ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2019559
ТОПЛИВНАЯ КОМПОЗИЦИЯ
Имя изобретателя: Демьяненко Е.А.; Бирюков Ф.И.; Карибов А.К.; Сачивко А.В.; Темеров С.А.; Твердохлебов В.П.; Емельянов В.Е.; Радченко Е.Д.
Имя патентообладателя: Акционерное общество "Ачинский нефтеперерабатывающий завод"
Адрес для переписки:
Дата начала действия патента: 1992.10.22
Сущность изобретения: топливная
композиция на основе углеводородного
топлива для ДВС, не содержащая соединений
свинца, дополнительно содержит 0,01-0,02 проц. (Альфа-гидроксиизопропил)
ферроцена.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Предполагаемое изобретение
относится к нефтеперерабатывающей
промышленности, а именно: к получению
высокооктановых топливных композиций (ТК),
не содержащих соединений свинца, для
двигателей внутреннего сгорания с искровым
воспламенением топливной смеси на основе
углеводородных топлив и производных
ферроцена.
Известны ТК, содержащие ферроцен
или его производные.
Значительным препятствием для
использования ферроцена и его производных
в качестве антидетонационной присадки к
моторным топливам является образование в
камере сгорания отложений осадков окислов
железа, в частности, на свече зажигания, что
приводит к перебоям в работе двигателя.
Целью предполагаемого изобретения
является разработка бессвинцовой, не
содержащей выносителей окислов железа,
высокооктановой ТК, содержащей
ароматические углеводороды в количестве
более 50% и антидетонационную добавку на
основе производных ферроцена для
двигателей внутреннего сгорания с искровым
воспламенением топливной смеси, не
оказывающей существенного влияния на
работу свечей зажигания.
Поставленная цель достигается
использованием базовой углеводородной
композиции на основе стабильного
катализата, содержащего, %: ароматические
углеводороды 54-56 нормальные алканы 12-13
изоалканы 29-31 нафтены 1-2 имеющего следующий
фракционный состав: температура начала
кипения 60оС перегонка 10% 83оС
-"- 50% 114оС
-"- 90% 156оС
-"- 96% 190оС;
плотность r420
=0,7687 г/см3, октановое число по
моторному методу 80 и содержащего ( a
-гидроксиизопропил)ферроцен:
Сущность предполагаемого изобретения
поясняется примерами приведенными в
таблице.
Пример 1 относится к базовой углеводородной
композиции; примеры 2-7 - к базовой
углеводородной композиции, содержащей
антидетонационные присадки - м-нитроциннамоилферроцен
и о-хлорциннамоилферроцен (прототип);
примеры 8-11 относятся к заявленной
топливной композиции, содержащей (a-гидроксиизопропил)ферроцен.
Пример 1. Октановое число топливной
композиции определяли на установке УИТ-85 по
моторному методу (ГОСТ 511-85, СТ СЭВ 2243-80).
Время наработки свечи на отказ определяли
на одноцилиндровом отсеке двигателя ЗИЛ-130,
при его работе на чередующихся режимах,
охватывающих широкий спектр изменения
показателей - температуры охлаждающей
жидкости, нагрузки, состава смеси и угла
опережения зажигания. Испытание
проводилось отдельными 5-часовыми циклами.
Нагарообразование на свече зажигания А 11 с
исходным зазором 0,65 мм оценивалось по
показателям: изменение искрового зазора,
изменение массы свечи зажигания, характер
поверхности нагара на электродах свечи
зажигания.
Изменение искрового зазора проводили на
проекторе "Свет" с увеличением х 100;
характер поверхности образующихся нагаров
оценивали с помощью оптического микроскопа
МИН-8 при увеличении х 50.
Анализ данных, приведенных в таблице,
показывает, что нагары, образующиеся при
сгорании заявленной ТК и ТК-прототипа,
имеют различный характер и их накопление на
свече зажигания протекает с различными
скоростями. Так, базовая углеводородная
композиция и ТК-прототип при сгорании дают
плотные лаковые нагары. При сгорании в
двигателе заявленной ТК образуются рыхлые,
микропористые нагары.
Из данных, приведенных в примере, (заявленная
ТК) видно, что накопление нагара до
равновесного состояния (50-55 мг) проходит в
течение 25 ч и остается на этом уровне в
течение дальнейшего периода испытаний.
