Многофункциональная добавка к топливу

Многофункциональная добавка к топливу

Реферат

 

Настоящее изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, конкретно, к составу многофункциональной добавки к топливу, предназначенному для использования в двигателях внутреннего сгорания. Многофункциональная добавка к топливу содержит 0,01-0,25% антиокислителя, 0,1-10,0% 1-(ди-алкилС₂-С₈ аминометил)бензотриазола и до 100% N-метиланилина. В качестве антиокислителя добавка содержит 2,6-ди-трет-бутил-4-метил-фенол или раствор смеси экранированных фенолов в толуоле. Использование предлагаемой добавки позволит увеличить выпуск и расширить ассортимент высокооктановых автомобильных топлив. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Настоящее изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, конкретно, к составу многофункциональной добавки к топливу, предназначенному для использования в двигателях внутреннего сгорания.

Известно, что для увеличения выпуска неэтилированных автомобильных топлив, обладающих высокими антидетонационными свойствами и улучшенными экологическими характеристиками, используют многофункциональные добавки

Известно, что октаноповышающие добавки на основе ароматических аминов, например добавка АДА, позволяют получать прирост октанового числа до 5,5 единиц при концентрации ее в топливе не более 1,3 мас.%. Дальнейшее повышение концентрации добавки приводит к значительному увеличению образования смол, органических осадков и отложений в системе подачи топлива. Для устранения этого недостатка в состав добавок вводят моющую присадку, а также антиокислитель.

Введение моющей присадки обусловлено ужесточением норм на токсичные выбросы автотранспорта, в связи с чем применение моющих присадок в автомобильных топливах становится обязательным.

Известна многофункциональная добавка к автомобильным бензинам на основе N-метиланилина, органического производного марганца и присадки “Автомаг” (Патент РФ №2114901, кл. С 10 L 1/18, 1/22, 1998 г.).

Повышенный износ деталей двигателя и высокая стоимость метилциклопентадиенилтрикарбонилмарганца ограничивает возможность применения этой добавки.

Известна также многофункциональная добавка к бензину на основе N-метиланилина, содержащая антиокислитель и ферроцен с добавлением анилина, присадки “Автомаг” и алифатических C₁-C₅ спиртов и/или простых эфиров. Там же описана топливная композиция, содержащая вышеуказанную добавку в количестве 0,2-20,0 мас.% (Патент РФ №2132359, С 10 L 1/18, 1/22, 1999 г.).

Однако эта добавка из-за значительного содержания в ней ферроцена отрицательно влияет на работу каталитических нейтрализаторов автомобилей. Кроме того, включенная в добавку в качестве моюще-антикоррозионного компонента присадка “Автомаг” не обеспечивает ей и соответственно топливным композициям, содержащим эту добавку, антикоррозионных свойств, предъявляемых к современным автомобильным бензинам.

Наиболее близкой к предлагаемой добавке по составу компонентов является многофункциональная добавка на основе N-метиланилина, содержащая следующие компоненты в мас.%: продукт конденсации полиамина и синтетических жирных кислот С₇-С₂₀ 0,1-1,0; алифатический спирт С₃-C₅ 0,5-5,0; моноалкиловый эфир полиэтиленгликоля 0,3-5,0; N,N-диметиланилин 0,5-2,0; 4-метил-2,6-дитрет-бутилфенол 0,01-0,2; N-метиланилин до 100.

Добавка может содержать 0,5-50,0 маc.% углеводородной фракции, выкипающей в интервале 150-360°С.

Топливо для двигателей внутреннего сгорания на основе бензина содержит вышеуказанную добавку в количестве 0,5-5,0 мас.% (Патент РФ №2119939, С 10 L 1/22, 1/18, 1998 г.).

Однако входящая в состав добавки присадка “Автомаг”, являющаяся моюще-антикоррозионным компонентом, является недостаточно эффективной в части антикоррозионных свойств, и, кроме того, эта присадка практически снята с производства, что значительно сократит выпуск высококачественных автомобильных топлив.

Задачей изобретения является создание многофункциональной добавки, обладающей одновременно высокими антидетонационными, моющими и антикоррозионными свойствами, обеспечивающей требуемые экологические и эксплуатационные характеристики автомобильным топливам.

