Топливная или масляная композиция

Топливная или масляная композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

onи

<11) >26654

Союа Соаетскик

Социалистических

Рссоубник (61) Дополнительное и авт. свид-гу (22) Заявлено 19.03.75 (21) 2115144/04 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.76. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 27.07.77 (51) М. Кл. С 10L 1/18

С 101 1/22

С 10М 1/24

С 10М 1/32

Государственный квинтет

Совета. Министров СССР по денаи; изобретений и открытий (53) УДК 665.75(088.8) (72) Авторы изобретения

А. A. Гуреев, М. А. Марданов, Е. С. Чуршуков, Г, Ф. Бебих, С. М. Мархасева, К. А. Егорова, А. А. Гуреев, Т. A. Аристова, Л. П. Майко, Е. П. Серегин, С.-Х. А.-Г. Самедова, H. П. Бизяева и В. C. Азев (71) Заявитель (54) ТОПЛИ1НАЯ ИЛИ МАСЛЯНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к проблеме повышения защитных свойств моторных топлив и смазочных материалов.

В процессе хранения и эксплуатации топлива и масла практически всегда содержат 5 растворенную или эмульсионную воду, которая при изменении внешних условий конденсируется на металлических поверхностях в виде отдельной фазы. Развитие в данных условиях электрохимической коррозии металла и является причиной повышенного износа деталей топливной аппаратуры, загрязнения топлив и масел и приводит к нарушению работы различных механизмов и машин и к выходу из строя средств хранения, перекачки и транс- 15 портировки нефтепродуктов.

Известно использование в качестве ингибпторов коррозии различных производных нафтеновых кислот. Так, широкое распространение получили некоторые нафтенаты металлов, например нафтенат олова используют в качестве ингибитора коррозии масел (1).

Наиболее близкой к изобретению по сущности и по достигаемому результату является топливная или масляная композиция на основе нефтепродукта с введением в качестве антикоррозионной присадки продукта реакции моно- или поликарбоновой кислоты C)o — Сбо, ее ангидрида или эфира с окси- или аминосое динением. 30

Недостатком известной композиции являет ся относительно невысокая ее эффективность.

Целью изобретения является повышение антикоррозионных свойств композиции.

Поставленная цель достигается за счет того, что композиция содержит в качестве присадки ионный комплекс нафтеновых кислот с полиалкиленполиамином в количестве 0,001—

5,0 вес. . Присадкам указанного типа присвоено условное наименование — КИНК-ионные комплексы нафтеновой кислоты. Были исследованы продукты взаимодействия нафтеновых кислот с этилендиамином, гексаметплендиамином, диэтилентриамином и триэтилентетрамином.

Для изучения механизма реакции и идентификации ее продуктов в качестве исходных соединений для синтеза использовались: цпклогексанкарбоновая кислота, чистота которой после двукратной перегонки составила по данным ГЯХ 99,б%, и некоторые амины, чистота которых после перегонки и осушки проверялась по показателю лучепреломления (n20). Были использованы: диэтил- и дибутиламин, диметилгидразин, этилендиамп, гексаметилендиамин, диэтилснтриамин и трпэтилептетрамин.

Для идентификации продуктов реакции использовался метод ИК-спектроскопии. Исследование продуктов синтеза показало, что пои

526654

1О

Т аблица 1

Температура разло кеиия присадки, С

Температура чистой присадки, ОС

15 с СпО с Ге,Оз

190

200

200

МС,11А-11

КИНК-1

КИНК-5

20 проведении реакции по выбранной методике образуются как молекулярные (с диэтиламипом, дибутиламином и диметилгидразином), так и ионпые комплексы (с этилендиамином, гексаметилендиамином, диэтилентриамином и триэтилтетрамином) циклогексанкарбоновой кислоты.

Испытания синтезированных комплексов в качестве защитных присадок к топливам и маслам показывают, что лишь ионные комплексы циклогексанкарбоновой кислоты являются эффективными ингибиторами. В то же время молекулярные комплексы циклогексанкарбоновой кислоты плохо защищают металл от коррозионного поражения при введении в топливо и масла, а иногда даже и увеличивают коррозию (табл. 1). В связи с этим в дальнейшем изучалось влияние различных факторов (порядка прибавления реагентов, температуры, времени контакта и др.) на выход лишь ионных комплексов циклогексанкарбоновой кислоты. Максимальный выход ион.ных комплексов циклогексанкарбоновой кислоты наблюдается при проведении реакции по следующей методике.

