топливная композиция авиационного бензина

Классы МПК:C10L1/06 для искрового воспламенения 
C10L1/04 на основе смесей углеводородов 
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Шуверов Владимир Михайлович (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-12-21
публикация патента:

Изобретение относится к композициям авиационного бензина с октановым числом не менее 91 и сортностью по богатой смеси не менее 115 на основе автомобильного бензина, которая содержит смесь изопарафиновых углеводородов С6-C 8 15-40% масс., гидрированную фракцию C8 с остаточным содержанием бензола (не более 3% масс.) до 10% масс., тетраэтилсвинец 0,15-0,35% масс. и бензин с октановым числом не менее 92 по ОЧИ до 100% масс. Заявленная композиция авиационного бензина на основе автомобильного бензина соответствует всем требованиям к авиационному бензину по ТР ТС 013/2011, главными из которых являются октановое число не менее 91 и сортность по богатой смеси не менее 115. 1 з.п., 2 табл.

Формула изобретения

1. Композиция авиационного бензина с октановым числом не менее 91 и сортностью не менее 115 на основе автомобильного бензина, содержащая, мас.%:

Смесь изопарафиновых углеводородов С 6-C815-40
Гидрированная фракция С6 с остаточным содержаниемтопливная композиция авиационного бензина, патент № 2503711
бензола не более 3 мас.% до 10
Тетраэтилсвинец 0,15-0,35
Бензин с октановым числом не менее 92 по ОЧИдо 100

2. Композиция по п.1, содержащая тетраэтилсвинец в растворе изопарафиновых углеводородов С 6-C8, или в этиловой жидкости, или в их смеси в количестве 0,15-0,35 мас.%, в пересчете на тетраэтилсвинец.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, а именно к композиции авиационного бензина.

Авиационный бензин применяется в самолетах авиации общего назначения с небольшими поршневыми двигателями, например, в частных и учебных самолетах, самолетах авиационных клубов и сельскохозяйственной авиации. Основной принцип действия поршневых двигателей тот же, что и в автомобильных двигателях с искровым зажиганием, но при этом требования к рабочим характеристикам гораздо выше.

Известны композиции неэтилированного бензина, используемого в качестве автомобильного и авиационного бензинов, которые включают углеводородные фракции предельных углеводородов нормального и изостроения C4-C12, и/или бензиновые фракции нефтепереработки, 1-25% ароматических углеводородов С612, 1-25% олефиновых углеводородов С412, а также различных эфиров, полученных этерификацией метанолом различных фракций.

Так, в патенте РФ № 2167916, 2001 г., в качестве эфиров предлагается 1-25% смеси основания Манниха с фракцией эфиров, полученных в процессе этерификации метанолом С46 фракции углеводородов, содержащей пиперилен, изоамилены и изобутилен, или смеси основания Манниха и метил-трет-бутилового эфира с фракцией эфиров, полученных этерификацией метанолом изоамиленпипериленсодержащей С5 фракции углеводородов.

В патенте РФ № 2167917, 2001 г., в качестве эфиров предлагается 1-25% эфиров, полученных в процессе этерификации метанолом изоамиленпипериленсодержащей С5 фракции углеводородов.

В патенте РФ № 2167918, 2001 г., в качестве эфиров предлагается 1-25% фракции эфиров, полученных в процессе этерификации метанолом С46 фракции углеводородов, содержащей пиперилен, изоамилены и изобутилен, или смешением МТБЭ с фракцией эфиров, полученных в процессе этерификации метанолом изоамиленпипериленсодержащей С5 фракции углеводородов.

Недостатком указанных композиций топлив является недопустимость их в качестве авиационных топлив из-за многокомпонентного состава, т.к. к авиационным топливам предъявляются более жесткие требования, чем к автомобильным бензинам, в их состав должны входить компоненты ограниченного числа технологических процессов. (Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение. Справочник под редакцией Школьникова В.М., М. Изд. Центр «Техинформ», 1999, с.39).

Кроме того, недостатком указанных композиций является наличие оксигенатов в виде эфиров, в том числе метил-трет-бутилового эфира, которые влияют на гигроскопичность и антикоррозионные свойства. Также при использовании оксигенатов наблюдается увеличение массового и удельного расхода топлива из-за низкой теплоты сгорания оксигенатов.

Также недопустимо наличие непредельных углеводородов, т.к. они являются источником образования смолистых веществ в бензине.

Наиболее близкими композициями авиационного бензина являются композиции авиационных топлив, выпускаемых промышленностью до распада СССР. Это бензины марок Б-95/130 и Б-91/115 по ГОСТ 1012-72. (Топлива, смазочные материалы, технические жидкости. Ассортимент и применение. Справочник под редакцией Школьникова В.М., М. Изд. Центр «Техинформ», 1999, с.42).