Для решения поставленной задачи предлагается многофункциональная добавка к топливу на основе N-метиланилина, содержащая антиокислитель и 1-(ди-алкилС ₂-С₈аминометил)бензотриазол, при следующем сотношении компонентов, мас.%:

Антиокислитель 0,01-0,25

1-(ди-алкилС ₂-С₈аминометил)бензотриазол 0,1-10,0

N-метиланилин до 100

Причем в качестве антиокислителя добавка содержит 2,6-ди-трет-бутил-4-метил-фенол или раствор смеси экранированных фенолов в толуоле.

Отличием заявляемого технического решения является содержание в составе добавки 1-(ди-алкилС ₂-С₈аминометил)бензотриазола в заявленном количестве.

Указанное отличие позволяет обеспечить добавке наряду с антидетонационными свойствами высокие моющие и антикоррозионные свойства.

Сочетание в составе добавки указанных выше компонентов в заявленном соотношении является новым. Авторами впервые предлагается использовать производные бензотриазола в составах добавок к топливам для улучшения их моющих свойств.

Использование предлагаемой добавки позволит увеличить выпуск и расширить ассортимент высокооктановых автомобильных топлив, обладающих по сравнению с известными улучшенными экологическими и эксплуатационными свойствами, в частности моющими и антикоррозионными.

Все компоненты, используемые в составе добавки, являются продуктами промышленного производства и выпускаются по соответствующим ГОСТам и ТУ.

В качестве 1-(ди-алкилС ₂-С₈аминометил)бензотриазола для приготовления образцов предлагаемой добавки использовали 1-(ди-этил-аминометил)бензотриазол. Использование бутил-, гексил- или октил-производных бензотриазола также возможно, так как приводит к получению аналогичных результатов в части улучшения моющих и антикоррозионных свойств добавки.

2,6-ди-трет-бутил-4-метил-фенол или смесь экранированных фенолов в толуоле (присадки Агидол-1 или Агидол-12).

N-метиланилин технический. В некоторых случаях N-метиланилин и 2,6-ди-трет-бутил-4-метил-фенол могут быть введены в состав добавки в виде антидетонационной добавки АДА на основе ароматических аминов, выпускаемой по ТУ 38.401-58-61-93.

Предлагаемую добавку готовят по безотходной технологии с использованием стандартного оборудования, путем смешения компонентов до получения однородного раствора.

Для иллюстрации заявляемого технического решения было приготовлено 3 образца предлагаемой добавки. Состав образцов и их функциональные свойства приведены в таблице.

Для оценки моющей эффективности предлагаемой добавки были проведены стендовые испытания на одноцилиндровой установке ИТ методами квалификационной оценки. Эффективность добавки оценивалась по следующим показателям:

V_н - средняя скорость накопления отложений, % мин;

A _c - интегральный показатель эффективности моющего действия добавки.

Чем ниже значения V_н и А_с , тем эффективнее добавка.

Антидетонационные свойства оценивались на установке УИТ-86 по ГОСТ 511-82 моторным методом в смеси 70% изооктана и 30% г-гептана в концентрации 1,3 мас.%.

Антикоррозионная эффективность образцов добавки и топливной композиции определялась по методу ASTM D 665В (модифицированный) с использованием отечественного прибора АСМ-1 в среде бензина АИ-92 в присутствии морской воды с использованием стальных стержней (Ст.45). Оценка степени коррозии поверхности стержня после испытания проведена визуально аналогично методу DIN 51585.

Благодаря высоким моющим свойствам предлагаемая добавка очищает топливопроводы, фильтры и жиклеры, обеспечивая нормальную регулировку карбюратора. Благодаря этому количество вредных выбросов оксида углерода (СО) и несгоревших углеводородов (СН) в отработавших газах значительно уменьшается, при этом отсутствуют токсичные выбросы оксида свинца; обеспечивается экономия топлива до 5%, представляется возможным использование каталитических нейтрализаторов, сокращаются затраты на техническое обслуживание автомобилей.

Формула изобретения

1. Многофункциональная добавка к топливу на основе N-метиланилина, содержащая антиокислитель, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит 1-(ди-алкилС₂-С₈аминометил)бензотриазол при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Антиокислитель 0,01-0,25

1-(ди-алкилС₂-С₈аминометил)бензотриазол 0,1-10,0

N-метиланилин До 100

2. Добавка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве антиокислителя она содержит 2,6-ди-трет-бутил-4-метил-фенол или раствор смеси экранированных фенолов в толуоле.