comerciales normalmente existen contaminantes microbiológicos que reducen su eficacia a la hora de ser quemados en motores o quemadores, afectando su rendimiento, su bombeabilidad en frío, reduciendo la vida útil de las bombas de inyección, obstruyendo los inyectores, y eventualmente reduciendo la eficiencia de la combustión causando pérdida de potencia, formación de hollín, aumentando la necesidad de cambiar el aceite lubricante y su filtro con mayor frecuencia, y el aumentando la emisión de gases tóxicos de escape al medio ambiente.
Estos contaminantes microbiológicos son generalmente bacterias, mohos y levaduras, los cuales crecen de manera espontánea en dichos combustibles. Su crecimiento se acelera cuando los combustibles no contienen aditivos biosidas o contienen humedad. Para solucionar este problema existen distintas tecnologías que plantean aleaciones catalíticas, generalmente compuestas principalmente por estaño y antimonio, que inhiben el crecimiento de estos microorganismos y los elimina progresivamente. Estas son también conocidas como catalizadores de combustible. Además de los elementos mencionados, estas aleaciones suelen incluir otros metales para potenciar su efecto como plomo, bismuto, plata, zinc, cobre, selenio, entre otros.
Algunos ejemplos de estas tecnologías son las patentes US8298405B2 "Apparatus and method for resuscitating and revitalizing hydrocarbon fuels" en la cual se detalla la incorporación de los metales plomo y bismuto en menores proporciones siendo su forma preferente de realización un sólido, nanoestructuras o una película delgada; y US6306185 B1 "Method and device fortreating fuel" la cual plantea una aleación con zinc, cerio, paladio, magnesio y plata y describe un sistema que se conecta en serie con la manguera de combustible del sistema de inyección de un motor a combustión y un dispositivo diseñado para ser instalado dentro del tanque de combustible, siendo la forma preferente de la aleación un pellet. Asimismo, la patente US No. 5580359 describe un sistema de elementos catalíticos con geometría de pellets o conos contenidos dentro de un contenedor de material plástico o metálico y que se encuentran soportados y separados en niveles por mallas de acero. Más aun, la patente US2002139044 propone otra composición, la cual supone una mezcla de estaño, antimonio, zinc y plata.
Las invenciones mencionadas presentan propuestas que buscan mejorar la eficiencia del sistema de aleaciones catalíticas para eliminar microorganismos en combustibles hidrocarburos haciendo especial énfasis en la composición de la aleación y en la disposición de sus partes, mas no en su morfología ni en la generación de un sistema de canales (3) que intensifique el tratamiento mediante el aumento de la proximidad de los elementos catalíticos, o que optimice la superficie activa de la aleación, siendo, a su vez, fácil de fabricar.
Según resultados experimentales obtenidos en el proceso de desarrollo de este producto, existe una correlación directa entre área superficial del medio sólido y su efecto catalítico. En tal sentido a más área de contacto, mayor intensidad de tratamiento de combustible. Asimismo, estas aleaciones toman sus propiedades por la interacción con metales ferrosos estando el combustible presente y en contacto con ambos. Es así que un problema de las actuales tecnologías es que al ser la geometría generalmente usada por estas tecnologías un pellet generalmente de tamaño no despreciable (diámetro de entre 1 a 2 centímetros), y al generarse el efecto catalítico al estar expuesta la superficie de la aleación a un material metálico principalmente compuesto por fierro, la única parte de la aleación que tendría una función activa sería la superficie del pellet. Es por ello que se genera una gran ineficiencia u oportunidad de mejora al estar inutilizado el volumen y las moléculas contenidas dentro de la superficie del pellet que, evidentemente, no están en contacto con el combustible ni expuestas a una superficie de metal ferroso.
