Добавка к бензину

Добавка к бензину

Реферат

Настоящее изобретение относится к области нефтепереработки и автомобильной промышленности, конкретно, к составу добавки к бензину, используемому в автомобильных двигателях внутреннего сгорания.

Известно, что эффективными добавками к бензинам, повышающими октановое число и понижающими содержание вредных веществ в отработавших газах, являются соединения (оксигенаты).

Большой практический интерес представляют добавки на основе этилового спирта. Для повышения антидетонационных свойств топливных композиций, содержащих спирты, в том числе и этиловый, в их состав вводят амины, например N-метиланилин.

Известна беззольная высокооктановая добавка к автомобильным бензинам, содержащая в мас.%: N-метиланилин 6,5-70; N,N-диметиланилин 0,5-5,0; третичный бутиловый спирт 0,5-27,0; метанол 0,5-30; моющая присадка не более 6; метил-трет-бутиловый эфир - до 100 (Патент РФ №2139914, С 10 L 1/18, 1/22, 1999).

Однако при использовании этой добавки в автомобильных бензинах она не обеспечивает им требуемой стабильности при хранении и высоких антикоррозионных свойств. Повышение коррозионной обусловлено накоплением продуктов кислотного характера, образующихся в результате окислительных процессов, инициируемых оксигенатами.

Для устранения этих недостатков в состав антидетонационных добавок вводят моющие, антикоррозионные и стабилизирующие компоненты, например альдегиды.

Известна добавка к бензину, содержащая в мас.%: N-метиланилина до 16; кротоновый альдегид 0,1-1,6; уксусный альдегид 0,3-1,5; этиловый эфир 0,1-0,8 и этиловый спирт - до 100 (Патент РФ №2148077, С 10 L 1/18, 2006).

Однако топливные композиции, содержащие эту добавку, не обладают достаточной стабильностью при хранении ввиду низких стабилизирующих свойств этилового эфира и альдегидов.

Одним из путей улучшения эксплуатационных свойств добавок к бензинам является совместное содержание в составе добавок азот-, и кислород-содержащих соединений, а также металлорганических соединений: железа, марганца, молибдена и других металлов.

Известна, например, добавка к топливу, содержащая метил-трет-бутиловый эфир, N-метиланилин, смесь спиртов С₃-С₈, метиловый спирт и металлорганическое соединение, выбранное из группы: нафтенат железа или нафтенат марганца, ферроцен или их смесь (Патент ПНР №108252, С 10 11/30, 1981 г.).

Однако эффективность этой добавки невысока и при использовании в топливных композициях требуется ее повышенный расход.

Известна также добавка, включающая в мас.%: N-метиланилин 5-10; ферроцен и/или альфагидроксиизопропилферроцен 6,05-6,15; и этиловый спирт, стабилизированный альдегидоэфироспиртовой фракцией, полученной из отходов производства этилового спирта из древесного сырья (Патент РФ №2129141, С 10 L 1/18, 1/22, 1999).

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является добавка к бензину, содержащая в мас.%: N-метиланилин 6-20; кротоновый альдегид 0,1-1,5; уксусный альдегид 0,2-2,0; вода 0,5-1,5; органическое соединение железа или марганца 0,1-4,0; этиловый спирт - до 100 (Патент РФ №2161639, С 10 L 1/18).

Общим недостатком известных добавок является низкая стабильность при хранении и недостаточно высокие антидетонационные и эксплуатационные свойства.

Задачей настоящего изобретения является разработка добавки к бензину на основе недефицитных продуктов промышленного производства, обладающей высокими антидетонационными свойствами и обеспечивающей улучшенную стабильность при длительном хранении бензинов, содержащих эту добавку.

Для решения поставленной задачи предлагается добавка к бензину, содержащая в мас.%:

N-метиланилин	15-30
Уксусный альдегид	0,5-5,0
Металлорганическое соединение	0,01-1,0
Углеводородная фракция, выкипающая
в интервале 60-200°С	1,0-1
Этиловый спирт	до 100

Причем, в качестве металлорганического соединения добавка может содержать дициклопентадиенилжелеза, ферроцен и/или альфагидроксиизопропилферроцен, циклопентадиенилтрикарбонилмарганца или его метил-производное, гексакарбонилмолибден.

Добавка может также содержать антиокислитель в количестве 1,0-1,5 мас.% и/или до 6 мас.% моющей присадки.

Отличие заявляемого технического решения состоит в том, что добавка дополнительно содержит углеводородную фракцию, выкипающую в интервале 60-200°С, а также в подобранном соотношении компонентов.

