ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2150489
ЖИДКАЯ ТОПЛИВНАЯ КОМПОЗИЦИЯ, СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ И ИХ ВАРИАНТЫ
Имя изобретателя: Горлов Е.Г.; Лурий В.Г.
Имя патентообладателя: Горлов Евгений Григорьевич; Лурий Валерий Григорьевич
Адрес для переписки: 125315, Москва, ул. Лизы Чайкиной 4 коп.1, кв.190, Лурию В.Г.
Дата начала действия патента: 1999.08.06
Изобретение относится к составам
жидких топливных композиций и способам их
получения. Композиция содержит смесь
отработанного масла и 20% воды с остаточным
нефтепродуктом, или их смесь с 5-25% лигнина
или осадка от очистки сточных вод, или торфа,
или с 5-25% лигнина или осадка от очистки
сточных вод или торфа. Описаны также
способы их получения. Композиция обладает
высокой устойчивостью и низкой стоимостью.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к составам
жидких топливных композиций и способам их
получения.
Известна жидкая топливная
композиция, содержащая 12-20% воды, 0,5-1,5%
алкилфенолполигликолевого эфира в
качестве эмульгатора и до 80% смешанного
моторного топлива, состоящего из 10%
дизельного топлива и 90% нефтяного масла (Заявка
ФРГ N 3093372, кл. C 10 L 1/32, 1982).
В качестве нефтяного масла используют
отработанные масла, мазут или угольное
масло.
Недостатком такой топливной композиции
являются ее дороговизна за счет
использования в композиции дизельного
топлива и эмульгатора.
Наиболее близким к изобретению является
топливная композиция и способ ее получения,
заключающийся в эмульгировании смеси,
содержащей до 80% нефтяных топлив в
композиции с водой и с добавлением 0,1-5%
поверхностно-активных веществ (Японский
патент N 53-41688, кл. C 10 L 1/32 1978 г.).
В качестве нефтяных топлив предлагается
использовать отработанные масла.
Недостатком такой топливной композиции
является ее дороговизна из-за
необходимости применения поверхностно-активных
веществ (ПАВ) для стабилизации жидкой
топливной композиции.
Целью изобретения является снижение
стоимости при достаточной устойчивости
жидкой топливной композиции.
Поставленная цель достигается за счет того,
что в составе топливных композиций в
основном используются отходы и дешевые
компоненты, а также сравнительно
малозатратные способы их приготовления. Во-первых,
жидкие топливные композиции на основе
отработанных масел и воды содержат
дополнительно остаточный нефтепродукт при
следующем соотношении компонентов, мас.%:
вода 10-20, остаточный нефтепродукт в смеси с
отработанными маслами до 100.
Во-вторых, жидкие топливные композиции на
основе отработанных масел и воды содержат
дополнительно остаточный нефтепродукт и
твердый компонент, выбранный из группы:
лигнин или осадок от очистки сточных вод,
или торф при следующем соотношении
компонентов, мас.%: вода 10-20; лигнин, или
осадок от очистки сточных вод, или торф 5-25;
остаточный нефтепродукт в смеси с
отработанными маслами до 100.
В-третьих, жидкая топливная композиция на
основе отработанного масла и воды содержит
дополнительно твердый компонент, выбранный
из группы: лигнин или осадок от очистки
сточных вод, или торф при следующем
соотношении компонентов, мас. %: вода 10-20;
твердый компонент 5-25; отработанное масло до
100.
В качестве компонента в жидких топливных
композициях в качестве водной фазы могут
применяться водосодержащие отработанные
смазочно-охлаждаемые жидкости (СОЖ) - смесь
воды 5-40%, остальное - минеральные масла,
присадки и механические примеси.
Способ получения жидкой топливной
композиции ведут тремя методами.
Во-первых, отработанное масло подвергают
предварительной механообработке, а затем
смешивают и гомогенизируют с водой и/или,
возможно, с водосодержащей отработанной
смазочно-охлаждающей жидкостью, и
остаточным нефтепродуктом с получением
топливной композиции, содержащей 10-20% воды,
и/или при необходимости отработанную
водосодержащую смазочно-охлаждающую
жидкость и смесь остаточного нефтепродукта
с отработанным маслом до 100.