Más aun, existen tecnologías que optimizan la relación entre peso o densidad y área superficial como las espumas metálicas, las cuales presentan morfologías sólidas con una gran cantidad de poros interconectados a lo largo de todo su volumen; o las micro o nano estructuras, las cuales plantean formaciones de estructuras cuya morfología presenta picos, hilos, corazas, esferas, tubos, entre otro tipo de formaciones del tamaño de micrómetros o nanómetros. El problema de estas alternativas es que su proceso de fabricación suele ser complejo y, en algunas ocasiones, poco reproducible. Además, son frágiles, de tal forma que cuando estas estructuras ímpactan con otra superficie suelen romperse total o parcialmente evidenciando poca capacidad para absorber o disipar energía mecánica, lo que implica que estas sean alternativas poco prácticas para aplicarse en entornos en los que existan vibraciones, aceleración colisiones, como, por ejemplo, en un vehículo motorizado.
Dentro del proceso de investigación, se encontró también que un factor relevante para el funcionamiento de estas aleaciones catalíticas es la cercanía que existe entre las piezas de estas aleaciones y el sistema mecánico de fluidos definido por ios espacios que existen entre estas. De esta manera, mientras se tenga una mayor cantidad de piezas que estén muy próximas una de otra en un volumen definido, y mientras se cuente con conductos estrechos de cierto tamaño que permitan que el combustible fluya por los espacios que existen entre las piezas en cuestión, se intensificará el efecto catalítico. Hasta el momento, las propuestas tecnológicas referentes a este campo de la tecnología no presentan innovaciones con respecto a este factor, por lo que es también un campo de mejora.
Habiendo mencionado lo anterior, queda claro que existe una gran oportunidad de mejora para las tecnologías descritas con respecto a innovaciones en su morfología, tamaño, sistemas mecánicos de fluidos, y sistemas de interacción entre la aleación catalítica y las partes del sistema que contengan fierro.
Descripción de la invención
El propósito de la invención es definir un sistema mecánico de fluidos para aleaciones catalíticas que permita maximizar las propiedades de esta tecnología para eliminar los contaminantes microbiológicos presentes en combustibles hidrocarburos de tal manera que este proceso se dé forma más rápida y efectiva que las tecnologías de catalizadores de combustible existentes en el estado de la técnica mediante la mejora de su morfología, y por consiguiente la interacción entre las piezas de aleación catalítica, el combustible y los metales cuya composición es principalmente fierro, además del sistema mecánicos de fluidos mediante los cuales son ejecutados, y las características que optimizan su funcionamiento.
De esta manera, la principal característica para aumentar la eficiencia de la aleación catalítica es que esta toma forma de pequeñas piezas de volumen menor a 60 milímetros cúbicos que son idealmente pequeñas esferas o pequeños discos cuyo diámetro es menor o igual a 6 milímetros y mayor o igual a 1 milímetro, pudiendo ser también de formas irregulares que se asemejan a las geometrías anteriormente descritas. De esta manera, se incrementa significativamente la relación entre peso y superficie expuesta en comparación a la forma tradicional que ejecutarse que es mediante pellets o conos de más de más de un centímetro de diámetro.
Estas pequeñas piezas se podrán contener en un contenedor principalmente de fierro que podría ser una malla de acero inoxidable, un tubo, u otra estructura o medio de contención. De esta manera, al existir espacios entre las pequeñas piezas, el combustible podrá fluir por estos espacios y ser tratado de manera intensa por el sistema generado por las piezas de aleación catalítica y el contenedor de fierro.
Asimismo, la geometría y volumen de las piezas de aleación definidas anteriormente propician que al encontrarse comprimidas a una densidad de alrededor de 8.5 gramos de aleación por centímetros cúbico se generen canales (3) estrechos entre ellas por los cuales fluirá el combustible de manera que se optimiza la interacción entre este y las pizas de aleación catalítica, acelerando su purificación y optimización de propiedades, a comparación de otras densidades.
Otra ventaja de la tecnología planteada es que tiene una gran capacidad para disipar energía mecánica generada por colisiones o vibraciones debido a que las piezas pequeñas pueden colisionar y rozar una con otra, canalizando la energía cinética entre una gran cantidad de estas piezas. De esta manera, se tiene un mecanismo que es práctico de aplicar en situaciones de vibraciones y colisiones.