Согласно ГОСТ 1012-72 у авиационных бензинов Б-95/130 и Б-91/115 нормировались, соответственно, следующие основные показатели:

- Содержание тетраэтилсвинца, г/1 кг бензина, не более3,1 2,5
- Детонационная стойкость:
топливная композиция авиационного бензина, патент № 2503711 октановое число по моторному методу, не менее9591
топливная композиция авиационного бензина, патент № 2503711 сортность по богатой смеси, не менее 130115
- Фракционный состав:
топливная композиция авиационного бензина, патент № 2503711 Температура начала перегонки, °С, не ниже4040
топливная композиция авиационного бензина, патент № 2503711 10%82 82
топливная композиция авиационного бензина, патент № 2503711 50%105 105
топливная композиция авиационного бензина, патент № 2503711 90%145 145
топливная композиция авиационного бензина, патент № 2503711 97,5%180 180
топливная композиция авиационного бензина, патент № 2503711 остаток, %, не более 1,51,5
- Кислотность, мг КОН/100 см3, не более 0,30,3
- Температура начала кристаллизации, °С, не выше -60-60
- Массовая доля ароматических углеводородов, %, не более 3535
- Содержание фактических смол, мг/100 см3 бензина, не более4,03,0
- Массовая доля серы, %, не более0,030,03
- Период стабильности, ч, не менее1212

Однако в настоящее время авиационное топливо по ГОСТ 1012-72 не выпускается вследствие закрытия и сноса ряда установок, производивших его необходимые компоненты. Самолеты авиации общего назначения с небольшими поршневыми двигателями вынуждены летать на автомобильных бензинах, что приводит к поломкам самолетов и различным аварийным ситуациям.

Задачей изобретения является получение топливной композиции авиационного бензина с использованием автомобильного бензина, которая отвечала бы техническим регламентам «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту» в редакции Постановлений Правительства РФ от 30.12.2008 № 1076, от 21.04.2010 № 268, от 07.09.2011 № 748, а также Таможенного союза от 18 октября 2011 г.(TP ТС 013/2011).

Согласно регламенту, Утвержденному Постановлениями Правительства РФ, (п.26) авиационный бензин может содержать тетраэтилсвинец, однако количество тетраэтилсвинца не регламентируется.

Авиационный бензин должен соответствовать требованиям, изложенным в приложении 6 п.4.10 TP ТС 013/2011 и иметь следующие характеристики:

- Октановое число по моторному методу, не менее 91
- Сортность (богатая смесь), не менее115
- Температура начала кристаллизации, °С, не выше-60
- Содержание механических примесей и воды отсутствие
- Давление насыщенных паров, кПа29,3-49
- Фракционный состав:топливная композиция авиационного бензина, патент № 2503711
10% отгоняются при температуре, °С, не выше82
50% отгоняются при температуре, °С, не выше 105
90% отгоняются при температуре, °С, не выше170
- Остаток от разгонки, %, не более1,5
- Потери от разгонки, %, не более 1,5 топливная композиция авиационного бензина, патент № 2503711
- Содержание фактических смол, мг/100 см3, не более3
- Массовая доля общей серы, %, не более 0,05
- Цвет зеленый

Поставленная задача решается предлагаемой композицией авиационного бензина с октановым числом не менее 91 и сортностью по богатой смеси не менее 115 на основе автомобильного бензина, которая содержит, % масс:

Смесь изопарафиновых углеводородов C 6-C815-40
Гидрированная фракция С6 с остаточным содержанием топливная композиция авиационного бензина, патент № 2503711
бензола не более 3% масс. до 10
Тетраэтилсвинец 0,15-0,35
Бензин с октановым числом не менее 92 по ОЧИдо 100

Следует отметить, что тетраэтилсвинец используют в композиции в растворе изопарафиновых углеводородов С68, или в этиловой жидкости, или в их смеси, в количестве 0,15-0,35% масс, в пересчете на тетраэтилсвинец.

В составе композиции используют следующие компоненты:

- бензины марки АИ-92 и АИ-95 по ГОСТ Р51866.

- смесь изопарафиновых углеводородов С68 фирмы OMV, Австрия.

- тетраэтилсвинец фирмы AFTON (США).

В композиции может быть использована гидрированная фракция С6 с остаточным содержанием бензола не более 3% масс, в конкретном примере (образец 1), выделенная в качестве кубового продукта из деизогексанизатора установки изомеризации углеводородов С56 Пермского завода «Пермнефтеоргсинтез».

Для упрощения перевозки тетраэтилсвинец предлагается вводить в композицию в растворе изопарафиновых углеводородов С68 , или в этиловой жидкости, или в их смеси, в количестве 0,15-0,35% масс, в пересчете на тетраэтилсвинец, что также упростит процесс производства авиационного бензина.

Предлагаемую композицию авиационного бензина готовят с использованием стандартного оборудования путем смешения компонентов до получения однородного раствора.

Для иллюстрации заявляемого технического решения было приготовлено 3 образца предлагаемой композиции авиационного бензина (табл.1). Результаты испытаний приготовленных образцов представлены в табл.2.

