КОМПОЗИЦИЯ, ТОПЛИВО И СПОСОБ РЕЭМУЛЬГИРОВАНИЯ ТОПЛИВА НА ОСНОВЕ РАСТИТЕЛЬНОГО И/ИЛИ МИНЕРАЛЬНОГО МАСЛА Российский патент 2015 года по МПК C10L1/32 C10M101/00 C10L1/22 C10L1/10 C10L1/14 

Настоящее изобретение относится к (ре)эмульгирующей композиции, способной гомогенизировать и реэмульгировать смесь на основе минеральных масел и/или растительных масел и воды.

Настоящее изобретение также относится к способу получения и использования этой (ре)эмульгирующей композиции.

Настоящее изобретение также относится к однородному топливу, обладающему устойчивостью в течение определенного времени (по меньшей мере одного года), и способу его производства.

Уровень техники

Различные виды топлива находят множество применений, например в летательных аппаратах, автотранспортных средствах и судах или для обогрева.

Топливо представляет собой смесь нескольких сотен углеводородов, являющихся продуктами переработки сырой нефти ископаемого происхождения. По существу, топливо обычно является смесью углеводородов: если речь идет о бензине, он может содержать приблизительно 20-30% алканов С_nН_2n+2, 5% циклоалканов, 30-45% алкенов и 30-45% ароматических соединений.

Директивой ЕС 1998 года по качеству топлива установлены европейские нормативы на бензин, дизельное топливо и газойль. Эти нормативы были ужесточены Директивой 2003 года с тем, чтобы поощрить использование биологического топлива или других видов возобновляемого топлива в целях обеспечения перевозок.

Биологическое топливо или агротопливо является топливом, полученным из неископаемых органических веществ, источником которых является биомасса. Существуют два основных способа его получения: из масла (источником которого является масличная пальма, подсолнечник, рапс, клещевина или касторовый боб) и его производных (биодизельное топливо) и из спирта (биоэтанола, полученного путем дрожжевого сбраживания сахаров), начиная с гидролизованного крахмала, гидролизованной целлюлозы или гидролизованного лигнина.

С учетом растущей обеспокоенности проблемами экологии ожидается, что эти виды топлива станут еще распространеннее. Кроме того, также могут использоваться смеси топлива растительного происхождения (примерно 10% согласно существующим стандартам, вскоре - 30%) и топлива минерального происхождения. Помимо этого, в настоящее время количество остаточной воды в топливе должно не превышать 200 част/млн.

На самом деле с течением времени возникают проблемы смешиваемости различных видов топлива на основе растительных и/или минеральных масел.

Это происходит из-за того, что содержащаяся в значительном количестве вода способна вызывать отделение спирта от дизельного топлива или от бензинового топлива. Содержание воды в топливе может являться, в частности, результатом: (i) поглощения воды из воздуха, (ii) собственного содержания воды и (iii) поглощения дизельным/бензиновым топливом при переработке воды из труб, которые обычно смачивают водой.

Таким образом, в процессе хранения в баке будет происходить постепенный распад различных составляющих топлива на слои (разделение фаз) из-за различия в плотности различных составляющих. Следовательно, в баке под пространством, которое остается во время его залива и заполнено воздухом с более или менее высоким содержанием водяного пара, будет находиться первая фаза топливной смеси (бензина, газойля и т.п.), содержащая взвешенные микрокапельки воды. Под этой массой топлива будет находиться вторая фаза, состоящая из растительных масел с более или менее высоким содержанием взвешенного вещества и бактерий, а еще ниже будет находиться третья фаза, состоящая из воды с бактериями. По существу, это разделение фаз пагубно влияет на кпд топлива.

Что касается этанолового биологического топлива, было установлено, что этанол притягивает влагу из воздуха и соединяется с ней, образуя смесь вода-этанол. Содержащаяся в топливе вода вызывает детонацию во время работы двигателя и накопление сажи, способной повреждать некоторые компоненты двигателя. Естественное содержание взвешенной воды в топливе составляет 0,5%. При превышении этого предельного содержания воды капельки воды скапливаются и отделяются от топлива. Смесь вода-этанол тяжелее молекул воды и она скапливается на дне бака. Это называют разделением фаз. Поскольку на этанол приходится значительная часть октанового числа топлива, которое обеспечивает энергию, при отделении этанола и его выпадении на дно бака остающееся топливо уже не имеет достаточного октанового числа, приемлемого для подачи в двигатель. Кроме того, смесь вода-этанол является лишь частично сгораемой, что может вызывать серьезные проблемы в двигателе. Даже в случае получения преимущественно обезвоженного этанола в силу своей гигроскопичности он будет быстро поглощать влагу из атмосферы, если только не применяются особые методики хранения.

