PL196146B1

PL196146B1 - Olej napędowy zawierający biokomponenty

Info

Publication number: PL196146B1
Application number: PL353662A
Authority: PL
Inventors: Zofia Łukasik; Iwona Skręt; Winicjusz Stanik; Leszek Ziemiański; Marta Baranik; Anna Duda; Jan Lubowicz
Original assignee: Inst Technologii Nafty
Priority date: 2002-04-29
Filing date: 2002-04-29
Publication date: 2007-12-31
Also published as: PL353662A1

Abstract

Olej napędowy zawierający biokomponenty, frakcje naftowe i dodatki uszlachetniające, znamienny tym, że zawiera olej napędowy bazowy w skład którego wchodzą komponenty z procesów zachowawczych i/lub wtórnych przeróbki ropy naftowej o zawartości siarki nie wyżej niż 0,3% masowych, korzystnie nie wyższej niż 0,1% masowych, temperaturze oddestylowania 85% objętościowych nie wyższej niż 350°C, korzystnie nie wyższej niż 340°C, lepkości kinematycznej w 40°C nie wyższej niż 4,0 mm2/s, korzystnie nie wyższej niż 3,5 mm2/s, gęstości w 15°C nie wyższej niż 860 kg/m3, korzystnie nie wyższej niż 840 kg/m3 i temperaturze mętnienia nie wyższej niż +5°C, korzystnie nie wyższej niż -5°C, w ilości od 20 do 99% masowych i biokomponenty będące estrami wyższych kwasów tłuszczowych pochodzenia roślinnego i/lub zwierzęcego o ilości atomów węgla w łańcuchu węglowodorowym od 10 do 26 i alkoholi alifatycznych I, II i III rzędowych o ilości atomów węgla w cząsteczce od 1 do 11, korzystnie od 1 do 5, o zawartości wolnej gliceryny do 0,30% masowych, korzystnie do 0,02% masowych i o zawartości do 0,40% masowych gliceryny całkowitej, korzystnie do 0,25% masowych i liczbie kwasowej nie wyższej niż 1,0 mg KOH/g, korzystnie nie wyższej niż 0,5 mg KOH/g oraz o liczbie cetanowej nie niższej niż 49 jednostek, w ilości od 1,0 do 80% masowych, korzystnie od 4,0 do 30% masowych oraz substancję aktywną o własnościach detergentowo-dyspergujących w ilości od 10 do 1000 mg/kg oleju napędowego i/lub substancję o własnościach depresujących, w ilości 50 do 700 mg/kg oleju napędowego, korzystnie od 50 do 500 mg/kg oleju napędowego, i/lub substancję podwyższającą liczbę cetanową w ilości od 20 do 2000 mg/kg oleju napędowego i/lub stabilizator substancji podwyższającej liczbę cetanową oleju napędowego w ilości od 1 do 100 mg/kg oleju napędowego i/lub substancję poprawiającą własności smarne i/lub własności przeciwkorozyjne i/lub modyfikator tarcia w ilości od 20 do 2000 mg/kg oleju napędowego i/lub substancję przeciwutleniającą w ilości od 10 do 1000 mg/kg i/lub demulgator w ilości od 5 do 100 mg/kg oleju napędowego i/lub substancję o działaniu przeciwpiennym w ilości od 1 do 100 mg/kg oleju napędowego i/lub marker ułatwiający identyfikację oleju napędowego i/lub barwnik w ilości od 2 do 50 mg/kg oleju napędowego i/lub substancję o własnościach biobójczych w ilości od 10 do 500 mg/kg oleju napędowego i/lub solubilizator poprawiający rozpuszczalność w paliwie wszystkich substancji w oleju napędowym będącym przedmiotem wynalazku, w ilości od 20 do 500 mg/kg oleju napędowego i/lub rozpuszczalnik organiczny, będący korzystnie frakcją naftową o temperaturze zapłonu nie niższej niż 62°C, w ilości od 50 do 1000 mg/kg oleju napędowego.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest uszlachetniony olej napędowy zawierający biokomponenty, w skład którego wchodzą typowe frakcje naftowe wykorzystywane do produkcji oleju napędowego, o niskiej zawartości siarki oraz biokomponenty otrzymywane z odnawialnych surowców pochodzenia roślinnego.

Jako alternatywne źródła energii, szczególnie w wypadku paliw silnikowych, mogą być stosowane pochodne roślinnych kwasów tłuszczowych, które można uznać za biologicznie odnawialne i nieszkodliwe dla środowiska naturalnego. Mogą one być bezpośrednio stosowane jako paliwa, szczególnie do silników z zapłonem samoczynnym lecz ich eksploatacja nastręcza wiele problemów, czego dowodem jest fakt dopuszczenia ich do powszechnej eksploatacji na skalę światową jedynie w mieszankach z bazowymi olejami napędowymi pochodzenia naftowego („Światowa Karta Paliw”, kwiecień 2000). Wiadomo, że pochodne estrowe kwasów tłuszczowych, pochodzenia roślinnego zawierające tlen w swoim składzie chemicznym, wpływają na obniżenie emisji niepożądanych składników spalin takich jak tlenek węgła, węglowodory, cząstki stałe, emitowanych z silników z zapłonem samoczynnym. Wybrane własności estrowych pochodnych kwasów tłuszczowych pochodzenia roślinnego takie jak lepkość kinematyczna, gęstość, masa cząsteczkowa są zbliżone do własności węglowodorów pochodzenia naftowego, wchodzących w skład olejów napędowych. Inne, takie jak własności niskotemperaturowe, odporność termooksydacyjna, skłonność do tworzenia osadów w trakcie procesów spalania, skłonność do tworzenia prekursorów osadów w czasie magazynowania, odporność na działanie wody, zarówno pod kątem hydrolitycznym jak i skłonności do tworzenia trwałych emulsji są jednak gorsze w porównaniu z olejami napędowymi pochodzenia naftowego. Uzyskanie zadawalającej jakości mieszanki paliwowej w skład której wchodzą biokomponenty nie jest możliwe przez proste ich zmieszanie z typowym handlowym olejem napędowym pochodzenia naftowego. Mieszanki takie nie mogą być stosowane bezpośrednio lecz wymagają uszlachetniania specjalnymi dodatkami.