Во-вторых, твердый компонент, выбранный из
группы: лигнин или осадок от очистки
сточных вод, или торф подвергают
механообработке и измельчению до среднего
размера частиц 10-50 мкм, затем добавляют в
них воду и/или при необходимости
водосодержащую СОЖ и смесь остаточного
нефтепродукта с отработанным маслом и
диспергируют с получением топливной
композиции, содержащей 10-20% воды, 5-25% лигнина
или осадка от очистки сточных вод, или торфа
и до 100 остаточного нефтепродукта в смеси с
отработанными маслами.
В-третьих, твердый компонент, выбранный из
группы: лигнин или осадок от очистки
сточных вод, или торф подвергают
механообработке и измельчению до среднего
размера частиц 10-50 мкм, затем добавляют в
обработанный твердый компонент воду и/или
при необходимости водосодержащую
отработанную СОЖ и отработанное масло и
диспергируют с получением топливной
композиции, содержащей 10 - 20% воды, 5-25%
лигнина, или осадка от очистки сточных вод,
или торфа и до 100 отработанного масла.
В качестве отработанного масла можно
использовать отработанные автомобильные,
машинные, трансформаторные, гидравлические
и другие масла.
В качестве остаточного нефтепродукта можно
использовать тяжелые нефтепродукты
нативного и вторичного происхождения,
например гудрон, полугудрон, крекинг-остаток,
тяжелые смолы пиролиза, нефтешламы и другие.
Отработанные масла и остаточный
нефтепродукт можно смешивать в любых
соотношениях.
Механообработку, смешение и гомогенизацию
можно проводить в диспергаторе Хотунцева-Пушкина,
роторно-пульсационном аппарате,
дезинтеграторе, эмульсоле, вибромельнице и
других диспергирующих аппаратах.
Следующие примеры даны для иллюстрации
изобретения, которыми не следует
ограничивать рамки данного изобретения.
Пример 1
Исходный торф:
Wa= 10,1%; Аa= 11,36%; Vdaf=68,13%; Сdaf=53,54%;
Hdaf=5,25%; Std=0,2%; Ndaf= 1,73%
высушивали до воздушно-сухого состояния (Wa=10,1%),
затем подвергали механообработке и
измельчению до среднего размера частиц 10
мкм в дезинтеграторе ДЭЗИ-11 при числе
оборотов 12000 мин-1 и частоте удара
порядка 10-3-10-4 с в течение 10 с.
Полученный измельченный торф смешивали с
водой и отработанным трансформаторным
маслом (кинематическая вязкость при 40oC
- 8,5 мм2/с, плотности 900 кг/м3, и
содержание воды 0,2%, механических примесей
0,2%) с нефтяным гудроном (плотность 985 кг/м3
содержание воды 2,2%, механических примесей
0,2%) в массовом соотношении масла и гудрон
20:80. Количество торфа в композиции
составляет 5%, воды 20%, остальное - смесь
отработанного трансформаторного масла с
гудроном. Смешение проводят в роторно-пульсационном
аппарате при числе оборотов 2800 мин-1 в
замкнутом контуре так, чтобы степень
циркуляции составляла порядка 3.
В результате получается достаточно дешевая
и стабильная в течение 30 сут водотопливная
композиция с вязкостью 0,45 ПаЧс
при 50oC, содержащая 5,0 мас. % торфа.
Пример 2
Исходный торф, как в примере 1, подвергают
измельчению в дезинтеграторе ДЭЗИ-11 до
среднего размера частиц 50 мкм.
Затем измельченный торф смешивали с водой и
отработанной смазочно-охлаждающей
жидкостью, которая представляет собой
смесь воды, минеральных масел, присадок и
механических примесей (содержание воды - 20%,
кинематическая вязкость при 50oC 29 мм2/с)
и смесью отработанного трансформаторного
масла (кинематическая вязкость при 100oC
17 мм2/с, содержание воды и
механических примесей 0,2%) с полугудроном (плотность
942 кг/м3; содержание воды 2,1%,
механических примесей 0,2%), взятых в
массовом соотношении 50:50.
