Топливная композиция

Топливная композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советскик

Социалистическия

Реслублик

<))) 784794 (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 260376 (21) 2338657/23-04 (23) Приоритет — (32) 28. 03. 75 (51)М. Кл.з

С 10 L 1/18

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (33) США (3!) 563077

Опубликовано 30.1180 Бюллетень ¹ 44 в

Дата опубликования описания 30,11,80 (53) УДК 665 ° 75 (088. 8) (72) автор изобретения

Иностранец

Макс Дж.Висотски (США) Иностранная фирма

"Эксон Рисерч энд Инджиниринг Компани" (США) (71) Заявитель (54) ТОПЛИВНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к топливным композициям на основе углеводородных топлив с добавлением присадок, улучшающих текучесть композиций.

Известна топливная композиция на основе дистиллятных топлив с добавлением присадки, улучшающей их текучесть — продукт взаимодействия спирта Сть-C t,с сополимером ненасыщенной дикарбоновой кислоты иск -алкена

С)о-Сбо (1j или более близкая топливная композиция к предложенной по сущности и достигаемому результату на основе среднедистиллятных фракций с добавлением смеси двух сополимер- 15 ных присадок — полимера или сополимера 7 С1@ алкиловых эфиров ненасыщенных карбоновых кислот, например, алкилакрилатов, алкилметакрилатов и т.д. с сополимером этилена и моно- 20 мера, например сополимером этилена с акриловой, метакриловой фумаровой кислотой Q 21.

Общим недостатком известных компо-75 зиций является относительно невысокое улучшение их текучести.

Целью данного изобретения является улучшение текучести углеводородной композиции.

Поставленная цель достигается за счет того, что в качестве смеси присадок композиция на основе среднедистиллятного топлива с пределами кипения 120-480ОС содержит 0,011,0 вес.Ъ смеси сополимера молекулярного веса 1000-4000 состоящего из

3-40 мольных частей этилена на мольную часть C, — С алкилового эфира акриловой или метакриловой кислоты,и полиэфира С g -С о алкилакрилата и/или алкилметакрилата при соотношении компонентов в смеси от 1:0,1 до 1:20.

Полимеры этилена могут иметь полиметиле овую основную цепь, которая делится на части водородом, галогеном или боковыми оксиуглеводородными цепями. Полимеры могут быть простыми гомополимерами этилена, обычно получаемыми свободнорадикальной полимеризацией, которая )риводит к некоторому разветвлению цепи.

Ненасыщенные мономеры, способные к сополимеризации с этиленом, включают в себя ненасыщенные сложные моно- и диэфиры общей формулы

Р,н

C-C

784794 в которой R есть водород или С„ -С4 алкильная группа, например,, метил, R< есть — COOR4 группа, где Р— -одород или С> -С„, а предпочтительнс;

С -С, например C. -С алкильная группа, с прямой или разветвленной цепью, а R — водород, или — 600R . Когда

Rg есть СООР4 и Й водородр по добные сложные эфир > включают в себя метилакрилат, иэобу-..илакрилат, 2-этилгексилакрилат, метилметакрилат, лаурилакрилат> С>ь оксоспиртовые сложные эфиры метакриловой кислоты и т.д. Примерами мономеров, в которых R, — водород, à R> и Р,ъ являются — СООР, -группами, являются сложные моно- и диэфиры ненасыщенных дикарбоновых кислот, такие как моноС, оксифумарат, ди-С„ -оксофумарат, диизопропилмалеат, дилаурилфумарат, этилметилфумарат и т.д.

Другим классом мономеров, которые могут быть сополимеризованы с этиленом, являются С -С> -моноолефины, которые могут быть кBê разветвленными так и нет. Сюда входят пропилеи, изобутен, и-октен- 1„ изооктен-1, D-децен-1, додецен-1 и т.д.

Б то же время другие мономеры могут включать в себя винилхлорид, хотя практически те >ке самые результаты могут быть получены с помощью хлорированного этилена, например, с содержанием хлора от 10 до 35 вес. но как отмечалось ранее, разветвленный полиэтилен может быть использован сам по себе в качестве полимера.

