Способ и композиция для улучшения сгорания топлива

006542 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к улучшению сгорания топлив, и в частности, к сжигаемым топливам на основе углеводородов. Более конкретно, изобретение относится к способу и композиции для смешивания катализатора или усиливающего агента (промотора) с топливом для увеличения степени сгорания в двигателе. Уровень техники Сгорание ископаемых топлив, и в частности топлив на основе нефти, таких как бензин и дизельное топливо, никогда не бывает полностью эффективным. Не эффективное сгорание приводит к следующим последствиям: высокое потребление топлива, образование сажи на головке цилиндров и поршня, изменениям эффективности двигателя и образованию избыточного количества ядовитых побочных продуктов сгорания, таких как монооксид углерода, частично сгоревшие углеводороды и оксиды азота (NOx). Были предложены разнообразные добавки (присадки) к топливу, улучшающие экономию топлива и снижающие количество загрязняющих выбросов при сгорании. Несгоревшее и частично сгоревшее топливо представляет собой загрязнение процесса горения, а также приводит к финансовым потерям потребителей топлива. В уровне техники предложены присадки, улучшающие сгорание для разнообразных типов применяемых топлив, включая конфигурации пламенных горелок, дизельных двигателей, бензиновых двигателей и различных турбин. Эти присадки уровня техники имеют различные формы, такие как жидкости, смешанные с жидкими носителями, и некоторые твердые вещества, если это целесообразно для рассматриваемой системы сгорания. В патенте США 4129421 Уэбба раскрыта каталитическая топливная присадка для применения в двигателях или печах. Эта присадка представляет собой раствор пикриновой кислоты и сульфата двухвалентного железа в конкретном спирте. Продемонстрирован пример предложенной присадки для использования в бензиновых двигателях на уровне добавления объединенного катализатора около 10 частей на миллиард. В описании указана более высокая концентрация (конкретно не приведена) присадки к тяжелому котельному топливу. Во всех случаях катализатор был полностью растворен в топливе. В патенте США 2402427 (Миллер и Либер) описано применение широкой группы растворимых в дизельном топливе органических и металлоорганических соединений в качестве промоторов воспламенения при концентрации от 0,02 до 3% (т.е., 200-30000 ч/млн). Среди ранних патентов, посвященных металлическим катализаторам в качестве топливных присадок, указаны патенты США 2086775 и 2151432 (Лайонз и МакКоун), где описано добавление от 0,001 до 0,0085% (то есть, 10-850 ч/млн) металлоорганического соединения или смеси к базовому топливу, такому как бензин, бензол, котельное топливо, масло, керосин или их смеси, для улучшения различных показателей работы двигателя. Среди металлов, раскрытых в патенте США 2086775, указаны кобальт, никель, марганец, железо, медь, уран, молибден, ванадий, цирконий, бериллий, платина, хром,алюминий, торий и редкоземельные металлы, такие как церий. Раскрытые в патенте США 2151432 металлы включают в себя соединения солановой кислоты,сурьму, мышьяк, висмут, кадмий, адмий, теллур, таллий, олово, барий, бор, цезий, дидим, лантан, калий,натрий, тантал, титан, вольфрам и цинк. В обоих патентах предпочтительные металлоорганические соединения представляют собой бета-дикетоны, а также их производные и гомологи, такие как ацетилацетонаты металлов, пропионилацетонаты, формилацетонаты и им подобные. В описании Лайонза и МакКоуна указано, что концентрация присадки от 0,001 до 0,04% (то есть,10-400 ч/млн) не является эффективной для улучшения эффективности сгорания, однако при длительном использовании присадки эффективность сгорания может улучшиться, поскольку в камере сгорания образуются каталитически активные отложения. Кроме того, в описании утверждается, что обычно достаточно приблизительно 0,01% (то есть, 100 ч/млн) металлоорганического соединения, когда уже образовались каталитически активные отложения, чтобы сохранить постоянное количество отложений, путем восполнения их потерь. В патентах США 4891050 и 4892562 (Бауэрз и Спраг) описано применение растворимых в топливе соединений металлов платиновой группы, которые обладают эффективностью, как указано, при весьма низких концентрациях, улучшая экономию топлива в бензиновых и дизельных двигателях, соответственно. В связи с этим, весьма низкие концентрации, по-видимому, находятся в интервале от 0,01 до 1,0 ч/млн металла платиновой группы в расчете на топливо, в которое добавляется присадка. В патентеСША 4629472 описано применение от 0,05 до 0,5 ч/млн катализатора в котельном топливе, причем количество катализатора измеряется в расчете на металл. Предпочтительно, интервал содержания катализатора составляет от 0,02 до 0,06 ч/млн (то есть, от 2 частей на 100 миллионов до 6 частей на 100 миллионов). Из уровня техники очевидно, что рекомендуется нижний предел, при котором катализатор прекращает давать заметный вклад в процесс горения. Как отмечено ранее, в документах Лайонза и МакКоуна указано, что эффективной является только концентрация катализатора приблизительно 10-400 ч/млн, когда образуется соответствующее количество каталитически активных отложений. Даже в патенте США 4129421 Уэбба указано, что для обеспечения значительного эффекта необходимое содержание присадки составляет 1 часть на 100 млн. Было бы выгодно обеспечить усиление степени сгорания при пониженном содержании присадки по сравнению с указанным в уровне техники.