Топливная композиция для карбюраторных двигателей

Топливная композиция для карбюраторных двигателей

Реферат

 

Изобретение относится к топливам для двигателей с искровым зажиганием. Топливо содержит побочные продукты производства капролактама - спиртовой (СФ) и гептановой (ГФ) фракций. Предлагаемая композиция СФ:ГФ:бензин А-76 = 1:2:1 отвечает требованиям ГОСТ 2084 на бензин и улучшает экологические показатели работы двигателей. 1 з.п. ф-лы, 4 табл.

Изобретение относится к топливам для двигателей с искровым зажиганием. Для двигателей внутреннего сгорания со степенью сжатия 1...8 единиц используется бензин А-76 ( ГОСТ-2084-77), получаемый на базе бензинов каталитического крекинга и риформинга с добавлением тетраэтилсвинца. Для обеспечения заданной детонационной стойкости в компаундирование вовлекаются дорогостоящие высокооктановые нефтяные компоненты. В то же время известно, что в качестве высокооктановых компонентов могут использоваться кислородсодержащие соединения, например, заявка ФРГ 3330165.4, С 10 L 1/18, С 10 L 1/06, 1985; патент ГДР 214386, С 10 L 1/10, 1984; "О-содержащие соединения как компоненты моторного бензина" "Oil and Gas J." 1981,79, 22,77-84; патент США 4392868, С 10 L 1/18,1983.

Наиболее близкой к предлагаемой является композиция бензина для карбюраторных двигателей (патент ГДР 146303 С 10 L 1/18, С 10 L 1/30), состоящая из бензина, метанола и гидрированной фракции производства капролактама. К бензину добавляют 5...30 объемных процентов смеси, содержащей 40... 60% МеОН и 60... 40% гидрированной фракции.

К недостаткам прототипа можно отнести необходимость использования высокотоксичного товарного метанола, малую физическую стойкость композиции к попаданию воды, кроме того, метанол имеет более низкую теплоту сгорания по сравнению с бензином и, следовательно, больший расход топлива.

Целью данного изобретения является расширение ресурсов моторных топлив за счет создания топливной композиции, обладающей детонационной стойкостью, не уступающей бензину А-76, и включающей побочные продукты производства капролактама.

Поставленная цель достигается использованием в качестве карбюраторного топлива композиции, состоящей из 1 ч. бензина (ОЧИ=80), 2 ч. гептановой фракции (ГФ), ОЧИ= 78. ..82, и 1 ч. спиртовой фракции (СФ), ОЧИ=90... 98. Последние представляют собой крупнотоннажные отходы производства капролактама окислением циклогексана, не находящие квалифицированного применения, в то же время обладающие высокими антидетонационными свойствами. Состав СФ и ГФ представлен в табл.1 и 2, а физико-химические свойства топливной композиции - в табл.3.

Данный состав топливной композиции обусловлен следующими соображениями: - вовлечение всей производимой ГФ; - вовлечение максимального количества СФ, позволяющего обеспечить требуемый уровень эксплуатационных свойств; - добавка бензина в количестве, обеспечивающем пусковые качества получаемого топлива.

Предлагаемая топливная композиция близка к теплоте сгорания к бензину, не расслаивается при попадании воды. Топливная композиция отвечает требованиям ГОСТ-2084 на бензин А-76, а также ГОСТ Р 51105-97 на бензин "НОРМАЛЬ-80", допускающим применения в топливе кислородосодержащих добавок.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемая композиция отличается от известной введением нового компонента, а именно спиртовой фракции (25 об. %), содержащей преимущественно амиловые спирты и циклогексанон, имеющие высокие теплоты сгорания, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

Анализ известных топливных композиций аналогичного состава (например, патенты ПНР 108990 и 108252) показал, что использование некоторых предлагаемых в заявляемом решении веществ (например, спиртов С4-С5), известно, однако указано их применение для других целей (в качестве присадок или стабилизаторов) и в малых количествах (до 5%), то есть не обеспечивается достижение цели, для которой они используются в заявляемом решении, а именно для значительного расширения топливных ресурсов.

Таким образом, данный состав компонентов придает топливной композиции новые свойства, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "существенные отличия".

Для экспериментальной проверки заявляемой топливной композиции были проведены моторные испытания, которые выявили следующие достоинства полученного топлива: снижение нагарообразования, расширение угла опережения зажигания, обеспечивающего бездетонационное сгорание. Обнаружено также значительное снижение токсичности выхлопных газов. Сравнительные испытания проводились на автомобиле ЗИЛ-130 при различных оборотах коленчатого вала. Результаты испытаний представлены в табл.4.

Использование в составе топливной композиции спиртовой и гептановой фракций, образующихся в качестве побочных продуктов при производстве 1 т капролактама, позволяет получить 10 кг моторного топлива.

Формула изобретения

1. Топливная композиция на основе бензина, включающая смесь кислородсодержащих и углеводородных добавок, отличающаяся тем, что в качестве смеси добавок содержит побочные продукты производства капролактама - спиртовую фракцию, имеющую следующий состав компонентов об. %: н. амиловый спирт 20-60, циклогексанон 10-30, циклопентанол 8-12, изобутиловый спирт 0-10, н. бутиловый спирт 0-5, изоамиловый спирт 5-15, н. пропиловый спирт 0-3, изопропиловый спирт 0-1, циклогексан 0-3, циклогексен 0-1, легкокипящие углеводороды до 15 и гептановую фракцию, имеющую следующий состав компонентов, об. %: циклогексан 25-85, метилциклогексан 10-70, н. гептан 0-5, метилциклопентан 0-3, легкокипящие углеводороды 0-5.

2. Топливная композиция по п. 1, отличающаяся тем, что содержит 22-28 об. % спиртовой фракции, 48-52 об. % гептановой фракции и бензин А-76 остальное.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2