188642. lajstromszámú szabadalom • Folyékony tüzelőanyagkészítmény
1 188 642 2 A találmány tárgyát folyékony tüzelőanyagkészítmény képezi, amely egy folyékony ásványi tüzelőanyagot, például dízelolajat vagy könnyű tüzelőolajat, valamint egy nem-ásványi, éghető, folyékony anyagot tartalmaz. A folyékony ásványi tüzelőanyagok iránti növekvő szükséglet, valamint az utóbbi években az olajtermelő országok által megtermelt nyersolajárak szükségessé tették olyan új tüzelőanyagok kifejlesztését, amelyekben a költséges ásványi tüzelőanyagot részben nem ásványolaj eredetű, éghető anyagokkal helyettesítik. A folyékony ásványi tüzelőanyagok helyettesítőinek alkalmasnak kell lenniük arra, hogy a folyékony ásványolajjal összekeverve stabilis keveréket képezzenek, például egy emulziót, azaz egy olyan keveréket kell alkotniuk, amely hosszú időn át raktározható viszonylag alacsony hőmérsékleten fázisszétválás nélkül. Ezen túlmenően a keverék viszkozitásának ugyanabban a nagyságrendben kell lennie, mint a folyékony ásványi tüzelőanyagé. A 719 723 számú német szabadalmi leírás egy olyan üzemanyagkészítményt ismertet, amely dízelolajat és hulladék szulfitlúgot tartalmaz. Az erősen alkálikus hulladék szulfitlúg használata nem volt sikeres, minthogy komoly korróziós problémákat okozott. Felismertük, hogy speciális típusú emulgálószerek segítségével növényi eredetű termékek emulgálhatók folyékony ásványi tüzelőanyagban, amellyel stabilis emulziókat képeznek, és ezek az emulziók tökéletesen megfelelnek dízelmotorokban és olajégőkben való felhasználásra. A találmány szerinti folyékony tüzelőanyagkészítmény egy stabilis emulzió, amely folyékony ásványi tüzelőanyagot, szacharóz, keményítő savas vagy enzimes hidrolízisével kapott bomlástermékeinek, vagy ezek keverékeinek vizes oldatát, valamint legalább egy polimer emulgálószert tartalmaz. Az „emulzió" kifejezés alatt egyrészt olyan közeget értünk, amelyben a vizes oldat részecskéi olyan méretűek, hogy azok észrevehetők az ásványi tüzelőanyag komponensben, másrészt egy olyan közeget is, amelyben az említett részecskék olyan kis méretűek, hogy a közeg oldat jellegű. Az, hogy a találmány szerinti emulziók stabilisak és viszkozitásuk azonos nagyságrendbe esik a folyékony tüzelőanyag viszkozitásával, annál inkább meglepő, mivel jól ismert tény, hogy a vizes oldatok olajokban való emulgálásával kapott emulziók nem stabilisak, és hogy az ilyen emulziók viszkozitása igen nagy. A találmány szerinti emulzió meglepően kis viszkozitását az a tény bizonyítja, hogy egy 73 tömeg% - 25 °C-on 325 cP viszkozitású - glükóz-szirupot és 2% emulgálószert tartalmazó emulzió viszkozitása 25 "C-on 4,8 cP. A találmány szerinti emulzió meglepően kis viszkozitása még szembetűnőbb, ha az emulziót a fenti komponensekből a következő összetételben állítjuk elő: 48 tömeg% dízelolaj, 50 tö2 meg % glükóz-szirup és 2 tömeg% emulgálószer. Az így kapott emulzió viszkozitása 25 °C-on 15,1 cP. A találmány szerinti emulziók előnyös növényi komponensei a keményítő konverziójával kapott szénhidrátok oldatai (szirupok). Az ilyen oldatok viszonylag kis mennyiségű hamut tartalmaznak, és felhasználhatók dízelmotorokban és olajégőkben, különösen házi olajégőkben. Dízelmotorban sikerrel alkalmaztunk a tüzelőanyag-befecskendezés kismértékű átalakításával - egy olyan glükóz-szirupot, amely 70 tömeg% szénhidrogént és körülbelül 30 tömeg% vizet tartalmazott. A fent említett típusú szirupot tartalmazó, találmány szerinti emulzió tüzelőanyagkihasználása rendkívül jó. Azt tapasztaltuk, hogy egy dízelautó, amelyet 100 km/óra sebességgel vezettünk, 1 kg üzemanyag felhasználásával 17,8 km-t tett meg, ha egy 20 tömeg% (70% szárazanyagtartalmú) vizes glükóz-szirupot, 79 tömeg% dízelolajat és 1 tömeg% emulgálószert tartalmazó üzemanyagot használtunk, míg a hagyományos dízelolaj használata mellett ez az érték 18,1 km/kg volt. Ez meglepő, ha azt mérlegeljük, hogy a szokásos dízelolaj hőértéke 10 130 kcal/kg, míg ez az érték a fenti emulzióra csak 8730 kcal/kg. így tehát azt a következtetést vonhatjuk le, hogy a szirup hozzáadásának eredményeképp a dízelolaj kalóriáinak hasznosítása javul. A jobb hasznosítás oka nem csupán a víz jelenléte, minthogy a dízelolaj és víz 10%-os emulziója kevésbé hatékony, mint az emulziót tartalmazó szirup. Ügy találtuk, hogy az olajégők is - így például a központi fűtés berendezéseinek házi olajégői - teljesen kielégítően működtek és tökéletes lángjuk volt, ha a találmány szerinti tüzelőanyag-készítményt használtunk. A tallámány szerinti tüzelőanyag-készítményben előnyösen használhatjuk fel a keményítő savas vagy enzimes 20-98 DE értékig végzett hidrolízisből származó termékeket. Az ilyen szirupok szárazanyagtartalma előnyösen legalább 65 tömeg%. A keményitőszirupok konverziós foka (DE- érték) nem kritikus, de a gyakorlatban úgy találtuk, hogy a 40 körüli DE-értékek (például 42) az előnyösek. A magasabb DE-értékü (például kb. 90) szirupok is megfelelőek, csak költségesebbek. Előállítottunk olyan találmány szerinti tüzelőanyag-készítményeket, amelyekben a keményítő konverziós szirupok aránya egészen 60 tömeg%-ig terjedt, azonban rendszerint és előnyösen 10 és 50 tömeg%, legelőnyösebben kb. 25 tömeg% szirupot használunk (az ásványi tüzelőanyag és a szirup teljes mennyiségére számítva) . A polimer emulgeálószer előnyösen nem ionos típusú. Az emulgeálószerek egyik előnyös típusa „RAPISOL" B 246 és B 261 márkanevek alatt a kereskedelemben beszerezhető polimer felületaktív szer (gyártó : ICI Európa Ltd. Ever-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6C 65
