Топливная композиция

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(73) Патентообладатели Лопотко Михаил Захарович, Лопотко Александр Михайлович,Солодовников Андрей Юрьевич, Солодовников Сергей Юрьевич(57) Топливная композиция на основе топочного мазута с добавлением углеводородосодержащего компонента, отличающаяся тем, что она содержит в качестве углеводородосодержащего компонента сапропель при следующем соотношении компонентов, мас.сапропель 20-50 топочный мазут 50-80.(56) 1.1 159 944 , МПК 10 1/04, 1985 (прототип). 2. Лопотко М.З., Евдокимова Г.А. Сапропели и продукты на их основе.Мн., 1986. 3. Равич М.Б. Топливо и эффективность его использования.М., 1971. Изобретение относится к топливным композициям на основе топочного мазута с добавлением углеводородсодержащего компонента - сапропеля, используемым в качестве котельного топлива. Известна топливная композиция на основе топочных мазутов с добавлением нефтяных фусов и воды 1. Недостатком этой композиции являются экологически вредные ингредиенты ее состава (гетероциклические соединения), создающие вредные выбросы и обладающие невысокой совместимостью с водой. Известна также 2 топливная композиция, состоящая из топочного мазута и отходов производства нефтеполимерной смолы при следующем соотношении компонентов, мас.отход производства нефтеполимерной смолы 30-90 топочный мазут до 100. Недостатком известной композиции является невысокая стабильность образуемой смеси в присутствии воды, которой в мазуте содержится до 15-20 , и по этой причине недостаточно полное сгорание композиции в пламени форсунки котельной. Задачей настоящего изобретения является повышение устойчивости топливной композиции к расслоению с приданием ей оптимальных реологических характеристик, экономия мазута и сокращение вредных выбросов. В соответствии с поставленной задачей создана топливная композиция на основе топочного мазута и природного углеводородсодержащего компонента. В качестве последнего предлагается органический сапропель при следующем соотношении компонентов, мас.мазут 50-80 сапропель 20-50. Сапропелевые отложения (органические отложения озер) являются экологически чистыми образованиями. Республика Беларусь обладает огромными ресурсами этого пока мало используемого углеводородного сырья, которое без больших начальных затрат может быть применено в композиции с мазутом с целью его более экономного использования. Технология добычи и переработки сапропелей достаточно полно разработана. На озере Жеринское Витебской обл. построено промышленное предприятие по добыче сапропелей. Характеристика сапропелей оз. Жеринское приведена в табл. 1-4. Таблица 1 Химический состав зольной части сапропелей оз. Жеринское,на сухое вещество Образец- влажность ОПП - остаток при прокаливании 2 - оксид кремния А 123 - окись алюминия СаО - окись кальция е 23 - окись железа 25 - окись фосфора К 2 - окись калия. 3072 1 Таблица 2 Групповой состав органической части сапропелей оз.Жеринское,на органическое вещество Гуминовые вещества общее со- в т.ч. гуминовые держание кислоты 25,2 13,7 Таблица 3 Элементный состав и теплотворная способность сапропелей оз. Жеринское и других видов местного топлива Вид топлива Сапропель(оз. Жеринское) Дрова Торф Бурый уголь Таблица 4 Физико-химические характеристики сапропеля оз. Жеринское и смесей на его основе Материал Сапропель Сапропель из источника Мазут Смесь сапропеля и мазута (5050) А - зольность орг. состава,- содержание летучих на ОВ- содерж. сера В,- тепл. способность на В. Среди альтернативных топлив из смеси каменноугольных дегтей и пеков с жидкими нефтебитумами совместимость ингредиентов достигает не более 50-70 , что ведет к расслоению труднорастворимых составляющих компонентов (табл. 5). Таблица 5 Растворимость сапропеля оз. Жеринское и других топливных материалов в растворителях различной полярности Топливные материалы Каменноугольный пек Каменноугольный деготь Торфяной деготь Торфяной пек Торфяной битум гидролитической экстракции Нефтебитум марки 3 Жидкий нефтебитум Мазут М-100 Сланцевое масло Сапропель 40 влажн. Сапропель 80 влажн. Опытным путем определена совместимость и растворимость углеводородсодержащих компонентов в растворителях различной полярности и их устойчивость к расслоению через растворимость этих компонентов в спирте и бензоле. Как видно из табл. 5, сапропель обладает низкой растворимостью в маслах, битумах и мазутах. Достичь совместимость сапропеля с такими материалами возможно лишь измельчением сапропеля и дальнейшим глубоким диспергированием сапропеле-мазутной смеси с получением мельчайших глобул вещества. Получение такого глубокого измельчения смеси достигается при обработке диспергатором. На фиг. 1 изображены кривые динамической вязкости мазута (1 а) и смеси мазутсапропель 11 (1 б). Пример 1. Для получения топливной композиции, содержащий 50 мазута и 50 сапропеля, смешивают крошкообразный сапропель (размер частиц менее 5 мм) с мазутом М 40 в указанных соотношениях. Смесь обрабатывают в диспергаторе по кольцевой схеме (трехкратная повторность). Пример 2. Для получения топливной композиции, содержащей 80 мазута и 20 сапропеля, смешивают компоненты в указанных соотношениях и обрабатывают как описано в примере 1. Образуемые дисперсии сапропеля с мазутом обладают высокой устойчивостью до 40 С (фиг. 1 б, кривые 2,3,4,5) и только при 70 С происходит их разрушение. Но при разрушении мисцелл сапропеля с мазутом(40-100 С) происходит преобразование органического вещества сапропеля в мазутоподобное вещество с близкой к мазуту вязкостью и текучестью. Это позволяет подавать смесь в принятом режиме котельных для сжигания. Как показали испытания композиция нормально поступает через форсунку и сгорает в факеле аналогичном по своим характеристикам с факелом от чистого мазута. Расслоения композиции при транспортировке и нагреве не наблюдалось. Экспериментально определена энергия сгорания композиции мазут-сапропель при содержании сапропеля 50 по массе (влажность 50 ). Она составляет 24711184,4 Дж г (5870 ккал/кг). Заявляемая композиция обладает меньшим содержанием серы по сравнению с чистым мазутом, что подтверждается данными таблицы 6.- коэффициент растворимости Материал Сапропели органические Мазут Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.