добавка к бензину и топливная композиция
Классы МПК: | C10L1/18 содержащие кислород C10L1/22 содержащие азот |
Автор(ы): | Барсуков А.В., Лебедев С.Р., Никитина Е.А., Смирнова Г.Г. |
Патентообладатель(и): | Акционерное общество закрытого типа "НИМБ" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1995-09-26 публикация патента:
20.12.1997 |
Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, конкретно к составу добавки и топливной композиции, содержащей эту добавку, предназначенной для использования в двигателях внутреннего сгорания. Предлагается добавка к бензину на основе диэтилбициклопентадиенилжелеза, содержащая 1 - 99,5 мас.% бициклопентадиенилжелеза. Добавка может содержать в своем составе ароматический амин, или углеводородную фракцию, выкипающую в пределах 100 - 360oC, а также дополнительно моющую присадку. Предлагается также топливная композиция, содержащая бензин и добавку вышеуказанного состава в количестве 0,005 - 0,06 мас.%. Использование изобретения позволит улучшить антидетонационные и моющие свойства бензинов и расширить их ассортимент, а также снизить токсичность отработавших газов, повысить экономичность и надежность работы двигателя. 2 с.и. 5 з.п. ф-лы. 2 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
1. Добавка к бензину, включающая диэтилбициклопентадиенилжелезо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит бициклопентадиенилжелезо в количестве 1,0 99,5 мас. 2. Добавка по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ароматический амин, выбранный из группы N-метиланин, ксилидин, смесь изомерных ксилидинов с триэтиламином в массовом соотношении 1 1. 3. Добавка по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит углеводородную фракцию, выкипающую в интервале 100 360oС. 4. Добавка по пп.1 3, отличающаяся тем, что дополнительно содержит моющую присадку, представляющую собой смесь полиэтиленполиамина, ацилированного карбоновыми кислотами C5 C25, и моноацилового, моноалкилового или моноалкилфенилового эфира полиоксиалкиленгликолей мол.м. 500 4000, взятых в массовом соотношении 1 1. 5. Топливная композиция на основе бензина, содержащая добавку, включающую диэтилбициклопентадиенилжелезо, отличающаяся тем, что дополнительно содержит бициклопентадиенилжелезо, взятое в количестве 1,0 99,5 мас. в расчете на добавку, при содержании добавки в композиции 0,005 0,06 мас. 6. Композиция по п.5, отличающаяся тем, что дополнительно содержит 0,052,0 мас. ароматического амина, выбранного из группы N-метиланилин, ксилидин, смесь изомерных ксилидинов с триэтиламином в массовом соотношении 1 1. 7. Композиция по пп.5 и 6, отличающаяся тем, что дополнительно содержит 0,005 0,5 мас. моющей присадки, представляющей собой смесь полиэтиленполиамина, ацилированного карбоновыми кислотами C5 - C25, и моноацилового, моноалкилового или моноалкилфенилового эфира полиоксиалкиленгликолей мол.м. 500 4000, взятых в массовом соотношении 1 1.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области нефтепеработки и нефтехимии, конкретно к составу добавки и топливной композиции, содержащей эту добавку, предназначенной для использования в двигателях внутреннего сгорания. Известна добавка к моторным топливам, например неэтилированному бензину, представляющая собой бициклопентадиенилжелезо. Однако эта добавка малоэффективна, так как имеет ограниченную растворимость в бензинах. Известна добавка к моторному топливу, содержащая метил-трет-бутиловый эфир, монометиланилин, смесь спиртов и металлоорганических соединений, например бициклопентадиенилжелезо. Добавка вводится в топливную композицию в количестве 12 -15% мас. Однако добавка является недостаточно эффективной и для обеспечения требуемого эффекта необходимо вводить ее в больших концентрациях. Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является добавка к топливу, содержащая маслорастворимое соединение железа, например диалкилпроизводное бициклопентадиенилжелезо; низкокипящую монокарбоновую кислоту и моющую присадку. Там же описаны топливные композиции, содержащие эту добавку в количестве 0,5 2,2 мас. Однако известная добавка обладает недостаточно высокими антидетонационными и моющими свойствами. Задачей изобретения является разработка добавки к бензину, обладающей повышенным антидетонационными и моющими свойствами, и топливной композиции, содержащей эту добавку. Для решения поставленной задачи предлагается добавка к бензину, включающая диэтилбициклопентадиенилжелезо и 1,0 99,5 мас. бицикдлопентадиенилжелеза. Добавка может содержать в составе ароматический амин, выбранный из группы: N-метиланилин, ксилидин, смесь изомерных ксилидинов с триэтиламином в массовом соотношении 1:1, или углеводородную фракцию, выкипающую в пределах 100 360oC. Добавка может также дополнительно содержать моющую присадку, представляющую собой смесь полиэтиленполиамина, ацилированного карбоновыми кислотами C5-C25, и моноацилового, моноалкилового или моноалкилфенилового эфира полиоксиалкиленгликолей м.м. 500 4000, взятых в массовом соотношении 1:1. Предлагается также топливная композиция, содержащая бензин и 0,005 0,06 мас. добавки, включающей диэтилбициклопентадиенилжелезо и 1 99,5 мас. бициклопентадиенилжелеза. Топливная композиция может также содержать в своем составе 0,05 2 мас. ароматического амина, выбранного из группы: N-метиланилин, ксилидин, смесь изомерных ксилидинов с триэтиламином в массовом соотношении 1:1 и/или 0,0050,5% масс. моющей присадки вышеописанного состава. Новизной заявляемого технического решения является совместное содержание в составе добавки диэтилбициклопентадиенилжелеза и бициклопентадиенилжелеза в указанных количествах. Совместное использование этих компонентов позволяет получить добавку к бензину с высокой антидетонационной стойкостью, получаемой за счет синергетического эффекта. Дополнительное содержание в составе добавки ароматического амина приводит к усилению антидетонационных свойств добавки, кроме того, ароматический амин может выполнять функции растворителя, что также, как и использование углеводородной фракции, выкипающей в пределах 100 360oC, позволяет выпускать эту композицию в виде товарного продукта. Добавление моющей присадки позволяет наряду с обеспечением высоких моющих свойств добавки повысить ее стабильность при хранении. Введение в состав бензинов вышеуказанной добавки позволяет расширить ассортимент выпускаемых товарных бензинов при одновременном улучшении их антидетонационных и моющих свойств. Предлагаемую добавку готовят путем смешения компонентов при интенсивном перемешивании при температуре 30 80oC в течение 0,5 1 часа. Приготовленную добавку вводят в бензин при перемешивании без дополнительного нагревания. Указанным способом было приготовлено шесть образцов добавки. Для приготовления добавки были использованы компоненты со следующими характеристиками. Бициклопентадиенилжелезо кристаллический порошок оранжевого цвета с температурой плавления 174oC (ТУ 6-02-964-78). Диэтилбициклопентадиенилжелезо жидкость красно-бурого цвета, показатель преломления при 20oC 1,5785 (ТУ 6-02-593-86). N-метиланилин маслянистая жидкость светло-коричневого цвета, плотность 982 кг/м3 (ТУ 6-14-5071-90). В качестве ароматического амина также могут быть использованы ксилидин-с (ТУ 6-04-5807974-90), горючее ТГ-02 (ГОСТ 17147-80), представляющее собой смесь изомерных ксилидинов