-1 006542 Сущность изобретения В широком смысле, настоящее изобретение представляет собой способ увеличения степени сгорания топлива путем добавления катализатора сгорания или присадки в топливо при весьма низкой концентрации, в зависимости от системы сжигания топлива и способа введения катализатора. Предпочтительно, весьма низкая концентрация составляет меньше, чем 1 часть катализатора или присадки на 100 млн частей топлива, в расчете на вес. Целесообразно, катализатор или присадку добавляют в количестве меньше, чем 1 часть на 500 млн частей топлива, и действительно меньше, чем 1 часть на миллиард частей топлива, в расчете на вес. Весьма низкая концентрация может составлять меньше, чем 1 часть катализатора или присадки на 50 млрд частей топлива, в расчете на вес. Более предпочтительно, катализатор или присадка присутствуют в топливе в количестве приблизительно от 1 части катализатора на 100 млрд частей топлива до 1 части катализатора на 6 триллионов частей топлива, в расчете на вес. Подходящим катализатором или присадкой может быть одно или несколько соединений из поливинилхлорида, гексахлорплатината калия, платина хлористо-водородной кислоты или нитрата аммония,хотя могут быть использованы любые подходящие катализаторы, или присадки, или их сочетания, известные специалистам в этой области техники. Сгорание может происходить в двигателе внутреннего сгорания, турбине или в кипятильнике, реактивном двигателе, печи, или другом устройстве с целью предоставления тепла или энергии. Катализатор сгорания или присадка могут быть добавлены к твердому топливу, предпочтительно, путем распыления. Альтернативно, катализатор сгорания или присадка могут быть добавлены к газообразному топливу. Добавление катализатора сгорания или присадки может быть осуществлено в газовом потоке, подающем кислород в процессе сгорания, или в потоке пара, подаваемом в турбину. Кроме того, этот способ может включать в себя изменение отношения воздух/топливо, для того чтобы увеличить количество воздуха или количества топлива. Во втором аспекте это изобретение относится к способу смешивания катализатора горения или присадки с топливом при весьма низкой концентрации катализатора горения, причем указанный способ включает в себя стадии: растворение катализатора горения в воде или другом подходящем растворителе, с образованием заранее приготовленной смеси (премикс); разбавление первого премикса путем смешивания его с органическим гидрофильно/олеофильным соединением с образованием второго премикса; разбавление второго премикса топливом или другим подходящим материалом на одной или нескольких стадиях разбавления, для того чтобы получить желаемую очень низкую концентрацию катализатора. Подходящим гидрофильно/олеофильным органическим соединением может быть изопропиловый спирт или метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ), и/или метилэтилкетон (МЭК), и/или метилизобутилкетон(МИБК), и/или бутанол. Также может быть приемлемым метанол в качестве разновидности гидрофильно/олеофильного материала. В третьем аспекте изобретение относится к способу смешивания катализатора горения или присадки с топливом, причем указанный способ включает в себя стадии: смешивание катализатора горения с гидрофильно/олеофильным органическим соединением, таким как изопропиловый спирт, МТБЭ или аналогичное соединение, с образованием премикса; и смешивание премикса с топливом. В четвертом аспекте изобретение относится к упаковке композиции, содержащей один или несколько катализаторов или присадок горения и растворитель, причем указанный растворитель содержит воду, и/или изопропиловый спирт, и/или МТБЭ, или другой подходящий растворитель, в котором добавление упаковки композиции в заданное количество топлива будет обеспечивать смесь с катализатором,содержащимся в концентрации меньше, чем 1 часть на 100 млн частей топлива. В пятом аспекте изобретение может относиться к композиции, содержащей топливо и катализатор горения, в которой катализатор горения содержится в концентрации меньше, чем 1 часть на 100 млн частей топлива, и наиболее предпочтительно приблизительно между 1 частью на 240 млрд частей топлива до приблизительно 1 части на 1,2 триллиона частей топлива, и может быть столь малой, как 1 часть на 6 триллиона частей топлива. Подробное описание изобретения В этом описании термин двигатель внутреннего сгорания включает в себя все карбюраторные двигатели, бензиновые и двигатели на сжатом газе, или другие двигатели, как для подвижных (включая судовые), так и стационарных областей применения, и они имеют тип двигателей двухтактных, четырехтактных и роторных. Однако следует понимать, что настоящее изобретение может быть использовано в любом устройстве сжигания топлива, таком как кипятильники, турбины и обогревающие печи. Применение способа и композиции этого изобретения не ограничивается только применением в двигателях, но является особенно выгодным при использовании в двигателях. Настоящее изобретение основано, по меньшей мере, отчасти, на открытии авторов, что катализаторы горения или промоторы горения могут быть эффективными при весьма низкой концентрации в случае-2 006542 смешивания с топливом. Эти концентрации могут быть заключены в интервале от столь малой, как 1 часть на 2400000000000 частей (то есть 1 часть на 240 миллиардов частей топлива) до столь малой, как 1 часть на 6000000000000 частей (то есть 1 часть на 6 триллиона частей топлива) или даже меньше. Катализаторы или промоторы горения могут содержать любой катализатор или присадку, которая известна специалистам в этой области техники. Катализатор или промотор может включать в себя один или несколько представителей из группы, указанной ниже в табл. 1. Таблица 1 Оксид рутения (IV) Хлорид рутения (III) Тригидрат хлорида рутения (III) Бромид рутения (III) и его гидраты Аммоний аквапентахлорорутений (III), (NH4)2RuCl5H2O Оксид калия-рутения (VI) Оксид родия (III) Хлорид родия (III) и его гидраты Нитрат родия (III) и его гидраты Хлорид иридия (III) Оксид иридия (III) Оксид иридия (IV) Гексахлориридиевая (IV) кислота и ее гидраты Аммонийгексахлориридий (IV) и его гидраты Тетроксид осмия Хлорид осмия (III) Платиновая чернь Оксид платины (IV) и его гидраты Хлорид платины (II) Хлорид платины (TV) Поливинилхлорид Гидрат гексахлорплатиновой (IV) кислоты Гексахлорплатиновая (IV) кислота Моногидрат хлорида тетраамминоплатины (II) Дигидросульфатодинитрит платины (II) Динитрат тетраамминоплатины (II) Хлорид палладия (II) Оксид палладия (II) Дигидрат нитрата палладия (II) Аммонийгексахлорпалладий (IV) Нитрат тетраамминопалладия (II) Тригидрат калийтетрацианопалладия (II) Перренат калия Хлорид рения (III) Трис(ацетилацетонат)рения (III) цис-Дихлоро(2,2'-дипиридил)платина (II), PtCl2(C10H8N2) Дихлор(1,5-циклооктадиен)платина (II), PtCl2(C8H12) Нитрат 