ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2132359

МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ БЕНЗИНОВ
Имя изобретателя: Утробин А.Н.; Митин Н.А.; Емельянов В.Е.; Симоненко Л.С.; Скворцов В.Н.
Имя патентообладателя: Симоненко Людмила Сергеевна
Адрес для переписки: 115404, Москва, ул.Липецкая, д.6, корп.1, кв.32, Симоненко Л.С.
Дата начала действия патента: 1998.09.08
Описывается многофункциональная
добавка для получения автомобильных
бензинов на основе N-метиланилина,
антиокислителя и ферроцена, отличающийся
тем, что дополнительно содержит анилин,
моющую присадку "Автомаг" и
алифатические С1 - С5-спирты,
нормальные или разветвленные или их смеси и/или
простые эфиры формулы R - O - R1, где R = C1
- C3 - алкил первичный или вторичный, R1
= С3 - С5-алкил, нормальный или
разветвленный или их смеси, имеющая
следующий состав компонентов, мас.%:
ферроцен - 0,05 - 3,0, антиокислитель - 0,1 - 0,2,
анилин - 0,1 - 10,0, добавка "Автомаг" - не
более 6,0, алифатические С1 - С5-спирты
нормальные или разветвленные или их смеси,
и/или простые эфиры этих спиртов, или их
смеси - не более 95,0, N-метиланилин - 4,0 - 98,0.
Добавка предназначена для использования в
составе автомобильных бензинов в
концентрации 0,2 - 20,0 мас.%. Технический
результат - многофункциональная добавка
для получения автомобильных бензинов,
повышающая их эксплуатационные свойства,
обладающая высокой детонационной
эффективностью, снижающая содержание
токсичных составляющих в отработавших
газах.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к составу
многофункциональной добавки для получения
автомобильных бензинов, улучшающей их
антидетонационные, эксплуатационные и
экологические свойства.
Необходимость сокращения вредных
выбросов в атмосферу с отработавшими
газами автомобильного транспорта ведет к
ужесточению экологических требований к
моторным топливам. В первую очередь это
касается ограничения использования
свинецсодержащих присадок и замены их
менее токсичными октанповышающими
добавками.
Известна антидетонационная присадка [1] к
жидким углеводородным топливам на основе
1,1-диэтилферроцена, антиокислителя (4-метил-2,6-дитрет-бутилфенола)
и N-метиланилина. При добавлении в топливо
концентрации компонентов составляют
соответственно, мас. %: 0,005 - 0,05: 0,00001 - 0,00002 и 0,1
- 1,0. Недостатком этой присадки является
использование значительно более дорогого,
чем ферроцен, и менее эффективного
алкилзамещенного ферроцена,
разрушающегося под действием света.
Последнее обстоятельство создает
трудности при хранении и использовании
содержащего ее бензина. Кроме того, эта
присадка не содержит моющего компонента,
повышающего эксплуатационные и
экологические свойства бензина /РФ 2066341,
10.09.98/.
Более близкой по составу к предлагаемой
добавке к бензину является
многофункциональная присадка [2] на основе N-метиланилина,
стабилизированного экранированным
алкилфенолом, с добавлением
оксипропилированного жирного спирта C6-C16
с молекулярной массой 300 - 2000 (5,0-15%), и
ферроцена (5,0-15,0%) (прототип) /РФ 2057789, 10.04.96/.
Недостатком этой присадки является очень
высокое содержание ферроцена, что может
вызвать повышенный износ деталей
цилиндропоршневой группы двигателя. В
присутствии железа в концентрации 0,2 г/кг
топлива износ примерно в 3 раза выше, чем в
отсутствие железосодержащих присадок [3].
При низкой концентрации этой присадки (до
0,3% объемных в топливе), не вызывающей
повышенного износа двигателя, не
используется потенциал детонационных
свойств N-метиланилина и детонационная
стойкость не высока: прирост октанового
числа составляет 3 единицы по моторному
методу /"Химия и технология топлив и
масел" 1993, N 6, с.3/.
Известны рекомендации по применению N-метиланилина
в концентрации до 2% [4] . При использовании в
такой концентрации N-метиланилин не
вызывает повышения содержания токсичных
оксидов азота в отработавших газах
двигателя, но ведет к усилению образования
отложений в системе подачи топлива.
Использование моющих присадок в этих
условиях будет предотвращать образование
отложений в топливоподающей системе
двигателя и тем самым способствовать
повышению его эксплуатационных свойств.
При этом возможно расширение
концентрационных пределов использования N-метиланилина
/М.О. Лернер "Химические регуляторы
горения моторных топлив", М., "Химия",
1979, с. 158/.
