A vortex reactor (200) for generating hydrogen gas through electrolysis of water, comprising: a reactor body having a first end (204) and a second end (206); one or more inlet ports (202) disposed at or near the first end (204) and configured to direct an electrolytic fluid into the reactor body so that the fluid moves toward the second end (206), the one or more inlet ports (202) being tangentially oriented with respect to an inner surface of the reactor body so that the fluid directed into the reactor body follows a vortical path as the fluid moves toward the second end (206); an anode (242) disposed at the first end(204); and a tubular cathode (244) disposed within the reactor body between the first and second ends, the cathode (244) disposed so that the vortical path of the fluid contacts an inner surface of the cathode (244) as the fluid moves toward the second end (206), wherein power supplied to the anode (242) and cathode (244) cause hydrogen gas to form at the cathode (244) and oxygen gas to form at the anode (242), the vortical path of the moving fluid shearing the forming gases to enable collection of the gases.
High energy (e.g., ultrasonic) mixing of a hydrocarbon feedstock and reactants comprised of an oxidation source, acid, and optional catalyst yields a liquid hydrocarbon product having increased cetane number. Ultrasonic mixing creates cavitation, which involves formation and violent collapse of micron-sized bubbles, which greatly increases reactivity of the reactants. Cavitation substantially increases cetane number compared to reactions carried out using conventional mixing processes, such as simple mechanical stirring. An aqueous mixture comprising water and acid can be pretreated with ozone or other oxidizer using ultrasonic cavitation prior to reacting the pretreated mixture with a hydrocarbon feedstock to promote cetane-increasing reactions. Controlling temperature inside the reactor promotes beneficial cetane-increasing reactions while minimizing formation of water-soluble sulfones.
B01J 19/10 - Procédés utilisant l'application directe de l'énergie ondulatoire ou électrique, ou un rayonnement particulaire; Appareils à cet usage utilisant des vibrations de fréquences audibles ou des ultrasons
C10G 29/22 - Composés organiques ne renfermant pas d'atomes métalliques contenant de l'oxygène comme seul hétéro-atome
C10G 17/02 - Raffinage des huiles d'hydrocarbures, en l'absence d'hydrogène, avec des acides, des composés libérant un acide ou des liquides contenant un acide, p.ex. avec une boue acide avec des acides ou des liquides contenant un acide, p.ex. avec une boue acide
C10L 10/12 - Utilisation d'additifs à des fins particulières dans les combustibles ou les feux pour améliorer l'indice de cétane
C10L 1/02 - Combustibles carbonés liquides à base essentielle de composants formés uniquement de carbone, d'hydrogène et d'oxygène
C10G 27/02 - Raffinage des huiles d'hydrocarbures, en l'absence d'hydrogène, par oxydation avec un halogène ou des composés donneurs d'halogène; Acide hypochloreux ou ses sels
C10G 27/12 - Raffinage des huiles d'hydrocarbures, en l'absence d'hydrogène, par oxydation avec de l'oxygène ou des composés donnant de l'oxygène avec des composés donneurs d'oxygène, p.ex. avec des percomposés, avec l'acide chromique, avec des chromates
C10G 27/14 - Raffinage des huiles d'hydrocarbures, en l'absence d'hydrogène, par oxydation avec de l'oxygène ou des composés donnant de l'oxygène avec des gaz contenant de l'ozone
C10G 31/06 - Raffinage des huiles d'hydrocarbures, en l'absence d'hydrogène, par des méthodes non prévues ailleurs par chauffage, refroidissement ou traitement par la pression
C10L 1/18 - Composés organiques contenant de l'oxygène
C10G 3/00 - Production de mélanges liquides d'hydrocarbures à partir de matières organiques contenant de l'oxygène, p.ex. huiles, acides gras
3.
METHODS AND SYSTEMS FOR COMBINED OXIDATIVE AND HYDROTREATMENT OF HYDROCARBON FUEL
A method for combined reductive and oxidative treatment of liquid hydrocarbon feedstock to form upgraded liquid fuel having increased cetane number and reduced sulfur content. The yield of upgraded liquid fuel having a given cetane number is higher than processes than only increase cetane number by oxidative treatment. The feedstock can be initially hydrotreated to reduce sulfur content followed by oxidative treatment to increase cetane number. A first portion of a hydrotreated intermediate stream can be oxidative ly treated to yield high cetane number blending stock, which is combined with a second portion of the hydrotreated intermediate stream to yield upgraded liquid fuel having increased cetane number and reduced sulfur content. Combining hydrotreatment with oxidative treatment facilitated by high energy cavitation maximizes yield and fuel quality.
C10G 67/12 - Traitement des huiles d'hydrocarbures, uniquement par au moins un procédé d'hydrotraitement et au moins un procédé de raffinage en l'absence d'hydrogène uniquement par plusieurs étapes en série comprenant une oxydation comme étape de raffinage en l'absence d'hydrogène
C10L 10/12 - Utilisation d'additifs à des fins particulières dans les combustibles ou les feux pour améliorer l'indice de cétane
4.
METHOD AND SYSTEM FOR OXIDATIVELY INCREASING CETANE NUMBER OF HYDROCARBON FUEL
High energy (e.g., ultrasonic) mixing of a liquid hydrocarbon feedstock and reactants comprised of an oxidation source, catalyst and acid yields a diesel fuel product or additive having substantially increased cetane number. Ultrasonic mixing creates cavitation, which involves the formation and violent collapse of micron-sized bubbles, which greatly increases the reactivity of the reactants. This, in turn, substantially increases the cetane number compared to reactions carried out using conventional mixing processes, such as simple mechanical stirring. Alternatively, an aqueous mixture comprising water and acid can be pretreated with an oxidation source such as ozone and subjected to ultrasonic cavitation prior to reacting the pretreated mixture with a liquid hydrocarbon feedstock.
C10L 1/08 - Combustibles carbonés liquides à base essentielle de mélanges d'hydrocarbures pour allumage par compression
B01J 10/00 - Procédés chimiques généraux faisant réagir un liquide avec des milieux gazeux autrement qu'en présence de particules solides; Appareillage spécialement adapté à cet effet
B01J 23/64 - Métaux du groupe du platine avec de l'arsenic, de l'antimoine, du bismuth, du vanadium, du niobium, du tantale, du polonium, du chrome, du molybdène, du tungstène, du manganèse, du technétium ou du rhénium