2-гидроксиэтилтиолато(2,2',2"-терпиридин)платина (II), (Pt(C2H5OS)(C15H11N3NO3 Трикарбонилхлориридий (I), [IrСl(СО)3]n Димер хлор(1,5-циклооктадиен)иридия (I) [IrCl(C8H12)]2 транс-Дихлорбис(этилендиамин)хлорид иридия (III),транс-[IrCl2(C2H8N2)2]Cl Димер октаноата родия (II), Rh2[O2 С(СН 2)6 СН 3]4 Аацетилацетонат(1,5-циклооктадиен) родия (I), Rh(C8H12)(C5H7O2) Ацетилацетонат(норборнадиен) родия (I), Rh(C7H8)(C5H7O2) Гидридотетракис(трифенилфосфин)родий (I), RhH(PPh3)4 Диацетатобис(трифенилфосфин) палладия (II), (CH3COO)2Pd(PPh3)2 бис(дибензилиденацетон)палладий (0), Pd(C17H14O)2 Дихлор(1,2-бис(дифенилфосфино)этан)палладия (II), РdCl2(Ph2PCH2CH2PPh2) Трифторацетат палладия (II), Pd(CF3COO)2 Ацетатогидридотрис(трифенилфосфин)рутений (II), RuH(CH3COO) (PPh3)3 Димер бис(бензол)дихлорид рутения (II), [RuCl2(C6H6)2]2 Трис(2,2'-дипиридил)рутений (0), Ru(C10H8N2)3 Карбонилдигидридотрис(трифенилфосфин)рутений (II), RuH2(CO)(PPh3)3 бис(циклопентадиенил)рутений (II) - Рутеноцен, (C5H5)2Ru-3 006542 Дигидридотетракис(трифенилфосфин)рутений (II), RuH2(PPh3)4 Гексафторацетилацетонат рутения (III), Ru(CF3COCHCOCF3)3 Нитрат аммония (дихлорэтилендиамин)платина (II), [Pt(C2H8N2)Cl2] бис(ацетилацетонато)платина (II), [Рt(C5H7O2)2] Дихлоробис(трифенилфосфин)платина (II), [PtCl2(PPh3)2] Тетракис(трифенилфосфин)платина (0), [Pt(PPh3)4] бис(ацетилацетонато)палладий (II), [Pd(C5H7O2)2] Дихлор(1,5-циклооктадиен)палладий (II) [PdCl2(C8H12)] Димер хлор(пи-аллил)палладия (II) [PdCl(пи-C3H5)]2 Тример ацетата палладия (II), [Pd(CH3COO)2)]3 Трис(ацетилацетонато)рутений (III), [Ru(C5H7O2)]3 Гидридокарбонилтрис(трифенилфосфин)родий (I), [RhH(CO)(PPh3)3] Ацетилацетонатдикарбонил родия (I), [Rh(CO)2(C5H7O2)] Трис(ацетилацетонато)родий (III), [Rh(C5H7O2)3] Бромотрис(трифенилфосфин)родий (I), [RhBr(PPh3)3] Димер ацетата родия (II), [Rh2(COOCH3)4] Трис(ацетилацетонато)иридий (III), [Ir(C5H7O2)3] Додекакарбонилтриосмий (0), Os3(CO)12. Предпочтительной группой является та, что приведена ниже в табл. 2. Таблица 2 Палладий хлорид палладия (II), а также бромид, иодид, гидрат нитрата, оксид, гидрат сульфата и гидроксид палладия. трис(дибензилиденацетон)дипалладий(0) дихлор(1,1-бис(дифенилфосфино)ферроценпалладий (II) димер хлор(аллил)палладия (II) транс-дихлорбис(ацетонитрил)палладий(II) транс-дихлорбис(бензонитрил)палладий(II) транс-дихлорбис(трифенилфосфин)палладий (II) транс-ацетат(трифенилфосфин)палладий (II) дихлор(норборнадиен)палладий (II) 2,4-(н-пентандионат)палладий (II) Платина хлорид платины (II), хлорид платины (IV) а также соли платины - бромид, иодид и сульфид гидрат оксида платины (IV) (катализатор Адамса) 2,4-(н-пентандионат)платина (II) дибром(1,5-циклооктадиен)платина (II) дииод(1,5-циклооктадиен)платина (II) дифенил(1,5-циклооктадиен)платина (II) дихлорбис(ацетонитрил)платина (II) дихлорбис(бензонитрил)платина (II) дихлор(норборнадиен)платина (II) гексахлорплатиновая (IV) кислота Родий гидрат хлористого родия (III) иодид родия (III) также доступен в виде оксида и солей- сульфата и бромида 2,4-(пентандионат)родий (III) дикарбонил 2,4-(пентандионат)родия (I) хлоротрис(трифенилфосфин)родий (I) бромокарбонилбис(трифенилфосфин)родий(I) хлорокарбонилбис(трифенилфосфин)родий (I) димер хлор(норборнадиен)родия (I) тетрафторборат бис(1,5-циклооктадиен)родия (I) Рутений гидрат хлорида рутения (III) также доступен в виде оксида, бромида, иодида и амминных солей. дихлоротрис(трифенилфосфин)рутений (II) димер дихлоротрикарбонилрутения (II) 2,4-(пентандионат)рутения (III) олигомер дихлор(1,5-циклооктадиен)рутения (III) дикарбонилбис(трифенилфосфин)рутений(II)-4 006542 додекакарбонил трирутений (0) нитрозилнитрат рутения Иридий гидрат хлорида иридия (IV) также доступен в виде соединений иридия (III) - хлорида, бромида, иодида, гидрата сульфата, гидроксида и оксида 2,4-(пентандионат)иридия (III) 2,4-(пентандионат)дикарбонилиридия (I) хлорокарбонилбис(трифенилфосфин)иридий (I) гидридокарбонилтрис(трифенилфосфин)иридий(I) тетрафторборат бис(1,5-циклооктадиен)иридия (I) Осмий оксид осмия (VIII) Дополнительные катализаторы или промоторы приведены в табл. 3 Таблица 3 Лантан Церий Празеодим Неодим Прометий Самарий Европий Гадолиний Тербий Диспрозий Гольмий Эрбий Тулий Иттербий Лютеций Катализаторы или промоторы могут иметь форму фторидов, хлоридов, бромидов, сульфатов, нитратов и гидратов в растворимом виде. Катализаторы или промоторы могут быть выбраны из перечня в табл. 4. Таблица 4 Кобальт Никель Марганец Железо Медь Молибден Ванадий Цирконий Бериллий Хром Алюминий Торий Кадмий Олово Цезий Калий Натрий Тантал Титан Углерод Литий Предпочтительно, элементы табл. 4 присутствуют в виде фторидов, хлоридов, бромидов, сульфатов, нитратов или гидратов. Может быть предпочтительным использование металлоорганических комплексов перечисленных катализаторов и промоторов. Кроме того, можно выгодно использовать другие электролиты, растворимые в растворителях при температуре окружающей среды. В некоторых случаях возможно использование разбавлений катализаторов или промоторов горения менее 1 части в 6 триллионах частей топлива. Предполагается, что могут быть получены преимущества-5 006542 при столь низкой концентрации как 1 часть в 8 триллионах, или 10 триллионах, или даже 12 триллионах частей топлива. Катализаторы горения могут содержать благородные металлы, в частности такие, как серебро, золото, платина, а также медь, ртуть, алюминий, палладий, родий, иридий и ассний. При использовании способа настоящего изобретения, катализатор может быть получен из соединений металлов платиновой группы. Эти катализаторы могут иметь органическую природу. Подходящими соединениями металлов платиновой группы могут быть гексахлорплатинат (IV) калия, платина(IV)хлористо-водородная кислота. Альтернативно, катализатором или промотором горения может быть поливинилхлорид и/или нитрат аммония. В этом описании катализатор горения, или катализатор, или агент, усиливающий горение,или промотор, или варианты этих терминов включают в себя вещество, добавляемое в топливо, которое усиливает горение первичного топлива, для того чтобы осуществить, по меньшей мере отчасти, одну или несколько