188114. lajstromszámú szabadalom • Eljárás nagy stabilitású vizes szénhidrogén-emulziók előállítására
1 188 114 2 felületaktív anyagként a szénhidrogénre számított 0,1-5 t% mennyiségben 320-370-es molekulatömegű olaj, olefin vagy paraffin alapon előállított szintetikus ammónium-alkil-benzol-szulfonátot, kotenzidként 0,05-2,5 t% mennyiségben egyértékü C,-C4 alkoholt és 0,05-2,5 t% mennyiségben többértékű alkoholt; etilénglikolt vagy glicerint használunk és a következő módon járunk el. Az előbb felsorolt anyagok felhasználásával 1,0-50 t% vizet tartalmazó szénhidrogén-emulziót is készíthetünk, ha az anyagokat a következő sorrendben és módon adagoljuk: A szénhidrogénhez hozzáadjuk a szintetikus szulfonátot és addig keverjük 1000-1500 fordulat/perc fordulatszámmal, amíg az fel nem oldódik. Ezután a komponenseket úgy adjuk az elegyhez, hogy az egyértékü alkohol hozzáadása a víz adagolást mindig megelőzze. Minden egyes anyag hozzáadása után 15-30 percig keverjük az elegyet és ezután adjuk hozzá a következő komponenst. Az előállítás alatt a célszerűen 15-60 °C-os elegyet állandóan keverjük. Az összes komponens hozzáadása után célszerű az emulziót még 1 vagy 2 órán át keverni. Nagyobb mennyiségek esetén célszerű az egyértékü alkoholt, a többértékű alkoholt és a vizet több részletben hozzáadni, de az adagolási sorrendet és a beoldódási időt be kell tartani. A fent megnevezett anyagok felhasználásával és eljárással olyan stabilis szénhidrogén-emulziót tudunk előállítani, amely állandó hőmérsékleten egy évig és 0-60 °C között - 6-10 alkalommal lehűtve és felmelegítve - 5 hónapig tárolható vízkiválás nélkül. Az alkálmas ammónium-alkil-benzol-szulfonátot úgy állítjuk elő, hogy a megfelelő molekulatömegű fehérolajat vagy paraffint klórozzuk, a klórparaffinnal vagy alkalmas szénláncú olefinnel benzolt alkilezünk. Az alkil-benzolt kén-trioxiddal szulfonáljuk, majd savgyantamentesítés után a szulfonsavat ammónium-hidroxiddal semlegesítjük, hogy a termékben savas anyagok ne maradjanak. Az általunk előállított emulzió égése után a távozó gázokban a korom mennyisége 50-60 t%-kal, a nitrogén-oxidok mennyisége 25-50 t%-kal csökken, továbbá lényegesen kisebb a másodlagos szennyezés mint a nagy fémtartalmú égésjavító adalékok alkalmazása mellett. Ezenkívül 3-6 t% üzem- ill. fűtőanyag-megtakarítást is lehetővé tesz az eredeti viz nélküli szénhidrogén használatához képest. A találmány további előnye az, hogy az egyértékű alkoholok hozzáadásával nemcsak a stabilitást segítjük elő, hanem javul az üzem- és tüzelőanyagemulzió égési tulajdonsága is. Ezenkívül az egyértékű alkohol a víz viszkozitásnövelő hatását, valamint ~ a többértékű alkohollal együtt - az emulzió dermedéspontját is csökkenti. Az általunk javasolt felületaktív anyag és kotenzidek használata kiküszöböli a nagy nyírófeszültséget igénylő keverőberendezések használatát, tehát az eljárás nem energiaigényes. További előnye a találmánynak, hogy az emulzió előállításához desztillált- vagy ipari víz helyett keményebb, csapvíz is használható. Az előállított 0,5-1,0 mikrométer cseppméretű emulzió víz az olajban típusú, ezért nem gélszerű, és felhasználáskor a motor és tüzelőrendszer átalakítása nem szükséges. Benzin és gázolaj-emulziók oktán- és cetánszáma az eredeti szénhidrogénhez képest a vízmennyiség növelésével alig változik. Az emulzió a felhasználás során korróziós és indítási problémákat nem okoz. A találmány bemutatására az alábbi szemléltető példákat mutatjuk be: 1. példa 100 g gázolajhoz hozzáadunk 1 g szintetikus ammónium-alkil-benzol-szulfonátot és szobahőmérsékleten KPG propelleres keverővei addig keverjük 1200 fordulat/perc sebességgel, amíg az fel nem oldódott. Ezután hozzáadunk 0,5 g etil-alkoholt, 0,9 g etilénglikolt, 12 g vizet, a felsorolt rorrendben. Egy-egy anyag hozzáadása után az elegyet 20 percig keverjük és utána adjuk hozzá a következőt. Az összes anyag hozzáadása után az emulziót még 1 órán át keverjük. Az így elkészített emulzió 1 éven keresztül szobahőmérsékleten stabilis, 0-60 °C között - 6-10 alkalommal lehűtve és felmelegítve - 5 hónapig. (Üvegedényben, naponként vizuálisan figyelve, folyadék rétegeződés nem mutatkozott.) Dízelmotorokban való felhasználáskor a kipufogó gázokban a korom mennyisége 60 t%-ka!. a nitrogén-oxidok mennyisége 25 t%-kal csökkent és 5 t% üzemanyag-megtakarítást mértünk. 2. példa 100 kg gázolajhoz hozzáadunk I kg szintetikus ammónium-alkil-benzol-szulfonátot és szobahőmérsékleten lapátos vagy propelleres keverővei addig kevertetjük 1500 fordulat/perc sebességgel, amíg fel nem oldódott, ezután pedig keverés közben hozzáadunk 0,25 kg butil-alkoholt. Ezt követően 0,25 kg butil-alkoholt, 0,9 kg glicerint és 12 kg vizet külön-külön négy egyenlő részre osztunk és az alábbi sorrendben az elegyhez adjuk: egyértékü alkohol, többértékü alkohol és víz. Egy-egy adag hozzáadása után az elegyet 20 percig keverjük és utána adjuk hozzá a következőt. Az összes anyag hozzáadása után az emulziót még 1 órán át keverjük. Az így elkészített emulzió 1 éven keresztül szobahőmérsékleten stabilis, 0-60 °C között - 6-10 alkalommal lehűtve és felmelegítve - 5 hónapig. (A stabilitásvizsgálat azonos az 1. példában megadottal.) Dízelmotorokban való felhasználáskor a kipufogó gázokban a korom mennyisége 60 t%-kal, a nitrogén-oxidok mennyisége 25 t%-kal csökkent és 5 t% üzemanyag-megtakarítást értünk el. 3. példa 98,8 g gázolajhoz hozzáadunk 0,1 g szintetikus ammónium-alkil-benzol-szulfonátot és szobahőmérsékleten KPG propelleres keverővei addig keverjük 1000 fordulat/perc sebességgel, amíg az fel nem oldódott. Ezután hozzáadunk 0,05 g etil-alko5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