Из уровня техники известен продукт Aquazole^® производства компании ELF, который состоит на 85% из газойля, на 13% из воды и на 2-3% из нефти и химических добавок для "разбавления" воды в газойле. Тем не менее, этот продукт был изъят из продажи из-за его неустойчивости. В частности, продолжительность существования эмульсии составляла около трех недель.

Кроме того, из уровня техники также известно внесение добавок, таких как металлоорганические соединения (токсичные), которые повышают октановое число (бензинового двигателя), или добавок, которые повышают цетановое число (дизельного двигателя) с целью увеличения силы воспламеняемости топлива. Тем не менее, эти добавки не позволяют эмульгировать топливо, которое необязательно уже разделилось на фазы.

Следовательно, помимо устойчивости при низких температурах, устойчивости к резким изменениям температуры, устойчивости к окислению и к бактериальному заражению топливо на основе минеральных и/или растительных масел также должно обладать устойчивостью при хранении.

Краткое изложение сущности изобретения

В основу настоящего изобретения положена задача создания новой эмульгирующей композиции, в которой преодолены все или часть из упомянутых выше недостатков.

В настоящем изобретении предложена (ре)эмульгирующая композиция для гомогенизации и реэмульгирования топлива, содержащая в пересчете на общий вес композиции:

а) от 5% до 40% по весу N-олеил-1,3-пропилендиамина,

б) от 50% до 95% по весу ofN,Н′,Н′-полиоксиэтилен-N-таллового пропилендиамина,

в) от 5% до 40% по весу растворителя.

В области, в которой в течение многих лет проводились исследования и в которой, несмотря на наличие дорогостоящих и существенных средств переработки, не было найдено убедительного решения, заявитель разработал новую композицию, обладающую определенными преимуществами.

Предложенная в изобретении композиция способна реэмульгировать топливо на основе минеральных масел (углеводородов) и/или растительных масел и воды, даже если топливо уже разделилось на фазы, и образовывать восстановленную эмульсию, обладающую устойчивостью в течение определенного времени. Таким образом, преимуществом предложенной в настоящем изобретении композиции является способность реэмульгировать упомянутую выше третью фазу, иными словами, водную фазу с бактериями, и смешивать и гомогенизировать ее с другими фазами.

Кроме того, благодаря предложенной в настоящем изобретении композиции восстановленная эмульсия топлива обладает устойчивостью в течение определенного времени.

Помимо этого, при хранении эта восстановленная эмульсия позволяет получать ряд положительных результатов в том, что касается отходов топлива, а именно улучшает гомогенизацию различных компонентов (минерального масла, воды, растительного масла и т.п.), пептизацию и реологические свойства (вязкость топлива является по существу постоянной), что в свою очередь улучшает сгорание (гомогенное сгорание), оптимизирует кпд дизельного двигателя, бензинового двигателя и т.п. (уменьшает расход топлива, обеспечивает чистоту поверхностей, постепенную очистку двигателя) и уменьшает загрязнение (уменьшает выброс двуокиси углерода, образования нагара).

Эти результаты будут проиллюстрированы приведенными далее примерами.

Композиция предпочтительно содержит в пересчете на общий вес эмульсии:

а) от 12% до 16% по весу N-олеил-1,3-пропилендиамин,

б) от 60% до 78% по весу N,N′,N′-полиоксиэтилен-N-таллового пропилендиамина,

в) от 12% до 18% по весу растворителя.

N,N′,N′-полиоксиэтилен-N-талловый пропилендиамин предпочтительно представляет собой талловый диамин, содержащий 7 молей окиси этилена. Это соединение, содержащее 7 молей окиси этилена, является жидким при температуре окружающего воздуха (25°С) и содержит приблизительно 3% С₁₄, 30% C₁₆, 40% C₁₅, 26% C₁₈ и 1% C₂₀. Оно известно как смачивающее, диспергирующее и эмульгирующее вещество. В предложенной композиции, в частности, применим продукт Dinoramox^® S7 производства Сеса Arkema Group.