В четырехгорлую колбу, снабженную мешалкой, термометром, капельной воронкой и приставкой Дина-Старка с обратным холодильником, помещают 1М толуольный раствор безводного амина. Затем при комнатной температуре и интенсивном перемешивании в реакционную колбу в течение 30 мин вводят по каплям 1М толуольный раствор кислоты.

После этого реакционную смесь нагревают до температуры кипения амина, но не выше

110 С (температура кипения растворителя) и перемешивают при оптимальной температуре в течение б — 8 час, После охлаждения содержимое колбы промывают последовательно

10 /а-ным раствором бикарбоната натрия (2X

Х100 мл) и дистиллированной водой (3

Х500 мл), Затем толуольный раствор сушат над безводпым сернокислым натрием. После отгонки под вакуумом из колбы Кляйзена растворителя продукт реакции сушат в течение суток над парафином в вакуумном эксикаторе.

В случае использования водных растворов аминов (например, этилендиамина) реакционную смесь после того как она будет нагрета и в приставке Дина-Старка соберется вся введенная в реакцию вода выдерживают еще при температуре 110 С в течение 2 — 4 час.

По указанной методике получают вязкие, желтоватого цвета присадки: КИНК-1 (ионный комплекс циклогексанкарбоновой кислоты с этилендиамином), КИНК-2 (ионный комплекс циклогексанкарбоновой кислоты с этилендиамином), КИНК-2 (ионный комплекс циклогексанкарбоновой кислоты с гексаметилендиамином), КИНК-3 (ионный комплекс циклогексанкарбоновой кислоты с жиэтилентриамином), КИНК-4 (ионный комплекс циклогексанкарбоновой кислоты с триэтилентетрамином), хорошо растворимые в топливах

65 и маслах. В дальнейшем была синтезирована присадка КИНК-5 — ионный комплекс дистиллированных нафтеновых кислот (МРТУ 12Н

М 127 — 64) с полиэтиленполиамином.

Синтезированные присадки серии КИНК обладают высокой термостойкостью и даже превосходят по этому показателю известную присадку МСДА-11, полученную с использованием жирных кислот:

Механизм действия синтезированных присадок как ингибиторов коррозии к топливам и маслам по современным представлениям заключается в вытеснении электролита (воды) с поверхности металла (быстродействие) и создание на металлических поверхностях устойчивых адсорбционно-хемосорбционных защитных пленок.

О быстродействии присадок (их способности увеличивать смачивающую способность нефтепродуктов по отношению к металлам в системе нефтепродукт — вода — металл) судят по изменению величины катодного тока, генерируемого непогруженной в электролит (0,1 М раствор хлористого натрия) частью электрода и по диаметру диска, освобожденного от пленки воды. Результаты этих исследований, представленные в табл. 2, свидетельствуют о том, что синтезированные присадки резко повышают смачивающую способность нефтепродуктов, обладают высокими водовытесняющими свойствами и значительно превосходят по этому показателю такие известные составляющие комбинированных присадок, как С КК и МСДА-11.

О полярности синтезированных присадок, тесно связанной с их защитной эффективностью, судят по изменению межфазового натяжения на границе нефтепродукт — вода и по изменению величины работы выхода электрона из металла, определяемой на установке конденсаторного типа. Увеличение работы выхода электрона из металла и снижение величины межфазового натяжения на границе нефтепродукт — вода (табл. 3) свидетельствуют о высокой полярности разработанных присадок.

Защитную эффективность синтезированных присадок определяют по изменению веса металлических пластинок, находящихся в течение 4 час в обводненном топливе в специаль526654

Таблица 2

Влияние присадок на смачивающие и водовытесняющие свойства нефтепродуктов

Водовытесняющие свойства"

Испытуемый нефтепродукт эффект после действия d, мм водовытеснение d,, мм водоудерживание d„ìì

Испытывались 1 -ные растворы в реактивном топливе.

