!HU000008154T2! (19)
HU
(11) Lajstromszám:
E 008 154
(13)
T2
MAGYAR KÖZTÁRSASÁG Magyar Szabadalmi Hivatal
EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA (21) Magyar ügyszám: E 04 817527 (22) A bejelentés napja: 2004. 11. 02. (96) Az európai bejelentés bejelentési száma: EP 20040817527 (97) Az európai bejelentés közzétételi adatai: EP 1685209 A1 2005. 05. 12. (97) Az európai szabadalom megadásának meghirdetési adatai: EP 1685209 B1 2010. 04. 07.
(51) Int. Cl.: C09K 3/18 (2006.01) (87) A nemzetközi közzétételi adatok: WO 05042662 PCT/US 04/036511
(30) Elsõbbségi adatok: 516921 P 2003. 11. 03.
(73) Jogosult: BATTELLE MEMORIAL INSTITUTE, Columbus Ohio 43201-2693 (US)
(72) Feltalálók: CHAUHAN, Satva, P., Columbus, OH 43220 (US); SAMUELS, William, D., Richland, WA 99352 (US); KUCZEK, Sara, F., Pataskala, OH 43062 (US); CONKLE, H., Nicholas, Columbus, OH 43220 (US)
HU 008 154 T2
(54)
US
(74) Képviselõ: dr. Török Ferenc, DANUBIA Szabadalmi és Jogi Iroda Kft., Budapest
Eljárás jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadék elõállítására
A leírás terjedelme 6 oldal Az európai szabadalom ellen, megadásának az Európai Szabadalmi Közlönyben való meghirdetésétõl számított kilenc hónapon belül, felszólalást lehet benyújtani az Európai Szabadalmi Hivatalnál. (Európai Szabadalmi Egyezmény 99. cikk (1)) A fordítást a szabadalmas az 1995. évi XXXIII. törvény 84/H. §-a szerint nyújtotta be. A fordítás tartalmi helyességét a Magyar Szabadalmi Hivatal nem vizsgálta.
1
HU 008 154 T2
A találmány háttere A találmány általában fagyáspontcsökkentõ készítményekre és ezek elõállítási eljárására, elsõsorban egy melléktermék anyagáramból elõállítható jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadék elõállítási eljárására vonatkozik. Az alkil-észterek elõállítási eljárásában az észterek mellett gyakran egy melléktermék anyagáram is keletkezik. Például a biodízel üzemanyagokat (zsírsav-alkilésztereket) tipikusan úgy állítják elõ, hogy egy trigliceridet egy alkohollal átésztereznek, és így az észtereket és glicerint kapnak. Az észtereket elválasztják, és az eljárásból származó melléktermék anyagáram tartalmazza a glicerint, vizet, alkálifém-katalizátort, szabad zsírsavakat (FFA¹k) és egyéb reakció-melléktermékeket. A melléktermék anyagáramot további feldolgozási lépéseknek vetik alá a glicerin elválasztására és tisztítására. A biodízel elõállítási eljárását a következõ irodalmi helyen ismertetik: Zhang et al., „Biodiesel production from waste cooking oil: 1. Process design and technological assessment”, Bioresource Teclmology, vol. 89, pp. 1–16 (2003). A jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadékokat számos területen, például utakon, mellékutakon, repülõtéri kifutókon, repülõgép külsõ felületein, valamint egyéb jegesedési problémákkal küszködõ külsõ felületen alkalmazzák. A jégmentesítés során a jégmentesítõ folyadékot a felületen már kialakult jégre alkalmazzák a jég eltávolítására; a jégmentesítõ folyadékkal annyira csökkentik a jég fagyáspontját, hogy az inkább folyékony, mint szilárd halmazállapotú lesz. A jegesedésgátlás során a jegesedésgátló folyadékot a jég kialakulása elõtt alkalmazzák a felületre, ezáltal csökkentik a felülettel érintkezõ bármely lecsapódó anyag fagyáspontját, és megelõzik a jég kialakulását. A „jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadék” kifejezésen olyan folyadékot értünk, amely jégmentesítõ/jegesedésgátló szerként viselkedik. A „jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadék” általában vizet, fagyáspontcsökkentõ szert és egyéb megfelelõ adalékokat tartalmaz. A szokásosan alkalmazott fagyáspontcsökkentõ szerek közé tartoznak a következõ anyagok: propiléngliokol, etilénglikol, valamint sók, például kálium-acetát, nátrium-acetát, nátrium-klorid, kalcium-klorid és nátrium-formiát. Az US 6 540 934 számú szabadalmi iratban olyan jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadékokat ismertetnek, amely egy monokarbonavsót, például kálium-acetátot tartalmaz. A leírásban ismertetik, hogy a korrózió megakadályozására glicerint is adnak hozzá. Az US 6 596 189 számú szabadalmi iratban olyan jégmentesítõ folyadékokat ismertetnek, amely egy alifás alkohollal együtt alkáliföldfém és alkálifém-karboxilát (például acetátok) elegyét tartalmazza. Az US 4 448 702 számú szabadalmi iratban borostyánkõsav és más dikarbonsavsók jégmentesítésre való alkalmazását ismertetik. Az US 6 287 480 számú szabadalmi iratban olyan jégmentesítõ készítményeket ismertetnek, amelyek ha-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 2
2
tásosan használhatók repülõtéri alkalmazásokra, és meggátolják az utakra hagyományosan alkalmazott sók korróziós hatását. A leírásban szukcinátsókat tartalmazó jégmentesítõ készítményeket ismertetnek. Az US 6 623 657 számú szabadalmi iratban olyan jégmentesítõ készítményeket ismertetnek, amelyek vagy borostyánkõsavat vagy borostyánkõsav-anhidridet és egy semlegesítõ lúgot, például nátrium-hidroxidot, kálium-hidroxidot vagy ammónium-hidroxidot tartalmaz. A jégmentesítõ készítmények vízzel való összekeverésekor gyors hõfelszabadulás közben szukcinátsók képzõdnek, és elegendõ hõt szabadítanak fel a felületen lévõ jég megolvasztásához, a szukcinátsók pedig jégmentesítõként és fagyáspontcsökkentõként hatnak. A jégmentesítõ készítmények tartalmazhatnak még egy glikolt is, amely a jégmentesített felületen megakadályozza a jég képzõdését. Az US 6 506 318 számú szabadalmi iratban (MLI Associates, LLC¹re átruházva, 2003. január 14¹én engedélyezve) olyan jégmentesítõ/jegesedésgátló készítményeket ismertetnek, amelyek vizet, glicerint és alkálifémsókat (például kálium-acetátot) tartalmaznak, ahol az utóbbi kiegészítõ fagyáspontcsökkentõként szolgál. Ez az irat említi azt is, hogy jégmentesítõ/jegesedésgátló készítményeket kaphatunk ipari szennyvizek kezelésével, ahol a szennyvíz származhat gabona- vagy faerjesztésbõl, mezõgazdasági vagy fermentációs eljárásokból. A találmány összefoglalása A találmány tárgya eljárás jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadék elõállítására. Az alkil-észterek elõállítási eljárásában egy melléktermék anyagáram képzõdik. Az egyik elõnyös változatban a melléktermék anyagáramot hosszú láncú zsírsav-monoalkil-észterek elõállítási eljárásában kapjuk. Az anyagáram vizet, glicerint és egy alkálitartalmú vegyületet tartalmaz. Az anyagáramot egy, az alkálitartalmú vegyület semlegesítésére alkalmas sav hozzáadásával jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadékká alakítjuk át, amelynek során egy fagyáspontcsökkentõ szerként funkcionáló só képzõdik. Egy elõnyös változatban a melléktermék anyagáram vizet, glicerint, zsírsavakat és egy alkálitartalmú vegyületet tartalmaz. Az anyagáramot egy, az alkálitartalmú vegyület semlegesítésére alkalmas sav hozzáadásával jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadékká alakítjuk át, amelynek során egy fagyáspontcsökkentõ szerként funkcionáló só képzõdik. A szabad zsírsavakat eltávolítjuk a folyadékból. A találmány egy másik változata olyan eljárásra vonatkozik, amelyben csökkentett korróziós hatású jégmentesítõ szilárd anyagot állítunk elõ. A melléktermék anyagáram egy olyan eljárásból származik, amelyben alkil-észtereket állítunk elõ. Az anyagáram vizet, glicerint és egy alkálitartalmú vegyületet tartalmaz. Az anyagáramot egy, az alkálitartalmú vegyület semlegesítésére alkalmas sav hozzáadásával jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadékká alakítjuk át, amelynek során egy fagyáspontcsökkentõ szerként funkcionáló só képzõdik. A folyadékot ezután egy jégmentesítõ szilárd