Соединение N-олеил-1,3-пропилендиамин соответствует CAS №7173-62-8. В частности, в настоящем изобретении применим продукт производства компании Сеса, продаваемый под торговым наименованием Dinoram® О.

Растворитель предпочтительно выбирают из изопропилбензола и керосина.

В настоящем изобретении также предложено топливо, содержащее по меньшей мере одно минеральное масло, одно растительное масло и воду и дополнительно содержащее эмульгирующую композицию в соответствии с одной из описанных выше характеристик.

Минеральное масло предпочтительно содержится в количестве от 0% до 97% по весу, растительное масло в количестве от 0% до 97% по весу, а вода в количестве от 0,001% до 8% по весу в пересчете на общий вес упомянутого топлива.

Эмульгирующая композиция предпочтительно содержится в количестве от 3% до 48% по весу в пересчете на общий вес упомянутого топлива.

Одной из задач настоящего изобретения является создание способа получения описанной выше эмульгирующей композиции, отличающегося тем, что он включает стадии, на которых:

i) нагревают N-олеил-1,3-пропилендиамин и N,N′,N′-полиоксиэтилен-N-талловый пропилендиамин, чтобы получить первую жидкую смесь,

ii) добавляют растворитель в первую смесь с одновременным перемешиванием, чтобы получить жидкую эмульгирующую композицию.

Согласно одной из особенностей изобретения стадию i) нагрева осуществляют при температуре от 30°С до 50°С, предпочтительно от 35°С до 45°С, более предпочтительно при 40°С.

Перемешивание на стадии i) нагрева предпочтительно осуществляют с частотой вращения от 20 до 50 оборотов в минуту.

Согласно одной из особенностей изобретения нагрев и перемешивание осуществляют в течение по меньшей мере 5 суток.

Поскольку растворителем предпочтительно является изопропилбензол, эмульгирующая композиция, получаемая на стадии ii), остается жидкой при температурах от 0°С до 20°С.

Другой задачей настоящего изобретения является создание способа производства топлива в соответствии с одной из упомянутых выше характеристик, включающего стадию, на которой добавляют от 3% до 48% по весу описанной выше эмульгирующей композиции в базовое топливо, содержащее от 0% до 99% по весу растительного масла, от 0% до 99% по весу минерального масла и от 0,01% до 8% по весу воды в пересчете на вес упомянутого базового топлива.

Эмульгирующую композицию предпочтительно получают описанным выше способом.

Настоящее изобретение также относится к применению описанной выше эмульгирующей композиции для гомогенизации и реэмульгирования топлива на основе минерального масла, растительного масла и воды.

Подробное описание изобретения

Для обеспечения лучшего понимания предмета изобретения далее будет описано устройство, позволяющее получать эмульсии согласно изобретению. Следующее далее описание изложено в форме лишь иллюстративных, а не ограничивающих примеров; эмульгирующее устройство представлено на чертежах схематически лишь с целью проиллюстрировать принцип действия устройства, применяемого при осуществлении примеров эмульсий согласно изобретению.

На чертежах:

на фиг.1 показано осевое сечение эмульгирующего устройства, позволяющего получать композиции согласно изобретению,

на фиг.2 показан частичный схематический вид лопаток ротора и статора, взаимодействие которых позволяет получать высокую степень сдвига и, следовательно, достаточно тонкодисперсную эмульсию согласно настоящему изобретению,

на фиг.3 показана фотография, на которой проиллюстрированы пластины бойлера до использования топлива, обогащенного реэмульгированной композицией согласно изобретению,

на фиг.4 проиллюстрированы те же пластины, что и на фиг.3, но через два с половиной месяца после обработки реэмульгированной композицией согласно изобретению.

Хотя эмульгирующее устройство, показанное на фиг.1 и 2, не входит в объем изобретения, далее приведено его краткое описание. Позицией 1 в целом обозначен статор эмульгатора. Статор 1 состоит преимущественно из двух частей $$1\underset{\_}{a}$$ и $$1\underset{\_}{b}$$ , соединенных друг с другом винтами 2. В статор 1 входит ротор, в целом обозначенный позицией 3, при этом ротору 3 сообщается вращение относительно статора посредством вала 4. Вращение ротора 3 и вала 4 относительно статора 1 возможно благодаря системе герметичных подшипников 5.