операций: полное или усовершенствованное окисление топлива, минимизация или снижение образования отложений и вредных выбросов, выжигание существующих отложений и улучшение общей эффективности работы систем сжигания топлива, таких как двигатель внутреннего сгорания. Хотя термин катализатор подразумевает истинный катализатор в виде вещества, которое изменяет и увеличивает скорость реакции, но не расходуется в реакции, изобретение не ограничивается этим определением, и кроме того, включает в себя вещества, которые усиливают сгорание, но также расходуются. Эти термины могут быть использованы как альтернативные или дополнительные, но их следует понимать как распространяющиеся на оба класса соединений. В этом описании ссылка на катализатор или промотор горения означает ссылку на растворимые соединения. Двигатель внутреннего сгорания включает в себя двигатели, в которых топливо воспламеняется или под действием искры, или в результате сжатия, включая (но не ограничиваясь), карбюраторный двигатель или бензиновый двигатель, дизельный или нефтяной двигатель, газовую турбину, слоистый заряд и роторный двигатель внутреннего сгорания Ванкеля, и другие типы роторных двигателей, реактивных двигателей и тому подобные. Виды топлива, с которыми может быть использовано настоящее изобретение, включают типы углеводородного топлива, такие как газ или бензин, дизельное топливо, бензоспирт и биотопливо. Другие виды топлива, такие как метан, пропан, бутан, остаточное топливо, керосин и авиационный бензин, также могут быть использованы в соответствии с типом двигателя и доступностью. Дистиллятные виды топлива хорошо известны, обычно они содержат основную часть жидкого (при нормальных условиях) топлива, такие как дистиллятные виды топлива нефтяных углеводородов (например, моторный бензин и дизельное топливо). Кроме того, такие виды топлива могут содержать такие материалы, как спирты,эфиры, органические нитросоединения и тому подобные (например, метанол, этанол, диэтиловый эфир,диметиловый эфир, и нитрометан). Кроме того, это изобретение включает в себя жидкие виды топлива,полученные из растительных или минеральных источников, такие как кукуруза, агар-агар, сланец и уголь. Примеры некоторых подходящих топливных смесей включают в себя сочетания бензина и этанола, дизельного топлива и простого эфира, и бензина и нитрометана. Особенно предпочтительными видами топлива являются дизельное топливо и бензин. Этот термин также может включать в себя твердое или газообразное топливо, флотский мазут и другие виды тяжелого топлива. Катализаторы и промоторы могут быть сначала объединены с подходящим носителем, который может быть растворителем, таким как вода, или органический растворитель, или другой подходящий растворитель. Эта первая композиция образует исходный премикс. Затем несущая среда и катализатор могут быть добавлены к дополнительному разбавляющему соединению с получением второго премикса. В связи с этим подходящим разбавляющим соединением является изопропиловый спирт, который может смешиваться как с водой, так и с бензином, дизельным топливом или другим углеводородным топливом. Альтернативно или дополнительно возможно использование МТБЭ, метанола, этанола, этиленгликоля,эфира, или этилена, или других типов гидрофильно/олеофильных продуктов. Затем второй премикс дополнительно разбавляют дополнительным количеством подходящего носителя, для того чтобы получить третий премикс или эссенцию катализатора. Дополнительный носитель может быть тем же самым, который используется на стадии второго премикса, или может быть конечным топливом, или конечно, любым подходящим материалом, который может способствовать смешению или диспергированию второго премикса в компоненте окончательного топлива. Каталитическая эссенция может легко транспортироваться при этой концентрации, и может удобно и экономично отправлена и транспортирована конечному потребителю. Эссенция катализатора может быть дополнительно разбавлена. Подходящим коэффициентом разбавления может быть, например, фактор 1000. Разбавляющий материал может быть той же самой средой,которая используется на стадии третьего премикса, или он может быть конечным топливом. При этом разбавлении образуется композиция окончательного премикса или базовая смесь, которая затем может быть добавлена в окончательное топливо для сжигания. Приведенные ниже примеры даны только для иллюстрации, и их не следует рассматривать с целью ограничения объема замысла настоящего изобретения. Важно, что на каждой стадии разбавления проис-6 006542 ходит полное и равномерное диспергирование. Для смешивания предпочтительным является использование электрических средств перемешивания. Пример 1 Ниже приведен пример способа добавления катализатора согласно изобретению, описанному выше. Стадия 1 Растворимый катализатор (от 4 до 10% по весу) растворяют в 96-90% воды, предпочтительно очищенной. Кроме того, можно использовать пероксид водорода. Альтернативно, катализатор можно смешивать со спиртом, предпочтительно, с простым алифатическим спиртом. Этот спирт может быть легким. Хотя катализатор взят в количестве от 4 до 10%, концентрация катализатора может быть выше или,разумеется, ниже при условии, что катализатор равномерно растворен или распределен в объеме смешиваемого раствора или растворителя. Конечной целью является получение относительно равномерного распределения катализатора в окончательной топливной смеси. Стадия 2 Добавляют 1 г композиции стадии 1 к 19 г изопропилового спирта и/или МТБЭ. В альтернативном способе на стадии 2 может быть использована вода. Кроме того, на этой стадии можно использовать топливо в качестве разбавителя. Стадия 3 Объединенную смесь стадии 2 (то есть 20 г) добавляют к 980 г подходящей разбавляющей жидкости. Эта разбавляющая жидкость может быть окончательным топливным компонентом или, альтернативно, она может быть веществом, которое будет диспергироваться или растворяться в разбавляющей жидкости. Примерами таких подходящих веществ являются изопропиловый спирт и МТБЭ. Кроме того,можно использовать воду. Стадия 4 Затем продукт стадии 3 может быть разбавлен дополнительно с коэффициентом 1000 в одном или