Способ получения двухкомпонентной топливной смеси заданной вязкости

Изобретение относится к способам получения двухкомпонентных топливных смесей, когда одним из компонентов является высоковязкое нефтяное топливо (мазуты) с вязкостью 180-500 сСт при 50°С, другим - легкое дистиллятное топливо (МДО, МГО, СМТ-1, СМТ-2, дизельное) с вязкостью 5,5-14 сСт при 40°С. Описан способ получения двухкомпонентной топливной смеси ТС заданной вязкости путем определения количественного соотношения высоковязкого и маловязкого компонентов и их смешивания. Отличие состоит в том, что в нагретый до определенной температуры и постоянно циркулирующий высоковязкий компонент непрерывно вводят маловязкий компонент, одновременно воздействуя постоянным электрическим полем, при этом соотношение компонентов определяют по количеству маловязкого компонента, необходимого для получения фиксированного электрического потенциала ТС, соответствующего заданной вязкости. Технический результат - создание способа получения двухкомпонентной топливной смеси ТС заданной вязкости с высокой точностью при минимальных затратах труда и времени. 1 табл., 2 ил.

 

Изобретение относится к способам получения двухкомпонентных топливных смесей, когда одним из компонентов является высоковязкое нефтяное топливо (мазуты) с вязкостью 180-500 сСт при 50°С, другим - легкое дистиллятное топливо (МДО, МГО, СМТ-1, СМТ-2, дизельное) с вязкостью 5,5-14 сСт при 40°С.

Топливные смеси (ТС) применяют в судовых дизельных установках, для которых в зависимости от типа дизеля (тронковый, крейцкопфный) и числа оборотов используют ТС с вязкостью в диапазоне 14-50 сСт при 50°С. Указанные топливные смеси готовят на бункеровочных базах или на борту судна, используя смесительные установки. Необходимая для данного типа дизеля вязкость ТС зависит от вязкости и количественного соотношения исходных компонентов топлив, находящихся на борту судна или на бункеровочной базе.

Известен расчетный способ определения количественного соотношения компонентов ТС (см. Рыбак Б.М. Анализ нефти и нефтепродуктов, М.: Гостехиздат, 1962 г., с.261, 261), который сложен и неточен.

За прототип принят известный способ получения двухкомпонентной топливной смеси ТС заданной вязкости по номограммам Виноградова (см. Топлива, масла, смазки и спецжидкости для судов морского флота. РДЗ 1.2.07-2001) путем предварительного графического определения количественного соотношения высоковязкого и маловязкого компонентов для последующего их смешивания. Количественное (процентное) соотношение высоковязкого А и маловязкого В компонентов определяют по номограмме на основании известной вязкости исходных компонентов при заданной температуре, учитывая, что А+В=100%.

Недостатки прототипа следующие. Значения вязкости исходных компонентов, которые используются при расчете, берут из сертификата (паспорта) на компонент ТС. Фактическое значение вязкости может значительно отличаться от паспортных данных, а данные номограммы вносят дополнительную ошибку. Таким образом, известный способ недостаточно достоверен и неудобен в эксплуатационных условиях.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является создание способа получения двухкомпонентной топливной смеси ТС заданной вязкости с высокой точностью при минимальных затратах труда и времени.

Для достижения поставленной задачи, так же как и в прототипе, получение двухкомпонентной топливной смеси ТС заданной вязкости осуществляют путем определения количественного соотношения высоковязкого и маловязкого компонентов и их смешивания.

Отличие состоит в том, что в нагретый до определенной температуры и постоянно циркулирующий высоковязкий компонент непрерывно вводят маловязкий компонент, одновременно воздействуя постоянным электрическим полем, при этом соотношение компонентов определяют по количеству маловязкого компонента, необходимого для получения фиксированного электрического потенциала ТС, соответствующего заданной вязкости.

На фиг.1 изображен вариант выполнения устройства, реализующего способ.

На фиг.2 - вариант блок-схемы.