1
HU 008 154 T2
anyagra alkalmazzuk, hogy így – bevonatlan jégmentesítõ szilárd anyaghoz viszonyítva – csökkentett korróziós hatású jégmentesítõ szilárd anyagot kapjunk. A találmány egy vizet, glicerint és egy olyan alkálisót tartalmazó vegyületet tartalmazó jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadékra is vonatkozik, amelynek puffer és fagyáspontcsökkentõ funkciója egyaránt van. A találmány különbözõ elõnyei a találmány elõnyös változatainak következõ részletes ismertetésbõl a szakember számára egyértelmûvé válnak. Az elõnyös változatok részletes ismertetése A találmány szerinti eljárással egy alkil-észter, például biodízel-elõállítási eljárásból származó melléktermék anyagáram alkalmazásával egy jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadékot állítunk elõ. Az eljárás az egyébként további feldolgozást igénylõ vagy eldobásra kerülõ melléktermék elõnyös felhasználását teszi lehetõvé. Ez a biodízel üzemanyag elõállítással kapcsolatban különösen azért elõnyös, mert a jövõben biodízel üzemanyag termelése növekszik, és nehéz lenne a nagy mennyiségben képzõdõ melléktermék gazdaságos kezelése. Az eljárásban specifikusan a melléktermék anyagáramban lévõ glicerint használjuk fel, mint elsõdleges fagyáspontcsökkentõ anyagot. A glicerin a természetre elõnyösen nem mérgezõ. Az eljárás egy, a melléktermék anyagáramban lévõ olyan, eddig szennyezõ anyagnak tekintett anyag hasznosítását is lehetõvé teszi, amelynek átalakításával kiegészítõ fagyáspontcsökkentõ anyagot kapunk. Így a találmány szerinti eljárással kiküszöbölhetõk a melléktermék anyagáramban lévõ szennyezõdések eltávolításának költségei. A találmány szerinti eljárással kiküszöbölhetõk a jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadék elõállításához alkalmazott fagyáspontcsökkentõk vásárlásának, és a megfelelõ adalék anyagokkal együtt a vízhez való hozzáadásának költségei is. A találmány egyik elõnyös változatában az FFA¹k eltávolítására alkalmazott egyszerû eljáráslépéssel szintén jégmentesítõ/jegesedésgátló tulajdonságokkal jellemezhetõ folyadékot állítunk elõ. Ezek az elõnyök alacsony termelési költségû jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadék elõállítását teszik lehetõvé. Kezdetben a melléktermék anyagáram az alkilészterek elõállítási eljárásából származott. Az anyagáram legalább vizet, glicerint és egy alkálitartalmú vegyületet tartalmaz. Az anyagáram bármelyik megfelelõ alkil-észter elõállítási eljárásából származhat. A megfelelõ melléktermék anyagáram elõállítására alkalmas eljárás például nem korlátozó jelleggel az állatizsír-sütés, a növényolaj-hidrolízis és a szappangyártás. Az egyik jellemzõ változatban a melléktermék anyagáramot hosszú láncú zsírsavak monoalkilésztereinek elõállítási eljárásából nyerjük; például a biodízel-elõállítási eljárásban egy triglicerid (például nyers vagy hulladék növényolaj vagy állati zsír) észterezésével alakítunk ki észtereket. A melléktermék anyagáram legalább vizet, glicerint, egy alkálitartalmú vegyületet és rendszerint egy alkoholt, például meta-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 3
2
