Способ получения эмульгированноготоплива для двигателей внутрен-него сгорания

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сееэ Советских Сереектнческих Ресаублин(22) Заявлено 20. 07. 79 (21) 2801699/2 3-26 (51) М. Кл. Фс присоединением заявки Йф(23)приорйтет -В 01 Г 3/08 С 101/32 Гфсударствеиимй фмитет СССР пф делам изфбретеиий и фтрытий(088. 8) Дата опубликования описания 30. 03. 81(У 3) Заявители ьский институт химисоединений сударственный научно-ис и технологии элементоор и едов киче(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭМУЛЬГИРОВАННОГО ТОПЛИВА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯе относитсяам, а именно 10 ЗО Изобретени к техническим процесс к получению топлива.Известен способ получения устойчивой водной эмульсии в дизельном топливе,по которову в качестве эмулъгатора используют алкилоламид синтетических жирных кислот в количестве 0,2-0,4 масс.Ъ; При этом вязкость эмульсии достигала 30 - 20 сП (11.недостатком известного способа является недостаточно высокое качество топлива за счет повышенной вязкости топлива сверх допустимйх пределов, что делает затруднительным его сжиганйе: в двигателях из-за ухудшения процессов топливоподачи и распыливания.Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения эмульгированного топлива для двигателей внутреннего сгорания путем смешивания жидкого углеводородного горючегос эмульгатором. При этом, для получения водно-бензиновых эмульсий с содержанием воды 10-40,в смесь вводят более.2,5 масс. смеси полиоксиэтиленовых соединений 21 . Однако по известному способу качество топлива недостаточно высокое из-за быстрого разделения воды и топлива, в связи с чем требуется непрерывное механическое перемешивание в течение всего времени работы двигателя.Цель изобретения - повышение ка чества топлива за счет получения высокодисперсной агрегативноустойчивой эмульсии типа вода-масло,Поставленная цель достигается тем, что способ получения эмульгированного топлива для двигателей внутреннего сгорания осуществляется путем смешивания жидкого углеводородного горючего с эмульгатором в две стадии, смешивая на первой стадии 30- 35 горючего, водный раствор, содержащий 0.,03-0,05 йа-соли диэтилгексилового эфира сульфоянтарной кислоты (от конечной массы эмульгированного топливадо получения концентрированной эмульсии типа масло в воде концентрацией 250-300, на второй- смешивая 65-70 горючего с получен- ной концентрированной эмульсией и 0,17-0,20 смесью эфиров сорбита и олеиновой кислоты (от конечноймассы эмульгированного топлива дополучения эмульсии типа вода вмасле с заданным соотношением фаз,Отличительным признаком предлагаемого способа является осуществление процесса смешивания исходныхреагентов в две стадии путем смешивания на:первой стадии 30-35 жидкогоуглеводородного горючего с воднымраствором Иа - соли диэтилгексилового эфира сульфоянтариой кислоты дополучения концентрированной эмульсии типа масло в воде, на.второй,смешивая 65-70 жидкого углеводородного горючего с полученной концентрированной эмульсией и смесью эфировсорбита и олеиновой кислоты до получения эмульсии тина вода в маслес заданным соотношением Фаз,Другое отличие заключается в.том,что на первой стадии используютжидкое углеводородное горючее и.водный раствор, содержащий 0,03-0,05Яа - соли,диэтилгексилового эфирасульфоянтарной кислоты от конечноймассы эмульгированного топлива)идоводят коицетрацию горючего в водномрастворе до 250-380. Еще одним отличием способа является то, что на второй стадии используют 0,17"0,20 смесь эфиров сорбита и олеиновой кислоты (от конечной массы эмульгированного топлива) .По предлагаемому способу приготовление эмульгированного топлива ведут с использованием в качестве эмульгатора композиции поверхностно-активных веществ (ПАВ), состоящей из масло- растворимой смеси эфиров сорбита и олеиновой кислоты и водорастворимой йа - соли дйэтилгексилового .эфира сульфоянтарной кислоты.улучшение качества обеспечивается выбранным ПАВ и повышением дисперсности капель воды и стабильности водно-топливной, эмульсии (ВТЭ), последнее достигают тем, что процесс ведут в две стадии: вначале готовят концентрированную эмульсию типа масло-вода эмульгироваиный концентрат) путем введения части жидкого горючего (30-35) в водный раствор эмульгатора через затопленную под его уровень форсунку при давлении подачи, .предпочтительно равном 2,0-2,5, ИПа, а затем. полученный эиульгированный концентрат подают в оставшуюся часть горючего (65-70) и.одновременно с подачей эмульгируют аналогичным способом при давлении предпочтительно равном 1,0-1,5 ИПа, до получения заданного соотношения фаз и эмульсии типа вода-масло. Для приготовления эмульгированного концентрата в качестве дисперсиониой среды используют водный раствор йа " соли диэтилгексилового эфира сульфоянтарной кислоты в количестве 0,03-0,05 масс.