Według opisu patentowego PL 180 047 paliwo wielosezonowe do silników z zapłonem samoczynnym zawiera od 10 do 95% objętościowych frakcji pochodzących z przeróbki ropy naftowej oraz od 90 do 5% objętościowych estrów alkoholi i kwasów tłuszczowych pochodzenia roślinnego oraz dodatki przeciwutleniające i biobójcze. Opis patentowy PL 163 001 ujawnia paliwo, zwłaszcza do wysokoprężnych silników spalinowych w skład którego wchodzą frakcje paliwowe ropy naftowej w ilości do 96% masowych, korzystnie odsiarczone i estry kwasów tłuszczowych w tym pochodzenia roślinnego w ilości do 99% masowych. Tak uzyskane paliwo bazowe uszlachetniane jest inhibitorami utlenienia w ilości do 2% masowych i depresatorami w ilości do 0,8% masowych.

Opis patentowy EP1032620 (DE 19847423) dotyczy biopaliwa uszlachetnionego depresatorami, ponieważ w zależności od rodzaju surowca, tj. wyjściowego oleju roślinnego oraz zastosowanej metody wytwarzania estrów kwasów tłuszczowych wartości CFPP (Cold Filter Plugging Point - Temperatura zablokowania zimnego filtru) wahają się od 0°C do -15°C, tak że w temperaturach otoczenia poniżej 0°C należy się liczyć z trudnościami w eksploatacji silników zasilanych biopaliwem. Własności niskotemperaturowe badanych biopaliw poprawiają dodatki do nich będące poliestrami kwasu metakrylanowego i długołańcuchowych alkoholi tzw. dodatki PAMA.

Autorzy opisu patentowego EP 716139 stwierdzili, że biopaliwo wytworzone w reakcji olejów roślinnych i alkoholu sec-butylowego charakteryzuje się obniżoną temperaturąmętnienia w porównaniu z przykładowym bazowym olejem napędowym z ropy naftowej. Zastrzeżono mieszankę paliwową w skład której wchodzą estry alkoholi alifatycznych o zawartości atomów węgla od 2 do 8 i kwasów tłuszczowych uzyskiwanych z naturalnych olejówi tłuszczy takich jak oleje rzepakowe. Przedstawiono metodę otrzymywania estrów, warunki prowadzenia procesu, zastosowane katalizatory reakcji.

Według opisu zgłoszenia WO 0160954 poprawę własności oleju napędowego z ropy naftowej lub paliwa biodiesel pochodzenia roślinnego można uzyskać po zastosowaniu dodatku od 3 do 6% masowych estru kwasu a-hydroksymonokarboksylowego i od 0,05 do 1% masowych alkoholu o zawartości atomów węgla od 1do 4.

Zgodnie z opisem patentowym US 5891203 mieszanina paliwa biodiesel z oleju sojowego i pochodnych dietanoloaminy może być zastosowana w ilości od 10 do 10000 ppm jako dodatek smarnościowy do niskosiarkowych olejów napędowych z ropy naftowej. W skład dodatku wchodzą estry alifatycznych kwasów nasyconych i nienasyconych pochodzenia roślinnego i pochodne dietanoloaminy takie jak amidy kwasów tłuszczowych i estro-amidy kwasów tłuszczowych. Zastrzeżono również mieszankę paliwa do napędu silników Diesla pochodzenia naftowego o niskiej zawartości siarki w skład którego wchodzą również wymienione pochodne dietanoloaminy, zastosowane w obu wypadkach jako

PL 196 146 B1 dodatki smarnościowe. W skład obu wymienionych mieszanek paliwowych mogą wchodzić również takie dodatki jak: stabilizatory, dyspergatory, detergenty, dodatki przeciwpienne, depresatory, dodatki podwyższające liczbę cetanową, przeciwutleniające, przeciwkorozyjne, antystatyczne, biocydy, barwniki, dodatki przeciwdymne, zapewniające odpowiednie warunki pracy katalizatora-dopalacza spalin i demulgatory. Wymienione zostały tylko typy dodatków bez podawania ich charakteru chemicznego, ewentualnych synergizmów działania jak również poziomów dozowania.

Według opisu zgłoszenia WO 0162876 korzystne własności detergentowe posiada kompozycja paliwa biodiesel lub jego .mieszaniny z olejem napędowym z ropy naftowej po dodaniu do niej surfaktantu będącego mieszaniną alkoanoloamidu, alkoholu alkoksylowanego i alkoksylowanego kwasu tłuszczowego.

W skład paliwa zawierającego biokomponenty wg patentu US 5578090 wchodzą estry kwasów tłuszczowych, korzystnie kwasów tłuszczowych pochodzenia zwierzęcego jak również kwasów wchodzących w skład oleju sojowego, etery glicerydowe i triglicerydowe, komponenty otrzymane z ropy naftowej. Do tak zestawionego paliwa dodawane są dodatki uszlachetniające takie jak detergenty, dodatki oktanowe, cetanowe, deaktywatory metali, inhibitory korozji, przeciwutleniacze, dodatki przeciwrdzewne, dyspergatory i biocydy. Wymienione zostały tylko typy dodatków bez podawania ich charakteru chemicznego, ewentualnych synergizmów działania jak również poziomów dozowania.