Дозатор 1 для маловязкого компонента с уровнемером 2, отградуированным в процентах к объему высоковязкого компонента, укреплен в корпусе 3 над нижней емкостью 4. Нижняя емкость 4 содержит отградуированный внутренний стакан 5 для высоковязкого компонента и нагревательный элемент 6, расположенный вокруг внутреннего стакана 5. Нижняя емкость 4 содержит также трубопровод 7 с насосом 8, с помощью которого осуществляется циркуляция смеси для равномерного смешивания компонентов, и термопара 9 для фиксирования температуры смеси. Дозатор 1 соединен с внутренним стаканом 5 с помощью первого клапана 10, а внутренний стакан 5 соединен с помощью второго клапана 11 с поддоном 12. Во внутреннем стакане 5 расположен датчик 13, на который через нагрузочный резистор 14 подают стабилизированное напряжение от источника напряжения 15. Датчик 13 соединен через компаратор 16 с индикатором 17, отградуированным в единицах вязкости. На управляющий вход компаратора 16 подают сигнал с блока управления 18, соответствующий заданной вязкости. Клапаны 10 и 11 могут быть, например, электромагнитными, а управление упомянутыми клапанами, нагревательным элементом 6 и насосом 8 осуществляют с блока управления 18. Блок управления 18 в простейшем случае - набор переключателей, управляемых вручную. При необходимости можно составить программу управления устройством.

В основу способа положено свойство высоковязкого компонента широкого фракционного состава (смесь олефинов, нафтенов, парафинов, асфальтенов, смол и др.), имеющих разветвленные молекулярные цепи, которое заключается в том, что при тепловом и механическом воздействии происходит разрыв молекулярных цепей указанного компонента с образованием на «хвостах» молекул отрицательных или положительных зарядов. Для обеспечения стабильной ориентации заряженных частиц на ТС воздействуют постоянным электрическим полем и определяют возникающее в ТС напряжение. Напряжение, возникающее в ТС, зависит от электропроводности ТС, изменяющейся с одновременно изменяющейся вязкостью ТС.

Способ осуществляют следующим образом.

Во внутренний стакан 5 наливают определенное количество высоковязкого компонента. Включают подогрев и насос 8 для циркуляции этого компонента. Одновременно в пробе топлива наводят внешнее электрическое поле посредством датчика 13, например электродов, на которые через нагрузочный резистор 14 подают стабилизированное напряжение. Открывают клапан 10, и из дозатора 1 во внутренний стакан 5 начинает поступать маловязкий компонент, который непрерывно смешивается с высоковязким компонентом. В зависимости от объема составных частей ТС изменяющееся напряжение с датчика 13 подается на один вход компаратора 16, на управляющий вход которого подают напряжение, соответствующее заданному значению вязкости. При равенстве сигналов на входах компаратора 16 с помощью блока управления происходит закрытие клапана 10. Одновременно на индикаторе отображается фактическое значение вязкости ТС. По уровнемеру 2 можно определить количество (в процентах) маловязкого компонента, необходимого для получения ТС заданной вязкости.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет оперативно в эксплуатационных условиях получать ТС заданной вязкости без предварительного изучения вязкости исходных компонентов.

Пример 1.

Через нагрузочный резистор 14 посредством датчика 13 на получаемую топливную смесь воздействуют стабилизированным постоянным напряжением 100 В. С выхода датчика 13 снимают напряжение, которое зависит от соотношения высоковязкого и маловязкого компонентой и, следовательно, от вязкости топливной смеси. Для проведения эксперимента к датчику 13 подключают прибор - электронный вольтметр.

Ниже в таблице приведены опытные данные для различных типов высоковязкого компонента (мазута). Диапазон показаний прибора (3000-5000) мВ соответствует рабочему диапазону вязкости топливной смеси, содержащей мазут средней и повышенной вязкости, а диапазон показаний прибора (5000-7000) мВ соответствует рабочему диапазону вязкости топливной смеси, содержащей сверхтяжелый мазут М100.

