DE69918269T2

DE69918269T2 - Verfahren zur herstellung eines emulgierten brennstoffes und vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens

Info

Publication number: DE69918269T2
Application number: DE69918269T
Authority: DE
Inventors: Cesar Magnin; Jean-Bernard Prudhomme; Philippe Schulz
Original assignee: Elf Antar France
Current assignee: Elf Antar France
Priority date: 1998-12-08
Filing date: 1999-12-08
Publication date: 2005-08-04
Anticipated expiration: 2019-12-09
Also published as: EP1051464B1; FR2786780A1; FR2786780B1; TR200002295T1; CA2320342A1; CN1224680C; AU1567500A; CA2320342C; EP1051464A1; ATE269892T1; AU761001B2; MXPA00007747A; PT1051464E; DK1051464T3; ES2224721T3; RU2227155C2; PL343118A1; JP2002531685A; BR9907726A; US6589301B1

Description

GEBIET DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines emulgierten Brennstoffs, d. h. eines Gemischs in Form einer Emulsion aus Wasser und wenigstens einer organischen Verbindung, um ihn wie andere flüssigen Brennstoffe zu verteilen, insbesondere die Erdölbrennstoffe und die Haushaltsheizöle. In diesen Brennstoffen ist die organische Phase ein Erdölprodukt, ein pflanzliches oder tierisches Öl oder jeder andere Brennstoff, der insbesondere in den motorisierten Fahrzeugen und den Haushaltsheizkesseln und noch allgemeiner für die Speisung von Verbrennungs- oder anderen Motoren und für die Speisung von Geräten zum Erzeugen von Energie verwendet wird. Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Vorrichtung zur industriellen Ausführung in Form von festen oder transportierbaren industriellen Einheiten.
STAND DER TECHNIK
Die Verwendung von emulgiertem Brennstoff ist dem Fachmann bekannt, ist jedoch schwierig auszuführen aufgrund des Mangels an Stabilität der verwendeten verbrennbaren Emulsionen. Die Lagerungsstabilität dieser Emulsionen war der Gegenstand einer Definition durch die Direction des Hydrocarbures des französischen Ministeriums für Industrie. Gemäß dieser Behörde wird eine Emulsion aus Wasser und Gasöl als bei der Lagerung bei Umgebungstemperatur stabil betrachtet, wenn nach wenigstens vier Monaten keinerlei Phasenänderung beobachtet wird.
Die Patente DE 197 04 874 , DD 216 863 und WO 95/33023 beschreiben insbesondere Verfahren und Vorrichtungen zum Erhalten von verbrennbaren Emulsionen, die an Bord von Landfahrzeugen des Typs Diesel gebracht sind. Solche Brennstoffe werden durch Mischen der Bestandteile und das Emulgieren dieses Gemischs auf dem Fahrzeug selbst erhalten. Die beschriebenen Emulsionen sind Emulsionen, in denen die äußere Phase wäßrig sein kann, wobei diese zu einem späteren Zeitpunkt durch Verdünnung in eine organische Phase invertiert werden kann, wie im Patent DE 197 04 874 . Die im Patent WO 95/33023 beschriebene Emulsion enthält weniger als 20 Volumen-% Wasser, wobei die wäßrige Phase die äußere Phase bildet.
Ebenso handelt es sich in der Patentanmeldung WO 92/11927 um die Herstellung einer konzentrierten Emulsion, die 40 bis 80 Volumen-% Wasser enthält, wobei diese Herstellung daraus besteht, ein Gemisch aus Brennstoff und Emulgator und ein Gemisch aus Wasser und Alkohol getrennt vorzubereiten, diese zwei Gemische an zwei verschiedenen Stellen in eine Zirkulationsschleife einzuspeisen, die eine Emulgierpumpe umfaßt, welche ebenfalls die Funktion hat, das Ganze in der Schleife zirkulieren zu lassen. Die gebildete konzentrierte Emulsion wird auf einer anderen Stufe auf der Schleife gesammelt.
In der Patentanmeldung WO 95/27021 wird ein wäßriger Brennstoff in Form einer Emulsion aus Kohlenwasserstoff und Wasser beansprucht, der 20 bis 80 Volumen-% Wasser, wobei das Wasser die äußere Phase der Emulsion bildet, und 2 bis 20 Volumen-% eines Alkohols enthält, wobei der Zusatz aus Kohlenwasserstoffen und einem nicht-ionischen Emulgator gebildet wird. In dieser Anmeldung sind die Kohlenwasserstoffe Benzin, Kerosin, Gasöle, synthetische Heizöle oder Derivate von pflanzlichen oder tierischen Ölen. Diese Anmeldung beansprucht außerdem ein Verfahren zur Massenherstellung dieses emulgierten Heizöls, das wenigstens drei Monate stabil bleibt und einerseits aus einem Gemisch des Kohlenwasserstoffs und des Emulgators und andererseits aus einem Gemisch von Wasser und Alkohol gebildet wird.
In keiner dieser Patentanmeldungen ist ein Verfahren zur industriellen Herstellung von emulgierten stabilen Brennstoffen beschrieben, in denen die äußere Phase der Emulsion von der organischen Phase gebildet wird. Aus offensichtlichen Gründen der Kompatibilität des Brennstoffs mit den vorhandenen Ausstattungen des Tanks des Einspeisungssystems in den Motor wird aber bevorzugt, einen Brennstoff zu verwenden, dessen äußere Phase mit derjenigen des Brennstoffs identisch ist, für den diese Ausstattungen ausgelegt sind. Im Fall von emulgierten Kraftstoffen, deren äußere Phase wäßrig ist, können Korrosionserscheinungen der metallischen Oberflächen und/oder Phänomene von vorzeitiger Abnutzung von Elastomermaterialien auftreten. Des weiteren wird die Verbrennung einer Emulsion aus Wasser in Öl in Bezug auf diejenige einer Emulsion aus Öl in Wasser verbessert, denn die plötzliche Verdampfung der Wassertröpfchen, die im Öl dispergiert sind, verbessert die Dispersion der Kohlenwasserstoffe in der Verbrennungskammer beachtlich (SAE 89 0449 und SAE 92 0464 von M. Tsukuhara und anderen, SAE 92 0198 von N. Sawa und anderen).
Die Antragstellerin hat in der Patentanmeldung WO 97/34969 einen solchen Brennstoff vorgeschlagen.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung solcher emulgierter Brennstoffe, deren äußere Phase eine organische Verbindung ist, und die während eines ausreichend langen Zeitraums stabil sein können, beispielsweise länger als 4 Monate, um ihre Lagerung in industriellen Mengen und zu einem späteren Zeitpunkt ihre Verteilung wie bei den Kraftstoffen oder den Brennstoffen an der Zapfstelle zu ermöglichen.
DEFINITION DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung hat daher zur Aufgabe ein Verfahren zur in industriellem Maßstab erfolgenden Herstellung eines Brennstoffs, welcher in Form einer Emulsion aus Wasser und einer oder mehreren organischen Verbindungen) mit einer organischen äußeren Phase vorliegt und weniger als 20 Volumen-% Wasser und wenigstens einen Zusatzstoff, welcher erforderlich ist, um die Emulsion zu bilden, enthält,
wobei dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß es im wesentlichen daraus besteht:

^1^ den oder die Zusatzstoff(e) in einen mit wenigstens einem Rührer mit axialem Ausstoß ausgestatteten Raum, welcher wenigstens die organische(n) Verbindungen) enthält, einzuspeisen,
^2^ das Flüssigkeitsvolumen V von organischen Verbindungen/Zusatzstoffen, die mit Hilfe des Rührers erhalten werden, derart zu homogenisieren, daß das Verhältnis Qc/V

Qc/V ≥ 100 h^–1

vorzugsweise Qc/V ≥ 250 h^–1

und mehr bevorzugt 1000 h^–1 ≥ Qc/V ≥ 300 h^–1

entspricht, wobei Qc dem Zirkulationsmengenfluß der Flüssigkeit im inneren des Raums entspricht,
^3^ die homogenisierte Flüssigkeit mittels des Rührers in der Abzweigungsschleife, welche in den Raum mündet, und durch wenigstens ein Emulgiersystem, welches in der Schleife angeordnet ist, hindurch zirkulieren zu lassen mit einer solchen Fördermenge, daß das Verhältnis V/Qcirc:

0 h < V/Qcirc < 2 h

vorzugsweise 0 h < V/Qcirc ≤ 1,8 h

und mehr bevorzugt 0 h < V/Qcirc ≤ 1,5 h

entspricht, wobei Qcirc dem Mengenfluß der Flüssigkeit in der Abzweigungsschleife entspricht,
^4^ die wäßrige Phase, welche für die Bildung der Emulsion erforderlich ist, oberhalb des Emulgiersystems in die Abzweigungsschleife einzuspeisen,
^5^ und schließlich die Homogenisation in dem Behälter und die Zirkulation der Flüssigkeit in der Abzweigungsschleife bis zur Erzielung der gewünschten Lagerungsstabilitätseigenschaften der Emulsion weiterzuführen.