Wiadomo, że w skład specjalnych pakietów dodatków które są w stanie zapewnić pożądane własności eksploatacyjne oleju napędowego zawierającego biokomponenty wchodzą dodatki detergentowe, dodatki ułatwiające zapłon oleju napędowego, powodujące obniżenie emisji toksycznych składników spalin, poprawiające proces spalania, dodatki smarne, modyfikujące proces tarcia np. w elementach pomp paliwowych, przeciwkorozyjne, demulgatory, dodatki przeciwpienne, przeciwutleniające, biocydy, markery i barwniki i inne. Każdy z tych dodatków, wchodzących w skład pakietu, ma do odegrania ważną funkcję w eksploatacji oleju napędowego lub oleju napędowego zawierającego biokomponenty.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że poprawione własności eksploatacyjne i proekologiczne oleju napędowego zawierającego biokomponenty i odpowiednio dobrane dodatki można uzyskać jeżeli będzie on zawierał olej napędowy bazowy w skład którego wchodzą komponenty z procesów zachowawczych i/lub wtórnych przeróbki ropy naftowej o zawartości siarki nie wyższej niż 0,3% masowych, korzystnie nie wyższej niż 0,2% masowych, temperaturze oddestylowania 85% objętościowych nie wyższej niż 350°C, korzystnie nie wyższej niż 340°C, lepkości kinematycznej w 40°C nie wyższej niż 2 2 3

4,0 mm²/s, korzystnie nie wyższej niż 3,5 mm²/s, gęstości w 15°C nie wyższej niż 860 kg/m³, korzystnie nie wyższej niż 840 kg/m³ i temperaturze mętnienia nie wyższej niż +5°C, korzystnie nie wyższej niż -5°C, w ilości od 20 do 99% masowych i biokomponenty będące estrami wyższych kwasów tłuszczowych pochodzenia roślinnego i/lub zwierzęcego o ilości atomów węgla w łańcuchu węglowodorowym od 10 do 26 i alkoholi alifatycznych I , II i III rzędowych o ilości atomów węgla w cząsteczce od 1 do 11, korzystnie od 1do 5, o zawartości wolnej gliceryny do 0,30% masowych, korzystnie do 0,02% masowych i o zawartości gliceryny całkowitej do 0,40% masowych, korzystnie do 0,25% masowych i liczbie kwasowej nie wyższej niż 1,0 mg KOH/g, korzystnie nie wyższej niż 0,5 mg KOH/g oraz o liczbie cetanowej nie niższej niż 49 jednostek, w ilości od 1,0 do 80% masowych, korzystnie od 4,0 do 30% masowych oraz substancję aktywną o własnościach detergentowych i/lub detergentowo-dyspergujących w ilości od 10 do 1000 mg/kg oleju napędowego i/lub substancję o własnościach depresujących, w ilości 50 do 700 mg/kg oleju napędowego, korzystnie od 50 do 500 mg/kg oleju napędowego, i/lub substancje podwyższającą liczbę cetanową w ilości od 20 do 2000 mg/kg oleju napędowego i/lub stabilizator substancji podwyższającej liczbę cetanową oleju napędowego w ilości od 1 do 100 mg/kg oleju napędowego i/lub substancję poprawiającą własności smarne i/lub własności przeciwkorozyjne i/lub modyfikator tarcia w ilości od 20 do 2000 mg/kg oleju napędowego i/lub substancje przeciwutleniające w ilości od 10 do 1000 mg/kg i/lub demulgator przeciwdziałający tworzeniu się emulsji z wodą w ilości od 5 do 100 mg/kg oleju napędowego i/lub substancję o działaniu przeciwpiennym w ilości od 1 do 100 mg/kg oleju napędowego i/lub marker ułatwiający identyfikację oleju napędowego i/lub barwnik w ilości od 2 do 50 mg/kg oleju napędowego i/lub substancję o własnościach biobójczych w ilości od 10 do 500 mg/kg oleju napędowego i/lub solubilizator poprawiający rozpuszczalność wszystkich substancji w oleju napędowym, będącym przedmiotem wynalazku, w ilości od 20 do 500 mg/kg oleju napędowego i/lub rozpuszczalnik organiczny będący korzystnie frakcją naftową o temperaturze zapłonu nie niższej niż 62°C, w ilości od 50 do 1000 mg/kg oleju napędowego.

PL 196 146 B1

W skład substancji aktywnej o własnościach detergentowo-dyspergujących wchodzi produkt kondensacji kwasów karboksylowych i/lub polikarboksylowych i/lub ich bezwodników ze związkiem zasadowym w ilości od 10 do 500 mg/kg oleju napędowego, korzystnie od 50 do 300 mg/kg oleju napędowego i/lub oksyalkilowane alkilofenole, korzystanie oksyetylowane i/lub propoksylowane alkilofenole o ilości atomów węgla w podstawniku alkilowym od 3 do 30, korzystnie od 5 do 15, średniej masie cząsteczkowej od 100 do 2000 daltonów, korzystnie od 800 do 1500 daltonów, liczbie hydroksylowej od 5 do 200 mg KOH/g o zawartości wolnych poliglikoli nie wyższej niż 20% masowych i/lub ich pochodne będące korzystnie produktem ich kondensacji z kwasami organicznymi mono- i/lub polikarboksylowymi, korzystnie kwasami aromatycznymi w ilości od 10 do 800 mg/kg oleju napędowego. Składniki substancji aktywnej mogą wykazywać wobec siebie synergizm działania detergentowo-dyspergującego jak również własności smarne, przeciwkorozyjne i demulgujące.

Pochodne kwasów karboksylowych i/lub polikarboksylowych, o ilości grup kwasowych od 1do 6, korzystnie od 2 do 4 i/lub ich bezwodników o średniej masie cząsteczkowej od 100 do 1500 daltonów, są produktami ich kondensacji ze związkiem zasadowym, korzystnie amoniakiem, aminami, poliaminami, polieteroaminami, hydroksyaminami, polihydroksyaminami o ilości atomów węgla w cząsteczce od 1do 50, korzystnie od 2 do 15 i średniej masie cząsteczkowej od 20 do 1000 daltonów, korzystnie od 50 do 200 daltonów, ilości atomów azotu od 1do 10, korzystnie od 1do 5 i/lub pochodnymi poliamin i/lub polieteroamin, przy stosunku molowym reagentów od 1do 4, korzystnie od 1do 2, posiadającymi grupy amidowe i/lub imidowe i/lub będące solami amoniowymi, korzystnie nie zawierającymi pierwszorzędowych grup aminowych.