Тогда как ТК-прототип, содержащая
эквивалентное количество железа (485x x10-5%)
в топливной смеси, при образовании
аналогичного количества нагара (50-55 мг),
происходящего в течение более длительного
периода (35-40 ч), приводит к остановке
двигателя (прим. 2, 5).
 |
Уменьшение содержания ферроценовых
антидетонационных присадок по содержанию
железа в ТК до 229 . 10-5% в случае
заявленной ТК увеличивает время выхода на
равновесное состояние нагара до 40 ч и
снижает величину нагара в равновесном
состоянии до 30-34 мг (прим. 10); в случае ТК-прототипа
аналогичное количество нагара (30-40 мг)
накапливается за 50-55 ч, и в последующие 5-10 ч
происходит дальнейшее увеличение нагара до
величины 36-38 мг. Последнее указывает на то,
что ТК-прототип при сгорании образует
нагары, которые в процессе работы двигателя
постоянно будут накапливаться.
Таким образом, особенностью заявленной ТК,
по сравнению с ТК-прототипом, является
образование рыхлых нагаров, выносимых с
поверхности свечи зажигания продуктами
сгорания, и наличие равновесной стадии, на
которой количество отложений на свече
зажигания остается на постоянном уровне.
Сопоставление результатов по приросту
октанового числа, полученных при
испытаниях заявленной ТК, ТК-прототипа,
показывает:
1) (a
-гидроксиизопропил)ферроцен при его
использовании в составе ТК позволяет на 15-20%
увеличить прирост октанового числа по
сравнению с известным м-нитроциннамоилферроценом
и о-хлорциннамоилферроценом (прим. 8-11 и 2-10)
при эквивалентном содержании железа в ТК;
2) использование (a
-гидроксиизопропил)ферроцена в составе
заявленной ТК позволяет увеличить
содержание железа в ТК в два раза по
сравнению с ТК-прототипом, содержащей м-нитроциннамоилферроцен
и о-хлорциннамоилферроцен, без ущерба для
работы свечи зажигания двигателя (прим. 8, 9 и
2, 3, 5, 6), что приводит к увеличению прироста
октанового числа в случае заявленной ТК на
1,1-1,2 единицы по сравнению с ТК-прототипом (прим.
8 и 3, 6).
Таким образом, как видно из приведенных в
таблице данных, использование (a
- -гидроксиизопропил)ферроцена в составе ТК
при дозировке 0,001-0,02% позволяет увеличить
октановое число базовой ТК на 0,3-2,0 единицы
без ухудшения работы свечи зажигания (прим.
8, 10, 11).
Нижний интервал дозировки (a
-гидроксиизопропил)ферроцена - 0,001% (прим. 11)
соответствует по количеству образующегося
нагара базовой топливной композиции (прим.
1) и ТК-прототипа при эквивалентном
содержании железа в составе ТК (прим. 11 и 4, 7).
Верхний предел дозировки 0,02% (прим. 8)
соответствует максимально возможному
содержанию (a
-гидроксиизопропил)ферроцена в ТК, при
котором обеспечивается бесперебойная
работа двигателя.
Промышленная применимость заявленной ТК
заключается в растворении (a
-гидроксиизопропил)ферроцена в базовой
углеводородной композиции. Эта
технологическая операция может
выполняться с использованием стандартного
технологического оборудования,
применяемого для введения в ТК
антидетонационных, антиокислительных,
противодымных, противообледенительных и др.
видов присадок. Практическое использование
заявленной ТК обеспечивает улучшение
антидетонационных свойств базовой
углеводородной композиции; не требует
введения в состав ТК выносителей окислов
железа; не требует изменения в конструкции
двигателя внутреннего сгорания; снижает
токсичность ТК и продуктов сгорания за счет
использования (a
-гидроксиизопропил)ферроцена (по ГОСТ
12.1.007-76 (a
-гидроксиизопропил)ферроцен относится к III
классу опасности - вещество умеренно
опасное, не обладает кожнорезорбтивным
эффектом, не может вызывать ингаляционных
отравлений, не является промышленным
аллергеном ОБУВ 2 мг/м3). Используемый
в составе заявленной ТК ( a
-гидроксиизопропил) ферроцен получают из
ферроцена и ацетона в среде серной кислоты
в одну стадию, процесс получения отличается
технологичностью и реализуется в одну
стадию с использованием стандартного
оборудования общего органического синтеза. |
 |
 |
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
ТОПЛИВНАЯ КОМПОЗИЦИЯ на основе
углеводородного топлива для двигателей
внутреннего сгорания, не содержащая
соединений свинца и выносителей окислов
железа, дополнительно содержащая
антидетонационную присадку на основе
производного ферроцена, отличающаяся тем,
что в качестве присадки композиция
содержит ( a -гидроксиизопропил)-ферроцен в
количестве 0,001 - 0,02 мас.%.
Версия для печати
Дата публикации 07.04.2007гг
вверх
|