эмульгированного топлива и устанавливаютконцентрацию жидкого горючего (фаза) в дисперсионной среде в пределах250 - 300.5 При проведении второй стадииэмульгирования в оставшуюся частьжидкого горючего предварительно вводят 0,17-0,20 по массе смеси эфиров сорбита и олеиновой кислоты,так что после завершения процессаприготовления эмульгированного топлива, его состав характеризуетсясодержанием. 10 масс.% воды, 0,200,25 масс, змульгаторов и осталь 15 ное ( 90 по массе - жидкое горючее.П р и м е р. Для получения 10 кгэмульгированного топлива с содержанием 10 масс.% воды готовятраствор 5 г Ма - соли диэтилгекси 20 лового эфира сульфоянтарной кислотыв 1 литре дистиллированной воды,подают в него насосом под давлением2 МПа дизельное топливо(ДЛ ) в количестве 2,8 (30-35) кг через затоп"ленную под уровень водного растворафорсунку при температуре 23 С и в результате получают концентрированнуюэмульсию типа масло-вода (эмульгированный концентрат) в количестве 3,8 кг.Дисперсность капель топлива ДЛв концентрате оценивают по среднемудиаметру величиной 2,4-3,2 мкм.Затем полученный концентрат такимже образом насосом под давлением 1, 2 МПаподают в оставшуюся часть, равную 6,2 кг (65-70)дизельного топлива(ДЛ), предварительно введя в него20 г смеси эфиров сорбита и олеиновой кислоты, в результате получают10 кг водно-топливной эмульсии типа40 вода-масло, пригодной для сжигания вдвигателе внутреннего сгорания. ВТэмульсия содержит 10 масс. воды,0,20-0,25 масс,% ПАВ и характеризуется размером капель фазы по среднемудиаметру1,14 - 1,20 мкм н вязкостью3,5 - 5,0 сСт, в зависимости от начальной вязкости дизтоплива,Прн этом вязкость змульгированного топлива на основе дизельноголетнего при 10 масс.% воды не пр: -вышает 5 сСт при начальной вязкос:",.ДЛ 3,8 сСТ. Концентрат без изменени:качества может храниться при нормальной температуре в течение более10 сут.Стабильность водно-топливнойэмульсии (ВТЭ) по показателю агрегативной устойчивости оценивается временем более 30 сут по дисперсностиразмером капель 1,14 - 1,20 мкм,0 (отделения свободной водной фазыза это время не наблюдается).Предлагаемый способ позволяет снизить также затраты энергии на проведение операции эмульгирования заб 5 счет сокращения времени эмульгирова816524 Формула изобретения Составитель Г. АндрееваРедактор Е. Киннв Техред М.Табакович Корректор Е,Рошко Заказ 1085/6 Тираж 578 Подписное. ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5тФилиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ния, которое обуславливается лишь временем впрыска фазы на первой и второй стадиях, для чего можно использовать простое оборудование в виде нагнетательного насоса и впрыскивающей форсунки,и осущестрлять процесс непрерывно.Кроме того применение 2"х ступенчатого эмульгировання позволяет получить ,более высокодисперсную эмульсию воды в жидком топливе, по сравнению с известиым способом, так как . при одностадийном впрыске более плотной фазы ЙЬды) в менее плотную среду жидкое топливо) при распаде сплошной струи жидкости для получения капель желаемого порядка величины . 15 необходимо более высокое давление впрыска, чем в случае распада пленки той же жидкости, как это имеет место при распаде водной фазы, предварительно растянутой в пленку оболочек 2 О капель на.первой стадии эмульгиро вания в известном способе,И, наконец, использование предлагаемой композиции ПАВ для:эмульгиро" вания топлива позволяет снизить вазкость водно-топливной эмульсии ВТЪ),снизить количество вводимых ПАВ до 0,20-0,25 и при этом полу" чить достаточно . высокодисперсную агрегативноустойчивую эмульсию типа вода - масло, удовлетворяющую требованиям для сжигания в двигателях внутреннего сгорания.. 1.Способ получения эмульгироваиноготоплива для двигателей внутреннегосгорания путем смешивания .жидкого углеводородного горючего с эмульгатором, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества топлива за счет получения высокодисперсной агрегативноустойчивой эмульсии типа вода в масло, процесс ведут в две стадии, смешивая на первой стадии 30-35 жидкого углеводородного горючего с водным раствором Иа - соли диэтилгексилового эфира сульфоянтарной ,кислоты до получения концентрированной эмульсии типа масло в воде,на второй - смешивая 65-70 жидкого углеводородного горючего с полученной концентрированной эмульсией и смесью эфиров сорбита и олеиновой кислоты до получения эмульсии типа вода в масле с заданным соотношением Фаз.2. Способ по п, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем,.что на первой стадии используют жидкое, углеводородное горючее и водный раствор, содержащий 0,03-0,005 Ма " соли диэтилгексилового эфира сульфоянтарной кислоты (от конечной массы эмульгированного топлива).3, Способ по цп. 1 и 2, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что на второй стадии используют 0,17-0,20 смесь эфиров сорбита и олеиновой кислоты от конечной массы эмульгированного топлива) и доводят концентрацию горючего в водном растворе до 25 О"ЗО 0,Источники информации,принятые во внимание при эксперт зе 1. Авторскоесвидетельство ССи 295573, кл, В 01 Р 17/00, 1971. 2, РеСег Вгцсе. О. 5 АЕ Ргер г 1976, Р 760547. "Экспресс-информация. ПГДф и 15 у 1977( с. 3 - 8 (прототип)