W skład substancji aktywnej o działaniu detergentowo-dyspergującym mogą wchodzić również pochodne poliamin o ilości atomów węgla w cząsteczce od 1do 50, korzystnie od 2 do 15 i średniej masie cząsteczkowej od 40do 1000 daltonów, korzystnie do 50 do 300 daltonów, ilości atomów azotu do 1do 10, korzystnie od 1do 5 i/lub polieteroamin, zawierających co najmniej jeden azot pierwszorzędowy, o ilości grup eterowych od 1do 50, korzystnie od 2 do 10, będące produktem ich reakcji z alkilofenolami i/lub oksyalkilowanymi alkilofenolami, o ilości atomów tlenu w podstawniku oksyalkilowym od 2 do 30, korzystnie od 4 do 15, średniej masie cząsteczkowej od 100 do 2000 daltonów, korzystnie od 500 do 1500 daltonów oraz formaldehydem, korzystnie paraformaldehydem, przy stosunku molowym reagentów od 1:1:0,2 do 0,5:1:1, korzystnie 1:1:1.

Substancję o własnościach depresujących tj. obniżającą temperaturę zablokowania zimnego filtru stanowią mieszaniny polimerów i kopolimerów pochodnych metakrylanów, szczególnie estry kwasu metakrylowego i polieterów alifatycznych i/lub aromatycznych i/lub zawierające wolne grupy hydroksylowe.

Substancję podwyższającą liczbę cetanową oleju napędowego zawierającego biokomponenty stanowią estry kwasu azotowego alkoholi pierwszorzędowych o ilości atomów węgla w cząsteczce 3 do 20, korzystnie od 4 do 12 i/lub alkoholi drugorzędowych i/lub trzeciorzędowych i/lub etoksylowanych i/lub propoksylowanych alkoholi i/lub alkilofenoli i/lub estry glikolu i/lub poliglikolu polietylowwego i/lub propylenowego i/lub pochodne nitrowe o kwasowości nie wyższej niż 0,01% masowych kwasu azotowego, korzystnie nie wyższej niż 0,005% masowych kwasu azotowego .

Stabilizatorem substancji podwyższającej liczbę cetanową oleju napędowego jest mieszanina alifatycznych amin, zwłaszcza tert-alkilowych o zawartości atomów węgla od 8 do 18, korzystnie od 12 do 16.

Substancją poprawiającą własności smarne i/lub modyfikatorem tarcia i/lub substancją o własnościach przeciwkorozyjnych są kwasy organiczne i/lub estry i/lub poliestry kwasów organicznych i/lub estry kwasów organicznych z wolną grupą kwasową, w ilości od 1do 4, korzystnie od 1do 2 i/lub amidoestry i/lub amidy i/lub amidoetery i/lub imidy kwasów organicznych, korzystnie tłuszczowych i/lub aromatycznych i/lub alkenylobursztynowych o średniej masie cząsteczkowej od 10 do 2000 daltonów, korzystnie od 100 do 1500 daltonów.

Substancję o własnościach przeciwutleniających stanowią alkilofenole i/lub bisfenole i/lub pochodne i/lub pochodne fenyleno-diaminy, takie jak alkilo-para-fenyleno-diamina i/lub alkilohydrochinon.

Substancję o własnościach demulgujących stanowią zawierające tlen związki powierzchniowo-czynne, rozpuszczanie w fazie węglowodorowej a nierozpuszczalne w fazie wodnej takie jak polietery, korzystnie polietery alifatyczne i/lub aromatyczne, korzystnie pochodne alkilofenoli i/lub poliglikoli i/lub glikoli o średniej masie cząsteczkowej od 50 do 5000 daltonów, korzystnie od 100 do 2500.

Substancję o własnościach przeciwpiennych stanowią związki krzemoorganiczne, rozpuszczalne w paliwach naftowych w skład których wchodzą biokomponenty, o zawartości krzemu do 7% masowych, korzystnie do 3% masowych.

PL 196 146 B1

Substancje o własnościach biobójczych stanowi substancja organiczna rozpuszczalna w fazie węglowodorowej i wodnej, zawierająca korzystnie chlor i/lub bor i/lub siarkę, będąca korzystnie pochodna amin i/lub tiazyny i/lub azolidyny i/lub tiazoli.

Substancją o własnościach solubilizujących, zwaną też solubilizatorem, wspomagającą rozpuszczalność wszystkich substancji w oleju napędowym zawierającym biokomponenty jest rozpuszczalnik organiczny i/lub mieszanina rozpuszczalników organicznych, będąca korzystnie alkoholem alifatycznym o ilości grup hydroksylowych od 1do 4 i ilości atomów węgla w cząsteczce od 3 do 20, korzystnie od 4 do 10 i/lub aromatycznym i/lub estrem i/lub eterem i/lub polieterem i/lub ich mieszaniną.

W celu lepszego zilustrowania wynalazku przytoczono poniżej następujące przykłady, których jednakże nie można uważać za ograniczenie wynalazku, ponieważ mają charakter ilustracyjny.

Przykład 1

Olej napędowy zawierający biokomponenty uzyskano przez zmieszanie 80% masowych oleju napędowego bazowego A o własnościach przedstawionych w tabeli 1i 20% masowych estrów metylowych kwasów tłuszczowych oleju rzepakowego o własnościach przedstawionych w tabeli 2.

