Топливная композиция

Топливная композиция

Реферат

 

Использование: в топливных материалах. Сущность изобретения: топливная композиция на основе нефтяного дистиллята содержит 0,025-0,06 процентов полимерных депрессорных присадок и 0,003-0,06 процентов аминового или диаминового производного сульфосукцината (АПС). Присадку выбирают из группы: а) линейных сополимеров этилена и олефинового соединения; б) гребенчатых полимеров с С₁₀-С₃₀-алкильными боковыми цепями; в) сложного полиэтиленгликолевого эфира или его аминового производного, или аминовой соли, или амида поликарбоновых кислот. АПС имеет общую ф-лу [R¹ R² R³N]^+-[O₃S-CH(COY)-C(RH)-COX], где R - H; R¹ - H; R² - H или гидрокарбил С₁₀-С₂₂; R³ - гидрокарбил C₁₀-C₂₂; Х, Y - О-алкил или N-алкил при алкил до С₂₂. 10 табл.

Данное изобретение относится к топливным композициям на основе нефтяного дистиллятного топлива.

Известна топливная композиция на основе нефтяного дистиллятного топлива с добавлением полимерных депрессорных присадок, выбранных из группы: линейный сополимер этилена и олефинового соединения, гребенчатый полимер с С₁₀-C₃₀-алкильными боковыми цепями, сложный полиэтилен-гликолевый эфир или его аминовое производное, аминовая соль или амид поликарбоновых кислот [1] Однако известная композиция обладает недостаточными низкотемпературными и антипенными свойствами.

Целью данного изобретения является улучшение низкотемпературных и антипенных свойств композиции.

Поставленная цель достигается тем, что топливная композиция на основе дистиллятного топлива наряду с вышеуказанной полимерной присадкой дополнительно содержит аминовое или диаминовое производное сульфосукцината общей формулы [R¹R²R³N]^+-[O₃S-CH(COY)-C(RH)-COX] (1) где R водород; R¹ водород; R² водород или гидрокарбил С₁₀-C₂₂; R³ гидрокарбил С₁₀-C₂₂; X, Y - O-алкил или N-алкил, где алкил содержит до 22 атомов углерода при следующем соотношении компонентов, в мас.

Полимерные депрессорные присадки 0,025-0,06 Аминовое или диаминовое производное сульфосукцината общей формулы (I) - 0,003-0,06 Нефтяное дистиллятное топливо до 100 Как правило, дистиллятное нефтетопливо кипит при температуре около 120-450^oC и имеет температуру помутнения, приблизительно от -30 до 20^oC. Нефтетопливо может содержать полученный прямой перегонкой или крекинг-газойль, или же смесь в любом соотношении полученных прямой перегонкой и термически и/или каталитически крекированных дистиллятов и т.д. Наиболее часто употребляемыми нефтетопливами среднего дистиллята являются керосин, дизельные топлива, реактивные топлива и печные топлива.

Способ получения солей амина проиллюстрирован получением полуэфира (полудиалкиламида диалкиламмонийсульфосукцината^x, ^x)(S9, пример 3) где NR₂ получен из амина дигидрогенизированного твердого жира (Armeen 2HT, который также упоминается как А2НТ) и R=C_16-20 алкил, полученный из синтетического спирта (Alfol1620) Загрузочная композиция представляет собой, мас.

Малеиновый ангидрид 7,1 Алфол 1620 18,4 Первая загрузка Armeen 2HT 35,5 Вторая загрузка Armeen 2HT 35,5 Толуолсульфокислота (ТСК) 1,4 Вода 2,1 Ксилол не реагент, но использован в массовом соотношении, соответствующем 40 мас.

