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Améliorations aux fuel-oils.
La présente invention concerne des fuel-ails et en particulier des fuel-oils lourds à teneur élevée en soufre, c'est-à-dire des fuel-oils contenant environ 3 à. 5% en poids de soufre.
Lors de la combustion du fuel-oil, le soufre se trans. forme initialement en anhydride sulfureux (SO2) puis, en pré- sence d'un excès d'air suffisant, en anhydride sulfurique (SO3) qui sont respectivement les anhydrides de l'acide sulfureux (H2SO3) et l'acide sulfurique (H2SO4). Toutefois, la trans- formation de l'anhydride sulfureux en anhydride sulfurique est très gênante,parce qu'elle s'accompagne d'une élévation du
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point de rosée des acides présents dans les gaz de combustion.
Il en résulte que la chaudière ou le four n'est plus à mêmede fonc- tionner avec l'efficacité requise parce que la température assez. basse des gaz de sertie,qui règne dans le cas d'une combustion efficace normale,peut tomber au-dessous du point de rosée des acidon @@ provoquer, ds lors, la formation d'acide sulfurique qui corrode les carneaux en métal* On naît qu'une teneur en anhydride sulfurique supérieure à.
4-5 ppm est suffisante pour nécessiter des apures, et qu'une teneur de 10 ppm conduit à un point de rosée d'environ 132 C, alors que pour 50 ppm, le point de rosée s'élève à une valeur d'environ 166 C.
On sait que la transformation de l'anhydride sulfureux en anhydride sulfurique peut être empêchée, dans une grande moeurs, par un réglage critique du rapport initial air/combus- tible. En outre, on a essayé d'autres moyens, par exemple la réduction du diamètre de la partie supérieure de la cheminée et 10 recours à des garnissages en aluminium. On a également insufflé des oxydes métalliques dans la chambre de combustion ou dans le fond de la cheminée. Toutefois, tous ces moyens sont relativement onéreux du fait qu'ils impliquent des modifi- cations de construction ou une conduite délicate des fours-
Par contre, la présente invention supprime ces diffi- cultes en réglant simplement d'avance la composition du combus- tible.
A cette fin, la présente invention procure un fuel-oil contenant du soufre et dans lequel est dispersé uniformément un oxyde de plomb, comme défini ci-après.
On sait, évidemment, que les fuel-oils sont de nature hydrocarbonée et que, par conséquent, les oxydes de plomb,au contraire des composés organométalliques du plomb, y. sont en général insolubles.
On sait aussi qu'il existe de nombreux oxydes de plomb-. outre les composés stoechiométriques PbO et PhO2, correspondant
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respectivement aux états divalent et tétravalent du plomb, on
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connaît le minium (Pb 30 4) et le sesquioxyde de plomb (Pb203) qui peuvent être considérés comme étant le Pb2II (Pblvo 4 et le PbIIpbIV03 -voir pages 523 à 529 de "General and Inorganic Chemistry"de Prt,ntan publié en 1949 par Xaamillan.
Des oxy- des plus complexas, par exemple Pb 508p J?b20" sont connus 4gale. ment (voir Partington, supra) et, par conséquent, un oxyde de plomb,sous sa forme la plus générale, peut recevoir la formule PbOx, où x représente un nombre fractionnaire ou entier supé- rieur à 0 mais n'excédant jasais 2. Les oxydes intermédiaires peuvent être préparés de façon générale par un traitement ther- mique et/ou chimique approprié des oxydes stoechiométriques PbO et PbO2 (voir Partington, supra); les oxydes intermédiaires n'ont en général aucune structure cristalline distincte et peu- vent être décrits avantageusement, si on le désire, comme étant constitués par des proportions appropriées de Pb, de PbO et de PbO2.
Pour maintenir l'oxyde de plomb,qui est l'antagonis- te effectif de la conversion de l'anhydride sulfureux, en dis- persion uniforme dans le combustible, et éviter la précipita- tion, il peut être préférable de transformer l'oxyde de plomb proprement dit en un de ses dérivés qui est plus facilement
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dispersab*te,mai:3 dans lequel subsiste l'oxyde de plomb constl- tutif,. On rait, par e0mpl que le PbO peut êtro transformé en p.ozab.t$ de sodium, Na2Pb .3' qui peut être considéré COn::9 étant du 2Na + 'b7 -(voir Partington, supra.) Par conséquent, l'expression oxyde de plomb,util1sée ici,désigne tant un oxyde de plomb proprement dit qu'un dérivé de cet oxyde dans lequel subsiste la liaison plomb-oxygène.
Des composés comme les halogénures de plomb qui pourraient, par ailleurs, être considérés comme des dérivés d'oxydes de plomb
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sont, par conséquent, exclus,de môme évidemment que les composés organométalliques du plomb.