Определение октанового числа по моторному методу композиций авиационного бензина проводили по ГОСТ Р52946-2008 (ЕН И СО 5163:2005).

Настоящий стандарт устанавливает метод оценки детонационных характеристик авиационных бензинов для двигателей с искровым зажиганием с помощью условной шкалы октановых чисел, используя одноцилиндровый четырехтактный карбюраторный двигатель с переменной степенью сжатия типа УИТ-85М. Определение октанового числа по моторному методу предусматривает измерение детонационных характеристик авиационных топлив в авиационных поршневых двигателях, применяя уравнение корреляции к октановому числу по авиационному методу.

Определение сортности по богатой смеси композиций авиационного бензина проводили по ГОСТ 3338-68, который характеризует детонационную стойкость авиационного бензина на богатой смеси.

Сущность метода заключается в сравнении мощности двигателя, ограниченной начальной детонацией, при работе на испытуемом и эталонном топливах в стандартных условиях испытания на установке ИТ9-1.

Из результатов, приведенных в табл.2 следует, что испытанные образцы композиций авиационного бензина имеют октановое число по моторному методу 91-92 и сортность по богатой смеси 132-137.

По другим показателям заявленные композиции авиационного бензина также соответствуют требованиям к авиационному бензину по TP ТС 013/2011.

Таким образом, заявленная композиция авиационного бензина на основе автомобильного бензина соответствует всем требованиям к авиационному бензину по TP ТС 013/2011, главными из которых является октановое число не менее 91 и сортность по богатой смеси не менее 115.

Таблица 1
Состав образцов предлагаемой композиции авиационного бензина
№ п/пНаименование компонентов Содержание компонентов, % масс.
Образец 1 Образец 2Образец 3
2Смесь изопарафиновых углеводородов С 6-C815 3040
3Гидрированная фракция С6 с остаточным содержанием бензола не более 3% масс. 10-0
4Тетраэтилсвинец в виде этиловой жидкости0,35 --
6 Тетраэтилсвинец в растворе смеси изопарафиновых углеводородов С6-C8 --0,15
топливная композиция авиационного бензина, патент № 2503711 Тетраэтилсвинец в растворе смеси изопарафиновых углеводородов С6-C8 и этиловой жидкоститопливная композиция авиационного бензина, патент № 2503711 0,20топливная композиция авиационного бензина, патент № 2503711
7 Бензин АИ-95- до 100-
8Бензин АИ-92до 100-до 100

Таблица 2
Результаты испытаний композиций авиационного бензина
№ п/пНаименование показателя Образец 1Образец 2 Образец 3
1Октановое число по моторному методу 9291 92
2Сортность по богатой смеси137 132135

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2503711

patent-2503711.pdf

Класс C10L1/06 для искрового воспламенения 

способ глубокой переработки нефтезаводского углеводородного газа -  патент 2502717 (27.12.2013)
бензиновые композиции -  патент 2487922 (20.07.2013)
способ получения углеводородных продуктов -  патент 2473665 (27.01.2013)
способ получения углеводородов топливного ряда из возобновляемого сырья -  патент 2472764 (20.01.2013)
способ получения жидких углеводородов -  патент 2446135 (27.03.2012)
производство бензина полимеризацией олефина с алкилированием ароматики -  патент 2409541 (20.01.2011)
способ алкилирования ароматических углеводородов в жидкой фазе -  патент 2409540 (20.01.2011)
способ алкилирования ароматических соединений в паровой фазе -  патент 2404949 (27.11.2010)
топливная композиция для двигателей внутреннего сгорания с искровым воспламенением -  патент 2371469 (27.10.2009)
способ превращения углеводородов во фракцию, имеющую улучшенное октановое число, и фракцию с высоким цетановым числом -  патент 2317317 (20.02.2008)

Класс C10L1/04 на основе смесей углеводородов 

способ получения низкозастывающего дизельного топлива -  патент 2527564 (10.09.2014)
способ получения оксигенатов, повышающих эксплуатационные свойства топлив для двигателей внутреннего сгорания (варианты) -  патент 2522764 (20.07.2014)
способ получения реактивного топлива из биоэтанола -  патент 2510389 (27.03.2014)
углеводородная композиция, используемая в качестве топлива и горючего, полученная из компонентов нефти и биологического компонента -  патент 2505582 (27.01.2014)
способ получения и состав присадки к жидкому топливу -  патент 2502790 (27.12.2013)
котельное топливо -  патент 2500792 (10.12.2013)
композиция неэтилированного экологически чистого высокооктанового бензина -  патент 2493239 (20.09.2013)
интегрированный способ получения дизельного топлива из биологического материала, продукты, применение и установка, относящиеся к этому способу -  патент 2491319 (27.08.2013)
горючее ракетное топливо (варианты) и способ его приготовления -  патент 2486230 (27.06.2013)
композиция жидкого топлива -  патент 2484121 (10.06.2013)
Наверх