Моторное топливо и способ его применения

Изобретение относится к способу применения моторного топлива, полностью состоящего из твердых парафинов и нефтешламов, в котором твердое или вязкое топливо загружают в термоизолированный топливный бак, нагревают до температуры 70-85°С и через фильтр топливным насосом низкого давления подают к насосу высокого давления, а затем на топливные форсунки цилиндров или турбину мотора, причем фильтр, топливные насосы и трубопроводы топливной системы мотора выполнены теплоизолированными, что позволяет сохранять в них температуру топлива не ниже 70ºС. Техническим результатом заявленного изобретения является обеспечение возможности применения парафина и нефтешламов в качестве моторного топлива и снижение технологической сложности его получения.

 

Изобретение относится к области моторного и автотракторного топлива для дизельных и турбинных двигателей. Кроме того, оно может применяться для стационарных дизельных и турбо-электогенераторов.

Из технической литературы известно: твердое углеводородное топливо парафин (см. Политехнический словарь, изд. «Советская энциклопедия», М., 1976, стр.345). Здесь показаны физико-технические свойства парафинов как твердого топлива, являющегося отходами нефтедобычи и ее переработки.

Парафин в твердом виде как моторное топливо использовать невозможно. Это же относится и к вязким отходам нефтяного производства - нефтешламам. Это их основной недостаток как моторного топлива.

Ближайшим техническим решением с предлагаемым изобретением является твердое топливо с содержанием парафина (до 12%) и церезина (см. пат. РФ №2132362, кл. С10L 11/04). Такой вид парафинового топлива можно использовать только в виде топочного или растопочного в котельной установке. Здесь после плавления парафина при нагреве он преобразуется в паровую фазу и обеспечивает горение основного топлива в топочной установке.

Такая сложная схема фазового превращения парафина и нефтешламов исключает их применение в качестве моторного топлива.

Технической задачей предлагаемого изобретения является обеспечение возможности применения парафина и нефтешламов в качестве моторного топлива и снижение технологической сложности его получения.

Указанная техническая задача решается следующим образом:

1. Моторное топливо полностью состоит из твердого парафина и нефтешламов, полученных из отходов нефтедобычи и нефтепереработки.

2. Моторное топливо, полностью состоящее из твердого парафина и нефтешламов, загружают в термоизолированный бак, где твердое или вязкое топливо нагревают до температуры 70-85°С и через фильтр топливным насосом низкого давления подают к насосу высокого давления, а затем на топливные форсунки цилиндров или турбины мотора, причем фильтр, топливные насосы и трубопроводы топливной системы мотора выполняют теплоизолированными, при этом сохраняют в них температуру топлива не ниже 70°С.

Моторное топливо получено из парафина и нефтешламов. Это твердые и вязкие отходы нефтедобычи и нефтепереработки. Эти компоненты подают в топливный бак мотора.

Бак имеет термоизоляцию для сохранения в нем рабочей температуры 70-85°С для преобразования парафина и нефтешламов из твердого или вязкого состояния в жидкую фазу. Как известно, температура плавления парафина в зависимости от степени его очистки равна 42-54°С (см. Политехнический словарь, ст.«Парафин», стр.345, М., 1976, изд. «Советская энциклопедия»). Поэтому при нагревании до температуры более 70-85°С весь твердый парафин и вязкие нефтешламы превращаются в жидкость.

Нагревание термоизолированного бака осуществляют при помощи выхлопных газов мотора, охлаждающей жидкостью его или с помощью электрических ТЭНов.

После достижения температуры в топливном баке более 80°С моторное топливо в жидком виде с помощью топливного насоса низкого давления через фильтр подают к насосу высокого давления, а затем на топливные форсунки цилиндров или турбины мотора. Причем фильтр, топливные насосы и трубопроводы топливной системы мотора выполнены термоизолированными, при этом температуру топлива сохраняют в них не ниже 70°С.

В жидком виде при температуре 70-85°С парафин и нефтешламы практически не отличаются от дизельных топлив по ГОСТ 305-73 (см. Краткий автомобильный справочник, НИАТ. М., 1982, стр.416-417 «Топливо дизельное автотракторное»). Марок А; 3С; 3; Д. Кроме того, предлагаемое парафиновое топливо не содержит серы. А в указанных выше дизтопливах допускаемый процент серы: 0,2-0,5%.

Работа дизельного или турбинного мотора стационарного типа (дизельных или турбинных электрогенераторов, дизельных и турбинных промышленных и сельскохозяйственных установок) на жидком парафине и нефтешламах происходит так же, как и на стандартном дизельном топливе. Для стационарных дизельных и турбинных моторов топливный бак имеет увеличенный объем, простое устройство, теплоизоляцию малой стоимости и необязательно компактную теплоизоляцию.

На стационарных дизельных и турбинных моторах устройство нагрева топливного бака, теплоизоляция топливной системы имеет простую конструкцию. Для нагрева топливного бака используют тепловую энергию выхлопных газов (температура их за выхлопным клапаном 1400°С, в выхлопном коллекторе 960°С). Для нагревания топливного бака можно использовать горелки, применяя в них в качестве топлива жидкий парафин или нефтешламы.

На автотракторном дизельном моторе топливный бак установлен рядом с выхлопным коллектором, что обеспечивает нагрев термоизолированного бака выхлопными газами.

В предпусковом режиме работы на парафине дизельный или турбинный мотор может работать на дизельном топливе, а после нагрева бака и топливной системы переводят дизель или турбину на предлагаемое моторное топливо - жидкий парафин и нефтешламы.

Жидкий парафин и нефтешламы в цилиндрах дизельного мотора сгорают без образования сажи и копоти. При его горении с коэффициентом избытка воздуха (α=1,1-1,2) парафин и нефтешламы сгорают полностью без образования СО, СO2 (окислов углерода) и окислов азота. Парафин является альтернативным топливом повышенной экологической чистоты.

Стоимость парафина и нефтешламов, как моторного топлива, в два-три раза ниже стандартного дизтоплива, потому что парафин и нефтешламы являются отходами добычи и переработки нефти.

По сравнению с известными топливами, содержащими парафин и церезин, предлагаемое моторное топливо имеет пониженную температуру плавления. Это достигается полным отсутствием церезина, имеющего повышенную температуру плавления (t°пл церезина равна 60-80°С). Предлагаемый способ получения моторного топлива осуществляется с помощью простой топливной системы и несложного по устройству топливного бака.

Стоимость системы применения парафина и нефтешламов в качестве моторного топлива всего на 10-15% превышает стоимость стандартной топливной системы дизельного топлива.

Предложенный способ получения моторного топлива окупается практически за 20-25 полных заправок топливного бака.

Способ применения моторного топлива, полностью состоящего из твердого парафина и нефтешламов, отличающийся тем, что его загружают в термоизолированный бак, где твердое или вязкое топливо нагревают до температуры 70-85°C и через фильтр топливным насосом низкого давления подают к насосу высокого давления, а затем на топливные форсунки цилиндров или турбину мотора, причем фильтр, топливные насосы и трубопроводы топливной системы мотора выполнены теплоизолированными, при этом сохраняют в них температуру топлива не ниже 70°C.