ТАБЛИЦА
Показания прибора, мВ Вязкость топливной смеси при 50°С сСт Содержание компонентов топливной смеси высоковязкое/маловязкое, %
Мазут JFO 180 Мазут JFO 380 Мазут М100
3000 67,0 75/25 80/20
3500 50,0 60/40 70/30
4150 40,0 40/60 50/50
4300 37,5 30/70 40/60
4400 31,0 29/71 38/62
4600 30,0 27/73 39/61
4800 15,2 10/90 35/65
5000 13,4 8/92 32/68
5100 50,0 45/55
5430 40,0 40/60
6100 30,0 38/62
6200 24,0 20/80
6400 22,1 15/85
6530 21,0 10/90

Способ получения двухкомпонентной топливной смеси с вязкостью в диапазоне 14-50 сСт при 50°С путем определения количественного соотношения высоковязкого и маловязкого компонентов и их смешивания, отличающийся тем, что в нагретый до определенной температуры и постоянно циркулирующий высоковязкий компонент непрерывно вводят маловязкий компонент, одновременно воздействуют на получаемую топливную смесь постоянным электрическим полем, при этом соотношение компонентов определяют по количеству маловязкого компонента, необходимого для получения фиксированного электрического потенциала топливной смеси, соответствующего заданной вязкости.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к нефтепереработке, а также к автомобильной промышленности. .

Изобретение относится к комбинированным способам получения топлив для судовых двигателей (судовое легкое, судовое высоковязкое легкое и судовое маловязкое топлива) и дорожных битумов глубоковакуумной перегонкой мазутов, легким термическим крекингом вакуумных газойлей (ЛТКВГ) и окислением тяжелых гудронов.

Изобретение относится к топливу мазутному маловязкому (ТММ), используемому в качестве технологического топлива на промышленных предприятиях теплоснабжения, на судах речного и морского флота.

Изобретение относится к эксплуатации котельных установок, а именно к подготовке углеводородных высоковязких жидких топлив, преимущественно мазута, к сжиганию в котельных и других теплоэнергетических установках.
Изобретение относится к области нефтепереработки, конкретно, к составу топлива нефтяного легкого, предназначенного для использования в среднеоборотных дизельных двигателях судовых энергетических установок.
Изобретение относится к области нефтепереработки, конкретно к составу топлива нефтяного тяжелого, предназначенного для использования в судовых и котельных установках.

Изобретение относится к топливу мазутному суперлегкому, способу его получения и устройству для осуществления способа. .
Изобретение относится к области нефтехимии, в частности, к переработке кислых гудронов. .

Изобретение относится к способу повышения качества углеводородных топлив с улучшенным комплексом эксплуатационных, физико-химических и экологических свойств и может использоваться в нефтеперерабатывающей, автомобильной промышленности и различных областях техники
Изобретение относится к области топлив, которые применяются в двигателях внутреннего сгорания с искровым воспламенением
Изобретение относится к области нефтепереработки, а именно к способу получения тяжелого нефтяного топлива из нефтяных остатков, включающего перегонку мазута в вакуумной колонне, выделение из куба вакуумной колонны перегонки мазута тяжелого нефтяного сырья - гудрона и подачу его или смесь его с рециркулирующим остатком висбрекинга в нагревательную печь, после которой сырье направляют в реакционную камеру, где при повышенной температуре протекает процесс висбрекинга с последующим разделением продуктов термической переработки, выходящих сверху реакционной камеры, в ректификационной колонне на газ, дистиллятные фракции и первичный остаток висбрекинга, который подвергают дополнительному термическому воздействию путем его ввода в куб вакуумной колонны перегонки мазута или в исходное сырье висбрекинга перед подачей в нагревательную печь в массовом соотношении остаток: исходное сырье висбрекинга (более 0,06-0,40):1, с выделением из куба ректификационной камеры вторичного остатка висбрекинга, являющегося тяжелым нефтяным топливом, при этом часть его рециркулирует в куб вакуумной колонны перегонки мазута или в сырье перед подачей его в нагревательную печь
Изобретение относится к нефтепереработке и может быть использовано для регулирования-улучшения температуры застывания топочных мазутов при их транспортировке и хранении
Изобретение относится к топливной промышленности, а именно к углеводородным топливом
Изобретение относится к композициям дизельного топлива, к их получению и применению

Изобретение относится к способам получения двухкомпонентных топливных смесей, когда одним из компонентов является высоковязкое нефтяное топливо с вязкостью 180-500 сСт при 50°С, другим - легкое дистиллятное топливо с вязкостью 5,5-14 сСт при 40°С

Наверх