Присадка к моторному топливу и топливная композиция, ее содержащая
Владельцы патента RU 2355733:
Федеральное государственное учреждение "21 Научно-исследовательский испытательный институт Министерства обороны Российской Федерации" (RU)
Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, в частности к составам моюще-антикоррозионных присадок к моторному топливу для автомобильной техники, а именно - автомобильным бензинам и дизельному топливу, и может быть использовано для снижения отложений в топливных системах транспортных средств и защиты их от коррозии при хранении.
Присадка к моторному топливу содержит, мас.%: АКОР-1 45-55 и продукт конденсации борной кислоты, диэтаноламина и триглицеридов жирных кислот С6-С20 при мольном соотношении 1:3:0,8 соответственно 45-55. Предлагается также топливная композиция на основе моторного топлива, содержащая вышеуказанную присадку в количестве 1,0-7,0 мас.%. Использование предложенной присадки позволяет получить моторное топливо с высокими моющими и противокоррозионными свойствами и увеличить срок хранения автомобильной техники до 3-х лет. 2 н.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, в частности к составам моюще-антикоррозионных присадок к моторному топливу для автомобильной техники, а именно - автомобильным бензинам и дизельному топливу, и может быть использовано для снижения отложений в топливных системах транспортных средств и защиты их от коррозии при хранении.
Известна детергентная присадка к моторному топливу, представляющая собой продукт конденсации диэтаноламина (ДЭА) и эфиров (триглицеридов) жирных кислот С6-С20 в мольном соотношении 1:1. В качестве триглицеридов жирных кислот используется растительное масло (кокосовое, пальмовое, оливковое и т.д). Данную присадку вводят в топливо в количестве 0,02-0,2 мас.% (Патент US 4729769, кл. C10L 1/22, 08.03.1988).
Недостатком указанной присадки является относительно низкая защитная эффективность, поэтому введение ее в моторное топливо не может предотвратить развитие коррозионных процессов в топливных системах автомобильной техники при хранении.
Наиболее близким аналогом предложенного технического решения является антикоррозионная присадка АКОР-1, состоящая из нитрованного базового масла марки М-8, М-11, АС-9,5 и 10% технической стеариновой кислоты, обработанных гидроксидом кальция. Данная присадка применяется в основном для приготовления рабоче-консервационных составов, 5-10 мас.% присадки добавляют к моторным и трансмиссионным маслам, 3,5 мас.% - к дизельному топливу (Вигдорович В.И., Цыганкова Л.Е. и др. Научные основы, практика создания и номенклатура антикоррозионных консервационных материалов. - Тамбов: Изд-во ТГУ им. Г.В.Державина, 2001. - С. 32).
Недостатком данной присадки является ее высокая зольность (более 3,5%), что значительно ухудшает функциональные свойства моторных топлив, а также приводит к увеличению количества отложений на поверхностях деталей топливной системы двигателя.
Задачей изобретения является создание присадки к моторному топливу, обладающей одновременно высокими моющими и антикоррозионными свойствами, и топливной композиции, содержащей эту присадку.
Для решения поставленной задачи присадка к моторному топливу, включающая АКОР-1, дополнительно содержит продукт конденсации борной кислоты, диэтаноламина и триглицеридов жирных кислот С6-С20 при мольном соотношении 1:3:0,8 соответственно при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| АКОР-1 | 45-55 |
| Продукт конденсации борной кислоты, | |
| диэтаноламина и триглицеридов жирных кислот | |
| в мольном соотношении 1:3:0,8 | 45-55 |
Предлагается также топливная композиция на основе моторного топлива, содержащая вышеуказанную присадку в количестве 1,0-7,0 мас.%.
Отличительной особенностью предложенной присадки является то, что при сочетании вышеуказанного продукта конденсации и АКОР-1 возникает синергетический эффект усиления моющих, защитных и водовытесняющих свойств присадки. В связи с этим введение ее в моторное топливо позволяет надежно защитить детали топливной системы автомобильной техники, выполненные из черных и цветных металлов, от коррозии при длительном хранении, а также значительно снизить количество отложений в топливной системе двигателя.
При других соотношениях компонентов присадки, кроме заявленных, не удается достичь синергетического эффекта усиления моющих, защитных и водовытесняющих свойств топливной композиции.
Проведение процесса конденсации борной кислоты, ДЭА и триглицеридов жирных кислот при других мольных соотношениях реагентов, кроме заявленных, не позволяет получить присадку, растворимую в моторном топливе.
В качестве триглицеридов жирных кислот С6-С20 при получении продукта конденсации используют растительное масло (подсолнечное, льняное, соевое, кокосовое и другие).
Заявленную присадку вводят в автомобильные бензины и дизельные топлива любых марок в количестве 1-7 мас.%.
Способ получения продукта конденсации заключается в следующем.