Tabel a 1

Właściwości bazowego oleju napędowego

Właściwości	Jednostki	Wynik badania
A	B
Liczba cetanowa	-	50,3	46,0
Skład frakcyjny	% ( V/V)
- początek wrzenia	II	186	180
-10% destyluje do	II	223	201
- 50% destyluje do	II	276	231
- 90% destyluje do	II	336	272
- koniec destylacji	II	371	289
Pozostałość po koksowaniu z 10% pozost. destylacyjnej	% (m/m)	0,03	0,02
Temperatura zapłonu	°C	74	67
Zawartość siarki	% (m/m)	0,10	0,005
Gęstość, 20°C	kg/m³	842	815

Tabe l a 2

Własności estrów metylowych kwasów tłuszczowych oleju rzepakowego

Lp.	Własność	Wynik
1	2	3
1	Gęstość w 20°, kg/m³	878
2	Lepkość kinematyczna w 20°C, mm²/s	7,41
3	Temperatura zapłonu, °C	173
4	Temperatura zablokowania zimnego filtru, °C	-5
5	Liczba cetanowa	50,3
6	Liczba zmydlenia, mg KOH/g	201
7	Liczba kwasowa, mg KOH/g	0,20

PL 196 146 B1 cd. tabeli 2

1	2	3
8	Masa cząsteczkowa, dalton	290
9	Gliceryna wolna, % (m/m)	0,01
10	Gliceryna całkowita, % (m/m)	0,14

P r zyk ł ad 2

Olej napędowy zawierający biokomponenty uzyskano przez zmieszanie 80% masowych oleju napędowego bazowego B o własnościach przedstawionych w tabeli 1 i 20% masowych estrów metylowych kwasów tłuszczowych oleju rzepakowego o własnościach przedstawionych w tabeli 2.

P r zyk ł a d 3

Olej napędowy zawierający biokomponenty uzyskano przez zmieszanie 95% masowych oleju napędowego bazowego B o własnościach przedstawionych w tabeli 1 i 5% masowych estrów metylowych kwasów tłuszczowych oleju rzepakowego o własnościach przedstawionych w tabeli 2.

P r zyk ł a d 4

Olej napędowy zawierający biokomponenty uzyskano przez zmieszanie 98% masowych oleju napędowego bazowego B o własnościach przedstawionych w tabeli 1 i 2% masowych estrów metylowych kwasów tłuszczowych oleju rzepakowego o własnościach przedstawionych w tabeli 2.

P r zyk ł a d 5

Do oleju napędowego z przykładu 1 wprowadzono alkenylobursztynoimid o średniej masie cząsteczkowej około 1200 daltonów w ilości 70 mg/kg oleju napędowego oraz oksypropylowany dodecylofenol o średniej masie cząsteczkowej około 1100 daltonów w ilości 30 mg/kg oleju napędowego. Uszlachetnione paliwo poddano badaniu własności detergentowych w silniku Peugeot XUD 9 wg procedury CEC F-23-T-00. Wyniki badania przedstawiono w tabeli 3.

P r zyk ł a d 6

Do oleju napędowego z przykładu 1 wprowadzono alkenylobursztynoimid o średniej masie cząsteczkowej około 1200 daltonów, w ilości 40 mg/kg oleju napędowego, oksypropylowany dodecylofenol o średniej masie cząsteczkowej około 1100 daltonów, w ilości 30 mg/kg oleju napędowego oraz zasadę Mannicha otrzymaną podczas reakcji nonylofenlu z paraformaldehydem i etylenodiaminą, w ilości 30 mg/kg oleju napędowego. Uszlachetnione paliwo poddano badaniu własności detergentowych w silniku Peugeot XUD 9 wg procedury CEC F-23-T-00. Wyniki badania przedstawiono w tabeli 3.

Miarą skuteczności działania substancji o działaniu detergentowym jest spadek przepływu powietrza wyrażony w procentach przez końcówkę rozpylacza przed i po zakończeniu badania silnikowego.

Tabe l a 3

Wyniki badania własności detergentowych

Lp.	Olej napędowy	Spadek przepływu powietrza w (%) przy wznosie iglicy rozpylacza 0,1 mm
1	Olej napędowy z przykładu 1	74,8
2	Olej napędowy z przykładu 5	57,6
3	Olej napędowy z przykładu 6	52,3

P r zyk ł a d 7

Do oleju napędowego z przykładu 3 wprowadzono azotan 2-etyloheksylowy w ilości 200 mg/kg oleju napędowego. Dla uszlachetnionego paliwa wykonano badanie liczby cetanowej metodą silnikową wg ASTM D 613. Wyniki badania przedstawiono w tabeli 4.

PL 196 146 B1

T ab e l a 4

Wyniki oznaczenia liczby cetanowej

Lp.	Olej napędowy	Liczba cetanowa
1	Olej napędowy z przykładu 3	48,0
2	Olej napędowy z przykładu 7	50,7

P r z y k ł a d 8

Do oleju napędowego z przykładu 4 wprowadzono alkilową pochodną kwasu salicylowego w ilości 80 mg/kg oleju napędowego. Uszlachetnione paliwo poddano badaniu własności smarnych metodą HFRR (High Frequency Reciprocating Rig) według procedury CEC F-06-A-96. Wyniki badania przedstawiono w tabeli 5.

T ab e l a 5

Wyniki badania własności smarnych

Lp.	Olej napędowy	Skorygowana średnica skazy (mm)
1	Olej napędowy z przykładu 4	402
2	Olej napędowy z przykładu 8	342

P r z y k ł a d 9

Do oleju napędowego z przykładu 1 wprowadzono dodatek przeciwutleniający 2,6-di-tert.butylo-4-metylo-fenol w ilościach 200 mg/kg i 500 mg/kg. Uszlachetnione paliwa poddano badaniu własności przeciwutleniających metodą ISO 12205. Wyniki przedstawiono w tabeli 6.