Смешение и гомогенизацию осуществляли в
дезинтеграторе ДЭЗИ-11.
Количество воды в смеси с отработанной
смазочно-охлаждающей жидкостью составило
20%, торфа 25%, остальное - смесь дистиллатных и
остаточных нефтепродуктов и механических
примесей.
В этом случае также получаем достаточно
дешевую топливную композицию с вязкостью
при 30oC 1,22 ПаЧс
и стабильную более 30 сут.
Пример 3
Исходный осадок от очистки сточных вод (влажность
58,0%, плотность 1500 кг/м3 содержание
минеральной части 30%, состав органической
части - белки - 50%; жиры 30%; углеводы 20%)
подвергали механообработке и измельчению в
лабораторной вибромельнице до среднего
размера частиц 35 мкм.
Полученный измельченный влажный осадок
смешивают в роторно-пульсационном аппарате
с отработанным машинным маслом (вязкость
при 20oC 0,65 ПаЧс,
содержание механических примесей 2,3%; воды
2,5%) и нефтяным остатком с температурой
кипения выше 260oC (плотность 925 кг/м3;
содержание воды 1,0%, механических примесей
0,5%). Содержание всех компонентов следующее,
мас.%: вода 15, осадок от очистки сточных вод
20, остаточный нефтепродукт в смеси с
отработанным маслом 55.
В результате получается дешевая жидкая
топливная композиция с вязкостью 1,2 ПаЧс
при 20oC и 0,35 ПаЧс
при 80oC и стабильностью до 30 сут.
Пример 4
Лигнин Байкальского ЦБК (влажность 42%,
содержание в мас.% в расчете на сухое
вещество: лигнина до 40, волокна до 14,
минеральных примесей до 14,5) подвергали
измельчению и механообработке в
диспергаторе Хотунцева-Пушкина при числе
оборотов 1400 мин-1 и толщине зазора 0,5
мм до среднего размера частиц 39 мкм.
Полученный измельченный лигнин смешивали с
отработанным моторным маслом (смесь
минерального и синтетического масла) (вязкость
при 20oC 0,45 ПаЧс,
содержание механических примесей 1,5%) и
водой в роторно-пульсационном аппарате при
числе оборотов 2800 мин-1 путем
трехкратного пропускания смеси с
получением жидкой топливной композиции.
Содержание, мас.%: воды 15, лигнина 7,5,
отработанного масла - остальное.
Получена при этом достаточно дешевая
жидкая топливная композиция, вязкость
которой 0,87 ПаЧс
при 20oC. Стабильность более 30 сут.
Пример 5
Исходный торф (состав приведен в примере 1)
подвергали измельчению и механообработке
до среднего размера частиц 25 мкм в
дезинтеграторе ДЭЗИ-11. Полученный торф
смешивали с отработанной смазочно-охлаждающей
жидкостью (СОЖ), представляющую смесь
отработанных СОЖ "Инструментальная" и
Лубрисол (плотность 900 кг/м3,
кинематическая вязкость 28 мм2/с при 20oC,
содержание воды 12%), водой и смесью
отработанного цилиндрового масла (плотность
926 кг/м3 кинематическая вязкость при 100oC
67 мм2/с, содержание механических
примесей 0,1%, воды 0,2%) и полугудрона (состав
приведен в примере 2) с получением топливной
дисперсной системы в эмульсоле при числе
оборотов 8000 мин-1 за два прохода.
Полученная достаточно дешевая жидкая
топливная композиция содержала мас. %: торфа
10; воды 20,4, остальное - смесь отработанного
цилиндрового масла в смеси с отработанной
смазочно-охлаждающей жидкостью с
полугудроном. Вязкость такого топлива при 50oC
1,4 ПаЧс,
стабильность 30 сут.
