Противоизносная присадка для малосернистого дизельного топлива

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, конкретно к присадкам, улучшающим смазочные свойства малосернистых дизельных топлив. Используют противоизносную присадку для малосернистого дизельного топлива в виде композиции. Присадка включает масло талловое дистиллированное либо кислоты жирные талловые и головную фракцию гидродепарафинизированного дизельного топлива при массовом соотношении, равном (1-5):1 соответственно. Технический результат - улучшение физико-химических и потребительских свойств присадки, высокая устойчивость по отношению к воде, исключение необходимости применения деэмульгатора. 7 табл.

 

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, конкретно к присадкам, улучшающим смазочные свойства малосернистых дизельных топлив.

Специальным техническим регламентом «О требованиях к автомобильному и авиационному бензинам, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту», утвержденным 27 февраля 2008 года Постановлением №118 Правительства России, предусматривается постепенный переход на выработку дизельных топлив с содержанием серы 0,035; 0,005 и 0,001 мас.%. Вместе с тем такие топлива характеризуются недостаточными смазочными свойствами, вследствие чего в них в обязательном порядке добавляют противоизносные присадки.

Из патента №2686713 (США С10L 1/10, опубл. 17.08.1954) известна противоизносная присадка для дизельного топлива, представляющая собой талловое масло.

Для того, чтобы предотвратить образование ржавчины на металлических поверхностях, находящихся в контакте с этими топливами, рекомендовано вводить в дизельное топливо до 60 ppm (0,006 мас.%) названной выше присадки.

Общим признаком известной и заявляемой присадки является их основа - продукты, содержащиеся в талловом масле.

Из патента №2165447 (RU МПК7 С10L 1/18, С10L 1/22, опубл. 20.01.2001) известна смазочная (противоизносная) присадка для малосернистого дизельного топлива, содержащая монокарбоновые и полициклические кислоты. Присадка состоит из сочетания по меньшей мере одного насыщенного или ненасыщенного монокарбонового алифатического углеводорода с линейной цепью, включающей 12-24 атомов углерода, и по меньшей мере одного полициклического углеводородного соединения, включающего по меньшей мере два цикла, каждый из которых образован 5-6 атомами, из которых самое большее один по выбору представляет собой гетероатом, такой как азот или кислород, а другие являются углеродными атомами. Эти два цикла обычно дополнительно имеют два общих, предпочтительно вицинальных, атома углерода, причем эти циклы являются насыщенными или ненасыщенными, незамещенными или замещенными и содержат в качестве заместителя по меньшей мере одну группу, выбранную из карбоксильной, аминокарбоксилатной, сложноэфирной или нитрильной групп.

В случае, если указанное сочетание представляет собой талловое масло, то количество добавляемой в топливо присадки составляет более чем 60 ppm (более 0,006 мас.%).

Общим признаком известной и заявляемой присадки является использование в их составах одинаковых продуктов переработки таллового масла (смесь жирных и смоляных кислот).

Недостатком известной присадки является ее невысокая противоизносная эффективность в дизельном топливе, сопряженная с большим расходом присадки.

Наиболее близкой (прототип) по технической сущности и достигаемому результату является противоизносная присадка для малосернистого дизельного топлива, известная из патента №2289612 (RU МПК7 С10L 1/18, С10L 1/16, С10L 1/08, опубл. 20.12.2006), которая представляет собой композицию таллового масла и пентамеров пропилена при массовом соотношении (3-9):1.

Талловое масло в прототипе представляют следующие продукты переработки таллового масла: масло талловое дистиллированное и кислоты жирные талловые.

Присадку согласно прототипу получают путем смешения расчетных количеств масла таллового дистиллированного либо кислот жирных талловых и пентамеров пропилена при 20-50°С.

Технический эффект от использования присадки по прототипу в количестве 0,005-0,05 мас.% на топливо - повышение противоизносной эффективности присадки в дизельных топливах.

Недостатком этой присадки является плохая совместимость с водой, вследствие чего в присадку необходимо добавлять деэмульгатор в количестве до 1,0 мас.%.

Задачей настоящего изобретения является расширение ассортимента противоизносных присадок для малосернистого дизельного топлива с удовлетворительной совместимостью с водой.

Технический результат, достижение которого обеспечивает реализация заявляемой противоизносной присадки для малосернистого дизельного топлива, заключается в:

- улучшении ее физико-химических и потребительских свойств,

- высокой устойчивости по отношению к воде,

- исключении необходимости применения деэмульгатора.

Устранение указанных недостатков и достижение заявляемого технического результата от реализации противоизносной присадки для малосернистого дизельного топлива на основе продуктов переработки масла таллового: масла таллового дистиллированного либо кислот жирных талловых осуществляют за счет того, что композиция дополнительно включает головную фракцию гидродепарафинизированного дизельного топлива при массовом соотношении масло талловое дистиллированное (либо кислоты жирные талловые) : головная фракция гидродепарафинизированного дизельного топлива, равном (1-5):1.

Заявляемую противоизносную присадку получают, последовательно смешивая расчетные количества указанных выше компонентов при 20-50°С.

Сопоставительный анализ прототипа и заявляемой противоизносной присадки для малосернистого дизельного топлива показывает, что общим признаком является их основа - продукты переработки масла таллового: масло талловое дистиллированное либо кислоты жирные талловые.

Отличительной особенностью заявляемой противоизносной присадки для малосернистого дизельного топлива является то, что композиция дополнительно включает головную фракцию гидродепарафинизированного дизельного топлива при массовом соотношении масло талловое дистиллированное (либо кислоты жирные талловые) : головная фракция гидродепарафинизированного дизельного топлива, равном (1-5):1.

При этом высокая устойчивость по отношению к воде не вытекает явным образом из известных теоретических положений.

Используемые при приготовлении заявляемой присадки компоненты и их характеристика:

1. Физико-химические характеристики головной фракции гидродепарафинизированного дизельного топлива представлены в таблице 1.

2. Физико-химические характеристики масла таллового дистиллированного представлены в таблице 2.

3. Кислоты жирные талловые выделяют при перегонке таллового масла. Физико-химические характеристики кислот жирных талловых представлены в таблице 3.

Реализация изобретения и возможность получения заявляемого технического результата при этом показана на следующих примерах.

Пример 1. Приготовление образцов противоизносной присадки для малосернистого дизельного топлива.

Для иллюстрации предлагаемого технического решения были приготовлены образцы присадки путем смешения (при температуре 35°С) компонентов с изложенными в таблице 4 характеристиками.

В исследованиях используют масло талловое дистиллированное по ТУ 13-00281074-26-95 (однородная жидкость от светло-желтого до коричневого цвета, плотность при 20°С 890 кг/м3, массовая доля основного вещества 98%, температура вспышки 203°С, кислотное число 164 мг КОН/г), кислоты жирные талловые по ТУ 13-0281078-83-90 (кислотное число 191 мг КОН/г, температура вспышки 220°С, массовая доля смоляных кислот 2,4%) и головную фракцию гидродепарафинизированного дизельного топлива (температура конца кипения 265°С, плотность при 20°С 813 кг/м3, массовая доля ароматических углеводородов 0,8%).

Пример 2. Исследование совместимости с водой.

Совместимость с водой, противоизносные и другие свойства присадок проверяли, вводя присадки в малосернистое дизельное топливо производства ОАО АНХК со следующими характеристиками.

Были приняты концентрации присадок в топливе от 0,005 до 0,05 мас.% - это диапазон рабочих концентраций, принятый для присадок этого типа.

Совместимость с водой проверяли по методу DGMK 531, включенному в комплекс методов квалификационной оценки дизельных топлив.

Метод DGMK 531 позволяет оценивать склонность топлива, содержащего присадку, к образованию стабильных эмульсий «топливо-вода». Для этого в цилиндр вводят определенное количество буферного раствора (рН=7) и испытуемого топлива. Цилиндр закрывают и в горизонтальном положении помещают в мешалку на 5 минут (частота 140-150 циклов/мин).

После отстаивания в течение 24 часов при комнатной температуре оптически определяют границу раздела фаз. При образовании незначительной эмульсии или ее отсутствии (оценка 0-2) топливную фазу осторожно отсасывают, не задевая промежуточного слоя (эмульсии), при этом небольшое количество топлива должно оставаться над промежуточным слоем, затем цилиндр снова доливают исходным топливом до первоначального объема.

Если оценка эмульсии выше 2, то описанные действия повторяют 4 раза. Полученные результаты заносятся в соответствующую таблицу. Если топливо выдержало испытание, то заносится оценка после 5 испытательных циклов. Если топливо испытание не прошло, то в таблицу заносится оценка и номер цикла, в котором впервые появилась эмульсия.

Оценку результатов испытаний проводят по специальной таблице (таблица 5).

Использование обоих методов дает возможность подтверждения результатов при проведении испытаний дизельных топлив с присадками на взаимодействие с водой.

Исследование совместимости топлив с присадками с водой представлено в таблице 6.

Согласно методике присадка-прототип при концентрации 0,05 мас.% не прошла испытания. Результаты испытаний при концентрации 0,005 мас.% находятся на пределе допустимого. Предлагаемая присадка (образцы 1-5) прошла испытания с положительным результатом. Образец 6 испытание не прошел.

Пример 3. Исследование противоизносной эффективности присадок.

Противоизносную эффективность присадок проверяли в дизельном топливе, содержащем 0,005 мас.% серы, соответствующем требованиям 4-ой категории качества Специального Регламента о ГСМ (Евро-4). В топливо вводили от 0,005 до 0,05 мас.% предлагаемой присадки. Испытания проводили по методу американского стандарта ASTM D 6079, включенному в ТУ 38.401-58-296-2001 "Топливо дизельное автомобильное". Согласно этому методу стальной шарик под нагрузкой 20 кПа (0,2 кг/см2) посредством вибратора совершает возвратно-поступательные движения с амплитудой 1 мм и частотой 50 Hz по пластине, помещенной в испытуемую среду. Испытания проходят при температурах 60 и 25°С (учитывается, что в работающем двигателе топливо находится в нагретом состоянии). Образующееся пятно износа замеряют по двум диаметрам (по направлению движения и поперек) и вычисляют среднее. Затем вносят поправку на температуру и влажность воздуха, и полученный конечный результат D является характеристикой данного образца. Нормой противоизносных свойств дизельного топлива по EN-590 и ТУ 38.401-58-296-2001 является D≤460 мкм. Рекомендуемое значение, предусматривающее запас противоизносных свойств, - ≤410 мкм.

Результаты испытаний представлены в таблице 7. Из таблицы видно, что по противоизносной эффективности присадка предлагаемого состава соответствует прототипу. Образец 2, выходящий за пределы соотношений масло талловое дистиллированное : головная фракция гидродепарафинизированного дизельного топлива характеризуется недостаточно высокими противоизносными свойствами (диаметр пятна износа выходит за пределы 410 мкм).

Таблица 1
Физико-химические характеристики головной фракции гидродепарафинизированного дизельного топлива
Наименование показателя Норма по ДК 04-21303-019-2004 Показатели фактические
Температура конца кипения, °С не выше 270 220-270
Плотность при 20°С, кг/м3 не более 820 800-820
Массовая доля ароматических углеводородов, % не более 2 1-2
Таблица 2
Физико-химические характеристики масла таллового дистиллированного
Наименование показателя Норма по ТУ 13-00281074-26-95 Показатели фактические
Внешний вид Однородная жидкость от светло-желтого до коричневого цвета Соответствует
Плотность при 20°С, кг/м3 850-900 850-900
Массовая доля основного вещества, % не менее 95 80-95
Температура вспышки, °С не ниже 200 200-210
Кислотное число, мг КОН/г не ниже 140 140-160
Таблица 3
Физико-химические характеристики кислот жирных талловых
Наименование показателя Норма по ТУ 13-0281078-83-90 Показатели фактические
Кислотное число, мг КОН/г не ниже 185 185-210
Температура вспышки, °С не ниже 213 213-225
Массовая доля смоляных кислот, мас.% не более 3 2-3
Таблица 4
Образцы композиций присадки
Компонент 1 2 3 4 5 6
Масло талловое дистиллированное, мас.% 70 40 50 - - -
Кислоты жирные талловые, мас.% - - - 70 80 85
Головная фракция гидродепарафинизированного дизельного топлива, выкипающая до 290°С 60 50 30 20 15
Полиалкилбензолы 30 - - - - -
Соотношение компонентов: Прототип 0,7:1 1:1 2,3:1 4:1 5,7:1
Таблица 5
Оценочная таблица границы раздела фаз
Оценка в баллах Описание
0 Нет пленки
1 Пленка рваная, не сомкнутая
2 Замкнутая пленка
3 Начинающаяся эмульсия, 1/8 водного слоя
4 -"-, 1/4 водного слоя
5 -"-, 3/8 водного слоя
6 -"-, 1/2 водного слоя
7 -"-, 2/3 водного слоя
8 -"-, 3/4 водного слоя
9 -"-, 7/8 водного слоя
10 Весь водный слой - эмульсия
Таблица 6
Оценка совместимости топлив, содержащих противоизносные присадки, с водой
Топливо, присадка Концентрация присадок, мас.% Число циклов Баллы
Дизельное топливо без присадки - 5 0
Прототип 0,005 5 3
Прототип 0,050 4 4
Предлагаемая присадка, образцы:
1 0,025 5 1
2 0,005 5 0
3 0,020 5 0
4 0,030 5 1
5 0,050 5 2
6 0,025 5 4
Таблица 7
Диаметр пятен износа при испытаниях топлива с композициями присадок
Пример по табл.1 Концентрация в топливе, мас.% D, мкм
Без присадки - 555
1 (прототип) 0,025 380
2 0,025 413
3 0,025 375
4 0,025 381
5 0,025 385
6 0,025 366
1 (прототип) 0,005 406
4 0,005 404
1 (прототип) 0,05 314
4 0,05 315

Противоизносная присадка для малосернистого дизельного топлива на основе масла таллового дистиллированного либо кислот жирных таловых, отличающаяся тем, что дополнительно включает головную фракцию гидродепарафинизированного дизельного топлива при массовом соотношении масло талловое дистиллированное (либо кислоты жирные талловые): головная фракция гидродепарафинизированного дизельного топлива, равном (1-5):1.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии. .
Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии. .
Изобретение относится к процессам хранения и применения бензинов для автомобильной техники. .

Изобретение относится к применению полимеров, которые содержат полимеризуемые -олефин, сложный эфир , -ненасыщенной карбоновой кислоты и, при необходимости, сложный алкениловый эфир карбоновой кислоты, в качестве присадки для турбинного топлива и в частности в качестве присадки для улучшения свойств хладотекучести для турбинного топлива; к турбинному топливу, дополненному такими полимерами; а также к набору присадок, содержащих такие сополимеры.

Изобретение относится к составам жидких топлив для дизельных двигателей на основе биотоплива и может быть использовано для получения жидкого топлива, синтезируемого из органического сырья, в основном, растительного происхождения, эквивалентного по физико-химическим характеристикам нефтяному дизельному топливу, но обладающего лучшими экологическими характеристиками.

Изобретение относится к области нефтехимии, точнее к топливным композициям на основе углеводородных топлив с добавлением различных веществ. .

Изобретение относится к производству автомобильного топлива, конкретно к октаноповышающим добавкам, и может быть использовано для повышения детонационной стойкости и фазовой стабильности автомобильного бензина.

Изобретение относится к производству автомобильных топлив из возобновляемого сырья и направлено на получение качественного биодизельного топлива, не уступающего по техническим показателям нефтяному дизельному топливу.

Изобретение относится к области топливно-энергетического комплекса, а именно к топливным композициям, содержащим смеси топлив. .
Изобретение относится к топливной композиции для использования в реактивных, газотурбинных, ракетных или дизельных двигателях, содержащей, в определенных количествах: (а) сильно разветвленное алкилароматическое или алициклическое соединение, содержащее алкильный фрагмент, имеющий от 6 до 25 атомов углерода и в среднем от примерно 1,0 до примерно 5 ветви на фрагмент, и ароматический фрагмент, выбранный из группы, содержащей бензол, толуол, ксилол, циклогексан, полученный из ароматического фрагмента, и их смеси, где алкильный фрагмент алкилароматического соединения или алкилциклогексана имеет отношение нечетвертичных атомов углеродов к четвертичным атомам углеродов от 10:1 до 5:1; (b) присадки к топливу и, необязательно, (с) обычные реактивные, газотурбинные, ракетные или дизельные топливные смеси, предпочтительно смеси из очищенной нефти с низким содержанием серы или смеси Фишера-Тропша.
Изобретение относится к углеводородному составу, обладающему повышенными смазывающими свойствами, который можно применять в качестве топлива, особенно для двигателей дизельного типа, которое обладает неожиданными повышенными смазывающими свойствами в сравнении с отдельными исходными компонентами и при этом сохраняет высокое цетановое число и пониженное содержание присутствующих ароматических соединений.

Изобретение относится к способу превращения смеси углеводородной загрузки, содержащей линейные и разветвленные олефины, включающие от 4 до 15 атомов углерода, причем вышеупомянутый способ содержит следующие стадии: а) селективное образование простых эфиров большинства разветвленных олефинов, присутствующих в вышеупомянутой загрузке, b) обработка линейных олефинов, содержащихся в вышеупомянутой загрузке, в условиях умеренной олигомеризации, с) разделение эфлюента, полученного на стадии b), по меньшей мере на две фракции: фракцию , содержащую углеводороды, конечная температура кипения которых меньше температуры, находящейся в интервале от 150 до 200°С, фракцию , содержащую по меньшей мере часть углеводородов, начальная температура кипения которых больше температуры, находящейся в интервале от 150 до 200°С, d) обработка углеводородной фракции, содержащей простые эфиры, образовавшиеся на стадии а), в условиях по меньшей мере частичного крекинга простых эфиров, при этом вышеупомянутая обработка сопровождается разделением на бензиновую фракцию с улучшенным октановым числом и на фракцию, содержащую исходный спирт, е) гидрирование фракции в условиях получения газойля с высоким цетановым числом и удаление по меньшей мере части азотсодержащих или основных примесей, содержащихся в исходной углеводородной загрузке.
Изобретение относится к области нефтепереработки, конкретно, к составу топлива нефтяного легкого, предназначенного для использования в среднеоборотных дизельных двигателях судовых энергетических установок.
Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, в частности к присадкам к топливу с низким содержанием серы - менее 500 млн -1 для дизельных двигателей. .
Изобретение относится к нефтепереработке, в частности к эталонным топливам для определения цетанового числа дизельного топлива. .
Изобретение относится к способу утилизации отработанного моторного масла и может быть использовано в областях, где используются дизельные четырехтактные двигатели.

Изобретение относится к области нефтепереработки, конкретно к способу получения маловязкого судового топлива, предназначенного для использования в судовых или котельных установках.
Изобретение относится к биотехнологии

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, конкретно к присадкам, улучшающим смазочные свойства малосернистых дизельных топлив

Наверх