nolt vagy etanolt tartalmaz. A leírásban az „alkohol” kifejezésen a glicerintõl eltérõ alkoholt értünk. Egy biodízel-elõállítási eljárásban és némely alkil-észterelõállítási eljárásban az alkálitartalmú vegyületet a folyamat katalizátoraként alkalmazzuk. A biodízel melléktermék anyagáram tipikusan szabad zsírsavakat (FFA¹k), szappanokat és sókat tartalmaz. Az „alkálitartalmú vegyület” kifejezésen bármilyen olyan vegyületet értünk, amely egy, a következõkben ismertetésre kerülõ, kiegészítõ fagyáspontcsökkentõ anyaggá átalakítható alkálifémet vagy alkáliföldfémet tartalmaz. A megfelelõen alkalmazható alkálitartalmú vegyületetek közé tartoznak nem korlátozó jelleggel az alkálifém-hidroxidok, például nátrium- vagy kálium-hidroxid; alkálifém-alkoxidok, például nátrium-metoxid, kálium-metoxid, nátrium-etoxid, kálium-etoxid, valamint ezek kombinációi. A melléktermék anyagáramot egy sav hozzáadásával alakítjuk át jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadékká, a sav kiválasztása a jégmentesítõ alkalmazás függvénye. Ha a folyadékot repülõgép-jégmentesítõként való alkalmazásra szánjuk, a sav pK¹értéke nem lehet kisebb, mint 3, azaz nem erõs sav, például salétromsav, kénsav, sósav vagy brómsav elõnyösen. Az elõnyös változatban az alkalmazott sav ecetsav. A sav semlegesíti az alkálitartalmú vegyületet, és olyan alkálifémsó képzõdik, amely kiegészítõ fagyáspontcsökkentõ anyagként funkcionál. Az alkálifémsó az elsõdleges fagyáspontcsökkentõ anyagként alkalmazott glicerinnel együttmûködve fejti ki hatását. Az „alkálifémsó” kifejezésen alkálifémsót vagy alkáliföldfémsót értünk. A semlegesítést végezhetjük egy vagy több lépésben. A keletkezett alkálifémsó típusa a jégmentesítõ alkalmazástól függõen alkalmazott sav és az alkalmazott alkálitartalmú vegyület függvénye. Néhány elõnyös változatban az alkálisó a következõkbõl választott vegyület: alkáli-acetátok (például ecetsavval semlegesített alkálifém-hidroxidból elõállított alkálifém-acetát); alkáli-szukcinátok (például borostyánkõsavval semlegesített alkálifém-hidroxidból elõállított alkálifém-szukcinát); alkálifoszfátok (például foszforsavval semlegesített alkálifém-hidroxidból elõállított alkálifém-foszfátok); alkálikloridok és ezek kombinációi. A jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadék elõnyösen nem tartalmaz alkáli-szulfátokat vagy alkáli-nitrátokat; a szulfát- és nitrátionok korróziós és környezetvédelmi szempontból általában nemkívánatosak. Egy jellemzõ változatban az anyagáramot azért semlegesítjük, hogy az alkálitartalmú vegyületrészt (például a jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadék körülbelül 0,05–0,5 tömeg% mennyiségét) egy alkáli-foszfáttá alakítsuk át. Az alkálitartalmú vegyület többi részét semlegesíthetjük bármilyen megfelelõ sóvá, például alkáliacetáttá (ezt általában elõnyösen repülõtéri kifutókra vagy repülõgépekre alkalmazzák, ahol alkalmazott acetát mennyisége korlátozott); alkáli-kloriddá (utakra általában elfogadottan alkalmazható); és/vagy alkálifémszukcináttá (elsõsorban kloriddal kombinálva utakra alkalmazható). A folyadék a környezetvédelmi problémák elkerülése érdekében legfeljebb körülbelül 0,5 tömeg%
1
HU 008 154 T2