Dieses Herstellungsverfahren der vorliegenden Erfindung ermöglicht die Herstellung von Emulsionen in industriellem Umfang, wobei das Verhältnis von Wasser zu homogenisierter Flüssigkeit in dem Raum im Laufe der Herstellung angeglichen wird, um den gewünschten Wassergehalt in der endgültigen verbrennbaren Emulsion zu erhalten.
Um eine Emulsion von guter Qualität und langfristiger Stabilität zu erhalten, sind die Schritte zur Herstellung der homogenisierten Flüssigkeit, organischen Verbindungen)/Zusatzstoffe und zur Emulgierung der Flüssigkeit mit Wasser sehr wichtig, sogar primordial. So ist es im Laufe der Homogenisierungs- und Emulgierungsschritte möglich, die in dem Homogenisierungsraum enthaltene Flüssigkeit zu erwärmen und abzukühlen.
BESTE AUSFÜHRUNGSART DER ERFINDUNG
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsmodus umfaßt das erfindungsgemäße Verfahren einen Schritt 1p vor dem Schritt 1, in dessen Verlauf die für die Emulsion notwendigen Zusatzstoffe mit wenigstens einem Lösungsmittel gemischt werden.
Die Mischung von Zusatzstoffen des Schritts 1p wird vorteilhafterweise durch Verdünnung der Zusatzstoffe in wenigstens einem Lösungsmittel erhalten, wobei mit dem Zusatzstoff mit der größten Viskosität begonnen wird und mit dem Zusatzstoff mit der geringsten Viskosität abgeschlossen wird, wobei jede dieser Verdünnungen vorzugsweise in einem Raum ausgeführt wird, der mit wenigstens einem Rührer mit axialem Ausstoß für eine gute Homogenität und gegebenenfalls mit Mittel zum Erwärmen und Abkühlen ihres Raums ausgestattet ist, um ihre Verdünnung und ihre Homogenisierung zu verbessern.
Im Lauf der Schritte zur Einspeisung und Homogenisierung der Zusatzstoffe und der organischen Verbindungen in dem Homogenisierungsraum ist es unabdingbar, daß die Zusatzstoffe in dem ganzen Flüssigkeitsvolumen dispergiert sind, das homogen erhalten wird, damit in dem Augenblick der Zugabe von Wasser alle zur Bildung der Emulsion und zu deren Erhaltung notwendigen Zusatzstoffe in ausreichenden und identischen Mengen in der gesamten organischen Verbindung vorhanden sind. Es ist nicht ausgeschlossen, daß die Zusatzstoffe, die zur Verbesserung von einer oder mehreren Eigenschaften, die von dem erfindungsgemäßen Brennstoff gefordert werden, geeignet sind, in die gebildete Emulsion entweder in der organischen Phase oder in der wäßrigen Phase eingespeist werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird das in dem Schritt 1p verwendete Lösungsmittel aus der Gruppe ausgewählt, die wenigstens eine der organischen Verbindungen enthält, die zum Bilden der Emulsion verwendet wird, ein Lösungsmittel des Typs Alkohol, Keton, Ester oder Ether, oder auch einen der Zusatzstoffe der Emulsion, dessen lösende Eigenschaften in bezug auf andere Zusatzstoffe ausreichend sind.
Die organische(n) Verbindungen) gemäß der vorliegenden Erfindung wird (werden) aus den Erdölbrennstoffen, Benzinen, Gasölen, Kerosinen, Haushaltsheizölen ausgewählt, wobei diesen Produkten gegebenenfallsoxidierte Verbindungen vom Typ TAME (Methyl-tert.-amylether) oder MTBE (Methyl-tert.-butylether) für die Benzine, vom Typ DME (Dimethylether), DMM (Dimethoxymethan) oder TEP (Triethoxypropan) für die Gasöle, oder pflanzliche oder tierische raffinierte oder nicht-raffinierte Öle oder auch deren veresterte Derivate zugesetzt worden sind.
Gemäß einem bevorzugten Merkmal der Erfindung umfaßt das Emulgiersystem wenigstens eine Vorrichtung, welche die Zirkulation der Flüssigkeit in der Abzweigungsschleife ermöglicht.
Die wäßrige Phase wird in die homogenisierte Flüssigkeit, organische(n) Verbindungen)/Zusatzstoffe, mit einer Fördermenge Qe eingespritzt, die proportional zur Zirkulationsfördermenge Qc des Flüssigkeitsvolumens V ist, wobei das Verhältnis Qe/Qc von 0 bis 1 variiert.
Vorzugsweise variiert das Verhältnis Qe/Qc von 0,05 bis 0,20.
Diese wäßrige Phase kann ebenfalls spezielle Zusatzstoffe enthalten, die darauf abzielen, die Kontamination des Wassers zu verhindern, wie beispielsweise Biozide oder auch Frostschutzmittel vor allem im Winter, um die Kristallisierung des Wassers und ein Aufbrechen der Emulsion zu verhindern.
Das vorliegende Verfahren ist insbesondere an die Herstellung von Brennstoffen in Form einer Emulsion aus Wasser und Öl angepaßt, insbesondere Emulsionen aus Wasser und Gasöl oder Wasser und Benzin zur Verbrennung in Verbrennungsmotoren, die in motorisierte Fahrzeuge eingebaut sind, insbesondere in Stadtfahrzeuge, für die eine Reduzierung des Ausstoßes der Schadstoffemissionen durch unmittelbares Einwirken auf den Kraftstoff besonders wünschenswert ist. Ebenso kann die Verwendung eines solchen Kraftstoffs für Anwendungsmöglichkeiten des Schienen- oder Seeverkehrs oder auch in festen Heizkesseln oder Dieselmotoren von Heizkraftwerken in Betracht gezogen werden.