Совершенствование конструкции двигателей
и использование каталитических
дожигателей отработавших газов также
открывает возможность использовать N-метиланилин
в более высоких концентрациях.
С целью создания многофункциональной
добавки и компонента автомобильных
бензинов, способных повышать их
детонационную эффективность,
эксплуатационные свойства и снижать
содержание токсичных составляющих в
отработавших газах, предлагается добавка
для получения бензинов на основе N-метиланилина,
антиокислителя и ферроцена с добавлением
анилина, моющей присадки "Автомаг" и
алифатических C1-C5-спиртов
нормальных или разветвленных или их смеси,
и/или простых эфиров формулы R-O-R1 (формула
1), где R = C1-C3-алкил, первичный или
вторичный, R1 = C3-C5-алкил,
нормальный или разветвленный, или их смеси
при следующем соотношении компонентов, мас.%:
-
Ферроцен - 0,05 - 3,0
-
Антиокислитель - 0,1-0,2
-
Анилин - 0,1-10,0
-
Присадка "Автомаг" - Не более 6,0
-
Алифатические C1-C5-спирты
нормальные или разветвленные или их смеси,
и/или простые эфиры формулы 1 или их смеси -
Не более 95,0
-
N-метиланилин - 4,0 - 98,0
Снижение содержания ферроцена в
предлагаемом составе по сравнению с
прототипом позволяет повысить его
антидетонационную эффективность за счет
более полного использования потенциала
антидетонационных свойств N-метиланилина и
введения дополнительно октанповышающего
компонента: спиртов и/или эфиров указанного
строения. При использовании концентрации,
при которой содержание железа в топливе не
вызывает повышенного износа
цилиндропоршневой группы двигателя,
предлагаемый состав обладает более высокой
антидетонационной эффективностью по
сравнению с прототипом.
Введение анилина в состав предлагаемой
добавки способствует более равномерному
выкипанию антидетонатора и тем самым
повышает стабильность работы двигателя.
В качестве N-метиланилина в предлагаемом
составе может быть использован, например, N-метиланилин
по ТУ 6-14-375 или технический N-метиланилин по
ТУ 6-02-571, содержащий в своем составе анилин
до 7%.
В качестве антиокислителей в предлагаемом
составе используются экранированные
алкилфенолы, например 4-метил-2,6-дитрет-бутилфенол,
выпускаемый под товарными названиями
Агидол-1, ионол и Агидол 12 по ТУ 38.302-16-371, или
феноламины, например пара-оксидифениламин,
имеющий товарное название Антиокислитель
ПОДФА.
Присадка "Автомаг" [5] представляет
собой промышленно освоенный продукт,
выпускаемый по ТУ 38.401-867. Она обладает
высоким уровнем моющих, антикоррозионных,
антиобледенительных свойств и снижает
содержание токсичных компонентов в
отработавших газах /РФ 2009174, 15.03.94/.
Предлагаемая многофункциональная добавка,
в состав которой не входит компонент,
содержащий указанные спирты, простые эфиры
или их смеси, вводится в автомобильные
бензины в концентрации 0,2 - 2,5% мас.
Для повышения моющих, антидетонационных и
эксплуатационных свойств бензинов
предлагаемый состав может содержать
алифатические C1-C5-спирты
нормальные или разветвленные или их смеси,
или простые эфиры формулы 1, или их смеси,
или смеси спиртов и эфиров. В качестве
спиртов могут быть использованы, например,
метиловый, этиловый, изопропиловый,
вторичный амиловый, изо- и трет-бутиловые
спирты.
В качестве простых эфиров предпочтительны:
метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ), этил-трет-бутиловый
эфир (ЭТБЭ), метил-трет-амиловый эфир ( МТАЭ),
диизопропиловый эфир (ДИПЭ). В качестве
смеси спиртов и эфиров может быть
использована, например, смесь МТБЭ с трет-бутиловым
спиртом, выпускаемая по ТУ 2421-009-04749189.
При использовании в предлагаемом составе
указанных спиртов, эфиров и их смесей он
вводится в бензины в концентрации 0,2 - 20% мас.
При использовании предлагаемого состава
для получения высокооктановых
автобензинов появляется возможность
снизить содержание в них ароматических
углеводородов и тем самым понизить
содержание токсичных углеводородов (в том
числе и самого токсичного бенз-a-пирена)
в отработавших газах. Одновременно со
снижением содержания ароматических
углеводородов в составе бензина снижаются
его моющие свойства. Использование моющих
присадок в этих случаях становится очень
актуальным.
