Кислородсодержащая антидетонационная присадка к автомобильным бензинам

Изобретение раскрывает кислородсодержащую антидетонационную присадку к автомобильным бензинам для двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием, состоящую из метилтретбутилового эфира, при этом присадка дополнительно содержит изобутиловый спирт при следующем соотношении компонентов,% масс.: изобутиловый спирт 20-80; метилтретбутиловый эфир – остальное. Технический результат заключается в создании октаноповышающей присадки к автомобильным бензинам, обладающей высокими антидетонационными свойствами, стабильностью при хранении топлива и эксплуатации автотранспорта в летние периоды. 4 ил., 3 табл.

 

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности к производству высокооктановых бензинов, предназначенных для использования в качестве автомобильного топлива для двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием.

Аналогом рассматриваемого изобретения является присадка, представляющая собой металлоорганическое соединение - тетраэтилсвинец [патент РФ № RU 2581829 С1, патент РФ № RU 2111233 С1]. Однако в настоящее время из-за высокой токсичности данного компонента, его использование в качестве присадки в автомобильных бензинах на территории Российской Федерации запрещено.

Кроме того, к аналогам предлагаемого изобретения относятся азотсодержащие ароматические вещества, такие как анилин и его производные (N-метиланилин и N,N-диметиланилин), которые широко используются в различных композициях с другими антидетонационными компонентами [патент РФ № RU 2110561 С1, патент РФ № RU 96120755 А, патент РФ № RU 2151169 С1, патент РФ № RU 2203310 С1, патент РФ № RU 2569311 С1]. Однако их содержание в автомобильных бензинах подлежит ограничению из-за их повышенной канцерогенной активности.

В качестве кислородсодержащих антидетонационных присадок используются спирты различной молекулярной массы и их смеси друг с другом [патент РФ № RU 99104324 А]. Несмотря на удовлетворение спиртами экологических стандартов, они обладают низкой теплотой сгорания. Вследствие этого повышенное содержание спиртов в автомобильных бензинах приводит к перерасходу топлива.

Прототипом изобретения является кислородсодержащее органическое соединение - метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ). Данное вещество может использоваться в качестве антидетонационной присадки как самостоятельно, так и в смеси с другими октаноповышающими веществами [патент СССР № SU 1838383 A3]. Добавление МТБЭ в бензиновые фракции в количестве 10-15% позволяет существенно повысить октановое число топлива и удовлетворить экологическим требованиям. Однако из-за низкой температуры кипения и высокого давления насыщенных паров, вовлечение МТБЭ может ограничиваться при производстве некоторых марок автомобильных бензинов. При хранении топлива в летние периоды возможна потеря его октанового числа в результате испарения эфира, что также может создать трудности при эксплуатации автотранспорта.

Задачей предлагаемого изобретения является создание октаноповышающей присадки к автомобильным бензинам, обладающей высокими антидетонационными свойствами, стабильностью при хранении топлива и эксплуатации автотранспорта в летние периоды.

Поставленная задача решается формированием кислородсодержащей антидетонационной присадки (КАДП) путем смешения МТБЭ и изобутилового спирта (ИБС) друг с другом и получением смеси следующего состава: ИБС - 20-80% масс., МТБЭ - остальное.

КАДП состоит из веществ, не обладающих повышенной канцерогенной активностью. Продуктами полного сгорания КАДП являются углекислый газ и вода, не являющимися токсичными соединениями.

Использование КАДП в составе автомобильных бензинов характеризуется следующими существенными признаками, отличающими ее от рассмотренного выше прототипа и позволяющими достичь заявленных технических результатов:

1. Наличие синергетического эффекта от взаимодействия МТБЭ и ИБС друг с другом при вовлечении КАДП в основы автомобильных бензинов позволяет получить больший прирост октанового числа по сравнению с приростом, достигаемым при раздельном использовании индивидуальных компонентов с той же объемной концентрацией, что и вовлекаемая КАДП.

2. Нормальная температура кипения чистого ИБС (107,7°С) выше по сравнению с температурой кипения чистого МТБЭ (55°С). В этой связи наличие ИБС в составе КАДП снижает давление ее насыщенных паров, что позволяет уменьшить потерю октанового числа вследствие испарения присадки при хранении топлива и эксплуатации автотранспорта в летние периоды, а также вовлекать КАДП в большем количестве в автомобильные бензины по сравнению с чистым МТБЭ.

На фигуре 1 изображена зависимость давления насыщенных паров КАДП от содержания МТБЭ в ней при различных температурах.

КАДП представляет собой жидкую смесь МТБЭ и ИБС, следующего состава: ИБС - 20-80% масс., МТБЭ - остальное.

Экспериментальные исследования, подтверждающие заявленный технический результат, были выполнены на базе Испытательного центра - Управления контроля качества АО «АНХК». Для этого была приготовлена искусственная топливная база, состоящая из изооктана - 70% об. и н-гептана - 30% об. В данную смесь в количестве 10% об. общего объема добавлялись различные варианты КАДП и ее отдельные составляющие компоненты. У полученных топливных композиций измерялись октановые числа по моторному и исследовательскому методам. Результаты исследований приведены в таблице 1 (фигура 2).

Из приведенных в таблице 1 данных видно, что добавление к топливной базе КАДП дает несколько большее повышение октанового числа как по моторному, так и по исследовательскому методам, чем добавление индивидуальных МТБЭ или ИБС того же объема. Полученные результаты доказывают существование синергетического эффекта, позволяющего повысить октановое число автомобильных бензинов.

В летние периоды хранения топлива и эксплуатации автотранспорта возможна потеря октанового числа бензина вследствие испарения из него такого низкокипящей компонента, как МТБЭ. На фиг. 1 представлена зависимость давления насыщенных паров КАДП в зависимости от содержания в ней МТБЭ при различных температурах. Данная зависимость была рассчитана в соответствии с моделью фазового равновесия NRTL для бинарной смеси МТБЭ и ИБС.

Видно, что увеличение доли ИБС и, соответственно, уменьшение доли МТБЭ приводит к существенному снижению давления насыщенные паров и, как следствие, уменьшению потерь антидетонационных компонентов в результате их испарения из бензинов.

Для подтверждения заявленных технических результатов на базе АО «АНХК» были выработаны опытно-промышленные партии бензинов неэтилированных марок АИ-92-К5 и АИ-95-К5 с вовлечением КАДП в количестве до 13% об. Результаты оценки физико-химических и эксплуатационных свойств показали, что качество опытно-промышленных образцов полностью отвечает требованиям Технологического регламента ТС 013/2011 и ГОСТ 32513-2013 для экологического класса 5. В таблице 2 (фиг. 3) приведены значения коэффициента распределения детонационной стойкости образцов по фракциям (ГОСТ 26370-84) в сравнении с вариантами вовлечения в качестве антидетонационных добавок индивидуального МТБЭ. Видно, что вовлечение КАДП в состав автомобильных бензинов характеризуется более равномерным распределением октанового числа. Это, в свою очередь, положительно сказывается на стабильности антидетонационных свойств бензина при испарении легкой части топлива.

Кроме того были выполнены анализы каждого из опытно-промышленных образцов бензинов АИ-92-К5 и АИ-95-К5 в течение длительного срока их хранения. Результаты анализов, представленные в таблице 3 (фиг. 4), показали, что в течение двух месяцев существенных изменений по качеству продуктов не зафиксировано.

Для подтверждения качественных и эксплуатационных характеристик бензина АИ-92-К5, приготовленного с вовлечением КАДП, и определения его влияния на эффективность работы топливной системы двигателя автомобиля, на базе АО «АНХК» были проведены натурные испытания. Для этого в течение двух летних месяцев были выделены автомобили, которые заправлялись только автомобильным бензином с КАДП из специально отведенной топливораздаточной колонки. Ежедневно проводилась оценка технического состояния автомобилей. За весь период проведения натурных испытаний нарушений в работе двигателей (топливной системы) не выявлено. В течение двух месяцев эксплуатации качество автомобильных бензинов с КАДП осталось неизменным. Отложений на топливных фильтрах не обнаружено.

Кислородсодержащая антидетонационная присадка к автомобильным бензинам для двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием, состоящая из метилтретбутилового эфира, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит изобутиловый спирт при следующем соотношении компонентов: изобутиловый спирт - 20-80% масс., метилтретбутиловый эфир - остальное.



 

Похожие патенты:

Изобретение раскрывает альтернативное топливо для автомобилей с октановым числом по исследовательскому методу не менее 90 единиц и давлением насыщенных паров не менее 40 кПа, включающее в себя этиловый спирт, ароматические углеводороды С7-С10 и рафинат, отличающееся тем, что содержит рафинат производства ароматических углеводородов с давлением насыщенных паров не менее 35,0 кПа, выкипающий в интервале температур 45-120°С, при следующем соотношении компонентов, мас.%: этиловый спирт 20-40, ароматические углеводороды С7-С10 1-20, рафинат до 100.

Настоящее изобретение относится к способу превращения спирта в топливную смесь, состоящую из спирта, эфира и воды, которая подходит для работы двигателя внутреннего сгорания, в частности автомобильного двигателя внутреннего сгорания, и к устройству для его осуществления.

Изобретение раскрывает альтернативное автомобильное топливо с октановым числом не менее 90,0 единиц, определенным по исследовательскому методу, включающее в себя спирты C1-C2 и углеводородную фракцию процесса Фишера-Тропша, при этом в качестве углеводородной фракции содержит бензиновую фракцию процесса Фишера-Тропша, выкипающую в интервале температур 28-225°C, и дополнительно содержит ароматические углеводороды С7-С10 при следующем соотношении компонентов, % масс.: спирты C1-C2 20-45; ароматические углеводороды C7-C10 до 20; углеводородная фракция процесса Фишера-Тропша до 100.

Изобретение относится к ракетно-комической технике, а именно к самовоспламеняющимся (гипергольным) топливным системам, которые применяются для решения широкого спектра задач, например в маршевых двигателях, для ориентации космических аппаратов.

Присадка комплексного действия, предназначенная для улучшения процессов транспортировки нефти и нефтепродуктов, содержит полимер, азотсодержащее соединение и поверхносто-активное вещество, характеризующаяся тем, что дополнительно содержит наноразмерный оксид алюминия с размером частиц 40 нм, в качестве полимера используют низкомолекулярный полиэтилен, в качестве азотсодержащего вещества – гидразин, а в качестве поверхносто-активного вещества – неионогенное поверхносто-активное вещество Реапон-4В при следующем соотношении компонентов, мас.%: низкомолекулярный полиэтилен 60-65 гидразин 20-25 указанный оксид алюминия 5-10 Реапон-4В 5-10 Технический результат заключается в том, что присадка обладает как вязкостным, так и противотурбулентным действием и проявляет высокую механическую устойчивость к различным механическим деструкциям.

Изобретение раскрывает способ получения водоугольной суспензии, предусматривающий получение водоугольной суспензии с возможностью применения на объектах энергетики, характеризующийся тем, что водоугольную суспензию получают путем электро- и термоактивации мелкодисперсных частиц угля в суспензии электрическим разрядом по всему объему емкости с возможностью достижения агрегативной и седиментационной устойчивости суспензии за период обработки, во всем объеме емкости получают электрический разряд между вращающимся электродом, который служит катодом, и внутренней поверхности корпуса емкости, которая служит анодом, при этом во всем объеме емкости получают удельное энергопотребление от 0,4 до 0,6 кВт*ч/кг при температуре от 273 до 393 K с помощью электротермического воздействия тока на частицы угля в суспензии, с выделением газов СН4, Н2 и СО и с возможностью интенсифицирования процесса сжигания суспензии на энергетических объектах, в результате чего образуются нитевидные каналы электрического разряда между электродом и корпусом емкости, которые проходят по поверхности частиц угля и через ионизированную воду, а нитевидные каналы равномерно распределяются в суспензии, причем зона распределения каналов перемещается вместе с вращением электрода.
Изобретение раскрывает присадку для мазута, которая выполнена в виде суспензии из наноструктурированного гидроксида магния в количестве (45-55%) и смеси дизельного топлива с минеральным маслом - остальное, в соотношении между ними (0,5-1,25).

Изобретение описывает топливо для гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ГПВРД) на основе синтетического высокоплотного горючего Т-10, при этом в топливо дополнительно введен промотор горения - трет-бутилгидропероксид и антиоксидант – ионол ( мас.%) горючее Т-10 95,495-94,492 трет-бутигидропероксид 4,5-5,5 ионол 0,005-0,008 Технический результат заключается в создании топлива для ГПВРД с увеличенными сроками хранения, увеличенной нормальной скоростью горения и уменьшенным периодом задержки воспламенения при сжигании в турбулентном потоке в камере ГПВРД при введении в него трет-бутилгидропероксида в качестве промотора горения и ионола в качестве антиоксиданта.

Изобретение описывает многофункциональную композиционную добавку к автомобильному бензину на основе производных ароматических аминов, алифатических спиртов, антиокислительной и моющей присадок, характеризующуюся тем, что в качестве производных ароматических аминов содержит мета-толуидин, и/или N-метил-параанизидин, и/или 2,4-ксилидин и дополнительно содержит вторичные и/или третичные метиловые эфиры С4-С5 углеводородов в следующем соотношении компонентов (% масс.): Мета-толуидин, и/или N-метил-параанизидин, и/или 2,4-ксилидин 10,0-70,0 Алифатические спирты 0-35,0 Вторичные и/или третичные метиловые эфиры С4-С5 углеводородов 6,0-55,0 Антиокислительная присадка 0,2-0,4 Моющая присадка 0,4-0,8 Также раскрывается топливная основа, состоящая из этерифицированного бензина каталитического крекинга и многофункциональной композиционной добавки.

Изобретение относится к способу получения биодизельного топлива для двигателей внутреннего сгорания дизельного типа. В основе способа лежит реакция переэтерификации триглицеридов при температуре 20-80°С.

Изобретение раскрывает альтернативное топливо для автомобилей с октановым числом по исследовательскому методу не менее 90 единиц и давлением насыщенных паров не менее 40 кПа, включающее в себя этиловый спирт, ароматические углеводороды С7-С10 и рафинат, отличающееся тем, что содержит рафинат производства ароматических углеводородов с давлением насыщенных паров не менее 35,0 кПа, выкипающий в интервале температур 45-120°С, при следующем соотношении компонентов, мас.%: этиловый спирт 20-40, ароматические углеводороды С7-С10 1-20, рафинат до 100.

Изобретение раскрывает альтернативное топливо для автомобилей с октановым числом по исследовательскому методу не менее 90 единиц и давлением насыщенных паров не менее 40 кПа, включающее в себя этиловый спирт, ароматические углеводороды С7-С10 и рафинат, отличающееся тем, что содержит рафинат производства ароматических углеводородов с давлением насыщенных паров не менее 35,0 кПа, выкипающий в интервале температур 45-120°С, при следующем соотношении компонентов, мас.%: этиловый спирт 20-40, ароматические углеводороды С7-С10 1-20, рафинат до 100.

Изобретение раскрывает альтернативное автомобильное топливо с октановым числом не менее 90,0 единиц, определенным по исследовательскому методу, включающее в себя спирты C1-C2 и углеводородную фракцию процесса Фишера-Тропша, при этом в качестве углеводородной фракции содержит бензиновую фракцию процесса Фишера-Тропша, выкипающую в интервале температур 28-225°C, и дополнительно содержит ароматические углеводороды С7-С10 при следующем соотношении компонентов, % масс.: спирты C1-C2 20-45; ароматические углеводороды C7-C10 до 20; углеводородная фракция процесса Фишера-Тропша до 100.

Изобретение раскрывает альтернативное автомобильное топливо с октановым числом не менее 90,0 единиц, определенным по исследовательскому методу, включающее в себя спирты C1-C2 и углеводородную фракцию процесса Фишера-Тропша, при этом в качестве углеводородной фракции содержит бензиновую фракцию процесса Фишера-Тропша, выкипающую в интервале температур 28-225°C, и дополнительно содержит ароматические углеводороды С7-С10 при следующем соотношении компонентов, % масс.: спирты C1-C2 20-45; ароматические углеводороды C7-C10 до 20; углеводородная фракция процесса Фишера-Тропша до 100.

Изобретение относится к ракетно-комической технике, а именно к самовоспламеняющимся (гипергольным) топливным системам, которые применяются для решения широкого спектра задач, например в маршевых двигателях, для ориентации космических аппаратов.

Изобретение раскрывает присадку к ультрамалосернистому дизельному топливу, которая представляет собой композицию жирных кислот таллового масла и метилалкиловых эфиров С5-С6 при массовом соотношении соответственно 80-90:10-20.

Изобретение относится к машиностроению, в частности противоизносным присадкам к смазочным маслам для улучшения их трибологических свойств для подшипников скольжения и поршневых пар компрессоров, насосов, двигателей внутреннего сгорания и зацепления зубчатых передач.

Изобретение описывает топливо для гиперзвукового прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ГПВРД) на основе синтетического высокоплотного горючего Т-10, при этом в топливо дополнительно введен промотор горения - трет-бутилгидропероксид и антиоксидант – ионол ( мас.%) горючее Т-10 95,495-94,492 трет-бутигидропероксид 4,5-5,5 ионол 0,005-0,008 Технический результат заключается в создании топлива для ГПВРД с увеличенными сроками хранения, увеличенной нормальной скоростью горения и уменьшенным периодом задержки воспламенения при сжигании в турбулентном потоке в камере ГПВРД при введении в него трет-бутилгидропероксида в качестве промотора горения и ионола в качестве антиоксиданта.

Изобретение описывает многофункциональную композиционную добавку к автомобильному бензину на основе производных ароматических аминов, алифатических спиртов, антиокислительной и моющей присадок, характеризующуюся тем, что в качестве производных ароматических аминов содержит мета-толуидин, и/или N-метил-параанизидин, и/или 2,4-ксилидин и дополнительно содержит вторичные и/или третичные метиловые эфиры С4-С5 углеводородов в следующем соотношении компонентов (% масс.): Мета-толуидин, и/или N-метил-параанизидин, и/или 2,4-ксилидин 10,0-70,0 Алифатические спирты 0-35,0 Вторичные и/или третичные метиловые эфиры С4-С5 углеводородов 6,0-55,0 Антиокислительная присадка 0,2-0,4 Моющая присадка 0,4-0,8 Также раскрывается топливная основа, состоящая из этерифицированного бензина каталитического крекинга и многофункциональной композиционной добавки.

Изобретение раскрывает линию для производства биодизельного топлива из семян масличных культур, которая включает приемный бункер для семян, маслопресс, накопительную емкость для отжатого масла, линию фильтрации, соединенные между собой системой технологических трубопроводов, емкость для отстаивания, емкость для биодизеля и глицерина, при этом дополнительно линия снабжена жаровней, смонтированной над маслопрессом, емкостью для жмыха, расположенной рядом с маслопрессом и блоком подготовки сырья, расположенным за блоком фильтрации масла, который соединен с гомогенизатором и кавитатором, соединенными технологическими трубопроводами с отстойником, где отделяют глицерин, и блоком отгонки метанола, который соединен с дополнительными отстойником и линией фильтрации биодизеля, соединенными с емкостью для готового биодизельного топлива, а блок подготовки сырья включает ротаметр, десольвер, склад метанола и склад щелочи, связанные трубопроводами между собой.

Изобретение раскрывает альтернативное топливо для автомобилей с октановым числом по исследовательскому методу не менее 90 единиц и давлением насыщенных паров не менее 40 кПа, включающее в себя этиловый спирт, ароматические углеводороды С7-С10 и рафинат, отличающееся тем, что содержит рафинат производства ароматических углеводородов с давлением насыщенных паров не менее 35,0 кПа, выкипающий в интервале температур 45-120°С, при следующем соотношении компонентов, мас.%: этиловый спирт 20-40, ароматические углеводороды С7-С10 1-20, рафинат до 100.

Изобретение раскрывает кислородсодержащую антидетонационную присадку к автомобильным бензинам для двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием, состоящую из метилтретбутилового эфира, при этом присадка дополнительно содержит изобутиловый спирт при следующем соотношении компонентов, масс.: изобутиловый спирт 20-80; метилтретбутиловый эфир – остальное. Технический результат заключается в создании октаноповышающей присадки к автомобильным бензинам, обладающей высокими антидетонационными свойствами, стабильностью при хранении топлива и эксплуатации автотранспорта в летние периоды. 4 ил., 3 табл.

Наверх