Часть $$1\underset{\_}{b}$$ статора содержит впускные трубы для продуктов, предназначенных для образования эмульсии: например, компонент а) транспортируется по стрелке F1, а компонент б) эмульсии транспортируется по стрелке F2 (или наоборот). Объединенная смесь поступает в статор, который имеет круглый держатель 6 лопаток, прикрепленный винтами к части $$1\underset{\_}{b}$$ статора, при этом лопатки $$6\underset{\_}{a}$$ держателя 6 проходит в радиальном направлении в сторону ротора 3, то есть противоположную стороне поступления эмульгируемых продуктов. Конец ротора 3, противолежащий держателю 6 лопаток, имеет форму пластины, на которую опираются радиальные лопатки $$3\underset{\_}{a}$$ . Лопатки $$3\underset{\_}{a}$$ и $$6\underset{\_}{a}$$ расположены вдоль концентрических окружностей, при этом лопатки $$3\underset{\_}{a}$$ помещаются в круглых кольцевых зазорах между двумя соседними окружностями из лопаток $$6\underset{\_}{a}$$ .

Эмульгируемые продукты поступают в область между держателем 6 лопаток и ротором 3 через центральное круглое отверстие держателя 6 лопаток, под действием центробежной силы пересекают зазор между держателем 6 лопаток и ротором 3 и выталкиваются на периферию упомянутого пространства, чтобы их можно было выгрузить из устройства по стрелке F3. Ясно, что поток поступающих продуктов подвергается последовательным усилиям сдвига между неподвижными лопатками $$6\underset{\_}{a}$$ и лопатками $$3\underset{\_}{a}$$ , которым сообщает вращение вал 4. Степень дисперсности полученной эмульсии находится в известной зависимости, в частности, от числа концентрических окружностей из лопаток $$3\underset{\_}{a}$$ и $$6\underset{\_}{a}$$ , от кольцевого зазора между краями упомянутых лопаток и от частоты вращения вала. Иными словами, для заданного устройства и при заданной пропускной способности характеристики полученной эмульсии зависят от частоты вращения ротора.

Частота вращения порядка 6500 оборотов в минуту является предпочтительной для получения текучих эмульсий согласно настоящему изобретению.

Описанный способ позволяет непрерывно получать гомогенные и неизменные эмульсии, при этом также возможно периодическое получение эмульсий согласно изобретению (периодический способ).

Как указано выше, предметом настоящего изобретения является, в частности, реэмульгирующая композиция, которая позволяет гомогенизировать и реэмульгировать все различные компоненты базового топлива, состоящего из растительного масла, минерального масла и воды. Растительное масло или минеральное масло может составлять 99% общего количества базового топлива, а вода может составлять приблизительно от 0,1 до 8% базового топлива.

В реэмульгирующей композиции применяются, в частности, два конкретных диамина: а) N-олеил-1,3-пропилендиамин (такой как Diniram^® О) и б) N,N′,N′-полиоксиэтилен-N-талловый пропилендиамин (в частности, талловый диамин, содержащий 7 молей окиси этилена, такой как Dioramox^® S7), которые содержатся в высоких удельных концентрациях порядка 5-40% по весу для первого диамина и порядка 50-95% по весу для второго диамина (в пересчете на вес всей композиции).

Автором было установлено, что эти две особенности, а именно выбор аминов для применения из всех существующих аминов, обладающих эмульгирующим действием, с одной стороны, и выбор высоких удельных концентраций, с другой стороны, позволяет получать композицию, делающую возможным реэмульгирование топлива на основе минерального масла и/или растительного масла и воды.

Эти два диамина растворяются благодаря третьему соединению: растворителю, такому как изопропилбензол (CAS №98-82-8) или керосин.

Могут быть добавлены другие соединения, такие как фунгициды, бактерициды и другие добавки, которые обычно используются в топливах.

Различные преимущества настоящей композиции могут обеспечиваться за счет химических структур различных соединений реэмульгирующей композиции.