Введение в состав добавки совместно с уксусным альдегидом углеводородной фракции, выкипающей в интервале 60-200°С, а также подобранное соотношение компонентов позволило получить высокооктановую добавку с улучшенными стабилизирующими свойствами.

Введение в состав добавки антиокислителя и моющей присадки обеспечит улучшенные эксплуатационные и экологические характеристики бензинов, содержащих эту добавку.

В качестве антиокислителя предпочтительно использовать экранированные фенолы или бис-фенолы. В качестве; моющей присадки может быть использован диэтилфталат, присадки типа АМДОР, АВТОМАГ и другие.

Предлагаемую добавку готовят по безотходной технологии с использованием недефицитных продуктов промышленного производства.

Для иллюстрации существа заявленного технического решения было приготовлено 8 образцов добавки. Приготовленные образцы были испытаны в составе базового бензина, представляющем собой прямогонную фракцию, выкипающую в интервале 40-180°С и в эталонном топливе (смесь 70% изо-октана и 30% нормального гептана) по комплексу методов квалификационной оценки. Химическая стабильность оценивалась по ГОСТ 2205; коррозионная агрессивность по ГОСТ 1855597; антидетонационные свойства по ГОСТ 511-82 (моторный метод) на установке УИТ-85; моющие свойства оценивались на установке ИТ по коэффициенту смывания (К_см) - чем выше значение коэффициента, тем эффективнее добавка.

Состав образцов и результаты испытаний представлены в таблице.

Результаты испытаний подтверждают, что только совместное содержание в составе добавки уксусного альдегида, углеводородной фракций и заявленное соотношение компонентов (образцы 1, 2, 6, 7, 8) обеспечивают ей высокие антидетонационные свойства, улучшенную стабильность и высокие эксплуатационные характеристики.

Использование предлагаемой добавки позволит увеличить выпуск высококачественных товарных бензинов для автомобильных двигателей, которые обеспечат чистоту топливной системы и экономию топлива.

ТаблицаСостав образцов предлагаемой добавки и результаты испытаний
Наименование компонентов	Содержание компонентов в образцах, мас.%
Показатели	1	2	3	4	5	6	7	8
N-метиланилин	20,0	20,0	25,0	25,0	70,0	20	20	20
Уксусный альдегид	5,0	3,0	4,0	-	3,0	5	3	5
Углеводородная фракция 60-200°С	1,0	1,0	-	1,5	1	1	1	1
Альфагидроксиизопропилферроцен	0,01	-	-	1,0	-	0,01	-	0,01
Циклопентадиенилтрикарбонил-марганца	-	0,5	-	-	0,5	-	0,5	-
Гексакарбонилмолибден	-	-	0,5	-	-	-	-	-
Диэтилфталат	-	-	-	-	-	4,0	3,0	-
АМДОР	3,0	3,0	-	-	-	-	-	5,0
2,6-дитретбутил4-метилфенол (ионол)	-	-	-	-	-	-	1,5	1,5
Этиловый спирт	Остальное до 100
Концентрация добавки, мас.%	2,0	3,5	2,0	3,5	3,0	4,0	3,0	3,0
Химическая стабильность	31,8	33,6	35,4	36,2	37,4	33,7	34,2	32,6
Коррозионная агрессивность, Ст-10, г/м2	0,5	0,5	2,0	1,5	0,8	0,4	0,5	0,4
Моющие свойства, Ксм	84	86	78	75	73	86	85	88
Прирост октанового числа (эталонное топливо) моторный метод	9,7	10,8	8,9	10,0	9,6	11,8	9,8	9,5
Прирост октанового числа (бензин прямой перегонки) моторный метод	12,0	12,2	10,2	12,3	11,4	13,2	12,2	11,8

1. Добавка к бензину на основе этилового спирта, содержащая N-метиланилин, уксусный альдегид, металлорганическое соединение, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит углеводородную фракцию, выкипающую в интервале 60-200°С при следующем соотношении компонентов, мас.%:

N-метиланилин	15-30
Уксусный альдегид	0,5-5,0
Металлорганическое соединение	0,01-1,0
Углеводородная фракция	1,0-1,5
Этиловый спирт	До 100

2. Добавка по п.1, отличающаяся тем, что металлорганическое соединение выбрано из группы: дициклопентадиенилжелеза, ферроцен и/или альфагидроксиизопропилферроцен, циклопентадиенилтрикарбонилмарганца или его метил-производное, гексакарбонилмолибден.

3. Добавка по пп.1 и 2 отличающаяся тем, что она дополнительно содержит антиокислитель в количестве 1,0-1,5 мас.% и/или до 6 мас.% моющей присадки.