foszfátot tartalmaz. Azonban kis mennyiségû foszfát jelenléte elõnyös, mert a foszfát a fagyáspontcsökkentõ hatáson kívül pufferként is hat. A találmány egyik változatában a jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadék vizet, glicerint és egy, pufferként és fagyáspontcsökkentõként egyaránt funkcionáló alkáli-sót tartalmaz. Az alkálisót fagyáspontcsökkentõként alkalmazzuk úgy, hogy kolligatív tulajdonságai érvényesüljenek. Az utakra való alkalmazáskor az alkálifémsó elõnyösen kismértékben korrozív azért, hogy ne tegye tönkre a fémeket, az utakat vagy a betont, amint azt a következõ irodalmi helyeken ismertetik: SHRP H¹205. 3/205. 7 protocol of the „Handbook of Test Methods for Evaluating Chemical Deicers”, SHRP-H/WD¹90, Strategic Highway Research Program, National Science Council, Washington, D. C. (1992). A jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadékban való alkalmazáshoz az alkálifémsó elõnyösen kielégíti az AMS 143 5A elõírásait. Emellett a repülõgépre alkalmazható jégmentesítõ/jegesedésgátló elõnyösen kielégíti az AMS 1424E elõírásait. A vizet, glicerint, alkáli-sót és egyéb anyagokat tartalmazó anyagáram ezután jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadékként alkalmazható. Az alkalmazás elõtt az anyagáramból némelykor elõnyösen egy vagy több anyagot, például alkoholt, vizet, szabad zsírsavakat (FFA¹k), észtereket, színes anyagokat és/vagy szaganyagokat eltávolítunk. Eltávolítható például a felesleges mennyiségû metanol vagy víz. A metanol flashvagy bármilyen megfelelõ eljárással távolítható el. Az elõnyös változatban az FFA-kat tartalmazó melléktermék anyagáramból elõállított jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadékból az FFA-kat eltávolítjuk. Az anyagáramban lévõ FFA-kat bármilyen megfelelõ eljárással vagy például zsíreltávolító eljárással, mint például (a) aktív szenes kezeléssel; (b) a biodízel melléktermék anyagáram feleslegben alkalmazott koncentrált savas kezelésével és az ezt követõ gravitációs elválasztással; (c) sorozatos sav-lúg-kezeléssel végzett elszappanosítással; vagy (d) megfelelõ emulgeálószer hozzáadásával végzett emulgeálással. Az egyik
Komponensek
Glicerin
5
10
15
20
25
30
35
40
Tipikus tartomány
alacsony %
magas %
15
88
2
eljárásban a zsírsavak eltávolításának elõsegítésére a folyadékhoz a zsírsavak gravitációs elválasztása, lefölözése, centrifugálása, ciklonban való elválasztása vagy más megfelelõ elválasztó eljárás alkalmazása elõtt, egy anyagot adunk térfogatsûrûségének növelésére. A folyadék térfogatsûrûsége kálium-acetát vagy más anyagok hozzáadásával növelhetõ. Az anyagáramban lévõ észterek is eltávolíthatók. Az FFA¹k és észterek eltávolításával elõsegítjük a folyadék homogenitásának megtartását tárolás közben, és – ha a folyadékot kifutókra vagy utakra alkalmazzuk – az útsúrlódás lehetõ legnagyobbra való növelését. A színes és szaganyagokat szenes abszorpcióval, vákuumdesztillálással vagy egyéb eljárással távolíthatjuk el. Az egyik elõnyös eljárásban az aktív szenes kezelést az alkália savval való semlegesítésével folytatjuk a nem kívánt szennyezõdések legnagyobb részének eltávolítására. Némelykor az is elõnyös, ha az anyagáramhoz alkalmazása elõtt egy vagy több anyagot, például korróziógátlót, pH¹szabályozót és/vagy puffereket, konzerválószert/oxidációgátlót, nedvesítõszert és/vagy további fagyáspontcsökkentõ szert adunk. Például ha a só egy alkáli-klorid, kívánatos lehet egy borostyánkõsavsó vagy egy másik korróziógátló szer hozzáadása. A jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadék további fagyáspontcsökkentéséhez egyéb fagyáspontcsökkentõ szereket is hozzáadhatunk. Az egyéb fagyáspontcsökkentõ szer lehet azonos az anyagáramban már jelen lévõvel, vagy alkalmazhatunk egy attól eltérõ fagyáspontcsökkentõ szert is. Például kifutóra való alkalmazáshoz egy alkálifém- vagy alkáliföldfém-karboxilátot vagy utakra való alkalmazáshoz egy alkálifém- vagy alkáliföldfém-kloridot adhatunk hozzá. A jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadék pH¹jának az elõnyös körülbelül 7–11 értéken való tartásához egy pH¹szabályozót és/vagy puffert adhatunk hozzá. A jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadék összetevõinek néhány tipikus és elõnyös tartományát a következõ táblázatban foglaljuk össze:
Elõnyös kifutó/út jégmentesítõ összetétel alacsony %
20
magas %
85
Elõnyös repülõgépjégmentesítõ összetétel alacsony
70
magas %
88
Alkálisó
1
20
5
20
1
3,5
További fagyáspontcsökkentõ (nem só)
0
40
5
40
5 (nem só)
15 (nem só)
Puffer
0
2
0,05
0,5
0,1
Korróziógátló
0
2
0
0,1
0
Konzerválószer Víz
0 10
0,1
0,001
70
12
A jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadék számos olyan területen alkalmazható, ahol jégmentesítést és/vagy jegesedésgátló alkalmazását igénylik. A szoká- 60 4
0,01 50
0,001 8
0.9 0,1 0,01 30
sos alkalmazások magukban foglalják a következõ felületekre való alkalmazást: például repülõgép, repülõtéri kifutók, utak, járdák, mellékutak, hidak, bejáratok, elekt-
1
HU 008 154 T2
romos toronyszerkezetek és elemeik, villamosvezetékek, csatornák, zárak, edények, hajózási elemek, vasúti kapcsolók és motoros jármûvek. Ezenkívül a folyadékok alkalmazhatók például a következõ területeken: madárfürdõk, kinti szökõkutak, díszítõmedencék és egyéb olyan külsõ helyek, ahol a víz megfagyása esztétikailag vagy funkcionálisan elfogadhatatlan. A melléktermék anyagáramban lévõ alkália semlegesítéséhez használt sav típusa és mennyisége, valamint a sók hozzáadása az alkalmazási terület függvénye. Így például repülõgép-jégmentesítõkben elõnyösen csak kis mennyiségû nátrium- vagy kálium-acetátot alkalmazunk. Ehhez hasonlóan a kifutókra és repülõgépekre alkalmazható jégmentesítõkben a szervetlen savak, például sósav hozzáadása nátrium-klorid-képzéshez elkerülendõ. Az egyik változatban a jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadékot az útra alkalmazandó só elõnedvesítésére használjuk azért, hogy kisebb korróziós hatású és költségû jégmentesítõ szert állítsunk elõ. Az útra tipikusan alkalmazott sók vagy szilárd fagyáspontcsökkentõk közé tartozik a nátrium-klorid és a kalcium-klorid. A folyadékot bármilyen megfelelõ eljárással, például az útra alkalmazandó sóra való felszórással, vagy azzal elkeverve alkalmazhatjuk. Ha a folyadékot ezen a területen alkalmazzuk, nem szükséges a kloridszennyezõdések eltávolítása a melléktermék anyagáramból (ezek számos biodízel és egyéb növénymagolaj átészterezési termékeiben szokásosan megtalálhatók). A hidakra vagy más felületre való alkalmazásra szánt, „használatra kész” jégmentesítõ szerként alkalmazható „igény szerinti” jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadékot sóoldattal összekeverve is alkalmazhatjuk. Példák A következõ példákat a találmány szerinti jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadék részletesebb ismertetésére mutatjuk be. Néhány különbözõ alkalmazást ismertetünk.
Komponens
5
10
%¹os mennyiségtartomány
70–90
80–85
0,5–5
0,5–3,5
Nátrium- vagy káliumfoszfát: (szintén puffer)
0,2–2
0,2–0,5
Víz
10–20
15–20
Konzerválószer
0–0,1
0,001–0,01
BrijR 30 (nedvesítõszer)
0–0,1
0,01–0,05
Poli(vinil-pirrolidon) molekulatömeg: 30 000
0,01
0,01–0,05
0,01–0,02
nyomokban