Эти полимеры этилена с низким мо-лекулярным весом получаются при использовании катализатора свободнорадикальной полимеризации, или в некоторых случаях они могут быть .>олучены термополимеризацией, или в случае этилена с другими олефинами они могут быть получены с помощью катализаторов Циглера, например, они могут быть получены следующим образом. Б емкость загружают от 0 до 50 вес.Ъ растворителя к общему количеству иного, чем этилен, мономера, например, сложноэфирного мономера, а затем эту смесь передаюг в реактор из нержавеющей стали, приспособленный для работы под давлением и снабженный мешалкой. Температуру в автоклаве поднимают до необходимой для реакции температуры, например до 70-250с С и поднимают давление до желаемого, например от 700 до 25000 фунт/дюйм (4921758 кг/cN), обычно от 900 до

7000 фунт/д>ойм (63,3-492 кг/см ).

Предпочтительно, чтобы температура была в диапазоне от 70 до 160оС.

Катализатор, который обычно растворяют в растворителе так, чтобы его можно было пес. к -. !ив Р те > и добавочныеные количества второгс> монсмера, например, ненасыщеп -.го с. o;";.:.ohio эфирэ, можно подавать -. реактор непрерывно или периодически в течение всего времени реакции„ причем подобная непрерывная или периодическая подача дает более гомогенный сополимерный продукт по сравнению с загрузкой всего количества ненасыщен:ого в самом начале реакции, Добавоч.ые количества этилена, можно по,цавать в течение всег= времени полимеризации через контpc;»ьи:-".-. регулятор давления, так чтобы в т:-чение всего времени подл=.:.-жи-., г-=. давление практически постоянны», Го иста-"-;:ении времени реакции, которое обычно составляет от 1/4 дс 10 ч. жидкую фазу из реактора дисгиллируют, чтобы удалить растворитель, получая в остатке полимер. Обычьс для удобства в обращении и послесующегo с"мещения с маслом >.oëï ер растворяют в светлом минеральном масле в концентрациях от 10 до 60 вес.Ъ.

Обычно, при получении полимера на 100 вес.ч. нужно использовать от

50 до 1200, а предпо->тительно от 100 до 600 вес.ч. растворителя (обычно это углеводородный растворитель такой, как бензол, гексан, циклогексан и т.д.) и от 1 до 2 вес.ч. катализатора.

Б качестве катализатора может применяться любой из известных катализаторов свободнорадикальной полимеризации, типа азо- или перекисных, включая сюда ацильные перекиси разветвленных и не разветвленных С -С,8 карбокислот, также как и другие обычные катализаторы, например перекись дибензоила, ди-трет-бутилпероксид, трет-бутилпербенэоат, трет-бутилпероктоат, трет-бутилгидропероксид, ,са-азо-диизобутилонитрил,дилауроилпероксид и т.д. Дилауроилпероксид является предпочтительным при получении полимера при низких температурах например от 70 до 135 C) в то время как при более высоких температурах полимериэации предпочтительно применять ди-трет-бутилпероксид.

Маслорастворимые полиэфиры, которые в предпочтительном виде являются полимерами акрилатов (включая гомологи акрилатов) вообще могут иметь молекулярну>о массу Ип от 1000 до

200000, а предпочтительно от 2000 ,z!o 100000.

Дистилляты углеводородных масел, которые обрабатывают добавками согласно изобретению, включают в себя дистиллятные фракции крекинга и природные, кипящие в широком интервале от 120 до 480с>С, обычна от 1500С

784794

С вЂ” 8,3;

Слб — 9, 4, C — 11, 3, С1п — 6,3, С>6 — 9,4, С > — 6,6;

С о 5, 4.

С 14 10„2, С-к> — 12, 6;

С 19 — 4, 3 >

C — 19,5;

Свойства

Топлива

0,8265

Плотность при 16аС

Точка помутнения,oñ до 400 С, такие как отопительное мас0 ло и дизельное топливное масло.

Дизельное топливо настоящего изобретения может представлять собой смесь н любой пропорции дистиллятов прямой гонки и дистиллятон термического и/или каталитического крекинга, или смеси средних дистиллятов и тяжелых дистиллатон и т.д. Изобретение особенно применимо и эффективно для обработки при холодном течении топлив с высокой конечной точкой кипения, а именно топлив, у которых по крайней мере.5 вес.Ъ кипит при температуре, выше чем примерно 350аC.

Заявляемые составы могут быть использованы как индивидуально, так и в комбинации с другими присадками к маслам, например, ингибитарами коррозии, антиоксидантами, ингибитарон образования осадков и т.д.

Полимер 1. Полимер 1 является сополимером этилена и изобутилакрилата. Этот сопалимер получают по следующей методике. В трехлитровый автоклав с перемешиванием загружают

500 мл бензол- в качестве растворителя. Затем автоклав продувают азо— том, потом этиленом. После этого автоклав нагревают до 90, в то время как давление этилена н антоклаве повышают (211 кг/см, непрерывно

2 накачивают в автоклав 40 мл/ч изабутилакрилата и 70 мл/час раствора, содержащего 11,5 вес.Ъ дилаураилперекиси, растворенной в бензоле. Всеro инжектируют 100 мл изабутилакрилата в течение 2,4 ч, в то время как в реактор инжектировано 184 мл раствора перекиси в течение 2,6 ч ат начала инжектиравания. После полного инжектиравания перекиси смесь выдерживают при 90 С еще 10 мин. Затем

О понижают температуру содержимого реактора до примерно 60ОС, сбрасывают давление в реакторе и выгружают содержимое автоклава. Затем отгоняют из продукта растваритель и непрореагировавшие манамеры на водяной бане в течение ночи, продувая азот через продукт. Окончательный отпарен-. ный продукт содержит 260 г сопалимера этилена с изабутилакрилатом, имеющего средний молекулярный вес

3545 (измерена асмометрией ) и содер- жание слажнага эфира 29 вес.Ъ.

Полимер А. Представляет собой полиакрилметакрилат, известный как

Акрилоид 150. Этот полимер имеет следующее распределение алкильных групп па числу атомов углерода, вес.Ъ:

С,о — 3,4; С1 — 37,8;

С1ь 8,8; C e — 10,5 и средне:исленный молекулярный вес 798800.

55 бО

Полимер Б. Также явгяется полиакрилметакрилатом. Акрилоид 152.

B этом полимере было следующее распределение содержания алкильных групп по числу атомов углерода, вес.Ъ:

При среднечисленном молекулярном весе 17100 и средненесаном моле:<улярном весе 39000(определено гельпраникающей хроматографией), Полимер В. Является гамапалимером

H-тетрадецилакрилата. Манамер был получен следующим образом.

В кругладанную колбу емкостью

500 мл, снабженную мешалкой, нагревательной рубашкой, холодильником и насадкой Дина †Стар, загружают

107 г Н вЂ "етрадеканала, 40 г акрилонай кислоты, 1 г гидрахинона, 3 г п -толуолсульфокислаты и 150 мл реактивного гептана. Раствор 3 ч кипятят с обратным холодильникам, а в результате чего собирают 11 мл воды в насадке Дина-Старка. Затем промывают раствор 75 мп воды, 75 мл 2оо-наго раствора гидраокиси натрия и снова водой до нейтральной реакции.

Раствор сушат над сульфатом магния, фильтруют и выпаривают, получая

125 г тетрадецилакрилата.

Гамаполимер тетрадецилакрилата получают следующим образом.

В кругладанную микракалбу, снабженную мешалкой, холодильником, обогревательной рубашкой и вводом азота, загружают 6 г полученного ранее тетрадецилакрилата, 6 г гептана, и 0,6 г перекиси бензоила.

Через раствор барбатируют азот, затем нагревают при перемешинании да примерно 85аС всего 45 мин. Затем прибавляют 0,1 г гидрахинана и ныпаринаюT pàcтнаритель, получаюT

5,8 г полимера с >1ï 6196.

Полимер Г. Представляет собой саполимер н -гексадецилакрнлата и метилметакрилата, имеющего 1п 2817.

Гексадецилакрилат получают также, как " тетрадецилакрилат палимера С, с тем исключением, чта используют

12? г П -гексадецилаваго спирта при получении сложного акриланага эфира.

Сапалимеризацию проводят также, как и при получении полимера С, с тем исключением, что используют смесь

7,2 г гексацецилакрилата и 1,3 г метилметакрилата.

Свойства дистиллатнага топливного масла, обработанного, представлены ниже:

784794

Анилиновая точка, С дистилляция, оС

Эффективность полимеров в топливе

156

261

328

353

355

Начало кипения

20%

50%

80%

95%

Конец кипения

Пример

Полимер активный ингредиент,В

ТЗПХТ, OC

5 1

Нет

0,01 полимер 1

0,02 полимер А

0,02 полимер В

0,02 полимер С

0,02 полимер Д

Н -Парафиновый интервал

15

О, 005 полимер 1 и 0,01 полимер А

0,005 полимер 1 и 0,01 полимера В

0,005 полимер 1 и 0,01 полимера С

0,005 полимер 1 и 0,01 полимера Д

Соста

Техре

Редактор Л.Герасимова

Заказ 8597/68 Тираж 545 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X(-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4

С9 СЪО

Различные смеси полимеров 1-3 с полимерами A-Г приготовлены при простом растворении полимера в топливном масле. Это осуществляют при нагревании, например, при нагревании масла и полимера до примерно 90оС, если прибавляют полимер как таковой и при перемешивании. В других случаях, полимеры просто прибавляют при перемешивании к маслу в виде масляного концентрата, который обычно содержит около 50 вес.Ъ полимера, растворенного в светлом минеральном масле.

Свойства смесей при холодном течении определяли с помощью теста на точку засорения при холодном течении (ТЗПХТ) . Это испытание проводят следующим образом.

Тест на точку засорения при холодном течении проводят с 45 мл образца испытуемого масла, которое охлаждают на бане, подцерживая температуру около -34 С. Каждую степень снижения температуры, начинают на 2оС выше точки помутнения. Топливо испытывают на испытательном устройстве, состоящем иэ пипетки, нижний конец которой присоединен к перевернутой воронке.

Поперек горла воронки натянуто сито

350 меш, имеющее площадь около

0,45 кв.дюйма. При вакууме в течение

70 сек воду выдерживают верхним концом пипетки с помощью вакуумной линии, тогда как сито погружено в образец масла. Благодаря вакууму, масло поднимается вверх через сито в пипетку до указателя 20 мл масла.

Опыт повторяют для каждой степени понижения температуры до тех пор, пока масло не перестанет заполнять пипетку до указанной выше отметки из-за засорения сита кристаллами парафинов. Результаты испытаний показаны в виде температуры в оС, при которой масло не будет заполнять пипетку в предписанное время.

Приготовленные смеси и результаты испытаний представлены ниже.

Улучшенные синергистические резуль. таты, полученные при рассмотрении настоящего Изобретения, видны из приведенной выше таблицы, например, смесь примера 2 дает ТЗПХТ вЂ”. 2ЯС, смесь примера 4 дает ТЗПХТ +10C, тогда как смесь 50/50 смесей примеЗ0 ров 2 и 4 дает значительно более низкую ТЗПХТ -6 С (подобный синергизм проявляется и в результатах примеров 2, 5 и 9, причем ТЗПХТ ниже -6ОС).

35 формула изобретения

Топливная композиция на основе среднедистиллятного нефтяного топлива с пределами кипения 120-480оС

40 с добавлением смеси двух сополимерных присадок, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения текучести композиций, она содержит в качестве смеси присадок 0,011,0 вес.Ъ смеси сополимера молекуляр45 ного веса 1000-4000, состоящего из

3-40 мол.ч. этилена на мольную часть С1-Сц алкилового эфира или метакриловой кислоты, и полиэфира

С1 -С ъ0 алкилакрилата и/или алкилмет50 акрилата при соотношении компонентов в смеси от 1:0,1 до 1:20.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии М 1317899, 55 кл. С 5 G, опублик. 1973.

2. Патент Англии 9 1300227, кл. С 3 Р, опублик. 1972 (прототип). витель Н.Богданова д М.Табакович Корректор N. Пожо