нескольких соединениях, которые используются на стадии 3 или в объеме сжигаемого окончательного топливного компонента. При этом разбавлении образуется базовая смесь катализатора. Коэффициент разбавления может отличаться от 1000, если желательно получить предпочтительную концентрацию катализатора в конечном продукте. Если на стадии 4 используется вода, то предпочтительно добавляют 1 часть полученного вещества к 20 частям изопропилового спирта и/или МТБЭ, и затем эту смесь можно добавлять в топливо на стадии 5. Если на стадии 4 используется вода в качестве смешивающей жидкости или растворителя и топливо применяется в дизеле, то продукт стадии 4 можно добавлять непосредственно в дизельное топливо в количестве 50 частей на миллион или меньше. При повышенном содержании в холодную погоду могут возникнуть некоторые затруднения. Стадия 5 Базовую каталитическую смесь стадии 4 добавляют в топливо в соотношении приблизительно между 10 частей на миллион и 80 частей на миллион весовых частей топлива, для того чтобы обеспечить окончательную концентрацию в интервале приблизительно от 1 части катализатора на 240000000000(240 млрд) частей топлива до 1 части катализатора на 60000000000000 (6 триллионов) весовых частей топлива. Для специалиста в этой области техники ясно, что могут быть выполнены соответствующие изменения, чтобы получить любую желаемую концентрацию меньше, чем 1 часть катализатора или промотора на 100 млн частей топлива, и больше, или равную 1 части катализатора на 6 триллионов частей топлива (60000000000000). В случае применения полностью смешивающегося органического гидрофильного и олеофильного соединения, такого как изопропиловый спирт, окончательное смешивание с топливом выполняется совершенно непосредственно. Однако для других компонентов может потребоваться значительное механическое перемешивание, для того чтобы эффективно диспергировать или растворить компоненты. Такая ситуация может возникнуть особенно при использовании значительных количеств воды. Если композиция катализатора сначала растворена в воде и затем разбавлена водой в соотношении 10 к 1 или 1000 к 1, до добавления гидрофильно/олеофильного соединения, то, как обнаружили авторы изобретения, затруднительно полностью диспергировать катализатор в массе топлива, и для достижения удовлетворительного результата может потребоваться непрерывное или интенсивное перемешивание. Отмечается, что в объем изобретения входят комбинации катализаторов или промоторов. Общие комбинации катализаторов или промоторов еще могут попадать в предпочтительные пределы составов. Альтернативно, отдельные добавки могут быть внутри предпочтительных пределов, хотя и в сочетании с другими добавками. Пример 2 Стадия 1 Растворяют 8 весовых частей катализатора в 92 частях воды или другого растворителя. Стадия 2 Добавляют 1 часть смеси со стадии 1 к 1000-2000 вес.ч. органического гидрофильно/олеофильного соединения, такого как изопропиловый спирт. В результате образуется смесь, которая полностью сме-7 006542 шивается с топливом. Альтернативными смешивающими жидкостями являются МТБЭ, и/или вода, или даже окончательное топливо. Этот премикс можно назвать существенным премиксом. Стадия 3 Существенный премикс может быть разбавлен в 1000 раз топливом или материалом, который полностью совместим с топливом, для того чтобы получить премикс, который может быть назван базовым премиксом. На этом этапе катализатор может присутствовать в концентрации от 1 части на 12 млн до 1 части на 100 млн. Совместимым материалом может быть, например, одно или более из веществ: изопропиловый спирт, МТБЭ и вода. Затем базовый премикс может быть добавлен в топливо в количестве от 1 до 50 частей на миллион. Стадия 4 Базовый премикс может быть разбавлен в 20000-100000 раз при добавлении в конечный объем топлива. Коэффициент разбавления выбирают таким образом, чтобы получить предпочтительный результат,причем катализатор присутствует в сжигаемом топливе в интервале приблизительно от 1 части на 240 миллиардов частей топлива до приблизительно 1 части на 1,2 триллиона. Подходящие коэффициенты разбавления могут быть выбраны таким образом, чтобы обеспечить столь малое содержание, как 1 часть на 6 триллионов частей топлива. Однако следует понимать, что содержание катализатора может быть меньше, чем 1 часть катализатора в 100 млн частей топлива и может быть столь малым, как 1 часть катализатора на 6 триллионов частей топлива. Авторы изобретения неожиданно обнаружили, что катализаторы, включая промоторы горения, могут быть эффективными при очень низких концентрациях, которые, возможно, трудно определить. Стадии способа могут быть разделены во времени. Кроме того, отдельные стадии могут быть разбиты на множество этапов, с получением одинаковых результатов, как может понять специалист в этой области техники. Не желая ограничивать изобретение какой-либо одной рабочей теорией, авторы изобретения полагают, что при малых концентрациях катализатор приводит молекулы топлива в идеальное расположение,в котором они контактируют между собой и соединяются с кислородом. Иными словами, число молекул катализатора очень мало по сравнению с числом молекул топлива, и это обеспечивает контакт максимального числа молекул топлива с индивидуальной молекулой катализатора. Известно, что при высоких концентрациях катализаторы часто образуют комплексы. Предполагается, что любой применяемый катализатор имеет высокую эффективность при высоких концентрациях,поскольку комплексы катализатора занимают меньшее пространство, чем эквивалентное число молекул катализатора. Когда катализатор разбавлен, комплексы располагаются на большем расстоянии и между ними находится большее количество топлива, так что эффективность действия катализатора снижается. Также предполагается, что при дальнейшем разбавлении катализатора размер комплексов уменьшается,в результате чего в каждом комплексе присутствует меньше молекул. Это может обеспечить контакт большего числа молекул топлива с молекулой катализатора, и таким образом эффективность действия катализатора начинает возрастать. Предел этого эффекта может быть достигнут, когда получается такое разбавление, что присутствуют