Ha kívánatos, egy hígított (használatra kész) repülõgép jégmentesítõ/jegesedésgátló elõállításához a víz bepárolóban történõ eltávolítása minimalizálható vagy teljesen elhagyható. A víz mennyisége körülbelül 40%¹ra nõ, és ezzel egyidejûleg a többi összetevõ 20 mennyisége csökken. Kifutó-jégmentesítés/jegesedésgátlás Az olajkonverziós eljárásból, például biodízelgyártásból származó melléktermék anyagáramot ecetsav25 val, kis mennyiségû foszforsav vagy borostyánkõsav (korróziógátló) alkalmazásával vagy anélkül semlegesítjük, majd a szerves szennyezõdéseket bepárlással és aktív szenes kezeléssel eltávolítjuk, ezután káliumacetátot adunk hozzá. A semlegesítõ lépésben elõnyö30 sen feleslegben lévõ koncentrált ecetsavat adunk hozzá az FFA¹k gravitációs eszközben való elválasztásának elõsegítésére. A felesleges savat ezután káliumhidroxiddal semlegesítjük, hogy a megfelelõ mennyiségû acetátsó(ka)t kapjuk a fagyáspont körülbelül 35 –60 °C¹ra való csökkentésére. A semlegesítéssel a maradék FFA-kat szappanná alakítjuk át, azért, hogy az acetátsók képzõdésével a vizes fázis zsír/szappan fázishoz viszonyított sûrûsége megnõjön, és gravitációval könnyen eltávolítható legyen. 40 %¹os mennyiségtartomány
% elõnyösen
Glicerin
15–88
20–75
Nátrium-acetát
2–10
3–5
Kálium-acetát
0–40
5–35
Nátrium-foszfát
0–2
0–0,5
Kálium-szukcinát
0–2
0–1
Komponens
Víz
10–60
12–50
Konzerválószer
0–0,1
0,001–0,01
0,01–0,02
nyomokban
Színezék
A fenti készítmény kiváló korróziós jellemzõkkel megfelelõen alkalmazható utakra, járdákra vagy hidakra. A folyadék alkalmazható sóléként vagy az útra használandó, kisebb korróziós hatású és olcsóbb, elõnedvesített só alakú szilárd jégmentesítõ elõállítá60 sára. 55
Nátrium- vagy káliumacetát
Elõnyös %
15
Elõnyös %
Glicerin
%¹os mennyiségtartomány
Színezék
Repülõgép-jégmentesítés/jegesedésgátlás Az olaj (triglicerid) konverziós eljárás során, például a biodízelgyártásnál kis mennyiségû alkálikatalizátort alkalmazunk, és a kapott melléktermék anyagáramot részben foszforsavval, részben ecetsavval körülbelül 7 pH¹értékre semlegesítjük. A kapott elegyet a feleslegben lévõ víz és 45 metanol eltávolítására bepárlóban, majd az FFA¹k, színés szaganyagok és egyéb nem kívánt szerves szennyezõdések eltávolítására aktív szénen kezeljük, majd konzerválószert adunk hozzá. Így olyan jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadékkoncentrátumot kapunk, amely kielé- 50 gíti az AMS 1424E szerinti I. típusú jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadékra vonatkozó elõírásokat. Komponens
2
5
1
HU 008 154 T2
Út/járda jégmentesítõ/jegesedésgátló Az eljárás a kifutókra alkalmazható jégmentesítõ/jegesedésgátló szerekre ismertetett példában leírtakhoz hasonló, azzal a különbséggel, hogy az ecetsavat, beleértve a feleslegben alkalmazott savat is, részben vagy teljes egészében sósavval helyettesíthetjük, és a sav további semlegesítését – ha szükséges – végezhetjük nátrium-hidroxiddal, hogy a hidakra és az utakra alkalmazandó jégmentesítõ/jegesedésgátló költsége kisebb legyen. Ebben az esetben a korróziógátló hatást a glicerin fejti ki. Ezt a folyadékot – néhány FFA-tól eltekintve – nem szükséges szerves szennyezõdések eltávolítására alkalmazott kezelésnek alávetni. Nem szükséges a kifutó-jégmentesítõkhöz hasonló, –60 °C¹ig levitt fagyásvédelem sem. Végül a folyadék alkalmazható sóléként vagy az útra használandó, az önmagában alkalmazott sóhoz képest sokkal kisebb korróziós hatású elõnedvesített só formájában is. %¹os mennyiségtartomány
% elõnyösen
Glicerin
5–88
10–25
Nátrium-klorid
5–22
8–20
Nátrium- vagy káliumszukcinát
0–5
1–3
Nátrium- vagy káliumacetát
0–20
2–10
Víz
10–70
30–60
Konzerválószer
0–0,1
0,001–0,01
Komponens
Ezekben az elõnyös változatokban ismertettük a találmány leírásban ismertetett feltételeinek megfelelõ elveit és gyakorlatát. Megjegyezzük azonban, hogy a találmány gyakorlati alkalmazása a leírástól eltérhet, anélkül, hogy ezzel kívül kerülnénk a találmány oltalmi körén.