P r z y k ł a d 10

Do oleju napędowego z przykładu 1 wprowadzono dodatek przeciwutleniający 4,4' metyleno-bis (2,6-di-tert.butylofenol) w ilościach 200 mg/kg i 500 mg/kg. Uszlachetnione paliwa poddano badaniu własności przeciwutleniających metodą ISO 12205. Wyniki przedstawiono w tabeli 6.

T ab e l a 6

Wyniki badań stabilności termooksydacyjnej w teście wg ISO 12205.

Lp.	Nazwa badanego paliwa	Dozowanie (mg/kg)	Wynik badania (mg/100 ml)
1	Olej napędowy z przykładu 1	-	2,6
2	Olej napędowy z przykładu 9	200 500	1,4 1,0
3	Olej napędowy z przykładu 10	200 500	0,8 0,4

P r z y k ł a d 11

Do oleju napędowego z przykładu 1 wprowadzono produkt częściowej estryfikacji kwasu alkenylobursztynowego o średniej masie cząsteczkowej około 1200 daltonów i pochodnej polieterowej nonylofenolu, w ilości 20 mg/kg oleju napędowego. Uszlachetnione paliwa poddano badaniu własności przeciwkorozyjnych metodą ASTM D 665 A. Ocenę wyników testów wykonano wg skali NACE TM 0272. Zakres oceny od A do E. Wyniki przedstawiono w tabeli 7.

T ab e l a 7

Wyniki badania własności przeciwkorozyjnych

Lp.	Olej napędowy	Wynik badania
1	Olej napędowy z przykładu 1	E
2	Olej napędowy z przykładu 11	A

PL 196 146 B1

Przykład 12

Do oleju napędowego z przykładu 2 wprowadzono mieszaninę oksyalkilowanych poliglikoli o średniej masie cząsteczkowej około 450 daltonów, w ilości 8 mg /kg oleju napędowego. Uszlachetniony olej napędowy poddano badaniu metodą wg PN-76/C-04057. Wyniki badania przedstawiono w tabeli 8.

Przykład 13

Do oleju napędowego z przykładu 4 wprowadzono mieszaninę oksyalkilowanych poliglikoli o średniej masie cząsteczkowej około 450 daltonów, w ilości 8 mg/kg oleju napędowego. Uszlachetniony olej napędowy poddano badaniu metodą wg PN-76/C-04057. Wyniki badania przedstawiono w tabeli 8.

Tabe l a 8

Wyniki badania własności przeciwkorozyjnych

Lp.	Olej napędowy	Zmiana objętości fazy wodnej (cm³)	Wygląd powierzchni międzyfazowej (pkt)	Rozdział faz (pkt)
1	Olej napędowy z przykładu 2	-5	3	3
2	Olej napędowy z przykładu 4	-1	2	3
3	Olej napędowy z przykładu 11	0	1b	2
4	Olej napędowy z przykładu 12	0	1b	2

Kryteria oceny:

Zmiana objętości fazy wodnej : od +3 do -3 cm³

Wygląd powierzchni międzyfazowej : nie więcej niż 1b (zakres od 1 do 4)

Ocena rozdziału faz : nie więcej niż 2 (zakres od 1 do 3)

Przykład 14

Do oleju napędowego z przykładu 2 wprowadzono związek krzemoorganiczny rozpuszczalny w średnich destylatach naftowych, w ilości 5 mg/kg oleju napędowego. Uszlachetniony olej napędowy poddano badaniu metodą NF M 07-075-97. Wyniki badania przedstawiono w tabeli 9.

Przykład 15

Do oleju napędowego z przykładu 4 wprowadzono związek krzemoorganiczny rozpuszczalny w średnich destylatach naftowych, w ilości 8 mg/kg oleju napędowego. Uszlachetniony olej napędowy poddano badaniu metodą NF M 07-075-97. Wyniki badania przedstawiono w tabeli 9.

Tabe l a 9

Wyniki badania skłonności do pienienia

L.p.	Olej napędowy	Objętość piany (ml)	Czas zaniku piany (s)
1	Olej napędowy z przykładu 2	76	63
2	Olej napędowy z przykładu 4	56	25
3	Olej napędowy z przykładu 14	34	20
4	Olej napędowy z przykładu 15	25	12

Kryteria oceny:

Objętość piany : nie więcej niż 100 cm³Czas zaniku piany : nie więcej niż 15 s.

Pr zykład 16

Do oleju napędowego z przykładu 2, skażonego mikrobiologicznie, wprowadzono metyleno-bis-oksyazolidynę, w ilości 200 mg/kg oleju napędowego. Badanie wykonano zgodnie z metodyką IP 385/95. Stwierdzono skuteczną likwidacje życia mikrobiologicznego w paliwie. Wyniki przedstawiono w tabeli 10.

PL 196 146 B1

Tabe l a 10

Wyniki badania skażenia mikrobiologicznego

Lp.	Olej napędowy	Zawartość mikroorganizmów ( komórki/l)
Bakterie tlenowe	Grzyby	Drożdże	Bakterie beztlenowe
1	Olej napędowy z przykładu 2 (skażony)	11721	9970	320	1100
2	Olej napędowy z przykładu 16	90	poniżej 20	poniżej 20	brak