Además, debido al sistema generado en el que existen canales (3) entre las piezas pequeñas y al no contar con una masa sólida de tamaño relativamente significativo, se logra reducir el peso de los dispositivos, aditamentos o reactores en los que se aplique esta tecnología, mientras se aumenta la eficiencia.
Finalmente, otra ventaja técnica de esta forma de catalizadores es que es de fácil y reproducible fabricación.
Listado de figuras
La presente invención muestra las siguientes figuras que describen el invento: Figura 1 : Corte transversal de piezas de aleación catalítica contenido en un contenedor. 1 : Piezas de aleación catalítica de geometría esférica 2: Piezas de aleación catalítica de geometría de disco 3: Canales
4: Paredes del contenedor
Figura 2: Corte transversal de tanque de combustible del tipo común con aditamento para la eliminación de contaminantes microbiológicos combustibles hidrocarburos líquidos mediante aleaciones metálicas según el sistema mecánico de fluidos descrito.
5: Aditamento 6: Tanque de combustible
7: Piezas de aleación catalítica
Figura 3: Dispositivo para el tratamiento catalítico de combustible. 8: Tapas 9: Topes
10: Carcasa sólida
11 : Orificios
12: Malla contenedora
Figura 4: Gráfica comparativa de variación de octanaje con respecto al tiempo de dos muestras de 500 mi de gasolina siendo tratadas por piezas de aleaciones catalíticas de distinta geometría.
En esta gráfica se aprecia cómo el octanaje de la gasolina tratada con las piezas de reducido volumen de geometría irregular, esférica y de discos comprimidas hasta que se cuentan con 8.5 gramos de aleación por centímetro cúbico, aumenta de manera más rápida que la gasolina tratada con pellets de dos centímetros de diámetro y un centímetro de alto. Figura 5: Gráfica comparativa de variación de cetanaje con respecto al tiempo de dos muestras de 500 mi de diesel siendo tratadas por piezas de aleaciones catalíticas de distinta geometría.
En esta gráfica se aprecia cómo el cetanaje del diesel tratado con las piezas de reducido volumen de geometría irregular, esférica y de discos comprimidas hasta que se cuentan con 8.5 gramos de aleación por centímetro cúbico, aumenta de manera más rápida que la del diesel tratado con pellets de dos centímetros de diámetro y un centímetro de alto.
Figura 6: Gráfica comparativa de variación de absorbancia en rango azul de luz visible (465nm - 470nm) con respecto al tiempo de dos muestras de 500 mi de diesel siendo tratadas por piezas de aleaciones catalíticas de distinta geometría.
En esta gráfica se aprecia cómo la absorbancia del diesel tratado con las piezas de reducido volumen de geometría irregular, esférica y de discos comprimidas hasta que se cuentan con 8.5 gramos de aleación por centímetro cúbico, se redujo de manera más rápida que la del diesel tratado con pellets de dos centímetros de diámetro y un centímetro de alto. Descripción preferente de la invención
Aunque la presente invención puede materializarse de muchas formas diferentes que se muestran en los dibujos y se describirán en detalle en lo que sigue modos de realización preferidos para la invención, entendiendo que la presente descripción debe ser considerada como un ejemplo de los principios de la invención y no pretende limitar el aspecto amplio de la invención a los modos de realización ilustrados.
Según lo definido anteriormente, para aumentar la intensidad de la actividad catalítica de ciertas aleaciones para eliminar contaminantes microbiológicos en combustibles hidrocarburos y mejorar sus propiedades, se plantea un sistema mecánico de fluidos principalmente compuesto por pequeñas piezas de aleación catalítica (7) cuyo volumen es menor a 60 milímetros cúbicos, preferentemente entre 10 milímetros cúbicos y 45 milímetros cúbicos, y que el diámetro de estas piezas es de mayor o igual a 1 milímetro y menor o igual a 6 milímetros, idealmente 3 milímetros, y que cuya geometría toma forma idealmente de esfera o disco, o formas irregulares. En el caso de los discos, se recomienda que la altura de estos sea inferior a 3 milímetros, idealmente menor a 1.5 centímetros.