Это объясняется тем, что комплексные соединения, содержащие функциональные аминогруппы, состоящие из длинных высокомолекулярных цепочек, которые могут быть частично этоксилированы, позволяют значительно ослаблять межфазное натяжение между более или менее растворимыми компонентами и углеводородами топлива и тем самым обеспечивать дисперсию "пептизирующего" типа (на молекулярном уровне) нерастворимых компонентов и придавать топливу высокую степень однородности. Это пептизирующее действие позволяет постепенно "очищать" баки транспортных средств, обрабатываемые композицией согласно изобретению. Кроме того, полярные соединения композиции защищают баки (а также двигатель и т.п.) от коррозии.

Ослабление поверхностного натяжения также приводит к снижению вязкости топлива и позволяет уменьшать угол межфазного натяжения топливо-металл и тем самым улучшать реологические свойства топлива за счет преобразования турбулентного потока в ламинарный поток.

Результатом этого двоякого действия является образование более однородного мелкодисперсного тумана, в котором доведены до максимума площади контакта с окисляющим воздухом.

Таким образом обеспечивается более полное сгорание этих смесей масел, реэмульгированных таким способом, и значительно уменьшается образование негорючих остатков и снижается зольность.

Кроме того, как продемонстрировано описанными далее испытаниями, выраженные антиокислительные свойства реэмульгирующей композиции согласно изобретению позволяют бороться с коррозией, вызываемой окисляемыми соединениями топлива. Это объясняется тем, что аминосоединения противодействуют диссоциации окислов, которые высвобождают атомарный кислород, а также диссоциации молекулярного кислорода. Атомарный кислород "О" способен окислять трехокись серы (SO₃) до сульфата SO₄. Реэмульгирующая композиция противодействует способности окислов металлов растворяться под действием ванадатов щелочных металлов и их "отравляющему" действию на катализаторы, состоящие, в частности, из окислов натрия и ванадия.

Помимо этого, в качестве "ограничителя" кислотной коррозии действуют азотистые производные.

Далее будут описаны примеры эмульсии согласно изобретению, которые являются лишь иллюстрирующими и не имеющими целью ограничить объем изобретения. Испытания проводились с целью продемонстрировать устойчивость предложенного в изобретении топлива в течение определенного времени, а также его кпд.

Пример 1: контроль качества моторного масла

Состав (ре)эмульгирующей композиции согласно изобретению

В этом и следующих испытаниях (испытания 2-4) реэмульгирующая композиция согласно изобретению содержит в пересчете на общий вес композиции:

а) 14,76% N-олеил-1,3-пропилендиамина (Dinoram^® О),

б) 69,53% N,N′,N′-полиоксиэтилен-N-таллового пропилендиамина (Dinoramox^® S7),

в) 15,71% изопропилбензола.

Испытание проводилось на дизельном двигателе грузового автомобиля Volvo типа F10 со следующими характеристиками:

Пробег до обработки: 603 025 км   Пробег в конце обработки: 612 042 км   Δ Изменение пробега: 9017 км   Смазочный материал: масло SAE40  

Протокол

Для подтверждения качества моторного масла использовался лист фильтровальной бумаги в горизонтальном положении с размером ячеек 0,1 µм.

Процедура заключалась в том, что дизельный двигатель, работавший на газойле без использования композиции согласно изобретению, запускали на 10 минут при температуре окружающего воздуха 25°С. Масло при этом имело нормальную рабочую температуру. Каплю масла с помощью масляного щупа поместили посередине фильтровальной бумаги. Фильтровальную бумагу в течение 24 часов держали в горизонтальном положении без контакта с твердой поверхностью за исключением пыли. Затем были определены различные области, образовавшиеся при растекании капли масла. Таким способом была получена первая "контрольная" бумага.

Была осуществлена такая же процедура, но на этот раз топливо содержало (ре)эмульгирующую композицию согласно изобретению в концентрации 30 част/млн. Таким способом была получена вторая фильтровальная бумага.

Способ интерпретации результатов

Пятно детергентного масла состоит из четырех элементов, более или менее различимых в зависимости от пятна и расположенных в следующем порядке изнутри наружу:

1) более или менее непроницаемой серой центральной части, непроницаемость которой позволяет определять степень загрязнения масла;

2) более темного пятна, окружающего центральную часть и соответствующего максимальному растеканию капли масла по поверхности бумаги;

3) менее темной диффузионной области, которая соответствует рассеивающей способности детергентного масла; диффузионную область образуют только масла, содержащие частицы сажи во взвешенном состоянии размером 0,5 микрон;

4) пропускающей свет области, пропитанной маслом, свободным от сажи. Более или менее желтый цвет дает представление о степени окисления масла и присутствии топлива.