5
10
15
20
25
30
35
40 SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Eljárás jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadék elõállítására, amely tartalmazza a következõ lépéseket: egy alkil-észter-elõállító eljárásban vizet, szabad zsírsavakat, glicerint és egy alkálitartalmú vegyületet tartalmazó melléktermék anyagáramot kapunk; és az anyagáramot egy jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadékká alakítjuk át egy olyan sav hozzáadásával, amely az alkálitartalmú vegyületet semlegesíti, és ennek eredményeként egy kiegészítõ fagyáspontcsökkentõ szerként funkcionáló alkálisót kapunk, és eltávolítjuk a folyadékból a szabad zsírsavakat. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, amelyben a zsírsav eltávolításának elõsegítésére térfogatsûrûség növelésére alkalmas anyagot adunk a folyadékhoz a szabad zsírsavak eltávolítása elõtt. 3. Eljárás csökkentett korróziós hatású jégmentesítõ szilárd anyag elõállítására, amely tartalmazza a következõ lépéseket:
45
50
55
60
2
egy alkil-észter-elõállító eljárásban vizet, glicerint és egy alkálitartalmú vegyületet tartalmazó melléktermék anyagáramot kapunk; az anyagáramot egy jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadékká alakítjuk át egy olyan sav hozzáadásával, amely az alkálitartalmú vegyületet semlegesíti, és ennek eredményeként egy kiegészítõ fagyáspontcsökkentõ szerként funkcionáló alkálisót kapunk; és a folyadékot egy jégmentesítõ szilárd anyagra visszük fel, hogy így a nem bevont jégmentesítõ szilárd anyaghoz képest egy csökkentett korróziós hatású bevont jégmentesítõ szilárd anyagot kapjunk. 4. A 3. igénypont szerinti eljárás, amelyben a jégmentesítõ szilárd anyag utakra alkalmazható só. 5. Az 1. igénypont szerinti eljárás, amelyben az alkalmazott sav nem sósav. 6. Az 1. igénypont szerinti eljárás, amelyben az alkalmazott sav nem erõs sav. 7. Az 1. igénypont szerinti eljárás, amelyben a folyadék kielégíti az AMS 1435A kifutópálya-jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadékokra vonatkozó elõírásait. 8. Az 1. igénypont szerinti eljárás, amelyben a folyadék kielégíti az AMS 1424E repülõgép-jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadékokra vonatkozó elõírásait. 9. Az 1. igénypont szerinti eljárás, amelyben a melléktermék anyagáram tartalmaz továbbá észtereket is, és amelyben az eljárás tartalmaz egy lépést az észterek folyadékból való eltávolítására. 10. Az 1. igénypont szerinti eljárás, amelyben a melléktermék anyagáram tartalmaz továbbá színes testeket, és amelyben az eljárás tartalmaz egy lépést a színes testek folyadékból való eltávolítására. 11. Az 1. igénypont szerinti eljárás, amelyben a melléktermék anyagáram tartalmaz továbbá szaganyagokat, és amelyben az eljárás tartalmaz egy lépést a szaganyagok folyadékból való eltávolítására. 12. Az 1. igénypont szerinti eljárás, amelyben az alkálitartalmú vegyület a következõk közül választott: alkálifém-hidroxidok, alkálifém-alkoxidok és ezek kombinációi. 13. Az 1. igénypont szerinti eljárás, amelyben az alkálitartalmú vegyület a következõk közül választott: alkáli-acetátok, alkáli-szukcinátok, alkáli-foszfátok, alkálikloridok és ezek kombinációi. 14. Az 1. igénypont szerinti eljárás, amelyben a melléktermék anyagáramot hosszú láncú zsírsavak monoalkil-észtereinek elõállítási eljárása során nyerjük. 15. Az 14. igénypont szerinti eljárás, amelyben a hosszú láncú zsírsavak monoalkil-észtereinek elõállítási eljárása egy triglicerid észterezése. 16. Az 1. igénypont szerinti eljárás, amelyben az alkáli¹só a jégmentesítõ/jegesedésgátló folyadék tömegére számítva körülbelül 0,05–1 tömeg% alkáli-foszfátot tartalmaz. 17. Az 1. igénypont szerinti eljárás, amelyben az alkáli¹só egyaránt funkcionál pufferként és fagyáspontcsökkentõ szerként.
Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest Felelõs vezetõ: Szabó Richárd osztályvezetõ Windor Bt., Budapest
