початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2286379

СПОСІБ підвищення октанового числа БЕНЗИНІВ

Ім'я винахідника: Денисов Андрій Геннадійович (RU); Зубарєв Олександр Миколайович (RU); Грядунов Олександр Вікторович
Ім'я патентовласника: Денисов Андрій Геннадійович (RU); Зубарєв Олександр Миколайович (RU); Грядунов Олександр Вікторович
Адреса для листування: 123100, Москва, Шмітовському пр-д, 17, кв.16, А.Н. Зубареву
Дата початку дії патенту: 2004.09.15

Винахід відноситься до нафтопереробної промисловості і може бути використано для підвищення детонаційної стійкості моторних палив, зокрема бензинів. Спосіб включає вплив на потік бензину спочатку випромінювання лазера, випромінювання якого модулюється першим кірального об'єктом. Потім бензин прискорюють перед попаданням в робочу область другого кірального об'єкта, в якій бензин піддають дії власного спонтанного випромінювання, перетвореного другим кірального об'єктом на частотах, відповідних резонансному поглинанню бензину, і, потрапляючи назад в потік бензину, викликає молекулярну трансформацію бензину, змінюючи хімічний склад бензину . Це забезпечує изомеризацию і, збільшуючи частку ароматичних вуглеводнів, підвищує тим самим октанове число. Спосіб здійснюють при кімнатній температурі, що скорочує необхідне обладнання і енерговитрати. Швидкість процесу облагороджування залежить виключно від часу молекулярних трансформацій, що відбуваються в бензині, крім того, поліпшуються експлуатаційні характеристики бензинів і спрощується контроль і управління процесом.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до нафтопереробної промисловості і може бути використано для підвищення детонаційної стійкості моторних палив.

Відомо, що чим більше розгалужена структура вуглеводнів в бензинах і чим більше в них циклічних з'єднань, тим вище їх детонаційна стійкість, яку характеризують октановим числом - порівнянням з характеристиками еталонної рідини, сумішшю изооктана (2,2,4-триметилпентан) з н-гептаном .

Традиційні способи підвищення детонаційної стійкості (каталітичний риформінг) [1] вимагають або громіздкого і дорогого устаткування, або наявності присадок, що і визначає підвищену вартість високооктанових палив, в порівнянні з низькооктанових.

Відомий спосіб [2] обробки нафти і нафтопродуктів, що полягає у впливі на нафтопродукти ультразвуковим полем (частотою ~1 МГц), потужністю від 0.1 до 150 КВт / см ^2. Такий вплив створює за рахунок поглинання тепла в точках підвищення тиску при поширенні хвилі зони підвищеної температури, в яких в силу меншої швидкості теплопровідності в порівнянні із звуковою може відбуватися скорочення вуглеводневих ланцюжків. Такі зміни в вуглеводневому складі можуть, в принципі, призводити до підвищення детонаційної стійкості, однак процес слабо контролюємо і, в основному, все ж веде до зниження в'язкості нафти і нафтопродуктів. До того ж тривале використання ультразвукового генератора з такою вихідною потужністю майже напевно призведе до виходу з ладу супутнього обладнання та небезпечно для персоналу.

Відомий і спосіб [3] підвищення октанового числа прямогонний бензинів, що полягає у впливі на бензин з водним розчином спирту ступінчастою кавитацией. Принцип підвищення октанового числа аналогічний попередньому прикладу - локальний розігрів, тільки джерелом локального підвищення температури є кавітація. Ультразвукове вплив на бензин з водним розчином спирту призводить до утворення кавітаційних бульбашок, усередині яких при високому тиску і температурах можуть здійснюватися піролітичним реакції. Автори припускають контролювати процес зміною ультразвукового поля, проте не наводять даних про результати такої регуляції, як, втім, і про результати застосування такого способу. До того ж спосіб передбачає досить громіздку схему роботи, що включає рекуперативні теплообмінники, холодильники, ежектори і сепаратори. Власне кавітатор представляє ультразвуковий генератор, в якому ультразвук створюється за рахунок надвисоких швидкостей обертання відцентрового насоса зі спеціальними насадками, що вимагає при експлуатації на особливу увагу і запобіжних заходів, істотно ускладнюють управління процесом зміни генерації режиму кавітації. До всього іншого всі згадані способи потребують значних енерговитрат на виробництво одиниці продукції, що не веде до підвищення їх конкурентоздатності у порівнянні з традиційними.

Пропонований нами спосіб підвищення октанового числа усуває вищезазначені недоліки і спрямований на зменшення витрат і підвищення ефективності облагородження бензинів. Пропонований спосіб підвищення детонаційної стійкості палив заснований на впливі на паливо власного спонтанного електромагнітного випромінювання, перетвореного в киральной середовищі з попередньої підсвічуванням малопотужним лазером (L = 890 nm, P = 1 Wt) no схемою Фиг.1. Така обробка ініціює за рахунок резонансного інтеркомбінаціонного поглинання процеси спінового каталізу реакцій вуглеводнів, аналогічних тим, що відбувається при каталітичному риформінгу. Однак весь процес відбувається при кімнатній температурі. Детонаційна стійкість підвищується при цьому на десять і більше одиниць. Пристрій, що реалізовує запропонований спосіб, являє собою оптичну систему каскадного типу. Кожен каскад являє собою кірального об'єкт, в основі якого оптичні Кіральние збірки, аналогічні описаним в [4]. Світловодні збірки і квазіфрактальние діфрешеткі, що становлять основу пристрою кіральних систем, володіють властивостями фотонного кристала. Особливістю таких об'єктів є здатність змінювати фізико-хімічні властивості оброблюваної рідини при пропущенні останньої через об'єкт.

