186076. lajstromszámú szabadalom • Folyékony fűtőanyag és eljárás folyékony fűtőanyag előállítására
1 186076 2 A találmány szénhidrogén-tartalmú ipari hulladékot tartalmazó folyékony fűtőanyag és eljárás ennek a fűtőanyagnak az előállítására. A szénhidrogéniparban jelentős mennyiségű ún. „különleges ipari hulladék” képződik. (Chemische Industrie 32. 11, 1980. 730—763). Ezek az ipari hulladékok szilárd és/vagy plasztikus éghető anyagokat, szervetlen anyagokat és esetenként jelentős mennyiségű vizet is tartalmaznak. Az éghető anyagok rendszerint szénhidrogének, aszfaltének, gyanták, fémszappanok, szulfonsavak és nafténsavak vagy ezek sói’. A szervetlen anyagok: derítőföld, szűrőmassza, korróziótermékek, ásványi szennyeződések. A hulladék, pl.: a savgyanta tartalmazhat ásványi savakat is. A folyékony szénhidrogén fűtőanyagok hiánya miatt számos olyan folyékony fűtőanyagot fejlesztettek ki, amelyek fűtőolajban diszpergált éghető szilárd port, elsősorban szenet, tartalmaztak. Ezek az ún. COM (Coal-Oil-Mixture) fűtőanyagok lehetővé teszik, hogy az olajtüzelésre épített fogyasztók viszonylag kis átalakítással a fűtőolaj egy részét szénnel pótolják. (Fuel 60. 9. 1981. 873—876). A COM fűtőanyagok összetételét és előállítását több szabadalmi leirás ismerteti, így a 3907134., 4030899., 4069022. lajstromszámú USA-beli valamint a 1496373., 1537441. lajstromszámú angol szabadalmi leírások. Az ismert COM fűtőanyagok nem használják fel a „különleges ipari hulladékok”-at. A találmány célja értéktelen, legtöbb esetben káros hulladék hasznosítása energiahordozóként, fűtőolaj pótlására. Találmányunk azon a felismerésen alapszik, hogy megfelelő kémiai szerkezetű szulfonsavas sóból előállított, olaj külső fázisú mikroemulzió (más megnevezései micellás diszperzió, micellás oldat), mint diszpergáló közeg, az éghető „különleges ipari hulladékok” 1—200 pm szemcseméretű, olajban nem oldódó részét stabil diszperzióban tartja. Mikroemulzió (micellás diszperzió, micellás oldat) alatt olyan kolloid rendszereket értjük, amelyeket a 3254714., 3 307628., 3497006., 3455 385., 3 506070., 3710861. lajstromszámú USA-beli szabadalmi leírások ismertetnek. A találmányunkban alkalmazott — szilárd és plasztikus éghető anyagok diszperziójának stabilizálására alkalmas — olaj külső fázisú mikroemulzió kőolajszármazékot, előnyösen 270g-450 °C atmoszférikusra számított forrpontú kőolajpárlatot, olajoldható szulfonátot és vizes oldatot tartalmaz. Az olajoldható szulfonátot alkotó szulfonsavak átlagos molekulatömege 300—1500, előnyösen 400—700, és a szulfonsavak szénatomjainak legalább 3%-a valamilyen többgyűrűs vegyület gyűrűatomja. Olajoldható szulfonát a vízzel (5:1 víz: fűtőanyag térfogatarány mellett) egyszeri kirázással nem extrahálható és kétfázisú bírálással anionos felületaktív anyagként meghatározható anyag. (International Standardization Organization 2271—72: Surface active agents, detergents determination of anionic active matter). A micellás rendszert alkotó vizes oldat 0,1-80 milliekvivalens/1, előnyösen 1—30 milliekvivalens/1 anionos felületaktív anyagot és alkalikus kémhatású szervetlen vegyületet tartalmaz, pH értéke 7,0 fölött van. Vízoldható anionos felületaktív anyagnak nevezzük a vízzel egyszeri kirázással (5:1 víz:fűtőanyag térfogatarány) extrahálható és kétfázisú titrálással az ISO 2271 szabvány szerint meghatározható felületaktív anyagot. A találmány szerinti folyékony fűtőanyag a fenti tulajdonságokkal rendelkező míkroemulzióból és az abban diszpergált szilárd, iszapszerű vagy képlékeny, pasztaszerű éghető anyagból áll, tartalmazhatja ezenkívül az éghető — rendszerint hulladék — anyagot kísérő szervetlen anyagokat is. Diszpergált anyagnak nevezzük az MSZ 11728—63 szerint vegyvizsgáló benzinnel mechanikai „ szennyeződéseként meghatározott anyagokat. A diszpergált anyagok elegyének jellemzője, hogy legalább 30%, — előnyösen több mint 60%, — éghető anyagot tartalmaz és az éghető résznek általában több mint a fele, de legalább 35%-a klórozott szénhidrogénben (pl.: diklór-metán) oldható. Gazdasági és környezetvédelmi szempontból különösen előnyös, ha diszpergált anyagként a petrolkémiai és kőolajfeldolgozó ipar „különleges” hulladékai (Chem. Industrie 52. 1980. 11. 760—763, LAGA Abfallkatalog) közül a következőket alkalmazzuk: használt szűrőmassza, kovaföld, Fuller-föld, aktívszén, szennyezett fűtőolaj, olajgacs, fémszappanok, paraffinolaj iszap, savgyanta és savkátrány, valamint a kőolaj-feldolgozás, -szállítás és -tárolás folyamán képződő hulladék iszapok. Folyékonynak nevezzük azokat a fűtőanyagokat, amelyek a gyakorlatban alkalmazható hőmérsékleten szivattyúval szállíthatók és tüzelőberendezésekben porlaszthatók az MSZ 0960018—70 szerint. A találmány szerinti folyékony fűtőanyagot alkotó diszpergáló közeg és diszpergált közeg összetételét, valamint a folyékony fűtőanyag kémiai és tüzeléstechnikai jellemzőit kiviteli példákon ismertetjük. 7. Kiviteli példa Folyékony fűtőanyag diszperzió Diszpergáló közeg: Olaj külső fázisú micellás oldat, amelynek összetétele £i következő \ 100 kg fűtőolaj, F 60/130, MSZ 9060018—70 10 kg kálcium-szulfonát, átlagos molekulatömege: 500—500, a szulfonsav szénatomjainak 5%-a többgyűrűs vegyület gyűrűatomja (19 grammekvivalens) 15 kg vizes oldat, amelynek pH értéke 9, és 12 mekv/1 y-szulfonsavas-kálciumsót (Carl Zerve: Mineralöle und verwandte Produkte. Springer, 1952. Berlin) tartalmaz oldva. Diszpergált közeg: 32 kg kénsavval roncsolható ásványolajtermék (MSZ 3251—57) kálcium-hidroxiddal semlegesített származékának olaj és vízoldhatatlan része, 3 kg kálcium-szulfát 3 kg használt szűrőmassza (LAGA Abfallkatalog 314—35 kulcsszám). A folyékony fűtőanyag 100 kg-onként 70 kg diszpergáló közeget 5 10 15 20 25 30 35 •10 <15 50 55 60 65 2