Asimismo, las piezas de aleación catalítica (7) se encuentran contenidas y compactadas dentro de un contenedor (4) de manera tal que se tienen entre 6 gramos de aleación por centímetro cúbico y 12 gramos de aleación por centímetro cúbico, preferentemente 8.5 gramos de aleación por centímetros cúbico. Asimismo, el contenedor (4) cumplirá la función de impedir que las piezas se encuentren desplazándose libremente, direccionar en caudal del combustible de una manera deseada o contener de manera apropiada las piezas de aleación para que se encuentren en contacto con el combustible. Este contenedor (4) puede ser una malla de acero inoxidable, un tubo de acero inoxidable con pequeñas perforaciones, un contenedor de plástico insoluble en combustibles con orificios y medios para mantener las piezas dentro de sus cavidades, entre otras formas de contenedores. Preferentemente, debe ser de un material que esté compuesto principalmente por fierro piezas deben de estar expuestas a un metal cuya aleación contenga fierro para que el efecto catalítico pueda funcionar.
De esta manera, al estar comprimidas las piezas de aleación catalítica (7), se forman canales (3) por los espacios vacíos entre estas, por los que fluye el combustible. Al ser espacios reducidos y la distancia entre piezas generalmente menor a 1 milímetro, la interacción entre estas es muy intensa por lo que el efecto de eliminación de contaminantes microbiológicos es más potente.
De esta manera, se define un sistema mecánico de fluidos para optimización del efecto catalítico de estas aleaciones.
Asimismo, una forma de realizar la invención de manera práctica es mediante un tanque de combustible (6) que cuenta con aditamento (5) que contiene piezas de aleación catalítica (7) según el sistema mecánico de fluidos descrito anteriormente. El aditamento (5) debe estar sujetado de manera fija al tanque de combustible (6) mediante medios de sujeción como abrazaderas, pernos, bridas, entre otros. De esta manera, cada vez que se alimente el tanque (6) con combustible, este lo tratará de manera espontánea. Este tanque de combustible puede ser incorporado en el diseño o fabricación de automóviles, buses, camiones, grupos electrógenos u otras máquinas que utilicen un motor a combustión o un quemador, previniendo problemas generados por la contaminación microbiológica del combustible con el que fueron abastecidos o bien optimizar las propiedades del mismo para propiciar una mejor performance en la combustión. Otra forma de llevar a cabo esta invención es mediante un dispositivo para la purificación catalítica de combustibles hidrocarburos, el cual es diseñado para que se sumerja en combustible y este ingrese dentro de él y sea tratado. Cuenta con una carcasa sólida (10) que es un tubo preferentemente de geometría cilindrica de una aleación principalmente compuesta por fierro y es preferentemente inoxidable. Esta carcasa sólida tiene uno o más orificios (11 ) a lo largo de su cuerpo. Dentro de esta carcasa sólida (10) son contenidas las piezas de aleación catalítica (7) de distintas geometrías. Para que las piezas de aleación catalítica (7) puedan ser retenidas dentro de la carcasa sólida (10) y no se salgan por los orificios (11), se incorpora una malla contenedora (12) dentro de la carcasa sólida (10) dentro de la que se contienen las piezas de aleación catalítica (7). Por los extremos, el dispositivo cuenta con tapas (8), las cuales sellan preferentemente a presión la carcasa sólida (10) de tal manera que la malla contenedora (12) y las piezas de aleación catalítica (7) se mantengan de manera fija en su interior. Estas tapas (8) son de material suave, que absorbe vibraciones e insolubles en combustibles hidrocarburos, preferentemente nitrilo; y cuentan preferentemente con cuatro topes (9) los cuales son paralelos al cuerpo de la carcasa sólida (10) y están separados de manera equidistante. Es así que la función de las tapas (8) no es solo mantener dentro la carcasa sólida (10) la malla contenedora (12) y las piezas de aleación catalítica (7), sino que son útiles para hacer que el puedan ser introducidas en un tanque de combustible y que el dispositivo no ruede, ya que los topes (9) lo impedirán, o genere sonidos dentro del mismo. Como se mencionó anteriormente, las piezas de aleación catalítica (7) se encuentran dentro del dispositivo y se encuentran compactadas a una densidad de alrededor de 8.5 gramos de aleación catalítica por centímetro cúbico de tal manera que se optimizan las propiedades de las mismas.
