ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2009174

ПРИСАДКА К УГЛЕВОДОРОДНОМУ ТОПЛИВУ

ПРИСАДКА К УГЛЕВОДОРОДНОМУ ТОПЛИВУ

Имя изобретателя: Климова Т.А.; Глинчак С.И.; Котин Е.Б.; Шафигуллин К.М.; Емельянов В.Е.; Скотников А.А.; Богатырев Е.Л.; Скворцов В.Н.; Тарасова Т.Ф.; Попова О.В. 
Имя патентообладателя: Производственное объединение "Горькнефтеоргсинтез"
Адрес для переписки: 
Дата начала действия патента: 1992.07.02 

Использование: в производстве топлив, в частности в присадочных к ним составах. Сущность изобретения: присадка к углеводородному топливу содержит, мас. % : продукт конденсации полиамина общей формулы NH2-(CH2)2-[-NH-CH2-CH2-]n-NH2, где n - целое число 0 - 4, с синтетическими жирными кислотами C7-C20 - 5 - 10, алифатический спирт C3-C4 25 - 40, углеводородная фракция с температурой выкипания в интервале 180 - 350С - до 100. Присадка может содержать также 0,3 - 5% моноалкилфенилового эфира полиэтиленгликоля.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности, к составам присадок для углеводородных топлив, предназначенных для использования в двигателях внутреннего сгорания.

С целью улучшения эксплуатационных свойств углеводородного топлива за рубежом разработаны, выпускаются и широко потребляются многофункциональные присадки, такие как OGA 451 и 452 фирмы ОРОДЭИЛ, Л38100 и 8150 фирмы Лубризол, MGA-10 фирмы Петролайт, САП-941 фирмы Шелл, Керопур 5130 и Керопур ЕS 3222 фирмы БАСФ и другие, обладающие моющими, антикоррозионными, антиобледенительными и другими свойствами.

Известна детергентная присадка к углеводородному топливу, представляющая собой продукт реакции полиола формулы

НО(СН2-СН2-0)а(СН3-СН2-СН2-О)b(СН2-СН2-О)c-Н, где а + с = 10-80,

b = 5-70, ангидрида двухосновной кислоты и N-алкилалкилендиамина формулы

RINHRIINH2 где RI = С1218, RII = C3-C12 [1] .

Недостатком данной присадки является дефицит сырья: указанного полиола и ангидрида двухосновной кислоты.

Известна детергентная присадка к бензину, которая является продуктом реакции неполного эфира жирной кислоты С620 или С816 и моно- или ди-(гидроксигидрокарбил)амина [2] . Гидрокарбил содержит алкильную группу состава С110. В качестве амина применяют моно- или ди-этаноламин; а также N-(бетагидроксиэтил)амин; N, N-(бис)-(бетагидроксиэтил)амин. В качестве жирной кислоты используют масло, например, пальмовое, оливковое, касторовое, кокосовое и другие. Моно- или ди-(гидрокси-гидрокарбил)амин имеет следующую формулу:

RCON(RIIOH)2-a(OH)a, где R - алкил С620,

RII - углеводородный радикал С110,

а = 0 или 1.

Недостатком в данном случае также является дефицит сырьевых ресурсов - природных растительных масел: пальмовое, оливковое, кокосовое и др.

Известна также детергентная присадка к моторному топливу, которую получают при взаимодействии растительного масла или высших жирных кислот (алифатические кислоты С1025 или арилалкилзамещенные кислоты С1242) с полиамином (например, тетраэтилпентамином) и последующей реакцией полученного продукта с алкиленоксидом, например, С3Н6О [3] .

Недостатком в данном случае является сложность технологического процесса, связанная с необходимостью проведения стадии оксиалкилирования, например, окспипропилирования.

Кроме того, все выше указанные присадки обладают только одним функциональным действием - моющей способностью.