Чтобы масло было приемлемым и способным оставаться на поверхности, эти четыре элемента пятна должны быть различимы. Также необходимо учитывать, что в случае, когда двигатель находится в хорошем состоянии, пятна, образующиеся в течение первых часов, имеют только сероватый ореол, а все четыре элемента начинают становиться различимыми только после определенного периода эксплуатации, который, кроме того, изменяется в зависимости от типа двигателя.

Из этого анализа можно вывести четыре показателя: моющее действие, загрязнение, окисление и разжижение.

Моющее действие: ширина диффузионной области 3) дает представление о моющем действии; появление этой области указывает на то, что масло потеряло всю рассеивающую способность. Это может происходить из-за насыщения детергента избытком карбоидов или из-за флокуляции присадки (элемента, обеспечивающего моющее действие) в присутствии воды.

Загрязнение: непрозрачность области 1) пятна увеличивается с увеличением процентного содержания карбоидов: если количество осадка составляет около 5%, центральная часть 1) становится черной и ореол 2) исчезает; если масло еще сохраняет моющее действие, диффузионная область 3) остается различимой; если, как это часто имеет место при сильном загрязнении, происходит насыщение моющей присадки, пятно имеет лишь целиком белую центральную часть, окруженную пропускающей свет областью 4.

Окисление: более или менее темно-желтая окраска части пропускающей свет области 4), граничащей с диффузионной областью 3), служит показателем окисления масла: светло-желтая окраска указывает на то, что масло не подверглось вредному воздействию в значительной степени, а темно-желтая окраска указывает на то, что масло окислилось.

Разжижение: когда масло разбавлено топливом, пропускающая свет область 4) оканчивается внутри светлой кромкой, ширина которой увеличивается со степенью разжижения.

Наблюдения, касающиеся окисления и, в частности, разжижения, сложно сформулировать; эти два явления не отражаются на бумаге достаточно выраженными различиями в окраске, но из них может быть подчерпнута информация, например, о регулярно контролируемом двигателе.

Результаты

После 9017 км пробега испытание было повторено, для чего в двигатель подали газойль, обработанный (ре)эмульгирующей композицией согласно изобретению.

Фильтровальную бумагу поместили вертикально напротив света, чтобы были хорошо видны различные области. Из одновременного сравнения двух фильтровальных бумаг, полученных, как это описано выше, до обработки и после обработки согласно настоящему изобретению, ясно следует, что на фильтровальной бумаге, полученной после обработки, видна:

значительно более светлая центральная область, указывающая на уменьшение количества углеродистых частиц;

область снаружи заметно более светлой центральной области - частицы хорошо распределены, что указывает на хороший уровень дисперсии; и

область на наружных границах, которая рассеяна в предыдущей области и на краях пятна, что указывает на отсутствие разжижения.

Вывод

Таким образом, это испытание ясно показывает важность моющего действия композиции согласно изобретению: после того, как очищается камера сгорания каждого цилиндра, сегментация снова начинает играть свою роль в том, что касается герметичности, и становится возможным восстановить свойства моторного масла.

Пример 2: испытание на коррозию

2.1 В отношении меди

2.2 В газойль добавили 100 част/млн (ре)эмульгирующей композиции согласно изобретению. Были проведены два испытания: первое, контрольное испытание (контрольная полоска) полоски, не обработанной композицией, и второе испытание полоски, обработанной реэмульгирующей композицией согласно изобретению.

Условия испытания

Применимый стандарт NF [стандарт Франции] М07-015 Образец для испытаний Полоска 100×25×3 мм из 99,9% чистой электролитической меди, прокатанная, отполированная (шкуркой №400, стальной мочалкой) и трижды обезжиренная ацетоном, дегидратированная над активированным молекулярным ситом Топливо Газойль Продолжительность испытания 3 часа Температура ванны 50°С±1°С Перемешивание Магнитное, с помощью стержневого магнита (50 оборотов в минуту)

Обе полоски погрузили в ванну с нагретым до температуры около 50°С газойлем, соответственно обработанным и не обработанным реэмульгирующей композицией согласно изобретению, и осуществляли магнитное перемешивание в течение трех часов.