Para validar la mejora en el efecto catalítico debido al sistema mecánico de fluidos propuesto, se realizaron ensayos en los que se sometieron distintas muestras de igual volumen, 500 mililitros, de combustible, gasolina y diesel, al efecto de piezas fabricadas de una misma aleación catalítica pero de distintas geometrías contenidas dentro de contenedores de mismo diseño y se cuantificaron sus propiedades para analizar la diferencia entre ambos casos. Las geometrías empleadas fueron: piezas de reducido volumen de geometría irregular, esférica y de disco comprimidas hasta que se cuentan con 8.5 gramos de aleación por centímetro cúbico (según la presente invención) y pellets en forma de media esfera de dos centímetros de diámetro y un centímetro de alto.
En el primer ensayo se analizó la variación del número de octanos en gasolina comercial los resultados se ven plasmados en la figura 4, en la que se aprecia que el octanaje tratado con la tecnología propuesta en la presente patente aumenta a una tasa entre 3 a 4 veces más acelerada que la tecnología tradicional. El octanaje fue analizado con un medidor de octanaje y cetanaje marca TERMEX de modelo OCTANE-IM.
En el segundo ensayo se analizó la variación del número de cetanos en diesel DB50 comercial los resultados se ven plasmados en la figura 5, en la que se aprecia que el octanaje tratado con la tecnología propuesta en la presente patente aumenta a una tasa entre 2 a 4 veces más acelerada que la tecnología tradicional y llega a aumentar el número de cetanos en 0.7 a comparación de la tecnología tradicional que solo lo logra aumentar 0.2. El cetanaje fue analizado con un medidor de octanaje y cetanaje marca TERMEX de modelo OCTANE-IM. En el tercer ensayo se analizó la variación de la absorbancia en el rango de luz visible de color azul (longitud de onda entre 465nm y 470nm) de una muestra de diesel DB50 comercial con bacterias inoculadas los resultados se ven plasmados en la figura 6, en la que se aprecia que el octanaje tratado con la tecnología propuesta en la presente patente le tomó 320 horas en iniciar la reducción, mientras que la tecnología tradicional necesitó 720. Por otra parte, la tecnología planteada logró reducir 0.08 unidades de absorbancia en 880 horas, mientras que la tecnología tradicional sólo logró reducir 0.01 unidades en el mismo lapso de tiempo. Otra apreciación que se tuvo al realizar esta experiencia es que la muestra tratada con la nueva tecnología visualmente era mucho menos turbia que la tecnología tradicional. Se debe aclarar que la relevancia de cuantificar la absorbancia de dichas longitudes de onda es relevante ya que de esta propiedad se correlaciona proporcionalmente con la concentración de contaminación microbiológica que contiene el combustible. De esta manera, se muestra que la tecnología es más de dos veces más veloz y ocho veces más efectiva con respecto a la eliminación de contaminación microbiológica.

Claims

Reivindicaciones:
1. Un sistema mecánico de fluidos para la optimización del efecto catalítico de aleaciones catalíticas para la eliminación de contaminación microbiológica en combustibles hidrocarburos del tipo que presenta piezas de aleación catalítica (7) compuestas principalmente por estaño y antimonio que son contenidas dentro de un contenedor (4) que puede ser un tubo metálico, una carcasa sólida (10), una malla (12) u otro medio de contención caracterizado porque el volumen de las piezas de aleación catalítica (7) es menor a 60 milímetros cúbicos, preferentemente entre 10 milímetros cúbicos y 45 milímetros cúbicos.
El sistema mecánico de fluidos para la optimización del efecto catalítico de aleaciones catalíticas para la eliminación de contaminación microbiológica en combustibles hidrocarburos según la reivindicación 1 caracterizado porque las piezas de aleación catalítica (7) tienen geometría de esferas cuyo diámetro es mayor o igual a 1 milímetro y menor o igual a 6 milímetros, preferentemente 3 milímetros.