только индивидуальные молекулы катализатора (то есть, отсутствуют комплексы катализатора), причем на этой стадии катализатор снова проявляет свойство эффективного усилителя горения. При любом дальнейшем разбавлении, после указанного предела, будет происходить все большее разведение индивидуальных молекул катализатора с удалением их от значительного числа промежуточных молекул топлива. Таким образом, окончательно будет происходить быстрое снижение эффективности катализатора. Из первоначальных наблюдений следует, что в настоящем изобретении максимальная эффективность катализатора может быть достигнута в интервале приблизительно от 1 части катализатора на 240 млрд частей топлива до 1 части на 1,2 триллионов частей топлива. Однако отмечено, что улучшение эффективности сгорания обеспечивается в значительном интервале, при очень низкой концентрации катализатора, обеспечиваемой настоящим изобретением, и может доходить до столь малой величины, как 1 часть катализатора на 6 триллионов частей топлива или даже ниже. В качестве еще одного возможного дополнительного теоретического обоснования отмечено, что число Авогадро, равное 6,021023, соответствует количеству атомов (молекул), содержащихся в одном моле любого вещества. Поэтому даже при разбавлении 1 части в триллион раз на каждые 6,021023 молекул топлива будет приходиться 6,02 1011 молекул катализатора. Следовательно, в каждом литре топлива, даже при чрезвычайно низких концентрациях, будут содержаться миллиарды молекул катализатора. В результате оказывается, что применение катализатора будет обеспечивать поведение катализатора типа обратной кривой Белла, что обеспечивает эффективность катализатора при относительно высокой концентрации, которая затем снижается с уменьшением концентрации катализатора до области почти парадоксального скачка эффективности при дальнейшем уменьшении концентрации катализатора. Эта эффективность увеличивается с уменьшением концентрации катализатора, пока она окончательно не начнет быстро падать. Это может произойти при разбавлении, превышающем 1 часть катализатора на 6 триллионов частей полученного топлива. Однако, как отмечено, заявители не хотят быть связанными какой-либо одной теорией, и предложенное выше объяснение является лишь предположением.-8 006542 Пример 3 Стадия 1 Растворяют в 92 вес.ч. воды 8 вес.ч. катализатора (поливинилхлорид, или гексахлорплатинат (IV) калия, или нитрат аммония, или каталитические соли тяжелых металлов, которые не будут мешать другим катализаторам, присутствующим в системе сгорания или выхлопа). Стадия 2 Добавляют 1 часть смеси со стадии 1 к 1000-2000 частям органического гидрофильно/олеофильного соединения, чтобы получить смесь, которая смешивается с топливом и которая может быть названа существенным премиксом. Стадия 3 Добавляют 1 часть существенного премикса со стадии 2 к 1000 частям топлива окончательного типа, для того чтобы получить конечный премикс, который может быть назван базовым премиксом. Стадия 4 Базовый премикс добавляют к топливу, которое будет сжигаться, в количестве приблизительно 50 частей на миллион. При этом получается окончательная сжигаемая смесь, которая предпочтительно содержит катализатор или промотор в концентрации от 1 части на 240 млрд частей до 1 части на 1,2 триллиона. Можно выбрать подходящий коэффициент разбавления, чтобы получить концентрацию в интервале между 1 частью на 200 млн частей и 1 частью на 6 триллионов частей топлива, или даже ниже. Базовый премикс может быть разбавлен, для того чтобы его можно было точнее и легче дозировать при добавлении в топливо. В способе примера 3 могут быть использованы другие катализаторы - тяжелые металлы. Особенно высокая эффективность достигается при использовании тяжелых металлов в виде соли, конкретно хлорида. Используя этот способ, авторы изобретения неожиданно обнаружили, что поливинилхлорид, который обычно не известен, как катализатор или промотор горения, может выполнять эту функцию. Предпочтительно, чтобы катализатор присутствовал в базовом премиксе в концентрации приблизительно от 1 части на 12 млн до 1 части на 100 млн смеси. Базовый премикс можно легко дозировать и добавлять в топливо, в количестве от 10 до 50 частей на миллион, что необходимо для обеспечения предпочтительной концентрации. Точность на этой стадии может быть повышена путем разбавления премикса еще в 20 раз, до добавления в окончательную топливную смесь. Настоящее изобретение может обеспечить преимущество, состоящее в том, что первоначально можно растворить небольшое количество катализатора в соединении водорода/кислорода, таком как вода, или пероксид водорода, или в органическом растворителе. Кроме того, в способе предоставлена методика получения смеси, смешивающейся с топливом, путем использования небольшого количества органического гидрофильно/олеофильного соединения, с последующим разбавлением этой смеси в топливе, в котором она будет использоваться, или в материале,который легко смешивается с окончательным топливным компонентом. При использовании способа настоящего изобретения с максимальной выгодой может быть необходимо устанавливать устройства, регулирующие соотношение воздуха и топлива в смесях для сгорания в двигателе. Одно преимущество может возникнуть от уменьшения соотношения топливо/воздух в результате более полного и эффективного сгорания топлива, обеспечивая повышенный съем энергии с единицы объема. Это может обеспечивать увеличение экономичности, а также снижение выбросов, образующихся в двигателе внутреннего сгорания. При использовании способа настоящего изобретения с твердым топливом, каталитическая смесь может быть распылена на твердое топливо, до его сжигания. Катализатор может быть добавлен в расчете на вес, в той же самой концентрации, как и в жидкой смеси. Альтернативно, каталитическая смесь может быть введена с помощью воздушного потока, поставляющего кислород для сгорания в двигателе. Смесь катализатора и растворителя может быть получена и распылена в потоке воздуха в заранее заданном количестве, чтобы получить подходящую смесь топлива с малым содержанием катализатора. В некоторых турбинах, особенно тех, которые генерируют