Использование предлагаемого состава, не
содержащего моющих компонентов (присадки
"Автомаг", спиртов, эфиров),
целесообразно в бензинах, содержащих
компоненты, обладающие моющей способностью,
или другие моющие присадки. Во всех
остальных случаях введение компонентов,
обладающих моющими свойствами, будет
повышать эксплуатационные свойства
бензинов и снижать концентрацию токсичных
компонентов в отработавших газах.
Использование моющих присадок в составе
антидетонационной смеси N-метиланилина и
ферроцена не известно.
Введение в предлагаемый состав моющей
присадки "Автомаг", указанных спиртов,
эфиров и их смесей повышает его
стабильность при низких температурах,
предотвращает кристаллизацию компонентов,
имеющих относительно высокую температуру
кристаллизации, например анилина или
попадающей в бензин воды.
Предлагаемый состав может быть приготовлен
путем последовательного смешения
составляющих его компонентов в смесителе
при 10-35oC.
В таблице 1 приведены примеры предлагаемых
составов добавки и компонентов для
автомобильных бензинов (примеры 2, 3, 4, 5, 6, 7) и
результаты их испытаний. В примерах 1 и 8
представлены композиции, концентрации
компонентов в которых выходят за пределы
заявляемых.
Прирост октанового числа определяли на
установке УИТ-86 по ГОСТ 511 по моторному
методу. В качестве базового использовался
бензин прямогонный с октановым числом 67,1
единицы.
Результаты испытаний показывают, что
предлагаемая добавка обладает высокой
химической и низкотемпературной
стабильностью и моющими свойствами и
превосходит прототип по антидетонационной
эффективности при концентрации железа в
бензине, не вызывающем повышенного износа
двигателя.
Оценка токсичности отработавших газов при
работе на бензине А-76 с добавлением 2% мас.
образца 4 или 10% мас. образца 2 предлагаемой
многофункциональной добавки проведена на
двигателе ЗМЗ-53 (ГАЗ) по ездовому циклу.
Согласно полученным результатам отмечено
снижение выбросов оксида углерода (СО) на 26%
и 32%, оксидов азота (NOx) на 5% и 7%,
углеводородов (CH) - на 8% и 12% соответственно.
За цикл испытаний 20 часов количество
отложений на впускном клапане снизилось
соответственно на 60% и 66% по сравнению с
неэтилированным бензином по ГОСТ 2084 без
добавки.
Антиобледенительная эффективность
предлагаемого состава (образцы 2, 4, 7)
оценена междуведомственным моторным
методом на одноцилиндровой установке УИТ-65.
По результатам испытаний введение 10,0, 1,0 и
0,2% предлагаемого состава в топливо
эквивалентно введению соответственно 10,0, 1,0
и 0,2 % изопропилового спирта.
Предложенный состав многофункциональной
добавки и компонента к автомобильным
бензинам обладает высокой
антидетонационной эффективностью, моющими,
антиобледенительными свойствами,
устойчивостью при низких температурах,
химической устойчивостью, снижает
количество отложений в системе подачи
топлива и содержание токсичных компонентов
в отработавших газах.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Многофункциональная добавка для
получения автомобильных бензинов на основе
N-метиланилина, антиокислителя и ферроцена,
отличающаяся тем, что дополнительно
содержит анилин, моющую присадку "Автомаг"
и алифатические C1-C5-спирты
нормальные или разветвленные, или их смеси,
и/или простые эфиры формулы R-O-R1, где R =
C1-C3-алкил первичный или
вторичный, R1 = C3-C5-алкил
нормальный или разветвленный или их смеси
при следующем соотношении компонентов, мас.%:
-
Ферроцен - 0,05 - 3,0
-
Антиокислитель - 0,1 - 0,2
-
Анилин - 0,1 - 10,0
-
Присадка "Автомаг" - Не более 6,0
-
Алифатические C1-C5-спирты
нормальные или разветвленные, или их смеси,
и/или простые эфиры, или их смеси - Не более
95,0
-
N-метиланилин - 4,0 - 98,0
2. Добавка по п.1, отличающаяся тем, что в
качестве антиокислителя используются
экранированные алкилфенолы,
предпочтительно 4-метил-2,6-ди-третбутилфенол,
или феноламины, предпочтительно пара-оксидифениламин.
3. Добавка по п.1, отличающаяся тем, что
вводится в автобензины в концентрации 0,2 -
20,0 мас.%.
Версия для печати
Дата публикации 07.04.2007гг

вверх
|