Т абл ица 3

Полярные свойства присадок

ЛК РП*

20 мин, сталь-3, мв

Испытуемая присадка

Формула основных соединений

Дизельное топливо „ДЛ"

47,35

25,44

0,47 — 220

БО Н

М-.(СНг) > 4

О...Н

КИНК-1

4,41 — 65

4,26 — 110

КИНК-2

4,03 — 115

КИНК-3

O ФО Н 4.

МН- (СН2)ф 3 ЪН

КИНК-4

4,15 — 120

КИНК-5

4,19

27,13 — 130

МСДА-11

2,27 — 150

42, 26

Испытывались 0,01О -ные растворы в дизельном топливе.

Испытывались 2;/-ные растворы в бензоле.

Масло МС-8

Масло МС-8+5 О, Масло МС-8+5%

Масло МС-8+5%

Масло МС-8+5О, Масло МС-8+5ОЬ

Масло МС-8+5";; присадки СЖК присадки МСДА-11 присадки БМП присадки КИНК-1 присадки КИНК-3 присадки КИНК-5

Смачивающая способность (максимальная величина катодного тока при потенциале 150 мв, ма

18,0

5,5

8,8

12,0

1,0

0,5

0,5

Диэлектрическая проницаемость, Е (20 C) Межфазовое натяжение* на границе нефтепродукт — вода, дан/см

30

30

526654

Синтезированные соединения оказались эффективными в качестве защитных присадок к минеральным маслам и топливам (табл. 4 и 5).

Таблица 4

Влияние присадок на защитные свойства различных топлив

Коррозия, г/м2 бронза

ВБ-23 НЦ

Концентрация

Наименование присадки сталь-3

0,5

0

Бензин АИ-93 без присадки

То же+КИНК-2

То же+КИНК-1

То же+КИНК-5

0,01

0,01

0,01

0,01

0,01

0,01

0,01

7,2

0,2

0,5

0,5

4,0

2,7

2,6

2,0

Топливо ДЛ без присадки

То же+КИНК-2

То же+КИНК-1

То же+КИНК-5

0,01

0,01

0,01

Таблица 5

Защитные свойства масел

Защитные свойства

Эффект последствия, оо поражения воздействие NaCI воздействие НВГ

Концентрация присадки, испытание в камере

ЗОя, 24 час, Г/м2

Испытуемый нефтепродукт

% поражения

О поражения баллы баллы

9,5

0,0

Масло МС-8

0,1

1,0

2,0 комплекс нафтеновых кислот с полиалкиленполиамином в количестве 0,001 — 5 вес. /о.

Источники информации, принятые во внимание при эксп ртизе:

1. А. М. Кулиев, «Химия и технология присадок к маслам и топливам», «Химия», 1972, стр. 176.

2. Патент Англии Ке 1241327, кл. С 10l 1/18, 04.08.71 (прототип) .

Составитель Н. Богданова

Техред Е. Подурушина Корректор А. Степанова

Редактор Е. Шепелева

Заказ 1999/20

Подписное

Тираж 633

Изд. М 411

Типография, пр. Сапунова, 2 ном приборе. Данные, приведенные в табл. 4, позволяют сделать вывод о том, что присадки серии КИНК обладают высокой защитной эффективностью.

Топливо ТС-1 без присадки

То же+КИНК-2

То же- -КИНК-1

То же+КИНК-5

То же+МСДА-11

Масло МС-8+КИНК-1

Масло МС-8+КИНК-5

Масло гидравлическое МГЕ-10А

Масло ружейное „РЖ"

Масло ружейное „ВО"

Формула изобретения

Топливная или масляная композиция на основе нефтепродукта с добавлением присадки, отличающаяся тем, что, с целью повышения антикоррозионных свойств композиции, она содержит в качестве присадки ионный

63

20,8

5,7

5,2

9,8

13,2

6,5

4,8

0,5

0,5

1,1

0

0,5

10 0

6,8

2,0

2,0

2,0

2,4

40

10

8,0

0,5

4,0

7,0

0,5

1,0