электроэнергию, для охлаждения камеры сгорания вводится водяной пар. В этих случаях катализатор может быть введен с потоком пара. Катализатор может быть добавлен непосредственно в пар или, предпочтительно, сначала его смешивают с водой, изопропиловым спиртом, МТБЭ, или другим подходящим продуктом. Степень введения может изменяться в зависимости от относительного количества пара и топлива, но специалист в этой области техники может легко рассчитать ее, чтобы обеспечить предпочтительный интервал концентраций в конечной смеси катализатора и топлива. В одном варианте способ согласно изобретению может быть осуществленпутем добавления очень малого количества катализатора в смазочное масло двигателя таким образом, чтобы катализатор поступал в камеру сгорания в результате смазки цилиндров моторным маслом. В этом случае катализатор может быть использован в более высокой концентрации в смазочном масле, так как количество масла, остающегося на стенке цилиндра между циклами сгорания, является очень малым. Целесообразная концентрация катализатора в моторном масле может быть порядка 1 части на миллион.-9 006542 Настоящее изобретение обеспечивает преимущества, которые включают в себя экономию топлива и повышение эффективности. Топливо будет сгорать более эффективно и более полно, обеспечивая повышенный съем энергии. Для инициирования сгорания требуется пониженная степень возбуждения,причем достигается более равномерное сгорание в объеме топливо/воздушной смеси. Это приводит к устранению горячих пятен, из-за которых существует опасность повреждения двигателя и образования оксидов азота. Более полное сгорание может привести к сжиганию углерода, и следовательно, устраняется образование отложений в цилиндрах. Введение катализаторов сгорания в топливо может снизить выбросы и образование дыма из-за неполного сгорания отложений. Хотя это описание изложено в связи с соотношениями в расчете на вес, вполне очевидно, что также хорошо эти соотношения могут быть выражены в расчете на объем или веса на объем. Целью всего описания изобретения было изложение предпочтительных воплощений изобретения,без его ограничения каким-либо одним вариантом воплощения или специфической совокупностью признаков. Поэтому специалисты в этой области техники могут признать, в свете настоящего раскрытия, что могут быть произведены различные модификации и изменения в приведенных конкретных вариантах воплощения, без отклонения от объема настоящего изобретения. Предполагается, что все такие модификации и изменения входят в объем следующей ниже формулы изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ улучшения сгорания топлива на основе углеводородов, который включает добавление одного или нескольких катализаторов сгорания или присадок в топливо при концентрации меньше, чем 1 весовая часть катализатора сгорания или присадки на 100 млн частей топлива. 2. Способ по п.1, который дополнительно включает в себя стадию растворения и диспергирования одного или нескольких катализаторов сгорания или присадок. 3. Способ по любому из пп.1 или 2, в котором каждый один или несколько катализаторов сгорания или присадок добавляют в топливо в концентрации меньше, чем 1 вес.ч. катализатора сгорания или присадки на 500 млн частей топлива. 4. Способ по любому из пп.1 или 2, в котором каждый один или несколько катализаторов сгорания или присадок добавляют в топливо в концентрации меньше, чем 1 вес.ч. катализатора сгорания или присадки на 1000 млн частей топлива. 5. Способ по любому из пп.1 или 2, в котором каждый один или несколько катализаторов сгорания или присадок добавляют в топливо в концентрации меньше, чем 1 вес.ч. катализатора сгорания или присадки на 100 миллиардов частей топлива. 6. Способ по любому из пп.1 или 2, в котором каждый один или несколько катализаторов сгорания или присадок добавляют в топливо в количестве приблизительно от 1 вес.ч. катализатора сгорания на 100 миллиардов частей топлива до приблизительно 1 вес.ч. катализатора на 6 триллионов частей топлива. 7. Способ по любому из пп.1 или 2, в котором каждый один или несколько катализаторов сгорания или присадок добавляют в топливо в интервале приблизительно от 1 вес.ч. катализатора сгорания на 100 миллиардов частей топлива до приблизительно 1 вес.ч. катализатора на 12 триллионов частей топлива. 8. Способ по любому из пп.1 или 2, в котором один или несколько катализаторов сгорания или присадок представляют собой по меньшей мере один из химикатов, указанных в табл. 1, 2, 3 и 4. 9. Способ по п.8, в котором один или несколько катализаторов сгорания или присадок представляет собой по меньшей мере один из химикатов, указанных в табл. 1. 10. Способ по п.8, в котором один или несколько катализаторов сгорания или присадок представляет собой по меньшей мере один из химикатов, указанных в табл. 2. 11. Способ по п.8, в котором один или несколько катализаторов сгорания или присадок представляет собой по меньшей мере один из химикатов, указанных в табл. 3. 12. Способ по п.8, в котором один или несколько катализаторов сгорания или присадок представляет собой по меньшей мере один из химикатов, указанных в табл. 4. 13. Способ по п.2, в котором один или несколько катализаторов сгорания или присадок содержат благородный металл или его соединение. 14. Способ по любому одному из пп.1-13, в котором сгорание происходит в двигателе внутреннего сгорания. 15. Способ по любому одному из пп.1-13, в котором сгорание происходит в кипятильнике, печи или в другом нагревающем устройстве. 16. Способ по любому одному из пп.1-13, в котором сгорание происходит в реактивном двигателе или другой турбине. 17. Способ по любому одному из пп.1-13, в котором один или несколько катализаторов сгорания или присадок добавляют в твердое топливо путем распыления на топливо в количестве, обеспечивающем весовую концентрацию в интервале от 1 части на 200 млн до 1 части на 6 триллионов частей топлива.- 10006542 18. Способ по любому одному из пп.1-13, в котором один или несколько катализаторов сгорания или присадок добавляют в поток воздуха, подающего кислород для процесса горения. 