Наиболее близкой к предлагаемой присадке является присадка к автомобильным бензинам, содержащая, мас. ч. 1,6-32 продукта реакции конденсации олеиновой кислоты и гидроксиэтилэтилендиамина; реакции конденсации олеиновой кислоты и гидроксиэтилэтилендиамина; 1,6-32 продукта реакции конденсации между нонилфенолом-полигликолем и оксидом этилена; 1,7-34 ксилола; 0,1-2 изопропилового или изобутилового спирта [4] .

Данная присадка обладает многофункциональными свойствами:

моющими, антикоррозионными, антиобледенительными с обеспечением снижения токсичных выбросов (оксид углерода), загрязняющих атмосферу.

Недостатком является необходимость использования дефицитного сырья растительного происхождения (олеиновая кислота) и сравнительно невысокая ее моющая эффективность.

С целью создания многофункциональной присадки на доступном сырье с одновременным повышением основного функционального свойства - моющей способности, предлагается присадка к углеводородному топливу, содержащая продукт конденсации полиамина общей формулы

NH2-(CH2)2-[NH-CH2-CH2] n-NH2, (1) где n = 0-4, с синтетическими жирными кислотами (СЖК) С720, алифатический спирт С34 и углеводородную фракцию, выкипающую в интервале температур 180-350оС, при следующем соотношении компонентов, мас. % : Продукт конденсации полиамина общей формулы (1) с СЖК С720 5-10 Алифатический спирт С34 25-40 Углеводородная фракция, выкипающая в интервале температур 180-350оС До 100

Применение указанной углеводородной фракции в составе присадки обеспечивает значительное повышение ее моющей эффективности.

Для усиления моющей способности присадка может дополнительно содержать моноалкилфениловый эфир полиэтиленгликоля общей формулы

R-C6H4-O-(C2H4-O)n-H (2) где R - алкил С810,

n = 4-7, в количестве 0,3-5 мас. % .

Совместное использование продукта конденсации полиамина с СЖК С720, алифатического спирта С34 наряду с высококипящей углеводородной фракцией, выкипающей в интервале температур 180-350оС, а также добавление моноалкилфенилового эфира поиэтиленгликоля дает возможность получить эффективную многофункциональную присадку к углеводородному топливу, обладающую высокими моющими, антикоррозионными и антиобледенительными свойствами с обеспечением экономии топлива до 3% и снижением токсичных выбросов оксида углерода в отработавших газах автомобилей до 20% .

Предлагаемая присадка может добавляться в автомобильные бензины любых марок в концентрации 0,05-0,15% .

Для получения продуктов конденсации используют полиэтиленполиамины технические (ТУ 6-02-594-85) и синтетические жирные кислоты фракций: С79, С1013, С1016, С1720 (ГОСТ 23239-78).

В качестве алифатических спиртов используют изопропиловый спирт (ГОСТ 9805-84) или спирт бутиловый нормальный (ГОСТ 5208-81).

Углеводородная фракция, выкипающая в интервале температур 180-350оС, представляет собой денормализат процесса "Парекс".

Моноалкилфениловые эфиры полиэтиленгликоля общей формулы (2) являются промышленными продуктами (ТУ 38.507-62-171-91).

Присадку готовят путем конденсации полиамина с синтетическими жирными кислотами с нагреванием при температуре 130-170оС до полного удаления воды из зоны реакции с последующим добавлением остальных компонентов при перемешивании.

Было приготовлено пять образцов присадки. Содержание компонентов в них дано в мас. % .

Пример 1. Продукт конденсации полиэтиленполиамина общей формулы (1), где n = 0-4, с СЖК С79 5; спирт бутиловый нормальный 25; углеводородная фракция, выкипающая в интервале температур 180-350оС - до 100.

Пример 2. Продукт конденсации полиэтиленполиамина общей формулы (1), где n = 0-4, с СЖК С1016 10; изопропиловый спирт 40; углеводородная фракция, выкипающая в интервале температур 180-350оС - до 100.

Пример 3. Продукт конденсации полиэтиленполиамина общей формулы (1), где n = 0-4, с СЖК С1720 7,5; изопропиловый спирт 35; углеводородная фракция, выкипающая в интервале температур 180-350оС - до 100.