Пример 6
Исходный торф (состав приведен в примере 1)
обрабатывали как в примере 5, затем
смешивали с отработанной смазочно-охлаждаемой
жидкостью (состав как в примере 5), водой и
отработанным цилиндровым маслом (плотность
917 кг/м3, вязкость кинематическая при 40oC
380 мм2/с, содержание механических
примесей 0,6%, воды 1,5%) и гомогенизировали как
в примере 5.
Получали дешевую жидкую топливную
композицию, содержащую мас.%: торфа 10, воды в
смеси с отработанной смазочно-охлаждающей
жидкостью 10, остальное - до 100 отработанное
масло.
Вязкость при 5oC 0,75 ПаЧс,
стабильность более 30 сут.
Пример 7
Отработанное трансформаторное масло (кинематическая
вязкость при 40oC 12,8 мм2/с,
содержание воды 0,7%, механических примесей
1,7%) подвергали предварительной
механообработке в диспергаторе Хотунцева-Пушкина
путем однократного пропускания, затем
смешивали с водой и с полугудроном (плотность
875 кг/м3, содержание воды 1,5%,
механических примесей 0,3%) и
гомогенизировали в эмульсоле с получением
дешевой топливной композиции, содержащей,
мас.%: воды 10, смеси масла и остаточного
нефтепродукта 50:50 - 90. Вязкость такой
топливной композиции при 50oC 0,41 ПаЧс,
стабильность более 30 сут.
Пример 8
Смесь отработанных индустриальных масел
ИГП-20 и ИГД-68 (плотность 880 кг/м3,
вязкость при 40oC 58 мм2/с,
содержание механических примесей 0,8%, воды
0,2%) подвергали предварительной
механообработке в роторно-пульсационном
аппарате за один проход. К обработанной
смеси добавили отработанную смазочно-охлаждающую
жидкость (содержание воды 10 мас.%,
кинематическая вязкость при 50oC 29 мм2/с),
воду и нефтяной остаток с температурой
кипения выше 260oC (плотность 925 кг/м3
содержание воды 1,5 мас.%, механических
примесей 1,6%) и гомогенизировали 3-кратным
смешением в диспергаторе Хотунцева-Пушкина.
Получили дешевую жидкую топливную
композицию, содержащую 20% отработанной
смазочно-охлаждающей жидкости, остальное -
смесь масел и нефтяного остатка и
стабильную более 30 сут.
Пример 9
Смесь отработанных индустриальных масел (как
в примере 8) подвергали предварительно
механообработке в диспергаторе Хотунцева-Пушкина
3-кратным пропусканием. К обработанному
продукту добавили воду и нефтяной гудрон (плотность
995 кг/м3 вязкость при 80oC 800 сСт;
содержание механических примесей 0,8%, воды
2,5%) и гомогенизировали двукратным
пропусканием через роторно-пульсационный
аппарат.
Получили дешевую и стабильную в течение 30
сут жидкую топливную композицию,
содержащую 16% воды, остальное - смесь
отработанного индустриального масла с
гудроном в массовом соотношении 35:65.
Пример 10
Исходный торф (как в примере 1)
предварительно измельчали и
механообрабатывали в дезинтеграторе ДЭЗИ-11
с получением измельченного продукта со
средним размером частиц 27 мкм.
Затем измельченный торф смешивали с
отработанной смазочно-охлаждающей
жидкостью, водой и смесью цилиндрового и
машинного масел (вязкость кинематическая
при 40 oC 788 мм2/с, содержание воды
2,2%, механических примесей 0,16 мас.%) в роторно-пульсационном
аппарате путем 3-кратной гомогенизации.
Получили дешевую и стабильную в течение 30
сут жидкую топливную композицию,
содержащую, мас. %: торфа 10, воды в смеси со
смазочно-охлаждающей жидкостью 20;
остальное - смесь масел до 100. Вязкость такой
композиции 0,85 ПаЧс
при 20oC.
Пример 11
Лигнин (состав приведен в примере 7)
подвергали измельчению и механообработке в
дезинтеграторе ДЭЗИ-11 до среднего размера
частиц 28 мкм.