P r z yk ła d 17

Do mieszalnika wprowadzono 1 kg oleju napędowego z przykładu 2 i dodatki: detergentowo-dyspergujący w ilości 100 mg/kg oleju (przykład 6), podwyższający liczbę cetanową w ilości 200 mg/kg oleju (przykład 7), smarnościowy w ilości 80 mg/kg oleju (przykład 8), przeciwutleniający w ilości 200 mg/kg oleju (przykład 9), przeciwkorozyjny w ilości 20 mg/kg oleju (przykład 11), demulgujący w ilości 8 mg/kg oleju (przykład 13), przeciwpienny w ilości 5 mg/kg oleju (przykład 14), biocyd w ilości 200 mg/kg oleju (przykład 16) i izopropanol i/lub izobutanol w ilości 100 mg/kg oleju. Zawartość mieszalnika mieszano do ujednorodnienia przez 30 minut, w temperaturze 40°C i następnie wykonano ocenę kompatybilności uzyskanego oleju napędowego uszlachetnionego dodatkami umieszczając uzyskany produkt w szklanych probówkach badawczych w termostacie w temperaturze +40°C i w komorze chłodzącej w temperaturze -10°C. Ocenę wizualną badanych próbek przeprowadzono po 7 dniach. Ocena obejmowała opis wyglądu próbki (zakres skali od 1 do 9) i opis osadów w próbce (zakres skali od A do H). Akceptację kompatybilności uzyskuje w wypadku oceny 1A dla badanego produktu. Opisany w niniejszym przykładzie uszlachetniony olej napędowy uzyskał ocenę 1A w obu temperaturach.

Claims

1. Olej napędowy zawierający biokomponenty, frakcje naftowe i dodatki uszlachetniające, znamienny tym, że zawiera olej napędowy bazowy w skład którego wchodzą komponenty z procesów zachowawczych i/lub wtórnych przeróbki ropy naftowej o zawartości siarki nie wyżej niż 0,3% masowych, korzystnie nie wyższej niż 0,1% masowych, temperaturze oddestylowania 85% objętościowych nie wyższej niż 350°C, korzystnie nie wyższej niż 340°C, lepkości kinematycznej w 40°C nie wyższej

2 2 3 niż 4,0 mm²/s, korzystnie nie wyższej niż 3,5 mm²/s, gęstości w 15°C nie wyższej niż 860 kg/m³, korzystnie nie wyższej niż 840 kg/m³ i temperaturze mętnienia nie wyższej niż +5°C, korzystnie nie wyższej niż -5°C, w ilości od 20 do 99% masowych i biokomponenty będące estrami wyższych kwasów tłuszczowych pochodzenia roślinnego i/lub zwierzęcego o ilości atomów węgla w łańcuchu węglowodorowym od 10 do 26 i alkoholi alifatycznych I, II i III rzędowych o ilości atomów węgla w cząsteczce od 1 do 11, korzystnie od 1 do 5, o zawartości wolnej gliceryny do 0,30% masowych, korzystnie do 0,02% masowych i o zawartości do 0,40% masowych gliceryny całkowitej, korzystnie do 0,25% masowych i liczbie kwasowej nie wyższej niż 1,0 mg KOH/g, korzystnie nie wyższej niż 0,5 mg KOH/g oraz o liczbie cetanowej nie niższej niż 49 jednostek ,w ilości od 1,0 do 80% masowych, korzystnie od 4,0 do 30% masowych oraz substancję aktywną o własnościach detergentowo-dyspergujących w ilości od 10 do 1000 mg/kg oleju napędowego i/lub substancję o własnościach depresujących, w ilości 50 do 700 mg/kg oleju napędowego, korzystnie od 50 do 500 mg/kg oleju napędowego, i/lub substancję podwyższającą liczbę cetanową w ilości od od 20 do 2000 mg/kg oleju napędowego i/lub stabilizator substancji podwyższającej liczbę cetanową oleju napędowego w ilości od 1 do 100 mg/kg oleju napędowego i/lub substancję poprawiającą własności smarne i/lub własności przeciwkorozyjne i/lub modyfikator tarcia w ilości od 20 do 2000 mg/kg oleju napędowego i/lub substancję przeciwutleniającą w ilości od 10 do 1000 mg/kg i/lub demulgator w ilości od 5 do 100 mg/kg oleju napędowego i/lub substancję o działaniu przeciwpiennym w ilości od 1 do 100 mg/kg oleju napędowego i/lub marker ułatwiający identyfikację oleju napędowego i/lub barwnik w ilości od 2 do 50 mg/kg oleju napędowego i/lub substancję o własnościach biobójczych w ilości od 10 do 500 mg/kg oleju napędowego i/lub solubilizator poprawiający rozpuszczalność w paliwie wszystkich substancji w oleju napędowym będącym przedmiotem wynalazku, w ilości od 20 do 500 mg/kg oleju napędowego i/lub rozpuszczalnik organi10

PL 196 146 B1 czny, będący korzystnie frakcją naftową o temperaturze zapłonu nie niższej niż 62°C, w ilości od 50 do 1000 mg/kg oleju napędowego.

2. Olej napędowy według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera substancję aktywną o własnościach detergentowo-dyspergujących w skład której wchodzi produkt kondensacji kwasów karboksylowych i/lub polikarboksylowych i/lub ich bezwodników ze związkiem zasadowym w ilości od 10 do 500 mg/kg oleju napędowego, korzystnie od 50 do 300 mg/kg oleju napędowego i/lub oksyalkilowane alkilofenole, korzystanie oksyetylowane i/lub propoksylowane alkilofenole o ilości atomów węgla w podstawniku alkilowym od 3 do 30, korzystnie od 5 do 15, średniej masie cząsteczkowej od 100 do 2000 daltonów, korzystnie od 800 do 1500 daltonów, liczbie hydroksylowej od 5 do 200 mg KOH/g o zawartości wolnych poliglikoli nie wyższej niż 20% masowych i/lub ich pochodne będące korzystnie produktem ich kondensacji z kwasami organicznymi mono- i/lub polikarboksylowymi, korzystnie kwasami aromatycznymi w ilości od 10 do 800 mg/kg oleju napędowego.