L'oxyde de plomb préféré est la litharge (PbO) et il
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est 7 t0aeux d l'utiliser sous la forme d'une dispersion de plombite de sodium, La substance ajoutée au fuel-oïl est donc con3t:ltue par une émulsion de plombita de sodium dans un milieu dispersant*
On exemple particulier d'une émulsion de ce type est une Pulsion de plombite de sodium, contenant du tallol et/ou
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de la triêthanolamineycomme agents émulsifiants,,dans un mélange d'hydrocarbures aromatiques de haut poids moléculaire comme milieu dispersant. Cetta émulsion peut être préparée à partir des constituants suivants (on pour-cent en poids)*
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1. Solvant hydrocarboné (à plus de 75% en constituants aromatiques 69 2. Tallol (à faible teneur en nc1d#ré81n1qu) 16e5 3.
Igri4thanol=îne (qualité industrielle, teneur maximum en eau 1%) 9,6 (a) Litharge 0,3 (b) Passive de NaOH (à 22% de soude caustique active) 4,5
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(u) AMaon1ac 0,1
100,0 La préparation se fait de la façon suivante:
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(t) C d tàbord une solution de plombite de ;:<>:>F ....>;i ..j:;'..'.'"- .-' lu lithnrgo, cou')t1tunnt 4(a) dans une ;;wlaÉ:1#n bot1:tJ.lr'.nt il 22Í; de Xa0il actif, constituant 4 (b) en utilif,nt l peu de sucre qui sert d'agent"synergique"pour la <1:1,.;;
;>iiivi>m Ci1) On introduit le constituant 1 dans la cuve, on sot en marcha le mÓlanceu1', on ajoute le constituant 2e on ajouta ensuite,le constituant 3,puis on introduit lentement 1S3 conti tuanw /.(a) et 4(b) et on "parfait finalement le
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mélange par l'addition du constituant 4(c).
La présente invention procure, par conséquent, un pro- cédé de préparation d'un additif pour un fuel-oil contenant du soufre, suivant lequel on dissout de la litharge dans un alcali chaud, on ajoute lentement sous agitation la solution obtenue à un mélange d'agent émulsifiant et de solvant aromatique et on "parfait" ensuite le mélange final à l'aide d'ammoniac.
Il va de soi que de nombreuses autres compositions tombent dans le cadre de l'invention. Ainsi, dans l'exemple donné plus haut, le pourcentage de triéthanolamine peut être réduit au-dessous de 9,6, à savoir à environ 8,8, ou bien augmenté au delà de 9,6,bien qu' avec une quantité trop impor- tante l'émulsion tende à devenir poisseuse. D'autre part, on peut modifier la nature et la quantité de l'alcali en fonction de l'oxyde de plomb utilisé et on peut faire varier également la teneur en .constituants aromatiques du solvant. Ce,% possibilités sont évidentes pour le spécialiste.
L'émulsion est avantageusement ajoutée au fuel-oil dans le réservoir afin de permettre une répartition uniforme de L'émulsion dans le combustible avant la combustion. En ce qui concerne les quantités, la proportion d'émulsion nécessaire est relativement minime ,bien qu'elle varie dans une certaine mesure en fonction de la nature du combustible.
Ainsi, pour la composition décrite plus haut,dans le cas des fuel-oils légers à lourds, la proportion d'émulsion ajoutée est d'environ 0,025% ou jusqu'à 0,05% si le réservoir contient beaucoup de boue; dans le cas de combustibles diesel, la propor- tion peut être d'environ 0,0125 à 0,01875% ou, si la quantité d'eau présente dans le réservoir dépasse 4%, elle peut être double; toutes ces proportions étant données en volume.
Sur base pondérale, la proportion d'oxyde de plomb
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présente dans le fuel-oil final, pour la composition décrite ci-dessus, peut atteindre 0,00015%, le minimum préféré étant de 0,0000375%. En général, il s'avère inutile de porter la teneur en oxyde de plomb (calculée enPbO) à un valeur supérieure à 0,0005% en poids.
Le mécanisme d'action de l'oxyde de plomb n'a pu être entièrement élucidé,mais des expériences ont montré que l'oxy- de de plomb est capable d'inhiber la transformation de l'anhy- dride sulfureux en anhydride sulfurique dans une mesure de l'ordre de 30 à 40%, ce qui constitue en pratique un avantage appréciable.
On peut, toutefois, supposer qu'en présence de l'oxyde de plomb, la réaction normale de transformation de l'anhydride sulfureux:
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S02 + 1/2 0 ###> so) est remplacée dans une mesure considérable par la réaction
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--... !>u1Va..,"lte: -Pb-0- + 802 ... 1/202" ) Pb"SO 4 D'autres avantages qu'offre la présente invention sont une meilleure pulvérisation du combustible, l'absence de colmatage des filtras, des valves et des canalisations, l'inutilité de nettoyer des réservoirs fortement encrassés, et l'entretien plus facile des ajutages de brûleurs.
La présente invention procure, en outre, à titre de composition nouvelle, une dispersion de plombite de sodium dans un hydrocarbure aromatique de haut poids moléculaire.
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