Высокооктановая добавка для получения автомобильных бензинов

Высокооктановая добавка для получения автомобильных бензинов

Реферат

 

Изобретение относится к добавкам, улучшающим антидетонационные и эксплуатационные свойства бензинов. Добавка содержит 6,5-70% N-метиланилина, 0,2-27% третичного бутилового спирта, не более 6,0% моющей присадки, 0,1-25% эфиров уксусной кислоты и сивушного масла и до 100 метил-трет-бутилового эфира. Добавка предназначена для использования в автомобильных бензинах в концентрации до 20 мас.%. Добавка обладает высокой антидетонационной эффективностью, малой гигроскопичностью, стабильна при низких температурах. 2 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к составу добавки для получения автомобильных бензинов, улучшающей их антидетонационные и эксплуатационные свойства.

Известна многофункциональная добавка к углеводородным топливам для двигателей внутреннего сгорания (патент РФ N 2078118, кл. C 10 L 1/18, 1/22, 1995) на основе оксигенатов с добавлением C₆-C₈-ароматических аминов 7-94%, экранированных фенолов или бисфенолов 0,1-2%, продуктов взаимодействия C₁₀-C₄₀-алифатических аминов или C₆-C₈-ароматических аминов, оксиэтилированных C₈-C₉-алкилфенолов с 4-12 оксиэтильными группами с окисленными углеводородами или одноосновными C₁₀-C₂₂-жирными кислотами или двухосновными C₁₀-C₂₀-кислотами или смеси продуктов взаимодействия 0,5 - 10% и аминофенолов 0,1 - 2%. В качестве оксигенатов эта добавка содержит метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ), его смеси с изобутиловым, метиловым или этиловым спиртом, маслом или диоксановыми спиртами.

Недостатком этой присадки является ее малая антидетонационная эффективность. Наиболее высокой эффективностью обладают образцы с очень высоким (до 3,7 мас.%) содержанием N-метиланилина, токсичного и дефицитного компонента (см. табл. 3 образцы 8,9,10 патента РФ N 2078118). Промышленное применение N-метиланилина ограничено концентрацией 1,3 мас.% из-за низкой химической стабильности и снижения эксплуатационных свойств.

Известна добавка к автомобильным бензинам (патент ПНР N 108076, кл. C 10 L 1/10, 1980), компоненты которой вводятся в топливо в концентрации: 0,6-12 об. % метил-трет-бутилового эфира (МТБЭ), 0,8-36 об.% метанола, 0,1-2,1 об.% N-метиланилина, 0,9-8,2 об.% смеси C₂-C₁₂-спиртов и 0,001-0,2 мас.% металлоорганических соединений. Высокое содержание метанола в этой добавке повышает ее токсичность и гигроскопичность, снижает стабильность бензинов при хранении.

Наиболее близкой по составу к предлагаемой добавке к автомобильным бензинам является беззольная высокооктановая добавка (патент РФ N 2139914, кл. C 10 L 1/18, 1/22, 1999 г.) на основе метил-трет-бутилового эфира, N-метиланилина 6,5-70 мас.%, N,N-диметиланилина 0,5-5 мас.%, третичного бутилового спирта (ТБС) 0,5-27 мас.%, метанола 0,5-30 мас.% и моющей присадки - не более 6 мас. % (прототип). Эта добавка обладает высокими октаноповышающими свойствами, однако, содержит высокотоксичный компонент - метанол, который повышает гигроскопичность и снижает стабильность добавки и бензина при хранении.

Целью настоящего изобретения является создание менее токсичного и гигроскопичного состава антидетонационной добавки к автомобильным бензинам, обладающего высоким уровнем антидетонационных и эксплуатационных свойств.

Поставленная цель достигается тем, что предлагается добавка на основе метил-трет-бутилового эфира, N-метиланилина, моющей присадки и третичного бутилового спирта (ТБС) с добавлением эфиров уксусной кислоты и сивушного масла при следующем соотношении компонентов, мас %: N-метиланилин - 6,5-70 Третичный бутиловый спирт - 0,2 - 27 Моющая присадка - Не более 6 Эфиры уксусной кислоты и сивушного масла - 0,1 -25 Метил-трет-бутиловый эфир - До 100% Снижение токсичности и гигроскопичности предлагаемого состава и повышение его стабильности при хранении достигается тем, что взамен метилового спирта в него введены эфиры уксусной кислоты и сивушного масла, обладающие октаноповышающими свойствами, малой гигроскопичностью и приятным запахом.

N-метиланилин, являющийся компонентом предлагаемого состава, обладает неприятным запахом. Введение в предлагаемый состав компонента, маскирующего этот неприятный запах, очень актуально для заводов изготовителей и потребителей добавки.

Предлагаемая высокооктановая добавка вводится в бензин любых марок в концентрации до 20 мас.%. Максимальная концентрация предлагаемой добавки в бензине определяется содержанием N-метиланилина и должна быть таковой, чтобы концентрация N-метиланилина не превышала 1,3 мас.%.

В предлагаемом составе может быть использован технический N-метиланилин по ТУ 6-14-375.

