Присадка к углеводородному топливу

 

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к антидетонационным присадкам для топлив, используемых в двигателях внутреннего сгорания. Присадка к углеводородному топливу содержит 0,8-90% смеси солей лития α-алкилзамещенных карбоновых кислот и 10-99,2% ацетона. Решение технической задачи позволяет расширить арсенал высокоэффективных антидетонационных присадок, а также снизить суммарный расход топлива на 4,6% и относительное содержание угарного газа на холостом ходу в конце испытания на 32%. 3 табл.

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к антидетонационным присадкам для топлив, используемых в двигателях внутреннего сгорания.

В настоящее время для повышения октанового числа бензинов применяют присадки на основе тетраметилсвинца, тетраэтилсвинца, ферроцена, метилциклопентадиенилтрикарбонилмарганца, N-метиланилина.

Недостатком известных присадок является чрезвычайно вредное влияние на окружающую среду токсичных соединений свинца и марганца, попадающих в атмосферу вместе с выхлопными газами [А.М. Данилов. Присадки и добавки. Улучшение экологических характеристик нефтяных топлив. - М.: Химия, 1996 -232 с.], а также нарушение работы свечей зажигания, повышенный износ цилиндропоршневой группы двигателя, повышенное смолообразование в карбюраторе [М.О. Лернер. Химические регуляторы горения моторных топлив. - М.: Химия, 1979 - 224 с.].

Экологические характеристики автобензинов в части снижения содержания угарного газа (СО) в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания могут быть улучшены введением низкокипящих (Ткип, < 150 ^oС) кислородсодержащих органических веществ, так называемых оксигенатов. В качестве оксигенатов широкое применение нашли низшие спирты (метанол, этанол) и простые эфиры (метилтретбутиловый, этилтретбутиловый, метилтретамиловый). Оксигенаты характеризуются относительно низкой антидетонационной активностью и улучшают экологические свойства топлив благодаря наличию в топливе химически связанного кислорода в количестве 0,5 - 2,7 мас.% [А.М. Данилов. Применение присадок в топливах для автомобилей. Справ. изд. - М.: Химия, 2000 - 232 с.] . Известные малотоксичные соединения щелочных металлов обладают антидетонационным действием [Патент США N 3770397, МПК С 10 L 1/22, 1973 г., Патент США N 3771979, МПК С 20 L 1/22, 1973 г.], но ограниченная их растворимость в углеводородной среде препятствует использованию в составе автобензинов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является присадка к углеводородному топливу, содержащая смесь солей лития α-алкилзамещенных карбоновых кислот и кислородсодержащее органическое соединение, в качестве которого используют полиэтиленгликолевый эфир при следующем соотношении компонентов, мас.%: Смесь солей лития α-алкилзамещенных карбоновых кислот - 10-90 Полиэтиленгликолевый эфир - 10-90 см. патент RU 2152981 С1, МПК С 10 L 1/18, 2000 г.

Известная присадка в топливе не улучшает его экологические свойства в части снижения содержания угарного газа в выхлопных газах.

Задачей изобретения является расширение арсенала присадок с высоким антидетонационным действием и улучшающих экологические свойства топлив как оксигенаты.

Техническая задача решается тем, что присадка к углеводородному топливу, содержащая смесь солей лития α-алкилзамещенных карбоновых кислот и кислородсодержащее органическое соединение, в качестве кислородсодержащего органического соединения она содержит ацетон при следующем соотношении компонентов, мас.%: Смесь солей лития α-алкилзамещенных карбоновых кислот - 0,8-90 Ацетон - 10 - 99,2 Решение технической задачи позволяет расширить арсенал высокоэффективных антидетонационных присадок.

В качестве смеси солей лития α-алкилзамещенных карбоновых кислот используют соли, образованные из лития и смеси высших изомерных карбоновых кислот (выпускают по ТУ 2431-200-00203313-2000) с общей химической структурой (I)
Ацетон (II) используют химически чистый или технический выпускаемый, например, по ГОСТ 2768-84.

Данное изобретение иллюстрируют следующие примеры конкретного выполнения, см. таблицы 1, 2, 3.

Присадки готовят смешением двух компонентов.

Для определения эффективности присадки растворяют в концентрации 0,1-10 мас. % в углеводородном топливе, представляющем собой смесь изооктана и н-гептана (9:1), либо в промышленном образце базовой углеводородной композиции автобензина с октановым числом 78. Затем определяют октановое число (ОЧ) полученной композиции моторным или исследовательским методом на стандартной установке УИТ-85. За антидетонационную эффективность принимают повышение октанового числа углеводородного топлива с присадкой по сравнению с эталоном - топливом без присадки. Улучшение экологических характеристик характеризуется наличием в топливе связанного кислорода.

В таблице 1 приведен массовый процентный состав приготовленных присадок; присадки в пределах заявляемых количественных соотношений (примеры 2, 8). Примеры 1-8 (таблица 1) и примеры 1-3 (таблица 2) иллюстрируют антидетонационную активность раствора смеси солей лития высших изомерных карбоновых кислот и ацетона в топливе и содержание связанного кислорода в топливе.

Наличие ацетона в присадке позволяет повысить антидетонационную эффективность изоалкилкарбоксилатов лития. Как видно из примеров конкретного выполнения, заявляемая присадка на уровне прототипа (примеры 1, 4, 8; табл.1) или превосходит его по своему антидетонационному действию (примеры 2, 3, 5; табл. 1 и примеры 1, 2, 3; табл.2) при равном содержании лития в топливе и превосходит прототип по содержанию связанного кислорода в топливе.

Формула изобретения

Присадка к углеводородному топливу, содержащая смесь солей лития α-алкилзамещенных карбоновых кислот и кислородсодержащее органическое соединение, отличающаяся тем, что в качестве кислородсодержащего органического соединения она содержит ацетон при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Смесь солей лития α-алкилзамещенных карбоновых кислот - 0,8÷90
Ацетон - 10÷99,2

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3