Спирт (Алфол 1620) плюс малеиновый ангидрид и ТСК подвергают взаимодействию в ксилоле в качестве растворителя при температуре 60^oC в течение 1,25 ч. Первую загрузку А2НТ прибавляют и реакционную смесь подвергают азеотропии (155^oC, аппарат Дина и Старка) в течение 2 часов. Образование сложного эфира (амида наблюдают посредством ИК-спектра поглощения в инфракрасной области). Продукт упаривают в вакууме до температуры 150^oC. Растворитель, вторую загрузку А2НТ и воду добавляют в смесь, которую нагревают до температуры 70^oC, пропускают SO₂ до завершения поглощения, и ИК (эфиркарбонил) показывает превращение продукта в сульфосукцинат (1ч). Растворитель упаривают.

Присадки настоящего изобретения удобно подавать в виде концентратов в растворителе, который смешивают с жидким углеводородом. Обычно такие концентраты содержат от 10 до 90 мас. соли при количестве от 90 до 10 мас. растворителя, предпочтительно от 30 до 70 мас. соли. Концентраты могут также содержать другие присадки, которыми могут быть вышеописанные компоненты.

Многофункциональность присадок настоящего изобретения для достижения различных эффектов в дистиллятных топливах показана в следующих примерах.

Пример 1. 2 Соль амина (S1) диамида сульфоянтарной кислоты формулы где R обозначает смесь С₁₆/C₁₈-н-алкильных групп (полученную в результате взаимодействия диметилмалеата с тремя молярными частями дигидрогенизированного твердого жира (А2НТ), как описано выше), добавляют в различных пропорциях в дистиллятное топливо А, имеющее характеристики, приведенные в табл. 1 (IВР начальная точка кипения, FBP - конечная точка кипения; NB S1 смесь продуктов, включая некоторое количество имида).

Для целей сравнения сополимер этилена и винилацетата (С1), содержащий 13 мас. винилацетата, среднечисленная молекулярная масса 3500, также прибавляют в различных пропорциях отдельно в дизельное топливо А и в смеси с солью амина (S1) в различных пропорциях в дизельное топливо А.

Испытания осуществляют в отношении очищенных дизельных нефтетоплив в соответствии с испытанием на забивание фильтра на холоду (CF PPT). Методика испытаний приведена в табл.2.

Можно видеть, что при более высокой степени обработки S1 проявляет маргинально лучшую активность, чем А1 и А2, тогда как при более низкой степени обработки S1 проявляет заметно более высокую активность, чем А1 и А2.

Пример 2. В данном примере целый ряд солей амина сульфоянтарной кислоты прибавляют вместе с С1 к дизельному топливу А, используемому в примере 1.

Ниже приведены структуры солей амина S2 Сложный эфир С₁₄-фумаровой кислоты/А2НТ R=C₁₆/C₁₈ S3 Сложный эфир С₁₄-малеиновой кислоты/A2HT R=C₁₆/C_18> S4 Сложный эфир С₁₆-фумаровой кислоты/A2HT R=C₁₆/C₁₈ S5 Сложный эфир С₁₆-фумаровой кислоты/ гексадециламин S6 Сложный эфир С₁₈-C₂₂-фумаровой кислоты/A2HT S7 C₂₂-фумарат/AH2T S8 3 x NHR₂/малеиновый ангидрид R=C₁₆/C₁₈ S9 2NHR₂, C_16-20 OH/М.А. (смесь продуктов) R=C₁₆/C₁₈ S10 2NHR₂/диметилмалеат (смесь продуктов некоторое кол-во имида) R=C_16/18 S1 2NHR₂/диметилмалеат (смесь продуктов некоторое кол-во имида) R=C_16/18 A2HT=R₂NH, где R=C_16/18 При испытании на СF PР получены результаты, приведенные в табл.3.

Пример 3. Повторяют пример 2 с использованием топлива В, за исключением того, что комбинации различных солей, С1 и сополимера С3 сравнивают с С1 и С3 в отдельности и в сочетании друг с другом, С3 представляет собой сополимер стирола и дитетрадецилового сложного эфира малеиновой кислоты (среднечисленная молекулярная масса 8000). Результаты приведены в табл.4.