Вывод

В присутствии дистиллированной воды медная полоска, обработанная композицией согласно изобретению, подверглась коррозии в отличие от контрольной полоски и необработанной полоски.

2.3 В отношении стали

В газойль добавили 100 част/млн (ре)эмульгирующей композиции согласно изобретению. Были проведены два испытания: первое, контрольное испытание (контрольная полоска) полоски, не обработанной композицией, и второе испытание полоски, обработанной реэмульгирующей композицией согласно изобретению.

Условия испытания

Применимый стандарт ASTM D665-92: "Определение антикоррозионных характеристик турбинного масла в присутствии воды" Образец для испытаний Полоска 100×25×3 мм из катаной стали, отполированная (шкуркой №400, стальной мочалкой), трижды обезжиренная ацетоном и дегидратированная над активированным молекулярным ситом Топливо Газойль Продолжительность испытания 24 часа Температура ванны 60°С±1°С Перемешивание Магнитное с помощью стержневого магнита (50 оборотов в минуту)

Обе полоски погрузили в ванну с нагретым до температуры около 60°С газойлем, соответственно обработанным и не обработанным реэмульгирующей композицией согласно изобретению, и осуществляли магнитное перемешивание в течение 24 часов.

На необработанной полоске появились пятна коррозии, тогда как на полоске, обработанной композицией согласно настоящему изобретению, пятна коррозии отсутствовали.

Вывод

Испытание демонстрирует антикоррозионную природу реэмульгирующей композиции согласно изобретению в отношении стали.

Пример 3: испытание на разрушение осадка

Это испытание было проведено на оребренных трубках подогревателя комплекта бойлера мощностью 300 МВт. В топливо бойлера добавили 100 част/млн реэмульгирующей композиции согласно изобретению. Это топливо имело следующие характеристики:

Вязкость при 40°С 3032 сСт Плотность при 15°С 0,847 г/см³ Температура гелеобразования -21°С Температура воспламенения 68°С Низшая теплотворная способность 9800 ккал/кг Сера 0,13% Натрий 0,4771 мг/кг Калий 0,1525 мг/кг Ванадий <0,1 мг/кг Вода 315 част/млн. Цетановое число 47

До добавления реэмульгирующей композиции согласно изобретению ребра трубок были скрыты под осадком и коррозией (фиг.3), а на стыках была видна серная кислота.

После добавления 100 част/млн реэмульгирующей композиции согласно изобретению и обработки в течение 2,5 месяцев оребренные трубки очистились естественным путем (без механического или иного вмешательства) (смотри фиг.4).

Вывод

Реэмульгирующая композиция позволяет постепенно разрушать осадок на оребренных трубках и обеспечивает их содержание в чистом состоянии без видимой коррозии.

Пример 4: испытание на контроль и восстановление давления сжатия

Были проведены измерения давления сжатия каждого цилиндра дизельного двигателя IR 00 795 мощностью 250 л.с. грузового автомобиля Pegaso, работающего на газойле. Пробег автомобиля до испытания составлял 115 533 км (иными словами, до начала работы на газойле, обогащенном 100 част/млн реэмульгирующей композиции согласно изобретению) и 116 135 км после испытания, т.е. на 602 км больше.

С помощью устройства типа устройства Генри, установленного на форсунке каждого цилиндра, измерили давление сжатия каждого цилиндра.

Была осуществлена эксплуатация без использования и с использованием реэмульгирующей композиции согласно изобретению в концентрации 100 част/млн.

Были получены следующие результаты:

  Давления сжатия Номер цилиндра При испытании только с использованием газойля При испытании с использованием газойля, обогащенного реэмульгирующей композицией согласно изобретению в концентрации 100 част/млн 1 26 26 2 25 25,7 3 24 25,5 4 24 25,5 5 22,7 25,4 6 22,2 25,5

Сравнительный анализ результатов для каждого цилиндра и для всех цилиндров демонстрирует восстановление давления сжатия и общее выравнивание давлений сжатия при добавлении к газойлю реэмульгирующей композиции согласно изобретению.

Эти результаты ясно демонстрируют моющее и разрушающее действие реэмульгирующей композиции в камерах сгорания двигателя.