Эфиры уксусной кислоты и сивушного масла представляют собой продукт этерификации уксусной кислоты сивушным маслом, являющимся отходом производства этилового спирта. В предлагаемом составе могут быть применены эфиры уксусной кислоты и сивушного масла по СТП 08-626-00, состоящие в основном (не менее 90%) из смеси ацетатов бутилового и амилового спиртов, с пределами перегонки 112-150^oC и плотностью при 20^oC 865-875 кг/м³.

Октаноповышающие свойства эфиров уксусной кислоты и сивушного масла ниже, чем у МТБЭ, поэтому процентное содержание их в предлагаемом составе ограничено.

В качестве МТБЭ в предлагаемом составе может быть использован метил-трет-бутиловый эфир по ТУ 38.103704 или фэтерол по ТУ 2421-009-04749189, представляющий собой смесь МТБЭ и ТБС с содержанием последнего до 50 мас.% МТБЭ смешивается с фэтеролом в соотношении, обеспечивающем содержание ТБС в заявленных пределах.

В качестве моющей присадки в предлагаемом составе используется присадка, содержащая продукт конденсации полиамина общей формулы NH₂-(CH₂)₂-(NH-CH₂-CH₂)_т-NH₂, где n = 0- 4, с C₇-C₂₀-жирными карбоновыми кислотами, например, присадка по ТУ 38.401-58-33.

Технология получения предлагаемой добавки к автомобильным бензинам состоит в смешении компонентов, входящих в ее состав, в смесителе с низкооборотной мешалкой при 10-30^oC.

В табл. 1 приведены примеры составов предлагаемой добавки для автомобильных бензинов (примеры 1, 2, 3).

Испытания гигроскопичности предлагаемой добавки проводили путем выдерживания образцов в камере со 100%-ной влажностью в лабораторных условиях в течение 10 суток. Гигроскопичность оценивали по изменению температуры помутнения.

Результаты испытаний показали, что образцы 1, 2 и 3 предлагаемого состава добавки до испытаний во влажной камере при охлаждении до минус 50^oC сохраняют однородность, не расслаиваются и не выделяют осадков. После испытаний во влажной камере повышение температуры помутнения составило соответственно 5, 4 и 2^oC.

Образцы прототипа (пат. РФ 2139914, таблица, образцы 5 и 7) имеют более высокую гигроскопичность, так как температура помутнения их после испытания повышалась соответственно на 21 и 14^oC по сравнению с температурой помутнения до испытания.

Октаноповышающие свойства предлагаемого добавки в составе автомобильных бензинов определяли по приросту октанового числа на установке УИТ-85 по ГОСТ 511 и ГОСТ 8226 моторным и исследовательским методами. В качестве базового топлива использовалась фракция прямогонного бензина с октановым числом 68,2 единиц. Для образца 1 при концентрации 20 мас.% в бензине прирост октанового числа составил 17,9 единицы по моторному методу и 17,7 единицы по исследовательскому методу. Для образца 3 при числах по мотороному методу составил 6,6 единицы, по исследовательскому - 7,1 единицы.

Полученные результаты показывают, что по октаноповышающим свойствам предлагаемая добавка находится на уровне прототипа.

Испытания образцов предлагаемого состава в составе автомобильных бензинов проводились в концентрациях, при которых содержание N-метиланилина в топливе составляло 1,3 мас.% Для испытаний использован образец добавки состава 3, который был введен в концентрации 1,8 мас.% в базовое топливо бензина А-76 (образец 1) и образец состава 1 (табл. 1), который был введен в концентрации 20 мас.% в базовое топливо для получения бензина АИ- 93 (образец 2). Результаты, приведенные в табл. 2, показывают, что бензины, содержащие предлагаемую добавку, полностью отвечают требованиям современных стандартов (ГОСТ 2084) на неэтилированные бензины.

По результатам квалификационных испытаний указанных образцов бензинов, представленным в табл. 3, их качество полностью отвечает требованиям норм комплекса методов квалификационной оценки.

Предлагаемая высокооктановая добавка для получения автомобильных бензинов обладает высокой антидетонационной эффективностью, малой гигроскопичностью, стабильна при низких температурах и обладает высоким уровнем эксплуатационных свойств. Предлагаемый состав менее токсичен и гигроскопичен по сравнению с прототипом и, следовательно, более устойчив при хранении и обладает приятным запахом.

Формула изобретения

1. Высокооктановая добавка для получения автомобильных бензинов на основе метил-трет-бутилового эфира, N-метиланилина, третичного бутилового спирта и моющей присадки, отличающаяся тем, что дополнительно содержит эфиры уксусной кислоты и сивушного масла при следующем соотношении компонентов, мас. %: N-метиланилин - 6,5 - 70 Третичный бутиловый спирт - 0,2 - 27 Моющая присадка - Не более 6,0 Эфиры уксусной кислоты и сивушного масла - 0,1 - 25 Метил-трет-бутиловый эфир - До 100 2. Добавка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве моющей присадки содержит присадку, в состав которой входит продукт конденсации полиамина общей формулы NH₂-(CH₂)₂-(NH-CH₂-CH₂)_n-NH₂, где n = 0 - 4, с C₇-C₂₀-жирными карбоновыми кислотами.

3. Добавка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что вводится в автомобильные бензины в концентрации до 20 мас.%.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3