El sistema mecánico de fluidos para la optimización del efecto catalítico de aleaciones catalíticas para la eliminación de contaminación microbiológica en combustibles hidrocarburos según la reivindicación 1 caracterizado porque las piezas de aleación catalítica (7) tienen geometría de discos cuyo diámetro es mayor o igual a 1 milímetros y menor o igual a 6 milímetros, preferentemente 3 milímetros.
El sistema mecánico de fluidos para la optimización del efecto catalítico de aleaciones catalíticas para la eliminación de contaminación microbiológica en combustibles hidrocarburos según la reivindicación 3 caracterizado porque la altura de las piezas de aleación catalítica de geometría de disco (2) es inferior a 3 milímetros, preferentemente entre 1 milímetro y 2.5 milímetros.
El sistema mecánico de fluidos para la optimización del efecto catalítico de aleaciones catalíticas para la eliminación de contaminación microbiológica en combustibles hidrocarburos según la reivindicación 1 caracterizado porque las piezas de aleación catalítica (7) tienen forma irregular.
El sistema mecánico de fluidos para la optimización del efecto catalítico de aleaciones catalíticas para la eliminación de contaminación microbiológica en combustibles hidrocarburos según la reivindicación 1 caracterizado porque las piezas de aleación catalítica (7) se encuentran contenidas y compactadas dentro del contenedor (4) de manera tal que se tienen entre 6 gramos de aleación por centímetro cúbico y 12 gramos de aleación por centímetro cúbico, preferentemente 8.5 gramos de aleación por centímetros cúbico.
7. Un tanque de almacenamiento de combustible (6) del tipo común según las reivindicaciones 1 , 2, 3, 4, 5 y 6 caracterizado porque cuenta con un aditamento (5) que contiene piezas de aleación catalítica (7) sostenido de manera fija en su interior.
8. El tanque de almacenamiento de combustible (6) según la reivindicación 7 caracterizado porque el aditamento (5) se encuentra en la parte lateral del tanque de combustible (6).
9. El tanque de almacenamiento de combustible (6) según la reivindicación 7 caracterizado porque el aditamento (5) se encuentra en la parte inferior del tanque de combustible (6).
10. Un dispositivo para la purificación catalítica de combustibles hidrocarburos líquidos según las reivindicaciones 1 , 2, 3, 4, 5 y 6 del tipo que presenta una carcasa sólida (10) que es un tubo preferentemente cilindrico de aleación compuesta principalmente por fierro preferentemente inoxidable que cuenta con uno o más orificios (11 ) a lo largo de todo su cuerpo, cuenta internamente de manera transversal con una malla contenedora (12) de tal forma que se encuentra próxima a la carcasa sólida (10), piezas de aleación catalítica (7) dentro de la malla contenedora (12), y en cada extremo con tapas (8) las cuales retienen las piezas de aleación catalítica (7) dentro de la malla contenedora (12) y la carcasa sólida (10) caracterizado porque las piezas de aleación catalítica (7) se encuentran comprimidas dentro de la malla contenedora (12) contra las tapas (8) y la carcasa sólida (10) al punto de encontrarse a una densidad 6 gramos de aleación por centímetro cúbico y 12 gramos de aleación por centímetro cúbico, preferentemente 8.5 gramos de aleación por centímetros cúbico.
11. El dispositivo para la purificación catalítica de combustibles hidrocarburos líquidos según la reivindicación 10 caracterizado porque las tapas (8) son de un material suave que absorbe vibraciones e insoluble en combustibles fósiles, preferentemente nitrito.
12. El dispositivo para la purificación catalítica de combustibles hidrocarburos líquidos según la reivindicación 11 caracterizado porque las tapas (8) cuentan con uno o más topes (9), preferentemente 4, preferentemente separados de manera equidistante.
13. El dispositivo para la purificación catalítica de combustibles hidrocarburos líquidos según la reivindicación 12 caracterizado porque los topes (9) son paralelos a la longitud de la carcasa sólida (10) y separados de manera equidistante.
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