Ein zweiter Gegenstand der Erfindung ist die Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie einen geschlossenen Raum 1 umfaßt, der mit einem Rührer 2 mit axialem Ausstoß ausgestattet ist, der drei Flüssigkeits-Zugangsleitungen 3, 4 und 5, jeweils für die organische(n) Verbindung(en), die Zusatzstoffe und die Emulsion, eine Flüssigkeits-Ausgangsleitung 6 und gegebenenfalls ein Heiz- und/oder Kühlsystem umfaßt, wobei die Leitungen 5 und 6 an eine Zirkulationsleitung 7 angeschlossen sind, die eine Abzweigungsschleife definiert, die eine Zugangsleitung 9 für das Wasser, ein Emulgiersystem 8 und schließlich eine Abzugsleitung 10 für den emulgierten Brennstoff umfaßt. Diese Leitung 10 könnte entweder auf dem Raum 1 oder auf der Abzweigungsschleife 7 oberhalb oder unterhalb des Emulgiersystems 8 positioniert werden.
In der Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gestattet die Leitung 4 das Einspritzen des Gemischs aus Zusatzstoffen, das vorher in einem zweiten Raum 11 hergestellt und homogenisiert wurde, der mit einem Rührer 12 mit axialem Ausstoß ausgestattet ist, um die Homogenisierung des Zusatzstoff-Gemischs sicherzustellen, und Zugangs- 13 und Ausgangsleitungen 14 für das Gemisch und gegebenenfalls ein Heiz- und/oder Kühlsystem für den Raum 11 umfaßt. Es ist möglich, jeden Typ von Wärmedämmung, Heizung und/oder Kühlung zu verwenden, der an einen Raum industrieller Größe angepaßt ist. Die Leitungen 3 und 4 könnten für die Einspeisung der organischen Verbindungen und/oder der Zusatzstoffe in den Raum 1 zu einer einzigen zusammengefaßt werden.
In den Räumen 1 und 11 müssen die Rührer 2 und 12 eine Homogenisierung der gesamten enthaltenen Flüssigkeit gestatten und die Zirkulation der Flüssigkeit in dem Raum begünstigen, ohne einen Schergradienten von einem Punkt zum anderen zu schaffen, das heißt, ein Homogenisieren mit einer definierten und modulierbarer Scherrate. Als Rührer 2 und 12 werden vorzugsweise Rührer mit axialem Ausstoß gewählt, die eine Längsbewegung in bezug auf die Rotationsachse und mit erhöhter Pumpkapazität gestatten.
Das Emulgiersystem 8 gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt wenigstens eine Emulgierpumpe und/oder einen oder mehrere dynamische Mischer, die mit Rotor/Stator mit engem (festem oder variablem) Luftspalt ausgestattet sind und sich mit hoher Geschwindigkeit drehen, das heißt, mit mehr als 2000 Umdrehungen pro Minute.
Unterhalb oder oberhalb dieses Emulgiersystems oder ersatzweise für dieses können auf der Abzweigungsschleife 5, 6, 7 einer oder mehrere statische Mischer und/oder eine oder mehrere Emulgiervorrichtungen angeordnet werden, die nach einem mechanischen Prinzip mit Hilfe von Ultraschall und/oder Mikrowellen funktionieren, die zur Bildung der Emulsion beitragen.
Um die Dispersion von Wassertröpfchen in dem Öl zu begünstigen, kann an die Wassereinspritzleitung wenigstens ein System angebracht werden, das die Tröpfchen dispergiert, wie beispielsweise eine Kartusche oder ein Verteiler aus Sintermaterial oder Inox-Faser, die sehr feine Poren von einem bis mehrere Zehntel Mikron aufweisen.
KURZE BECHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Die einzige Figur im Anhang ist ein vereinfachtes Schema eines Beispiels des bevorzugten Ausführungsmodus der Vorrichtung der Erfindung.
In der Folge der vorliegenden Beschreibung werden Beispiele zum Veranschaulichen der aufgetretenen Probleme und Herstellungszwänge gegeben, die es gestatten, zweckmäßig emulgierte und stabile Brennstoffe zu erhalten, die aber nicht zum Eingrenzen des Umfangs verwendet werden können.
BEISPIEL I
Das vorliegende Beispiel beschreibt das Verfahren, das im Labor befolgt wurde, um eine Emulsion aus Wasser und Gasöl gemäß dem Verfahren der Erfindung herzustellen.
In ein zylindrisches Becherglas von 1,5 l werden 22,9 g des Zusatzstoffgemischs, wie in der Anmeldung WO 97/34969 beschrieben, und anschließend 673,1 g Gasöl gegossen, das den europäischen Spezifikationen der Norm EN 590 entspricht. In ein zweites Becherglas werden 104 g Wasser eingefüllt.
In das erste Becherglas wird eine Turbine Ultra-Terrax eingeführt, die mit einem Motor T50 und einem Rotor/Stator S50 N-G45FF ausgestattet ist, die man sich dann mit höchster Drehzahl, das heißt mit 10000 Umdrehungen pro Minute, drehen läßt, um das Gemisch in einigen Sekunden zu homogenisieren. Dann wird sehr schnell das Wasser aus dem zweiten Becherglas zu dem gerührten Gemisch zugesetzt, und das Rühren wird weitere 5 Minuten fortgesetzt, ohne daß die Temperatur der so gebildeten Emulsion 50°C übersteigt.
Die so im Labor erhaltene Emulsion weist eine Lagerungsstabilität bei einer Umgebungstemperatur zwischen 15 und 25°C von mehr als 4 Monaten ohne Anzeichen von Entmischung oder Sedimentation auf.
BEISPIEL II
Der Zweck des vorliegenden Beispiels ist es, die optimalen Bedingungen zu beschreiben, um in industriellem Maßstab eine ebenso stabile Emulsion wie im Labor gemäß dem Beispiel I zu erhalten.
Verschiedene Emulsionen wurden in einer industriellen Einheit, wie der in der einzigen Figur beschriebenen, hergestellt. Ihre Zusammensetzungen sind identisch mit denjenigen, die in dem Beispiel I beschrieben wurden.
Der Rührer 2 ist ein mehrstufiger Rührer MIXEL des Typs MM, der mit dreiteiligen Rührelementen ausgestattet ist.
Es wurden zwei Emulgiersysteme 8 getestet:

– ein Feinmahlwerk BF 150, im folgenden als A bezeichnet, das von Piere GUERIN TECHNOLOGIES vertrieben wird; es handelt sich um ein Kolloidmahlwerk mit Rotor/Stator und variablem Luftspalt;
– eine dynamische Homogenisiervorrichtung des Typs MS mit festem Luftspalt, im folgenden als B bezeichnet das von Silverson vertrieben wird.

In der Tabelle I sind die Zirkulationsmerkmale der Fluide im Inneren des Raums 1 und in der Abzweigungsschleife 7 zusammengefaßt, welche die Emulsion in den Raum 1 zurückleitet.
TABELLE I
Dabei ist Qc, der Zirkulationsmengenfluß des Behälters, im allgemeinen gleich: Qc = 1,5 Ngp × N × D2 × 60Nqp ist die Anzahl der Pumpvorgänge, N die Drehgeschwindigkeit des Rührelements des Behälters und D der Durchmesser dieses Behälters.
V ist das Volumen der in dem Homogenisierraum 1 während der Herstellung der die Emulsion enthaltenen Flüssigkeit, und Qcirc ist der Zirkulationsfördermengefluß der Flüssigkeit außerhalb des Raums 1 unterhalb des Emulgiersystems 8 in der Abzweigungsschieife der einzigen Figur.
Die Bedeutung dieser Kurzzeichen ist in "Techniques de l'ingénieur", A-5900 und A-5902 in den Artikeln von M. Roustand und J. C. Pharamond angegeben.
Gemäß Tabelle I ist festzustellen, daß es ohne Rühren in dem Behälter nicht möglich ist, eine stabile Emulsion zu erhalten. Außerdem, gleichgültig, um welches verwendete Emulgiersystem es sich handelt, ist was zählt, daß das Verhältnis Qc/V größer als 100 ist, und daß die Zeit der Emulgierung oder Zirkulation außerhalb des Raums kleiner als 1,5 Stunden ist, um die Stabilität der Emulsion und die Emulsions-Produktivität in der industriellen Herstellungseinheit zu verbessern.

