Многофункциональная присадка к топливам для дизелей

 

(), 7 2938

Совхоз Советскмк

Социалнстическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.10.77 (21) 2533219/23-04 (51)М. Кл.

С 10 1 1/18

С 10 1 1/24

С 10 L 1/26 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР по делам изоорвтвннй н открытий (23) Приоритет (53) УДК665.75 (088. 8 ) Опубликовано 25.03.80. Бюллетень М 11

Дата опубликования описания 28.03.80

Т. A. Рогачевская, Т. Г. Малышева, А. А. Гонор, В. ф, Большаков, Л. A. Дерюгина, В. Б. Александров, E. П. Серегин и Я. Е. Гарун (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) МНОГОфУНКИИОНАЛЬНАЯ ПРИСАДКА К ТОПЛИВАМ

ДЛЯ ДИЗЕЛЕЙ

Многозальный алкилсалицилат кальция

Изобретение относится к нефтехимии, точнее к области применения присадок .к т опли ва м.

B настоящее время для судовых дизельных двигателей используются дешевые средневязкие и высоковязкие топли-.

5 ва, отличающиеся значительным содержанием серы (2-3%) и смолисто-асфальтовых веществ.

Смолисто-асфальтовые вещества, прие 10 сутствуюшие в топливе в виде сгустков, составляют значительное количество отходов при отстаивании в танках, цистернах, а также при сепарации и фильтрации топлива. Переход указанных продуктов в

15 отходы увеличивает потери горючей части топлива, повышает удельный расход топлива на силовую установку и вынуж ет держать эти отходы во время всего рейса на судах в специальных емкостях

В результате применения таких топлив происходят нарушения в работе прецизионных пар топливной аппаратуры, вызываемые образов нием сгустков асфальтосмолистых веществ; коррозия деталей топливной аппаратуры под влиянием коррозионно-агрессивных соединений высокосерннстого топлива; значительное нагарообраэование в цилиндрах дизеля, на распылителях форсунок, поршнях и клапанах; неполное сгорание топлива в цилиндрах дизеля, что также приводит к повышенному нагарообразованию и к повышению расхода топлива.

Известна многофункциональная присядка к топливам для дизелей, улучшающая их противоизносные и противонагарные свойства и представляющая собой смесь орто-дихлорбензола, диалкилдитиофосфата и нафтената бария (11.

Однако эффективность этой присадки недостаточна.

Более близкой по составу и достигаемому результату к предлагаемой являет ся присадка, имеющая в своем составе,%:

10

10-15

3 7229

Диалкилдитиофосфат цинка

Нафтенат меди

Алкилсалицилат магния

Стеарат алюминия

Многозольный сульфонат кальция 10

Топливо (в качестве растворителя) До 100 25.

Недостаток этой присадки — относи- 10 тельно невысокие эксплуатационные свойства.

Бель данного изобретения — повышение эксплуатационных свойств присадки, в частности уменьшение количества золь- 5 ных отложений на металлических поверхностях, предохранение металлических поверхностей деталей топливной аппаратуры от коррозии, уменьшение нагарообразования, улучшение сгорания топлива, дис- 20 пергирование в нем асфальто-смолистых сгущений,а также стабилизация гомогенизированного мелкодисперсного топлива.

Бель достигается тем, что присадка, содержащая диалкилдитиофосфат цинка, ал- 25 килсалицилат или нафтенат магния, многозольный сульфонат кальция и дизельное топливо, дополнительно содержит алкенилсукцинимид, полиалкиленгликоль молекулярного веса IOO-1000 и алкилфенол, где алкил С6-С при следующем соотношении компонентов, %:

Присадка ДФ-11 (диалкилдитиофосфат цинка) 2-5

Присадка АСМ (алкилсали- 35 цилат магния) или нафтенат магния

Присадка ПМС (многозольный сульфонат каль ция) о

Присадка С (алкенилсукцинимид) 3-7

Полилалкиленгликоль с молекулярным весом от 100 до 1000 7 10 15

Алкилфенолы, где алкил

С «С а 15-20

Дизельное топливо До 100 °

Алкилфенолы служат растворителем для полиалкиленгликолей, которые вводят в присадку в виде алкилфенольного раствора.

Предлагаемую присадку вводят в средневяэкое или высоковяэкое топливо в количестве 0,3-0,5 вес.%.

Пример 1. В средневязкое топ л иво вводится 0,3 вес,% присадки состава,%:

Диалкйлдитиофосфат цинка 10

Нафтенат меди 10

38 4

Алкилсалицилат.магния 8

Многоэольный сульфат кальция 10

Стеарат алюминия 1

Топливо llo 100.

Эта присадка, эа исключением многозольного алкилсалицилата кальция {40%) соответствует известной присадке $25 .

При разборке двигателя, проработавшего 100 ч на топливе с этой присадкой, количество сухих зольных отложений равно 89 г против 1 17 г при работе на топливе с известной присадкой, т.е. уменьшается на 24%. При этом, однако, диспергирующие свойства топлива ухудшаются, так как иэ его состава изъят многозольный алкилсалицилат кальция, являющийся диспергирующим агентом.

Пример 2. В средневязкое топливо вводится 0,3 вес.% присадки состава,%:

Диалкилдитиофосфат цинка 10

Нафтенат меди 10

Алкилсалицилат магния 8

Многозольный сульфонат кальция 10

Стеарат алюминия 1

Алкенилсукцинимид 5

Топливо До 100.

Эта присадка по своему составу соот- ветствует присадке t2) лишенной многозольного алкилсалицилата кальция и дополненной введением алкенилсукцинимида, являющегося безэольной полимерной диспергирующей присадкой.

Топливо с присадкой, содержащей ал— кенилсукцинимид, по своим диспергирующим свойствам значительно превосходит топливо с присадкой того же состава, но без алкенилсукцинимида. Испытания топлива с присадкой по примеру 2 на дизеле показывают, что эта присадка улучшает сгорание топлива не более, чем присадка 1„25.

Пример 3. К средневязкому топливу добавляют 0,3% опытного образца присадки следующего состава, %:

ДФ- 11 3,5,0

АСМ 15,0

ПМС 5,0

Сукцини ми д С б 5,0

Полиалкиленгликоли с молекулярным весом 500 7,5

Алкилфенол 15,0

Топливо ДС 51,0.

В этом образце, с целью уменьшения зольности присадки, эольные компоненты присадки 21, улучшающие сгорание топлива, — нафтенат меди и стеарат алюми35

Количество сухих зольных отложений на доньпике поршня двигателя проработавшего на топливе с 0,3% опытной прйсад- . ки, составляет 83 г, т.е. снижается на

28,5% по сравнению с количеством отло-жений при работе на топливе с 0,3% присадки $2).

Пример 4. К средневязкому топливу добавляется 0,3/о опытного образца 4 о присадки следующего состава, %:

ДФ-1 1 3,0

АСМ 100,0

ПМС 3,0

С 2,0

Полиалкиленгликоли. с молекулярным весом 500 7,0

А лк илфенол 15,0

Топливо 6 1,0.

При исследовании образца топлива, содержащего укаэанный опытный образец присадки, установлено, что по своим дис5 722 ния — заменяются беззольным компонентом — полиалкиленгликолем. В качестве, растворителя полиалкиленгликолей, способствующего их растворению в топливе, используется алкилфенол, полученный алкилированием фенола полимердистиллатом, Результаты исследования диспергируюших и защитных. свойств опытного образца присадки и его способности улучшать сгорание топлива показывают, что эта присад-<о ка имеет явные преимущества как по сравнению с присадкой t2j, так и по сравне нию с присадкой по примеру 2.

Иэ табл. 2, характеризующей диспергирующие и защитные свойства топлива, видно, что средневяэкое топливо, содержащее 0,3% опытной присадки, при испытании на установке УНТ-1 имеет меньше осадка, чем топливо с присадкой $2).

Кроме того, эти осадки отличаются друг от друга качественно: в топливе с

0,3% опытной присадки размер их частиц в 10-15 раэ меньше, чем в топливе беэ присадки и примерно в 5 раз меньше,чем в топливе с 0,3% присадки pj. Защит25 ные свойства в присутствии воды топлива с опытным образцом присадки примерно в

7 раз лучше защитных свойств топлива с присадкой 2 .

Иэ табл. 3 видно, что все показатели рабочего процесса, характеризующие интенсивность сгорания топлива с опытной присадкой на дизеле более высокие, чем для топлива без присадок или с присадкой P2) .. пергирующим и защитным свойствам, а также по способности улучшать сгорание . топлива, опытный образец присадки превосходит образец присадки (2 (см. табл., 4и 5).

Количество сухих зольных отложений по донышке поршня двигателя 24 10,5/

/13„проработавшего lOO ч на топливе с 0,3% опытной присадки составляет 83г, т.е. снижается на 28,3% по сравнению с количеством отложений при работе на топливе с 0,3% известной присадки.

Пример 5. К средневязкому топливу добавляется 0,3% опытного образца присадки следующего состава, %:

ДФ-11 5,0

АСМ 15,0

ПМС 6,0

С 7,0

Полиалкиленгликоль

М.В 700 10

Алкилфенол 20,0

Топливо 39,0.

При исследовании образца топлива, содержащего указанный опытный образец присадки, установлено,: что по своим диспергирующим и защитным свойствам а

l также по способности улучшать сгорание топлива, опытный образец превосходит образец присадки 2).

Количество сухих зольных отложений на донышке поршня-двигателя, проработавшего 100 ч на топливе с 0,3% опытной присадки 80,7 г, т.е. снижается на

31% по сравнению с количеством отложений при работе на топливе с 0,3% присадки $2) .

Пример 6. К средневязкому топливу добавляется 0,05% опытного образца присадки следующего состава, %:

ДФ-1 1 3,5

АСМ 15,0

ПМС 5,О

С 5,0

Полиалкиленгликоль

N.В 1000 7,5

Алкилфенол 15,0

Топливо 51,0

Характеристика диспергируюших и защитных свойств топлива с этой присадкой, а также характеристика способности опытной присадки интенсифицировать сгорание топлива приводятся в табл. 8 и 9.

Данные, характеризующие топливо без присадки и топливо с известной присадкой приводятся для сравнения.

7 722938 8 ,Иэ приведенных данных следует, что плуатацнонные свойства в большей сгев д нне в средневязкое топливо 0,05% пени, чем введение такого же количестпреДлагаемой присадки улучшает его экс- ва известной присадки.

Табли па 1

Показатели рабочего продесса дизеля при работе на средневязком топливе с присадками

14,05 1390

1390

Обороты двигателя в мнн

Максимальное давление сгорання, кг/см

Угол начала подачи топлива 61,7

61,8

61,8

20,8

20,6

20,8

Угол подачи топлива

33,8

33,7

31,1 !

15,7

Угол задержки воспламенения

14,7

14,6

Максимальная скорость нарастания давления

3,3

11,8

11,8

Средняя скорость нарастания давления

Критерий управляемости по жескостн сгорания

Критерий управляемости по задержке воспламенения

7,6

1,91

7,6

1,73

1,56

1,55

0,565

0,495

0,567

Общий критерий управляемости пнклом0,85 6 0,87 9 0,87 6

Таблн па 2

Характеристика диспергнрующих н защитных свойств средневязкого топлива с присадками

Склонность к осадкообразованию прн испытании на установке УНТ-1:

100, 90 объем осадка ч, 84 вес нерастворимых в нзооктане, %

100

52 максимальный размер частил осадка, ммк

500 125

50 основной размер частил, MME

Защитные свойства в присутствии воды (17 гlл NQC<) на приборе Пннкевича, поте85

7 3

722938

Та бли па 3

1405 1390 1390

Обороты двигателя в мин

65,1

61,8

61,7

19,7

20,8

12,9

14,6

15,7

12,5

11,8

3,3

8,5

7,6

1,91

Критерий управляемости по жесткости сгорания

1,47

1,56

1,73

Критерий управляемости по задержке воспламенения

0,605

0 889

0,567

0,495

0 879

0 856

Та бли ца 4

Характеристика диспергируюших и защитных свойств средневязкого топлива с присадками объем осадка, %

100

85 вес нерастворимых в изооктане, %

100

55 максимальный размер частиц осадка, ммк

500 125

75 25

Показа те

1405 1390

1390

61,7

61,8

Максимальное давление сгорания, кг/см

Угол начала подачи топлива, 20,8

Угол задержки воспламенения

Максимальная скорость нарастания давления

Средняя скорость нарастания давления

Склонность к осадкообразованию при испытании на установке УНГ-1: основной размер частиц, ммк .. 3ащитные свойства в присутствии воды (17 г/л NaCQ) на

"приборе Пинкевича, потери в весе г/м*

Показатели рабочего процесса на средневязком топливе с

Обороты двигателя в мин

Максимальное давление сгорания, кг/см

7,3 2.д

Табл ипа дизеля при работе приса дками

722938

Продолжение табл. 5

2 3 4

20,0

Угол начала подачи топлива

33,0

12,8

3,3

11,8 средняя скорость нарастания давления

1,91

7,6

8,4

Критерий управляемости по жесткости сгорания

1,73

1,56

1,45

Критерий управляемости по задержкв воспламенения

0,495 0,567 0,612

Таблица 6

Характеристика диспергирующих и защитных свойств . средневязкого,топлива с присадками

Показатели

100

90 объем осадка, % вес нерастворим.ах в иэооктвне, 7

100 максимальный размер частиц осадка, ммк

125

500 основной размер частиц, ммк

1,0

7,3.

& Таблица 7

Показатели рабочего процесса дизеля при работе на средневязком топливе с присадками пытсад« ри1390

1405

1390

Обороты двигателя в мин

Максимальное давление сгорания, кг/см

61,7

65,2

61,7

20,8

Угол начала подачи топлива

20,8.19,6

Угол подачи топлива

Угол задержки воспламенения

Максимальная скорость на-. растания давления онность к осадкоо разованию при испытании на установке УН Г-1:

Защитные свойства в присущ . ствии воды (17 г/л ЙОС ) на приборе Пинкевича, по тери в весе, г/мя

20,8 20,8

31,1 33,7

15,7 14,6

Топлив

0i3 салки ливо с приадки по меру 5

Я, 3

Продолжение табл. 7

32,5

33,7

31,1

Угол подачи топлива

Угол задержки воспламенения

12,8

14,6

15,7

Максимальная скорость нарастания давления

1 1с8

12,4

Средняя скорость нарастания давления

8,4

7,6

1,91

Критерий управляемости по жесткости сгорания

1,47

1,73

1,56

Критерий управляемости по задержке воспламенения

0,606

0 890

0,567

0,879

0,495

0,856

Таблица 8 г

Склонность к осадкообразо ванию при испытании на установке УНТ-1: объем осадка, Ъ

100

95 вес нерастворимых в изооктане, 7

100

60 максимальный размер частиц осадка, ммк

500 200 основной размер частиц, ммк

Защитные свойства в црисутствии воды (17 г/л NILE) на приборе Пинкевича, потери в весе, г/м

12

8,5

2,5

8,0

Таблица 9

Показатели рабочего процесса дизеля 2Ч 10,5/13 при работе»а средневязком топливе с присадками

Обороты двигателя в мин

Максимальное давление сгорания, кг/см

63,2

61,7

61,7

Характеристика диспергирующих и защитных свойств

722938

16, Продолжение табл. 9

Угол начала подачи топлива

20,8

31,1

20,8

34,9

19,9

32,2

Угол подачи топлива

Угол задержки воспламенения

13,4

15,1

Максимальная скорость нарастания давления

10,2

3,3

12,0

Средняя скорость нарастания давления

1,91

6,61

8,0

Критерий управляемости по жесткости сгорания

1,73

l,52

1,51

Критерий управляемости по задержке воспламенения

0,567

0,585

3,0-6,0

3,0-7, 0

7,0-10,0

1 5,0-20,0

l1o 100.

Составитель Н. Богданова

Редактор 3. Шубенко Техред Н. Ковалева Корректор С. Шекмар

Заказ 944/1.8 Тираж 545 Подписное

ЦНИИПИ l îñóäåðñтвенного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ?V-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П11Г1 "Г1пт, н ", г. Ужгород, ул . Проектная, 4

Формула изобретения

Многофункциональная присадка к топливам для дизелей, содержащая диалкилдитиофосфат цинка, алкилсалицилат или нафтенат магния, многозольный сульфс нат кальция и дизельное топливо. о т—

ЭО л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эксплуатационных свойств присадки, она дополнительно содержит алкенилсукцинимид, полиалкиленгликоль молекулярного веса 100-1000 и алкилфенол, где алкил С «С, при следующем соотноЭ5 шенин компонентов, вес.%:, Диалкилдитиофосфат цинка 2,0 5,0

Алкилсалицилат или нафтенат магния 10,0-1 5, CI

Многозальный сульфонат кальция

Алкенилсукцинимид

Полиалкиленгликоль молекулярного веса 1001000

Алкилфенол>где алкил—

Се-С

Дизельное топливо

Источники информации, принятые. во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 155359, кл. С 10 L 1/14, 1962.

2. А вт орск се свидетельство С СС P по заявке № 2419182/23-04, кл. С 10 1. 1/18, 1977 (прототип),