На фіг.1 представлена ​​блок-схема каскаду по реалізації способу.

На фіг.2 - характерний склад ароматики до обробки бензину за даними оптичної хроматографії в УФ діапазоні.

Хроматограмма вихідного бензину АІ-80. 1-безол, 2-толуол, 5 м- і - n-ксилоли, 7,8,9-метил-етилбензол. Таблиця піків:

На Фіг.3 - характерні зміни в вуглеводневому складі після обробки за даними оптичної хроматографії в УФ діапазоні.

Хроматограмма зразка 2. 1-безол, 2-толуол, 5 м- і -n-ксилоли, 7,8,9-метил Етилбензол. Таблиця піків

Октанове чило по м-, n-ксилол - 97 + -2

На фіг.4 - Таблиця 3 - фрагменти порівняльних даних газової хроматографії до і після обробки.

Спосіб здійснюється наступним чином

Ціни на низькооктановий бензин 4 з резервуара 8 проганяється за допомогою насоса (на Фиг.1. Не позначений) по кварцової трубі 7. Перед потраплянням безпосередньо в робочу область кірального об'єкта відбувається прогін через ділянку труби, яка підсвічується випромінюванням малопотужного лазера 1, що працює в ІК діапазоні, випромінювання якого пропускається через спеціально підготовлений кірального об'єкт 2 для створення решітки поляризації, забезпечуючи накачування коливальних переходів в рідини. Далі бензин проганяється під прискоренням крізь кірального об'єкт 6, що забезпечує електронні переходи у видимій і УФ області для ініціації спинового каталізу. З метою підвищення області обробки рідина проганяється врозпиленому вигляді. Оброблений бензин 5 йде в ємність для зберігання 3 і на рекуперацію (на Фиг.1 не визначена).

Ступінь впливу можна провести з наступних якісних оцінок. Потрапляє в кірального об'єкт випромінювання при кімнатній температурі має максимум інтенсивності на частотах ~10 ¹³ Гц, сумарна потужність порядку мікровата. У цьому ж частотному діапазоні знаходяться резонансні частотні характеристики матеріалу кірального об'єкта. В силу ефекту Ферстерлінга [5] в кірального об'єкті наводиться поляризаційний струм, що приводить до появи змінного магнітного поля малої інтенсивності (приблизно ~1 мА / м). В силу того що кірального об'єкт є поляризаційним фільтром в даному частотному діапазоні, в рідина потрапляє тільки випромінювання однієї поляризації, а це призводить при поглинанні фотона з певною спіральністю до перевороту спина поглинув фотон електрона, який бере участь в утворенні ковалентного зв'язку, викликаючи в силу сильної кулоновской кореляції просторову перебудову електронної щільності, що, в свою чергу, призводить до молекулярної перебудови. Швидкість такої обробки визначається тільки часом молекулярної перебудови, яке близько 10 ^-7-9 с, глибина переробки лімітується інтенсивністю спонтанного випромінювання в потрібному діапазоні, тому для більш глибокої обробки потрібно циклічність або мультиплікація ідентичних каскадів.

Для підтвердження ефективності заявляється способу були проведені експерименти в лабораторних умовах, які підтвердили працездатність способу.

приклад 1

Як вихідний продукт брався бензин Аі-80 Рязанського НП3. Зміни октанового числа контролювалися експрес-аналізатором "Октанометр" ЕП7300 [6]. Подальше хроматографическое дослідження підтвердило зміна в хімічному складі Фиг.2 (до обробки) і Фіг.3 (після обробки): підвищується кількість розгалуженої ароматики, зменшення частки ароматики пов'язано зі зміною вуглеводневого складу - відбувається різке підвищення частки розгалужених алканів і алкенів, підтвердження Фіг. 4 - в Таблиці 3, де представлені фрагменти даних газової хроматографії.

У пропонованому способі в порівнянні з прототипом не використовується енергоємного обладнання, процес відбувається при кімнатній температурі, набагато простіше контроль і управління процесом за допомогою можливості вбудувати експрес-аналізатор октанового числа безпосередньо в трубопровід, що подає оброблений бензин в накопичувальну ємність.

ВИКОРИСТОВУВАНА ЛІТЕРАТУРА

1. Довідник нафтопереробника / Под ред. Г.А.Ластовкіна і ін. -Л .: Хімія, 1986, с.106-135.

2. Патент РФ №2149886, С 10 G 32/00.

3. Патент РФ №2186825, С 10 G 15/00, 32/00 - прототип.

4. УФН, т 167, №11, Кіральние електродинамічні об'єкти. Б.З.Каценеленбаум, Е.Н.Коршунова, А.І.Сівов, А.Д.Шатров.

5. Л.Д.Ландау, Е.М.Лівшіц. Електродинаміка суцільних середовищ. Стр.423.

6. Вимірювач октанового числа "Октанометр" ПЕ-7300 Зав. №2443, ТУ.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Спосіб підвищення октанового числа бензинів, що включає вплив на бензин електромагнітним полем, що відрізняється тим, що на потік бензину спочатку впливають випромінюванням лазера, випромінювання якого модулюється першим кірального об'єктом, потім бензин прискорюють перед попаданням в робочу область другого кірального об'єкта, в якій бензин піддають впливу власного спонтанного випромінювання, яке перетворено другим кірального об'єктом на частотах, відповідних резонансному поглинанню бензину, і, потрапляючи назад в потік бензину, викликає молекулярну трансформацію бензину, змінюючи хімічний склад бензину, забезпечуючи изомеризацию і збільшуючи частку ароматичних вуглеводнів, підвищуючи тим самим октанове число.

2. Спосіб за п.1 відрізняється тим, що бензин проганяють врозпиленому вигляді.

Версія для друку
Дата публікації 07.04.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів