Патент на изобретение №2307151
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) ДОБАВКА К АВТОМОБИЛЬНОМУ БЕНЗИНУ
(57) Реферат:
Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности к добавке к автомобильному бензину. Добавка к автомобильному бензину содержит 0,5-10% метанола или метанольно-эфирной фракции, 1-50% сорастворителя, 0,1-1% ингибитора коррозии, представляющего собой комплексные соли алкиламинов и насыщенных или ненасыщенных моно- или дикарбоновых кислот общей формулы: [HN(R)(R1)(R2)]+[R3(COO)]–, где R, R1, R2 – -Н, -СН3, -C2H5, -С2H4ОН; R3 – насыщенный или ненасыщенный олефиновый или изопарафиновый новый углеводородный радикал, содержащий от 8 до 30 атомов С; или R4COOH, где R4 углеводородный радикал, содержащий 4-18 атомов С и остальное до 100 обводненный этиловый спирт. Добавка в качестве сорастворителя может содержать вещество, выбранное из группы: изопропанол, изобутанол, побочный продукт производства бутиловых спиртов, «сивушное масло», или их смесь. В качестве ингибитора коррозии, относящегося к комплексным солям алкиламинов и насыщенных или ненасыщенных моно- или дикарбоновых кислот, могут быть использованы, например, комплексные соединения триэтиламина, диэтаноламина и жирных кислот С10-C18, нефтяных кислот, кислот растительных масел, и другие. Добавка к автомобильному бензину обладает высокой антидетонационной эффективностью, обеспечивает стабильность топлива при низких температурах, не вызывает коррозии по отношению к металлам и соответствует требованиям ГОСТ Р 52201 «Бензанолы» на жидкие спиртосодержащие моторные топлива для двигателей с искровым зажиганием. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.
Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности, к добавке к автомобильному бензину. В настоящее время в связи с необходимостью решения экологических проблем разработка добавок, повышающих октановое число бензина и уменьшающих выбросы вредных веществ с отработанными газами, является актуальной задачей. В качестве октаноповышающей добавки широкую известность получил этиловый спирт, который одновременно снижает содержание вредных примесей оксида углерода СО и несгоревших углеводородов СН в отработавших газах (ОГ) автомобилей. Однако следует отметить, что при добавлении к автомобильному бензину этилового спирта (как правило обводненного) основным недостатком получающихся бензоспиртовых смесей является фазовая нестабильность, то есть расслоение при низких температурах. Добавление спирта приводит также к повышению коррозионной агрессивности бензоспиртовых смесей по отношению к металлам. Известны добавки к автомобильным бензинам, которые наряду с этиловым спиртом содержат такие компоненты, как ароматические амины и металлоорганические соединения. Например, в патенте РФ №2129141, С10L 1/18, 1999 заявлен состав добавки на основе стабилизированного этилового спирта, содержащей 5-10 мас.% N-метиланилина и 0,05-0,15% ферроцена и/или его производного. В патенте РФ №2161639, С10L 1/18, 2001, состав добавки на основе этилового спирта включает 6-20 мас.% ароматического амина, 0,1-4 мас.% металлоорганической присадки (метилциклопентадиенил-трикарбонилмарганца или производное дициклопентадиенилжелеза), кроме того, 0,1-1,5 мас.% кротонового альдегида и 0,2-2,0 мас.% уксусного альдегида. Основным недостатком добавок, содержащих ароматические амины, является агрессивность в отношении резин, низкая химическая стабильность, особенно в присутствии низших спиртов, и вследствие этого склонность к образованию отложений на элементах двигателей, а также их резкий запах. Недостатком добавок к автомобильным бензинам, содержащим металлоорганические соединения на основе марганца и железа, является то, что эти соединения при сгорании топлива образуют твердые оксиды марганца и железа, что может привести к повышенному износу деталей двигателя и негативно отразиться на работе свечей зажигания. Известна многофункциональная добавка к автомобильным бензинам на основе этилового спирта, которая содержит следующие компоненты, мас.%.:
(Евразийский патент №000882, С10L 1/18, 2000). В качестве стабилизатора для понижения температуры помутнения бензоспиртовой смеси используют спирты С3-С5. Добавка может дополнительно содержать 0,2-0,4 мас.% антикоррозионного компонента и 0,01-0,1 мас.% антиоксиданта. Недостатком этой добавки является то, что в ее состав входит N-метиланилин, который, как было сказано выше, обладает агрессивностью в отношении резин, низкой химической стабильностью, особенно в присутствии низших спиртов, и вследствие этого склонностью к образованию отложений на элементах двигателей. Известны также октаноповышающие добавки на основе этилового спирта, в состав которых не входят ароматические амины и металлоорганические соединения. Например, известна добавка к автомобильным бензинам на основе этилового спирта и алкилацетата с алкильными радикалами C1-C6 линейного и разветвленного строения. При добавлении к бензину алкилацетат в концентрации 0,1-1 мас.% улучшает стабильность топливной композиции (Пат. США №4394133, С10L 1/18, 1983). Известна также добавка к моторному топливу, содержащая обводненный этиловый спирт и сорастворитель, представляющий собой высшие алифатические спирты С3-С5, например пропиловый, изопропиловый спирт, бутиловый, изобутиловый и трет-бутиловый спирт, амиловый и изоамиловый спирт или их смеси (Пат США №4541836, С10L 1/18, 1980). Топливная композиция, содержащая эту добавку, имеет следующий состав, мас.%.:
Недостатком топливных композиций, содержащих указанные добавки, является то, что они обладают коррозионной агрессивностью по отношению к металлам. Наиболее близкой по составу к заявляемой является добавка к бензину на основе обводненного этилового спирта, содержащая отходы гидролизного производства этилового спирта из древесного сырья (8-80 мас.%) в качестве сорастворителя и этиловый спирт (до 100 мас.%), которую добавляют в бензин в количестве 2-20 мас.% (Пат. РФ №2068871, С10L 1/02, С10L 1/18, 1996). В качестве отходов производства этилового спирта из древесного сырья используют так называемую «альдегидо-эфиро-спиртовую фракцию», в которую входят алифатические спирты С3-C5, сложные эфиры метилового и этилового спиртов и муравьиной и уксусной кислот, фурфурола и других органических соединений. Недостатком добавки является то, что она недостаточно эффективно повышает октановое число бензина, обеспечивает недостаточную фазовую стабильность топлива и обладает при введении в топливо повышенной коррозионной агрессивностью по отношению к металлам. Задачей изобретения является разработка высокооктановой беззольной добавки к автомобильному бензину на основе этилового спирта, обеспечивающей стабильность топлива при низких температурах и не обладающей повышенной агрессивностью по отношению к металлам. Для решения поставленной задачи предлагается добавка к автомобильному бензину на основе обводненного этилового спирта, включающая сорастворитель, которая отличается тем, что дополнительно содержит метанол или метанольно-эфирную фракцию и ингибитор коррозии, представляющий собой комплексные соли алкиламинов и насыщенных или ненасыщенных моно- или дикарбоновых кислот общей формулы: [HN(R)(R1)(R2)]+[R3(СОО)]–, где R, R1, R2 – -Н, -СН3, -С2Н5, -С2Н4ОН; R3 – насыщенный или ненасыщенный олефиновый или изопарафиновый углеводородный радикал, содержащий от 8 до 30 атомов С; или R4СООН, где R4 углеводородный радикал, содержащий 4-18 атомов С, при следующем соотношении компонентов, мас.%.:
Добавка в качестве сорастворителя содержит вещество, выбранное из группы: изопропанол, изобутанол, побочный продукт производства бутиловых спиртов, «сивушное масло», или их смесь. Следует отметить, что сорастворитель одновременно выполняет роль стабилизатора. В качестве ингибитора коррозии, относящегося к комплексным солям алкиламинов и насыщенных или ненасыщенных моно- или дикарбоновых кислот могут быть использованы, например, комплексные соединения триэтиламина, диэтаноламина и жирных кислот С10-C18, нефтяных кислот, кислот растительных масел, и другие. Добавка вводится в автомобильный бензин в количестве 3-15 мас.%. Для приготовления предлагаемой добавки к автомобильным бензинам используют следующие продукты: – в качестве обводненного этилового спирта используют спирты (с содержанием воды от 0,5 до 5,4 мас.%) – синтетический денатурированный по ТУ 2421-072-05766563-2003, гидролизный ректификованный технический денатурированный по ТУ 2421-003-32465440-99 или ТУ 2421-068-05766563-2001; – метанол по ГОСТ 2222-95 или метанольно-эфирную фракцию производства этилового спирта, содержащую до 80 мас.% метанола, спирты С2-С5, простые и сложные эфиры спиртов C1-C5 и др. – изопропанол по ГОСТ 9805; – изобутанол технический по ГОСТ 9536; – побочный продукт производства бутиловых спиртов (бутил-бутанольноформиатная фракция), представляющий собой смесь спиртов C1-C8, альдегидов, простых и сложных эфиров, при этом основное содержание составляют спирты С4 (изобутанол и н-бутанол); – «сивушное масло» – по ГОСТ 17071, которое представляет собой смесь спиртов: амилового, изобутилового, н-пропилового, этилового, воды и незначительного количества других органических соединений. Отход получают в процессе ректификации этилового спирта; – в качестве ингибитора коррозии, относящегося к комплексным солям алкиламинов и насыщенных или ненасыщенных моно- или дикарбоновых кислот, может быть использована антикоррозионная присадка ИНКОР, выпускаемая по ТУ 0257-005-11475232-2005, или комплексное соединение диэтаноламина и жирных кислот C10-C18, и другие соединения из этого класса. Добавку к автомобильному бензину согласно данному изобретению готовят с использованием стандартного оборудования путем смешения компонентов до получения однородного раствора. Антидетонационную эффективность предлагаемой добавки оценивали путем введения ее в базовое топливо (ОЧИ 70). Детонационные испытания образцов топливных композиций, содержащих предлагаемую добавку, проводили по ГОСТ 8226 исследовательским методом. Оценку низкотемпературных свойств образцов предлагаемой добавки с бензином проводили по ГОСТ 5066-56. Согласно требованиям ГОСТ Р 52201 «Бензанолы» температура помутнения бензина летнего вида должна быть не выше минус 10°С, а зимнего вида – не выше минус 30°С. Оценку антикоррозионных свойств проводили по методу ASTM D665. В соответствии с ГОСТ Р 52201 «Бензанолы» коррозия стального стержня не должна превышать 1 балл. Для иллюстрации заявляемого технического решения было приготовлено 5 образцов добавки различного состава, которые в количестве 3-15 мас.% вводились в базовое топливо (ОЧИ 70). Состав образцов предлагаемой добавки приведен в табл.1. Результаты испытаний предлагаемой добавки приведены в табл.2. Результаты испытаний, приведенные в таблице 2, показали, что при введении в базовое топливо (ОЧИ 70) приготовленных образцов предлагаемой добавки наблюдается прирост октанового числа по исследовательскому методу ( Таким образом, предлагаемая добавка к автомобильному бензину при заявленном соотношении компонентов обладает высокой антидетонационной эффективностью, обеспечивает стабильность топлива при низких температурах и не вызывает коррозии по отношению к металлам.
Формула изобретения
1. Добавка к автомобильному бензину на основе обводненного этилового спирта, включающая сорастворитель, отличающаяся тем, что дополнительно содержит метанол или метанольно-эфирную фракцию и ингибитор коррозии, представляющий собой комплексные соли алкиламинов и насыщенных или ненасыщенных моно- или дикарбоновых кислот общей формулы [HN(R)(R1)(R2)]+[R3(COO)]–, где R, R1, R2 – -Н, -СН3, -С2Н5, -C2H4OH; R3 – насыщенный или ненасыщенный олефиновый или изопарафиновый углеводородный радикал, содержащий от 8 до 30 атомов С или R4COOH, где R4 углеводородный радикал, содержащий 4-18 атомов С, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
2. Добавка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве сорастворителя содержит вещество, выбранное из группы: изопропанол, изобутанол, побочный продукт производства бутиловых спиртов, “сивушное масло”, или их смесь.
MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 22.03.2008
Извещение опубликовано: 27.03.2010 БИ: 09/2010
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ОЧИ) на 3-8 единиц. При этом температура помутнения базового топлива с предлагаемой добавкой составляет от минус 18 до минус 41°С, коррозия стального стержня – 0-1 баллов по ASTM D665, что соответствует требованиям ГОСТ Р 52201 «Бензанолы» на жидкие спиртосодержащие моторные топлива для двигателей с искровым зажиганием.