Claims

Verfahren zur in industriellem Maßstab erfolgenden Herstellung eines Brennstoffs, welcher in Form einer Emulsion aus Wasser und einer oder mehreren organischen Verbindung(en) mit einer organischen äußeren Phase vorliegt und weniger als 20 Volumen-% Wasser und wenigstens einen Zusatzstoff, welcher erforderlich ist, um die Emulsion zu bilden, enthält, wobei dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß es im wesentlichen daraus besteht: ^1^ den oder die Zusatzstoffe) in einen mit wenigstens einem Rührer mit axialem Ausstoß ausgestatteten Raum, welcher wenigstens die organische(n) Verbindungen) enthält, einzuspeisen, ^2^ das Flüssigkeitsvolumen V von organischen Verbindungen/Additiven, erhalten mit Hilfe des Rührers, derart zu homogenisieren, daß das Verhältnis Qc/V Qc/V ≥ 100 h^–1 vorzugsweise Qc/V ≥ 250 h^–1 und mehr bevorzugt 1000 h^–1 ≥ Qc/V ≥ 300 h^–1

entspricht, wobei Qc dem Zirkulationsmengenfluß der Flüssigkeit im Inneren des Raums entspricht, ^3^ die homogenisierte Flüssigkeit mittels des Rührers in der Abzweigungsschleife, welche in den Raum mündet, und durch wenigstens ein Emulgiersystem, welches in der Schleife angeordnet ist, hindurch zirkulieren zu lassen mit einer solchen Fördermenge, daß das Verhältnis V/Qcirc: 0 h < V/Qcirc < 2 h vorzugsweise 0 h < V/Qcirc ≤ 1,8 h und mehr bevorzugt 0 h < V/Qcirc ≤ 1,5 h

entspricht, wobei Qcirc der Fördermenge der Flüssigkeit in der Abzweigungsschleife entspricht, ^4^ in die Abzweigungsschleife oberhalb des Emulgiersystems die wässrige Phase, welche für die Bildung der Emulsion erforderlich ist, einzuspeisen ^5^ und schließlich die Homogenisation in dem Raum und die Zirkulation der Flüssigkeit in der Abzweigungsschleife bis zur Erzielung der gewünschten Lagerungsstabilitätseigenschaften der Emulsion weiterzuführen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es vor dem Schritt 1 einen Schritt 1p umfaßt, während welchem man die Zusatzstoffe in wenigstens einem Lösemittel, in der Reihenfolge abnehmender Viskosität der Zusatzstoffe, verdünnt, wobei diese Verdünnungen in einem mit wenigstens einem Rührer vorzugsweise mit axialem Ausstoß und gegebenenfalls Heiz- und/oder Kühlmitteln ausgestatteten Raum ausgeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in Schritt 1p eingesetzte Lösemittel in der Gruppe, gebildet aus der oder den organischen Verbindung(en), welche dazu dient bzw. dienen, die Emulsion zu bilden, einem Lösemittel vom Typ Alkohol, Keton, Ester oder Ether oder ferner einem der Zusatzstoffe, dessen Lösemitteleigenschaften gegenüber anderen Zusatzstoffen ausreichend sind, ausgewählt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der organische Brennstoff ausgewählt wird unter den Erdölbrennstoffen, Benzinen, Gasölen, Kerosinen, Haushalt-Heizölen, wobei diesen Produkten gegebenenfalls oxidierte Verbindungen vom Typ TAME (Methyl-tert.-amylether) oder MTBE (Methyl-tert.-butylether) für die Benzine, vom Typ DME (Dimethylether), DMM (Dimethoxymethan) oder TEP (Triethoxypropan) für die Gasöle oder pflanzliche oder tierische, raffinierte oder nicht-raffinierte Öle oder ferner deren veresterte Derivate zugesetzt worden sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Phase in die homogenisierte Flüssigkeit mit einer Fördermenge Qe, welche proportional zu der Flüssigkeitszirkulationsfördermenge Qc ist, in den Raum eingespritzt wird, wobei das Verhältnis Qe/Qc von 0 bis 1 variiert.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Phase in die homogenisierte Flüssigkeit mit einer solchen Fördermenge Qe, daß Qe/Qc von 0,05 bis 0,20 variiert, eingespritzt wird.
Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen geschlossenen Raum (1) umfaßt, ausgestattet mit einem Rührer (2) mit axialem Ausstoß, umfassend drei Leitungen für die Zufuhr von Fluiden (3), (4) bzw. (5) für die organischen Verbindungen, die Zusatzstoffe und die Emulsion und eine Leitung für den Austritt von Fluid (6) und gegebenenfalls ein Heiz- und/oder Kühlsystem, wobei die Leitungen (5) und (6) mit einer Zirkulationsleitung (7) verbunden sind, welche eine Abzweigungsschleife definiert, umfassend eine Leitung für die Zufuhr (9) von Wasser, ein Emulgiersystem (8) und schließlich eine Leitung für den Auslaß (10) des emulgierten Brennstoffs, welche entweder an dem Raum (1) oder an der Schleife (5, 6, 7) oberhalb oder unterhalb des Emulgiersystems (8) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (4) das Einspritzen der Mischung von Zusatzstoffen erlaubt, welche zu Beginn hergestellt und homogenisiert worden ist in einem zweiten Raum (11), ausgestattet mit einem Rührer mit axialem Ausstoß (12), um die Homogenisierung der Mischung von Zusatzstoffen sicherzustellen, und umfassend Leitungen für die Zufuhr (13) und den Austritt (4) der Mischung und gegebenenfalls ein Heiz- und/oder Kühlsystem für den Raum.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Räume (1) und (11) jeweils mit Rührern (2) bzw. (12) ausgerüstet sind, welche eine Längsbewegung bezogen auf deren Rotationsachse erzeugen, welche eine definierte und modulierbare Scherrate erzeugt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Emulgiersystem (8) wenigstens eine Emulgierpumpe und/oder gegebenenfalls einen oder mehrere dynamische Mischer, ausgerüstet mit Rotor/Stator mit festgelegtem oder variablem Luftspalt und die sich mit hoher Geschwindigkeit, vorzugsweise mit mehr als oder mit 2000 U/min, drehen, umfaßt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ersatzweise, oberhalb der unterhalb des Emulgiersystems, einer oder mehrere statische Mischer und/oder eine oder mehrere andere Emulgiervorrichtung(en), welche gemäß einem mechanischen Modus, mit Hilfe von Ultraschall und/oder mit Mikrowellen arbeitet bzw. arbeiten, angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung zum Einspritzen von Wasser in die Schleife (7) mit wenigstens einem System, welches Tröpfchen dispergiert, ausgerüstet ist.
Anwendung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 6 zur Herstellung von Brennstoffen, welche in Form einer Emulsion von Wasser in Öl vorliegen, insbesondere von Emulsionen von Wasser in Gasöl oder von Wasser in Benzin für eine Verbrennung in feststehenden oder in Beförderung befindlichen Verbrennungsmotoren.