Полученный измельченный лигнин смешивали и
гомогенизировали в роторно-пульсационном
аппарате с водой и смесью отработанных
масел, состав приведен в примере 1.
Получили дешевую и стабильную жидкую
топливную композицию, содержащую, мас. %:
лигнина 5, воды 20, остальное - до 100 смесь
отработанных масел. Вязкость такого
топлива 0,68 ПаЧс
при 20oC, стабильность более 30 сут.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Жидкая топливная композиция на основе
отработанного масла и воды, отличающаяся
тем, что она дополнительно содержит
остаточный нефтепродукт при следующем
соотношении компонентов, мас.%:
Вода - 10 - 20
Остаточный нефтепродукт смеси с
отработанным маслом - До 100
2. Жидкая топливная композиция на основе
отработанного масла и воды, отличающаяся
тем, что она дополнительно содержит твердый
компонент в виде лигнина, или осадка для
очистки сточных вод, или торфа при
следующем соотношении компонентов, мас.%:
Вода - 10 - 20
Лигнин, или остаток от очистки сточных вод,
или торф - 5 - 25,
Остаточный нефтепродукт в смеси с
отработанным маслом - До 100
3. Жидкая топливная композиция на основе
отработанного масла и воды, отличающаяся
тем, что она дополнительно содержит твердый
компонент в виде лигнина, или осадка от
очистки сточных вод, или торфа при
следующем соотношении компонентов, мас.%:
Вода - 10 - 20
Лигнин, или осадок от очистки сточных вод,
или торф - 5 - 25
Отработанное масло - До 100
4. Жидкая топливная композиция по пп.1 - 3,
отличающаяся тем, что она содержит
водосодержащую отработанную смазочно-охлаждающую
жидкость или ее смесь с водой.
5. Способ получения жидкой топливной
композиции по п.1, включающий смешивание
отработанного масла с водой и остаточным
нефтепродуктом и их гомогенизацию,
отличающийся тем, что отработанные масла
подвергают предварительной
механообработке, а затем дальнейшим
совместным смешиванием и гомогенизацией с
водой и остаточным нефтепродуктом,
получают топливную композицию, содержащую
компоненты при следующем соотношении, мас.%:
Вода - 10 - 20
Остаточный нефтепродукт с отработанным
маслом - До 100
6. Способ получения жидкой топливной
композиции по п.2, включающий смешивание
отработанного масла с водой, отличающийся
тем, что дополнительно используют твердый
компонент, выбранный из группы: лигнин,
осадок от очистки сточных вод, или торф,
предварительно подвергаемый
механообработке и измельчению до среднего
размера частиц 10 - 50 мкм, затем добавляют в
механообработанный твердый компонент воду
и смесь отработанного масла с остаточным
нефтепродуктом и диспергируют с получением
топливной композиции, содержащей
компоненты при следующем соотношении, мас.%:
Вода - 10 - 20
Лигнин, или остаток от очистки сточных вод,
или торф - 5 - 25
Остаточный нефтепродукт в смеси с
отработанным маслом - До 100
7. Способ получения жидкой топливной
композиции по п.3, включающий смешивание
отработанного масла с водой, отличающийся
тем, что дополнительно используют твердый
компонент, выбранный из группы: лигнин,
осадок от очистки сточных вод, или торф,
предварительно подвергаемый
механообработке и измельчению до среднего
размера частиц 10 - 50 мкм, затем добавляют в
механообработанный твердый компонент, воду
и отработанное масло и диспергируют с
получением топливной композиции,
содержащей компоненты при следующем
соотношении, мас.%:
Вода - 10 - 20
Лигнин, или осадок от очистки сточных вод,
или торф - 5 - 25
Отработанное масло - До 100
8. Способ по пп.5 - 7, отличающийся тем, что
используют водосодержащую отработанную
смазочно-охлаждающую жидкость и/или смесь с
водой.
Версия для печати
Дата публикации 09.04.2007гг
вверх
|