3. Olej napędowy według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera substancję aktywną o własnościach detergentowo-dyspergujących w skład której wchodzą pochodne kwasów karboksylowych i/lub polikarboksylowych, o ilości grup kwasowych od 1 do 6, korzystnie od 2 do 4 i/lub ich bezwodników o średniej masie cząsteczkowej od 100 do 1500 daltonów, które są produktami ich kondensacji ze związkiem zasadowym, korzystnie amoniakiem, aminami, poliaminami, polieteroaminami, hydroksyaminami, polihydroksyaminami o ilości atomów węgla w cząsteczce od 1 do 50, korzystnie od 2 do 15 i średniej masie cząsteczkowej od 20 do 1000 daltonów, korzystnie od 50 do 200 daltonów, ilości atomów azotu od 1 do 10, korzystnie od 1 do 5, pochodnymi poliamin i/lub polieteroamin, przy stosunku molowym reagentów od 1 do 4, korzystnie od 1 do 2, posiadającymi grupy amidowe i/lub imidowe i/lub będące solami amoniowymi, korzystnie nie zawierającymi pierwszorzędowych grup aminowych.

4. Olej napędowy według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera substancję aktywną o własnościach detergentowo-dyspergujących w skład której wchodzą pochodne poliamin o ilości atomów węgla w cząsteczce od 1 do 50, korzystnie od 2 do 15 i średniej masie cząsteczkowej od 40 do 1000 daltonów, korzystnie do 50 do 300 daltonów, ilości atomów azotu do 1 do 10, korzystnie od 1 do 5 i/lub polieteroamin, zawierających co najmniej jeden azot pierwszorzędowy, o ilości grup eterowych od 1 do 50, korzystnie od 2 do 10, będące produktem ich reakcji z alkilofenolami i/lub oksyalkilowanymi alkilofenolami, o ilości atomów tlenu w podstawniku oksyalkilowym od 2 do 30, korzystnie od 4 do 15, średniej masie cząsteczkowej od 100 do 2000 daltonów, korzystnie od 500 do 1500 daltonów oraz formaldehydem, korzystnie paraformaldehydem, przy stosunku molowym reagentów od 1 : 1 : 0,2, do 0,5 : 1 : 1, korzystnie 1: 1 : 1.

5. Olej napędowy według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera substancję o własnościach depresujących, którą stanowią mieszaniny polimerów i kopolimerów pochodnych metakrylanów, szczególnie estry kwasu metakrylowego i polieterów alifatycznych i/lub aromatycznych i/lub zawierające wolne grupy hydroksylowe.

6. Olej napędowy według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera substancję podwyższającą liczbę cetanową którą stanowią estry kwasu azotowego alkoholi pierwszorzędowych o ilości atomów węgla w cząsteczce 3 do 20 , korzystnie od 4 do 12 i/lub alkoholi drugorzędowych i/lub trzeciorzędowych i/lub pochodne nitrowe o kwasowości nie wyższej niż 0,01% masowych kwasu azotowego, korzystnie nie wyższej niż 0,005% masowych kwasu azotowego.

7. Olej napędowy według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera stabilizator substancji podwyższającej liczbę cetanową będący mieszaniną alifatycznych amin tert-alkilowych o zawartości atomów węgla od 8 do 18, korzystnie od 12 do 16.

8. Olej napędowy według zastrz. 1, znamienny, tym, że zawiera substancję poprawiającą własności smarne i/lub modyfikator tarcia i/lub substancję o własnościach przeciwkorozyjnych będące kwasami organicznymi i/lub estrami i/lub poliestrami kwasów organicznych i/lub estrami kwasów organicznych z wolną grupą kwasową, w ilości od 1 do 4, korzystnie od 1 do 2 i/lub amidoestrami i/lub amidami i/lub imidami kwasów organicznych, korzystnie tłuszczowych i/lub aromatycznych i/lub alkenylobursztynowych o średniej masie cząsteczkowej od 10 do 2000 daltonów, korzystnie od 100 do 1500 daltonów.

9. Olej napędowy według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera substancję o własnościach przeciwutleniających którą stanowią alkilofenole i/lub bisfenole i/lub ich pochodne i/lub pochodne fenyleno-diaminy, korzystnie takie jak alkilo-para-fenyleno-diamina i/lub alkilohydrochinon.

10. Olej napędowy według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera substancję o własnościach demulgujących którą stanowią związki powierzchniowo czynne, rozpuszczalne w fazie węglowodoroPL 196 146 B1 wej a nierozpuszczalne w fezie wodnej zawierające tlen takie jak polietery, korzystnie polietery alifatyczne i/lub aromatyczne, korzystnie pochodne alkilofenoli i/lub poliglikoli i/lub glikoli o średniej masie cząsteczkowej od 50 do 5000 daltonów, korzystnie od 100 do 2500.

11. Olej napędowy według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera substancję o własnościach przeciwpiennych którą stanowią związki krzemoorganiczne, rozpuszczalne w paliwach naftowych, o zawartości krzemu do 7% masowych, korzystnie do 3% masowych.

12. Olej napędowy według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera substancję organiczną o własnościach biobójczych rozpuszczalną w fezie węglowodorowej i wodnej, zawierającą korzystnie chlor i/lub bor i/lub siarkę, będącą korzystnie pochodną amin i/lub tiazyny i/lub azolidyny i/lub tiazoli.

13. Olej napędowy według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera substancję o własnościach solubilizujących, zwaną też solubilizatorem, wspomagającą rozpuszczalność, będącą rozpuszczalnikiem organicznym i/lub mieszaniną rozpuszczalników organicznych, korzystnie alkoholem alifatycznym o ilości grup hydroksylowych od 1do 4 i ilości atomów węgla w cząsteczce od 3 do 20, korzystnie od 4 do 10 i/lub aromatycznym i/lub estrem i/lub eterem i/lub polieterem i/lub ich mieszaniną.

14. Olej napędowy według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera marker ułatwiający identyfikację oleju napędowego i/lub barwnik.

15. Olej napędowy według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera rozpuszczalnik organiczny będący korzystnie frakcją naftową o temperaturze zapłonu nie niższej niż 62°C.