Таким образом, предложенная в настоящем изобретении композиция позволяет, во-первых, реэмульгировать мельчайшие капельки воды, присутствующие в смесях минеральных и/или растительных масел. Кроме того, композиция является отличным пептизирующим, стабилизирующим, смачивающим, моющим и антикоррозийным веществом, которое, находясь в резервуаре, воздействует даже на трубы для выпуска отработавшего газа. Помимо этого, она позволяет уменьшать распространение бактерий путем разрушения органических и/или неорганических осадков за счет очищающего действия реэмульгирующего продукта, обеспечивающего чистоту поверхностей.

Хотя изобретение было описано применительно к конкретному варианту осуществления, ясно, что оно никоим образом не ограничено им и включает все технические эквиваленты описанных средств и их сочетаний, если они входят в объем изобретения.

Изобретение описывает эмульгирующую композицию для гомогенизации и реэмульгирования топлива, которая содержит в пересчете на общий вес композиции первую смесь i), содержащую а) от 5% до 40% N-олеил-1,3-пропилендиамина, б) от 60% до 95% по весу N,N′,N′-полиоксиэтилен-N-таллового пропилендиамина и ii) от 5% до 40% изопропилбензола или керосина, добавляемого в первую смесь. Также описывается топливо, содержащее упомянутую композицию, способ производства топлива, способ производства упомянутой композиции и ее применение. Технический результат заключается в получении топлива, обладающего улучшенными характеристиками и сохраняющее устойчивость в течение определенного времени. 5 н. и 7 з.п. ф-лы, 4 ил., 5 табл., 4 пр.

1. Эмульгирующая композиция для гомогенизации и реэмульгирования топлива, содержащая в пересчете на общий вес композиции первую смесь i), содержащую а) от 5% до 40% N-олеил-1,3-пропилендиамина, б) от 60% до 95% по весу N,N′,N′-полиоксиэтилен-N-таллового пропилендиамина и ii) от 5% до 40% изопропилбензола или керосина, добавляемого в первую смесь.

2. Топливо, содержащее по меньшей мере одно минеральное масло, одно растительное масло и воду, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит эмульгирующую композицию по п. 1.

3. Топливо по п. 2, в котором минеральное масло содержится в количестве от 0% до 97% по весу, растительное масло в количестве от 0% до 97% по весу и вода в количестве от 0,001% до 8% по весу в пересчете на общий вес упомянутого топлива.

4. Топливо по п. 2, в котором эмульгирующая композиция содержится в количестве от 3% до 48% по весу в пересчете на общий вес упомянутого топлива.

5. Способ получения эмульгирующей композиции по п. 1, отличающийся тем, что он включает стадии, на которых:
i) нагревают N-олеил-1,3-пропилендиамин и Ν,Ν′,Ν′-полиоксиэтилен-N-талловый пропилендиамин, чтобы получить первую жидкую смесь,
ii) добавляют растворитель в первую смесь с одновременным перемешиванием, чтобы получить жидкую эмульгирующую композицию.

6. Способ получения эмульгирующей композиции по п. 5, в котором стадию i) нагрева осуществляют при температуре от 30°С до 50°С, предпочтительно от 35°С до 45°С, более предпочтительно при 40°С.

7. Способ получения эмульгирующей композиции по п. 5, в котором перемешивание на стадии i) нагрева предпочтительно осуществляют с частотой вращения от 20 до 50 оборотов в минуту.

8. Способ получения эмульгирующей композиции по п. 5, в котором нагрев и перемешивание осуществляют в течение по меньшей мере 5 суток.

9. Способ получения эмульгирующей композиции по п. 5, в котором растворителем является изопропилбензол или керосин, а эмульгирующая композиция, получаемая на стадии ii), остается жидкой при температурах от 0°С до 20°С.

10. Способ производства топлива по п. 2, включающий стадию, на которой добавляют от 3% до 48% по весу эмульгирующей композиции по одному из пп. 1-3 в базовое топливо, содержащее от 0% до 99% по весу растительного масла, от 0% до 99% по весу минерального масла и от 0,01% до 8% по весу воды в пересчете на вес упомянутого базового топлива.

11. Способ производства топлива по п. 10, в котором эмульгирующую композицию по п. 1 получают способом по одному из пп. 5-8.

12. Применение эмульгирующей композиции по п. 1 для гомогенизации и реэмульгирования топлива на основе минерального масла, растительного масла и воды.