Пример 4. Продукт конденсации полиэтиленполиамина общей формулы (1), где n = 0-4, с СЖК С1013 5; спирт бутиловый нормальный 30; моноалкилфениловый эфир полиэтиленгликоля формулы (2), где R = алкил С9, n = 6 5; углеводородная фракция, выкипающая в интервале температур 180-350оС - до 100.

Пример 5. Продукт конденсации полиэтиленполиамина общей формулы (1), где n = 0-4, с СЖК С1016 7,5; спирт бутиловый нормальный 35; моноалкилфениловый эфир полиэтиленгликоля формулы (2), где R = алкил С8, n = 4 0,3; углеводородная фракция, выкипающая в интервале температур 180-350оС - до 100.

Учитывая особую важность моющих свойств присадки, проведены сравнительные стендовые испытания по моющей эффективности образцов присадки в сравнении с зарубежным аналогом [4] .

Испытания указанных образцов присадок в концентрации 0,1 мас. % проведены на одноцилиндровой установке ИТ методами квалификационной оценки. Моющая эффективность определена по коэффициенту смывания (Ксм) и коэффициенту предотвращения (Кпр). Чем выше указанные коэффициенты, тем эффективнее присадка.

В таблице представлены сравнительные данные по моющей эффективности для предлагаемых образцов присадок и зарубежной присадки-прототипа [4] .

Данные таблицы свидетельствуют о том, что предлагаемые образцы присадок по моющим свойствам превосходят образец зарубежной присадки-прототипа. Лучшими моющими свойствами обладает образец присадки по примеру 4.

Антиобледенительная эффективность предлагаемых образцов присадки оценена междуведомственным моторным методом. Испытания по указанному методу проведены на стандартной одноцилиндровой моющей установке УИТ-65 и показано, что образцы присадки обладают антиобледенительными свойствами. Введение присадки в топливо в концентрации 0,1% эквивалентно 0,5% изопропилового спирта.

Антикоррозионные свойства образцов присадки определены электрохимическим методом. Установлено, что предлагаемые образцы присадок по данному свойству находятся на уровне образца зарубежной присадки - прототипа [4] .

Таким образом из представленных результатов испытаний видно, что предлагаемая многофункциональная присадка к углеводородному топливу, получаемая на базе доступного товарно выпускаемого сырья, обладает антикоррозионными и антиобледенительными свойствами, сопоставимыми с образцом зарубежной присадки - прототипом, и значительно превосходит ее по моющей эффективности.

Применение предлагаемой присадки в автомобильных бензинах любой марки в концентрации 0,05-0,15 мас. % позволит улучшить их эксплуатационные свойства в результате экономии топлива до 3% и улучшения экологии путем снижения токсичных выбросов оксида углерода до 20% в отработавших газах автомобилей. (56) 1. Патент США N 4643734, кл. С 10 L 1/22, 1987.

2. Патент США N 4729769, кл. С 10 L 8/22, 1988.

3. Патент США N 4737160, кл. С 10 L 1/22, 1988.

4. Патент Румынии N 95627, кл. С 10 L 10/04, 1988.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. ПРИСАДКА К УГЛЕВОДОРОДНОМУ ТОПЛИВУ, содержащая продукт конденсации полиамина с монокарбоновой кислотой и алифатический спирт C3-C4, отличающаяся тем, что в качестве продукта конденсации полиамина с монокарбоновой кислотой содержит продукт конденсации полиамина общей формулы NH2-(CH2)2 -[NH-CH2-CH2]n-NH2

где n= 0-4,

с синтетическими жирными кислотами C7-C20 и дополнительно содержит углеводородную фракцию, выкипающую в интервале 180-350oС, при следующем соотношении компонентов, мас. % :

  • Продукт конденсации полиамина общей формулы 5-10

  • Алифатический спирт C3-C4 25-40

  • Углеводородная фракция до 100

2. Присадка по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит 0,3-5,0% моноалкилфенилового эфира полиэтиленгликоля.

Версия для печати
Дата публикации 07.04.2007гг


вверх