В реактор, снабженный мешалкой, насадкой Дина-Старка, обратным холодильником и термометром, загружают растительное масло и ДЭА. Реакционную массу нагревают при перемешивании до 90-100°С, после чего вводят борную кислоту и поднимают температуру реакционной смеси до 180-200°С, выдерживая ее при этой температуре в течение 2,0-2,5 ч до образования однородной массы с аминным числом 60-80 мг HCl/г. Соотношение борная кислота: диэтаноламин: растительное масло составляет 1:3:0,8.
Процесс получения АКОР-1 (ГОСТ 15171-78) состоит из стадий нитрования масла М-8 или М-11 60%-ной или 98%-ной азотной кислотой, смешения со стеариновой кислотой, нейтрализации смеси гидроксидом кальция, сушки и центрифугирования присадки.
Предлагаемую присадку готовят путем смешения компонентов при температуре 50-60°С при постоянном перемешивании в течение 20-30 мин.
Технология приготовления топливной композиции заключается в следующем.
В моторное топливо в количестве 93-99 мас.% вводят 1-7 мас.% полученной присадки. Смесь перемешивают в течение 30-40 мин.
Конкретные составы образцов предлагаемой присадки приведены в табл.1.
Результаты испытаний образцов топливной композиции, содержащих заявленную присадку и присадку по прототипу, приведены в табл.2.
Определение моющей эффективности присадки проводили на моторной установке ИТ по методу, включенному в комплекс методов квалификационной оценки автомобильных бензинов, путем определения времени смывания опытными топливными составами загрязнения, специально сформированного на сетчатом элементе. Чем меньше показатель времени полного смывания - тем больше моющая эффективность топлива с присадкой.
Противокоррозионную эффективность приготовленных образцов топливных композиций с заявленной присадкой оценивали по ГОСТ 18597.
Содержание фактических смол в моторном топливе (автомобильном бензине, дизельном топливе и т.д.) является одной из характеристик склонности топлив к образованию отложений на поверхностях деталей систем топливоподачи двигателя. Концентрацию фактических смол (по Бударову) определяли по ГОСТ 8489-85.
Общее содержание серы характеризует суммарное количество всех сернистых соединений в топливе, которые при сгорании образуют кислородные соединения серы, вызывающие коррозию и способствующие образованию отложений и износу двигателя. Массовую долю серы в топливе с присадкой определяли по ГОСТ 19121-73.
Зольность присадки определяли по ГОСТ 12417-94.
Использование предложенной присадки позволяет получить моторное топливо с высокими моющими и противокоррозионными свойствами и увеличить срок хранения автомобильной техники до 3-х лет.
| Таблица 1. | |||||
| Составы образцов предлагаемой присадки к моторному топливу | |||||
| Наименование компонентов | Содержание компонентов в составах, мас.% | ||||
| Пример 1 | Пример 2 | Пример 3 | Пример 4 | Пример 5 | |
| АКОР-1 | 45 | 50 | 55 | 44 | 56 |
| Продукт конденсации борной кислоты, ДЭА и триглицеридов жирных кислот С6-С20 в соотношении 1:3:0,8 | 55 | 50 | 45 | 56 | 44 |
| Таблица 2. | |||||||
| Результаты испытаний образцов топлива, содержащих предлагаемую присадку | |||||||
| Показатели | Моторное топливо с заявленной присадкой по примерам | Дизельное топливо с АКОР-1 по прототипу | Базовое дизельное топливо | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||
| Аи-92 | Аи-92 | ДТ | ДТ | Аи-92 | |||
| Концентрация присадки в моторном топливе, мас.% | 1,0 | 3,5 | 7,0 | 0,5 | 8,0 | 3,5 | |
| Моющие свойства: время смывания отложений, мин, не более 60,0 | 11,0 | 12,1 | 12,6 | 15,0 | 12,0 | 26,1 | 57 |
| Антикоррозионные свойства: коррозионная активность топлива в условиях конденсации воды: изменение массы стальной пластины, г/м2 | 0 | 0 | 0 | 1,0 | 0 | 2,5 | 4,8-7,2 |
| Концентрация фактических смол, мг/100 см3 | 85 | 320 | 560 | 84 | 640 | 720 | 14 |
| Массовая доля серы, % | 0,024 | 0,025 | 0,026 | 0,023 | 0,029 | 0,045 | 0,028 |
1. Присадка к моторному топливу, включающая АКОР-1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит продукт конденсации борной кислоты, диэтаноламина и триглицеридов жирных кислот С6-С20 в мольном соотношении 1:3:0,8 соответственно при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| АКОР-1 | 45-55 |
| Продукт конденсации борной кислоты, | |
| диэтаноламина и триглицеридов жирных кислот | |
| С6-С20 в мольном соотношении 1:3:0,8 | 45-55 |
2. Топливная композиция на основе моторного топлива, содержащая присадку, отличающаяся тем, что в качестве присадки она содержит присадку по п.1 в количестве 1,0-7,0 мас.%.