с триэтиламином в массовом соотношении 1:1. При введении в состав добавки они дают эффект, аналогичный N-метиланилину. Моющая присадка, использованная для приготовления образцов добавки, представляет собой смесь в соотношении 1:1 полиэтиленполиамина, общей формулы: NH2(C2H5NH)nH, где n 1 -6, ацилированного нефтяными кислотами C12-C18 и моноалкилфенилового эфира полиэтиленгликоля формулы R - C6H4-O(C2H4O)mH, где R алкил C8-C12, m 6 (ТУ 3850724-87). При приготовлении моющей присадки для ацилирования полиэтиленполиамина могут быть использованы синтетические жирные кислоты фракции C5-C25, высшие изомерные кислоты C5-C25, синтетические нафтеновые кислоты C17-C25, кислоты таллового, кориандрового, льняного масел. Взамен моноалкилфенилового эфира полиэтиленгликоля как компонент моющей присадки могут быть использованы: моноалкиловый эфир полиоксиалкиленгликолей формулы:
R1O(C3H6O)к(C2H4O)LH,
где R1 алкил C3-C25, k 5 50, L 1 20,
или моноациловый эфир полиоксиалкиленгликолей формулы:
R1-COO (C3H6O)k (C2H4O)LH,
где R1- алкил C3-C25, k 5 50, L 1 20. Указанные эфиры получают анионной сополимеризацией окиси этилена и пропилена в присутствии стартовых веществ и щелочных катализаторов. Для получения моноалкиловых эфиров в качестве стартовых веществ используют жирные спирты с длиной углеводородного радикала C3-C25,а моноациловых - высшие карбоновые кислоты с длиной радикала С5-C25. Получаемые описанным способом моющие присадки близки по моющему действию к использованной для приготовления добавки. Как углеводородная фракция в примерах использовано дизельное топливо марки А (ГОМТ 305-82), для этой цели могут быть использованы дизельное топливо других марок, авиакеросин (ГОСТ 10227-86), денормализат установки "Парекс". Пример 1. Добавка к бензину содержит, мас. Бициклопентадиенилжелезо 1
Диэтилбициклопентадиенилжелезо остальное
Пример 2. Добавка к бензину содержит, мас. Бициклопентадиенилжелезо 99,5
Диэтилбициклопентадиенилжелезо остальное
Пример 3. Добавка к бензину содержит, мас. Бициклопентадиенилжелезо 40
Диэтилбициклопентадиенилжелезо остальное
Пример 4. Добавка к бензину содержит, мас. Добавка по примеру 1 20
Моющая присадка 20
Дизельное топливо марки А остальное
Пример 5. Добавка к бензину содержит, мас. Добавка по примеру 2 5
Ароматический амин остальное
Пример 6. Добавка к бензину содержит, мас. Добавка по примеру 3 10
Моющая присадка 10
Ароматический амин остальное
Приготовленные образцы были испытаны в составах топливных композиций, содержащих в качестве базового бензина: прямогонную фракцию газового конденсата 35 180oC, бензин А-76 (ГОСТ 2084-77), бензин АИ-91, бензин А-92 (ТУ 38.001165-87). Предлагаемая добавка может быть введена и в другие бензины. Испытания проводили в объеме действующей нормативно-технической документации: ГОСТ 2084-77, ТУ 38.001165-87, ТУ 38.0011225-89. Моющие свойства оценивали межведомственным лабораторно-моторным методом на установке типа ИТ. Результаты испытаний приведены в таблицах 1 и 2. Из данных, приведенных в таблицах 1 и 2, видно, что введение в небольших количествах предлагаемой добавки позволяет обеспечить широкий ассортимент топлив для двигателей с искровым зажиганием, получая на базе прямогонной фракции товарный бензин А-76, а из бензинов А-76, АИ-91, А-92 - высокооктановые марки бензинов А-92, АИ-93, А-96 с высокими моющими свойствами. Введение предлагаемой добавки в состав бензинов также позволяет снизить токсичность отработавших газов ( содержание CO снижается на 20,0% CH на 32,0%), повысить экономичность и надежность работы двигателя, поддержать в чистоте топливную систему.
Класс C10L1/18 содержащие кислород
Класс C10L1/22 содержащие азот