Пример 4 В данном примере различные соли прибавляют к нефтетопливу В. Для целей сравнения в нефтетопливо В также прибавляют смесь сополимеров (С4), содержащую 75 мас. активного компонента и 25 мас. углеводородного растворителя, причем активным компонентом является 4,5 части по массе сополимера винилацетата и этилена, содержащего 36 мас. винилацетата на 1 часть по массе С1, сополимер винилацетата и дитетрадецилфумарата (С5) и реакционный продукт (Р1) фталевого ангидрида с амином дигидрогенизированного твердого эфира (R₂NH, где R обозначает С_16-18-алкил с прямой цепью). При испытании на забивание фильтра на холоду получены результаты, приведенные в табл.5.

Пример 5. В дизельное топливо В добавляют различные соли и для целей сравнения различные другие присадки.

Используют соли S9, а также следующие: S11 C₁₆-C₂₀ спирт (2 моль А2НТ) малеиновый ангидрид S2 C₆ спирт (2 моль А2НТ) малеиновый ангидрид (R=C_16/18) S13 C₆ диод (2 моль А2НТ) малеиновый ангидрид (R C_16/18) S14 C₁₂ спирт (2 моль А2НТ) малеиновый ангидрид (R C_16/18) отдельно, при одних и тех же степенях обработки.

Пример 6. Ранее описанные сополимеры С1 и С3 и продукт Al, а также соль S11 добавляют к нефтетопливу Е, имеющему характеристики, приведенные в табл. 6.

результаты испытаний на забивание фильтра на холоду и на антиосаждение парафина в отношении данного топлива (образцы массой 10 г) представлены в табл.7.

Можно заметить, что лучшие результаты получены при использовании комбинации S11 и C1/C3, нежели комбинации А1 и С1/С3.

Пример 7. В данном примере антикоррозионные свойства соли сульфосукцината S9 (см. пример 2) исследуют и сравнивают со свойствами сополимера этилена и винилацетата, традиционно используемого в качестве присадки, повышающей текучесть газойля.

Испытание представляет собой Американский стандартный метод испытания D 665 "А" и "В" (1Р 135 эквивалента) с использованием пуль из мягкой стали.

В табл.8 приведены полученные результаты, из которых видно, что S9 проявляет значительно лучшие противокоррозионные свойства, чем Х.

Пример 8. Антипенные характеристики этих сульфосукцинатов S8, S9 и S3 в дизельном топливе определяют следующим тестом и сравнивают с двумя сополимерами. Присадки при установленной степени обработки прибавляют к образцам топлива (100 г) в бутылях с винтовым колпачком, имеющих емкость 120 г. Антипенное испытание осуществляют на образцах через один час и через 24 часа после прибавления присадок. Образцы топлива перемешивают при температуре 18^oC в течение 60 секунд в вибраторе с колбой "Стюарт" при установке скорости от 8 до 10 (встряхивание пилообразной формой волны, частота около 12 в секунду), амплитуда 10-15 мм. После завершения перемешивания отмечают время, необходимое для очищения пены, до того момента, когда площадь поверхности очистится от пены (отчетливая точка). Чем короче это время, тем лучше антипенные характеристики присадки. Результаты испытаний приведены в табл. 9 и 10.

Формула изобретения

Топливная композиция на основе нефтяного дистиллятного топлива с добавлением полимерных депрессорных присадок, выбранных из группы линейный сополимер этилена и олефинового соединения, гребенчатый полимер с С₁₀ С₃₀- алкильными боковыми цепями, сложный полиэтиленгликолевый эфир или его аминовое производное, аминовая соль или амид поликарбоновых кислот, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит аминовое или диаминовое производное сульфосукцината общей формулы I где R водород; R² водород или гидрокарбил С₁₀ - С₂₂; R¹ водород; R³ гидрокарбил С₁₀ С₂₂; X, Y O-алкил или N-алкил, где алкил содержит до 22 атомов углерода, при следующем соотношении компонентов, мас.

Полимерные депрессорные присадки 0,025 0,06 Аминовое или диаминовое производное сульфосукцината общей формулы I - 0,003 0,06 Нефтяное дистиллятное топливо До 100о

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5