19. Способ по любому одному из пп.1-12, в котором один или несколько катализаторов сгорания или присадок добавляют в турбину сгорания путем смешения катализатора с паром. 20. Способ по любому одному из пп.1-12, в котором один или несколько катализаторов сгорания или присадок добавляют в газообразное топливо. 21. Способ по любому одному из пп.1-13, в котором сгорание происходит в двигателе, причем соотношение воздуха к топливу в сжигаемой смеси увеличивается по сравнению с режимом работы двигателя без катализатора сгорания или присадки. 22. Способ по п.2, в котором один или несколько катализаторов сгорания или присадок представляют собой одно или несколько соединений из гексахлорплатината (IV) калия и платина(IV) хлористо-водородной кислоты. 23. Способ по любому из пп.1 или 2, в котором один или несколько катализаторов сгорания или присадок содержит одно соединение из поливинилхлорида и/или нитрата аммония. 24. Способ улучшения сгорания топлива на основе углеводородов, который включает следующие стадии: смешивание одного или нескольких катализаторов сгорания или присадок с водой или другим растворителем с образованием первого премикса; смешивание первого премикса с гидрофильно/олеофильным органическим соединением с образованием второго премикса; смешивание второго премикса с топливом или средой, совместимой с топливом, с образованием третьего премикса; и смешивание третьего премикса с жидким топливом для обеспечения концентрации менее чем 1 вес.ч. катализатора сгорания или присадки на 100 млн. частей топлива. 25. Способ по п.24, в котором один или несколько катализаторов сгорания или присадок содержатся в окончательной смеси в концентрации меньше чем 1 часть катализатора сгорания или присадки на 100 млн частей топлива, и больше или равной 1 вес.ч. катализатора или присадки на 6 триллионов частей топлива. 26. Способ улучшения сгорания топлива на основе углеводородов, который включает в себя стадии: смешивания одного или нескольких катализаторов сгорания или присадок с водой или другим растворителем с образованием первого премикса; смешивания первого премикса с гидрофильно/олеофильным органическим соединением с образованием второго премикса; смешивание второго премикса с топливом или средой, совместимой с топливом с образованием третьего премикса; и смешивание третьего премикса с жидким топливом, обеспечивая концентрацию приблизительно между 1 частью по меньшей мере одного катализатора сгорания или присадки на 100 миллиардов частей топлива, и 1 вес.ч. катализатора сгорания на 12 триллионов частей топлива. 27. Способ по п.26, в котором одна или несколько стадий могут быть дополнительно разбиты на отдельные этапы. 28. Способ по п.26, в котором смешивание третьего премикса с жидким топливом обеспечивает концентрацию между 1 частью в 100 млрд и 1 частью катализатора или присадки сгорания на 12 триллионов частей топлива. 29. Способ по любому одному из пп.24-28, в котором смешивание осуществляется с использованием электрического средства перемешивания. 30. Способ улучшения сгорания топлива на основе углеводородов в двигателе сгорания, который включает стадию добавления катализатора сгорания или присадки в смазочное масло для двигателя сгорания, причем указанный катализатор добавляют в количестве приблизительно 1 часть катализатора на 1 млн частей масла в расчете на вес или по объему. 31. Композиция топлива на основе углеводородов и катализатора сгорания или присадки, в которой концентрация катализатора сгорания или присадки составляет менее 1 части катализатора сгорания на 100 млн частей топлива и больше или равна 1 части катализатора на 6 триллионов частей топлива. 32. Композиция топлива и катализатора сгорания или присадки по п.31, в которой концентрация катализатора сгорания или присадки составляет менее 1 части катализатора сгорания на 500 млн частей топлива и более чем 1 части катализатора на 3 триллиона частей топлива. 33. Композиция топлива и катализатора сгорания или присадки по п.31, в которой концентрация катализатора сгорания или присадки составляет менее 1 части катализатора сгорания на миллиард (1000 миллионов) частей топлива и более чем 1 часть катализатора на 3 триллиона частей топлива. 34. Композиция топлива и катализатора сгорания или присадки по п.33, в которой концентрация катализатора сгорания или присадки находится приблизительно между 1 частьюкатализатора сгорания на 100 млн частей топлива и 1 частью катализатора сгорания на 6 триллионов частей топлива.- 11006542 35. Смесь по меньшей мере одного катализатора сгорания или присадки и воды или гидрофильно/олеофильной жидкости и топлива на основе углеводорода, в которой катализатор сгорания или присадка имеет концентрацию по меньшей мере на часть катализатора 100 млн частей топлива. 36. Смесь по п.35, в которой по меньшей мере один катализатор сгорания или присадку выбирают из соединений в табл. 1, 2, 3 или 4. 37. Смесь по любому из пп.35 или 36, в которой гидрофильно/олеофильной жидкостью может быть одно или несколько соединений из изопропилового спирта, метанола, этанола и МТБЭ, метилэтилкетона,метилизобутилкетона. 38. Смесь по п.35 или 36, в которой концентрация катализатора сгорания или присадки находится в интервале от 1 части на 200 млн частей топлива до 1 части на 12 триллионов частей топлива. 39. Смесь по п.35, в которой концентрация катализатора сгорания или присадки находится в интервале от 1 части на миллиард частей топлива до 1 части на 3 триллиона частей топлива. 40. Смесь по п.39, в которой концентрация катализатора сгорания или присадки находится в интервале от 1 части на 2,4 млрд частей топлива до 1 части на 2,5 триллиона частей топлива. 41. Способ по п.26, в котором другой растворитель представляет собой один или несколько из изопропилового спирта, метанола, этанола и МТБЭ, метилэтилкетона, метилизобутилкетона. 42. Способ по п.41, в котором гидрофильно/олеофильное соединение представляет собой одно или несколько из изопропилового спирта, метанола, этанола и МТБЭ, метилэтилкетона, метилизобутилкетона. 43. Способ по п.42, в котором среда, совместимая с текучей средой, представляет собой одну или несколько из изопропилового спирта, метанола, этанола и МТБЭ, метилэтилкетона, метилизобутилкетона.