добавка к топливам и топливо для двигателей внутреннего сгорания

Формула изобретения

1. Добавка к топливам, содержащая продукт конденсации полиамина общей формулы I



где n = 0 - 4,

с синтетическими жирными кислотами C₇-C₂₀, алифатический спирт C₃-C₅, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит N-метиланилин; N,N-диметиланилин; 4-метил-2,6-дитретбутилфенол и моноалкиловый эфир полиэтиленгликоля при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Продукт конденсации полиамина формулы (I) и СЖК C₇-C₂₀ - 0,1 - 1,0

Алифатический спирт C₃-C₅ - 0,5 - 5,0

Моноалкиловый эфир полиэтиленгликоля - 0,3 - 5,0

N,N-диметиланилин - 0,5 - 2,0

4-Метил-2,6-дитретбутилфенол - 0,01 - 0,2

N-Метиланилин - До 100

2. Добавка по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит до 0,5 - 50 мас.% углеводородной фракции, выкипающей в интервале температур 150 - 360^oC.

3. Топливо для двигателей внутреннего сгорания на основе бензина, содержащее добавку, отличающееся тем, что в качестве добавки оно содержит композицию по пп. 1 и 2 в количестве 0,05 - 5,0 мас.%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, конкретно к составу добавки и топливу, содержащему эту добавку, предназначенному для использования в двигателях внутреннего сгорания.

Известна присадка к бензину, представляющая собой продукт реакции неполного эфира жирной кислоты C₆-C₂₀ или C₈-C₁₆ и моно- или ди-(гидроксигидрокарбил)амина.

Гидрокарбил содержит алкильную группу состава C₁-C₁₀. В качестве амина используют моно- или диэтаноламин, а также N-(бета-гидроксиэтил)амин; N,N-бис-(бета- гидроксиэтил)амин. В качестве жирной кислоты используют масло, например пальмовое, оливковое, касторовое, кокосовое и др.

Моно- или ди-(гидрокси-гидрокарбил)амин имеет следующую формулу

R-CO-N(R""OH)_2-a - (OH)_a

где

R - алкил C₆-C₂₀;

R"" - углеводородный радикал C₁-C₁₀;

a = 0 или 1.

Недостатком присадки является то, что она обладает только одним функциональным действием - моющей способностью и, кроме того, дефицитными являются сырьевые ресурсы - природные растительные масла.

Известна присадка к автомобильным бензинам, содержащая, мас. ч.: 1,6 - 32 продукта реакции конденсации олеиновой кислоты и гидроксиэтилэтилендиамина; 1,6 - 32 продукта реакции конденсации между нонилфенолполигликолем и оксидом этилена; 1,7 - 34 ксилола; 0,1 - 2 изопропилового или изобутилового спирта.

Известно топливо для автомобильных двигателей на основе бензина, содержащее присадку вышеуказанного состава в пределах 0,01 - 0,25% масс.

Присадка является многофункциональной, обладает моющими, антикоррозионными, антиобледенительными свойствами и обеспечивает снижение выбросов углерода (CO) в атмосферу.

Однако для получения присадки используется дефицитная олеиновая кислота, а топливо, содержащее эту присадку, обладает недостаточно высокими моющими свойствами.

Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является многофункциональная присадка, содержащая, масс.%:

Продукт конденсации полиамина и СЖК C₇-C₂₀ - 5 - 10

Алифатический спирт C₃-C₄ - 25 - 40

Углеводородная фракция, выкипающая в интервале температур 180 - 350^oC - До 100

Причем используют полиамин общей формулы



где

n = 0 - 4.

Топливные композиции на базе автомобильного бензина содержат присадку указанного выше состава в концентрации 0,05 - 0,15 мас. %.

Недостатком этих топливных композиций является то, что содержащаяся в них присадка не обеспечивает им антидетонационных свойств, поэтому в них необходимо добавлять токсичные антидетонационные добавки.

Задачей изобретения является разработка многофункциональной добавки, которая при введении ее в топливные композиции обеспечивала бы им высокие моющие и антидетонационные свойства.

Для решения поставленной задачи предлагается добавка к топливам, содержащая следующие компоненты, мас.%:

Продукт конденсации полиамина формулы (I), где n = 0 - 4, и синтетических жирных кислот C₇ - C₂₀ - 0,1 - 1,0

Алифатический спирт C₃-C₅ - 0,5 - 5,0

Моноалкильный эфир полиэтиленгликоля - 0,3 - 5,0

N,N-диметилаланин - 0,5 - 2,0

4-метил-2,6-дитретбутилфенол - 0,01 - 0,2

N-метилаланин - До 100

Причем добавка может содержать 0,5 - 50% углеводородной фракции, выкипающей в интервале температур 150 - 360^oC.

Предлагается также топливо для двигателей внутреннего сгорания на основе бензина, содержащее добавку вышеуказанного состава в количестве 0,5 - 5 мас. %.

Сочетание в составе добавки указанных выше компонентов является новым и позволяет получить добавку, обладающую антикоррозионным и антиобледенительным действиями, более высокой по сравнению с известными присадками моющей эффективностью и антидетонационными свойствами.

Топливо, содержащее эту добавку, обладает комплексом необходимых эксплуатационных свойств.

Из уровня техники известно, что присадки на основе монометиланилина использовались для повышения октанового числа авиационных бензинов.

Известно также, что N,N-диметилаланин обычно не обладает антидетонационным действием.

Ароматические амины, как правило, не применяют в концентрации свыше 1,5%, т.к. они способствуют образованию смол, органических осадков и отложений в верхней части поршня.

Предлагаемая добавка обладает свойствами, которые не следуют явным образом из уровня техники. По сравнению с известной многофункциональной присадкой она проявляет более высокую моющую эффективность и, кроме того, обладает антидетонационным действием. Подбор компонентов добавки позволил увеличить в составе топливной композиции концентрацию моно- и диметилаланина до 2,5%, что привело к повышению октанового числа базового бензина на 8,5 пунктов.

Предлагаемую добавку готовят по безотходной технологии на стандартном оборудовании путем смешения компонентов при повышенной температуре и постоянном перемешивании.

Все компоненты, используемые в составе добавки, являются продуктами промышленного производства и выпускаются по соответствующим ТУ и ГОСТам.

Для иллюстрации заявленного технического решения было приготовлено 3 образца добавки, которые затем были испытаны стандартными методами квалификационной оценки в составе топливной композиции, содержащей в качестве базового бензина углеводородные фракции, используемые для приготовления товарных автобензинов, выкипающих в пределах 30 - 230^oC, и предлагаемую добавку в количестве 0,5 - 5 мас.%.

Состав образцов добавки и их функциональные свойства приведены в таблице 1, а результаты испытаний топливной композиции - в таблице 2.

Благодаря высоким моющим свойствам многофункциональная добавка очищает топливный тракт, фильтры и жиклеры карбюратора и вследствие этого выдерживается нормальная регулировка карбюратора; уровень выброса токсичного оксида углерода (CO) в процессе эксплуатации автотранспорта не превышает паспортного показателя, снижаются выбросы токсичного оксида свинца, обеспечивается экономия топлива до 5%, сокращаются затраты на техническое обслуживание автомобилей.