PL198607B1 - Preparat przeciwrecesyjny - Google Patents

Abstract

1. Preparat przeciwrecesyjny zawieraj acy organiczne sole potasowe kwasów organicznych wraz z no snikiem typu wysokoaktywnego poliizobutylenu, szczególnie sole kwasów naftenowych lub kwa- su maleinowego oraz rozpuszczalnik w eglowodorowy, znamienny tym, ze zawiera dodatkowo dodatek detergencyjny w ilo sci od 1%(m/m) do 20%(m/m), przy czym sole potasowe wraz z no snikiem zawiera w ilo sci od 1%(m/m) do 15%(m/m), a rozpuszczalnik zawiera w ilo sci od 65%(m/m) do 97%(m/m). 6. Sposób otrzymywania preparatu przeciwrecesyjnego, znamienny tym, ze sól potasow a kwa- su organicznego rozpuszcza si e z no snikiem typu wysokoaktywnego poliizobutylenu, po czym miesza sie j a najpierw z pakietem detergencyjnym w proporcji od 1 : 3 do 2 : 1, a nast epnie rozpuszcza si e t e mieszanin e w rozpuszczalniku w eglowodorowym w takiej ilo sci, aby preparat zawiera l potas w ilo sci od 0,03%(m/m) do 0,4%(m/m). PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest preparat przeciwrecesyjny do benzyny bezołowiowej.

Benzyna bezołowiowa jest powszechnie stosowanym paliwem do samochodów wyposażonych w silniki o zapłonie iskrowym. W ostatnich dziesięcioleciach całkowicie wyeliminowano benzyny zwane etylinami, zawierające kancerogenne związki ołowiu, zazwyczaj czteroetylek ołowiu. Ich głównym zadaniem było podnoszenie liczby oktanowej benzyny. Związki ołowiu doskonale chroniły gniazda zaworowe wykonane z miękkich materiałów przed ich zużywaniem się, tzw. recesją.

Ze względu na fakt, że samochody starszej generacji są wyposażone właśnie w takie nieutwardzone gniazda zaworowe konieczne było wprowadzenie do użytkowania uniwersalnej benzyny bezołowiowej przystosowanej do wykorzystywania w starszych silnikach. Taką benzyną jest np. polska benzyna bezołowiowa o nazwie U-95 zawierająca związki potasu, chroniące z taką samą skutecznością gniazda zaworowe, jak związki ołowiu. Benzyna U-95 jest przedmiotem polskiego zgłoszenia patentowego nr P-335147. Uniwersalna benzyna silnikowa zgodnie z tym zgłoszeniem zawiera sole metali l grupy układu okresowego i kwasów organicznych, w ilości mniejszej niż 5 ppm i większej niż 1 ppm w przeliczeniu na zawartość metalu w gotowej benzynie oraz syntetyczny olej nośnikowy typu polieteru w ilości 1-70% wagowych w stosunku do całkowitej ilości mieszaniny dodatków uszlachetniających.

Związki potasu są obecnie wprowadzane do benzyny przez producentów paliw w rafineriach. Benzyna uniwersalna wykorzystywana jest w samochodach, które z racji przynależności do starszej generacji pojazdów sukcesywnie są wycofywane z użycia. W związku z tym produkcja benzyny uniwersalnej w skali rafineryjnej okaże się nieopłacalna. Powstał więc problem znalezienia innej niż rafineryjna metody dystrybucji dodatku potasowego, uwzględniającej zmniejszający się popyt na ten produkt.

Najlepszym rozwiązaniem wydaje się być dystrybucja preparatu przeciwrecesyjnego w małych opakowaniach umożliwiających ich dozowanie bezpośrednio do baku w ilości proporcjonalnej do ilości zatankowanej benzyny. Takie rozwiązanie wprowadzono już w wielu krajach Europy, m.in. w Austrii. Niemczech, Wielkiej Brytanii i Francji.

Znane dodatki potasowe przeznaczone do wprowadzania do benzyny przez użytkownika składają się zwykle z organicznych związków potasu, najczęściej z naftenianu potasu oraz z oleju nośnikowego, którym są zwykle poliizobutyleny. Zadaniem oleju nośnikowego jest transport związków potasu do gniazd zaworowych i umożliwienie wbudowania się potasu w materiał zaworów. Dodatki zawierają także rozpuszczalniki, zazwyczaj frakcje benzynowe. Dodatki przeciwrecesyjne przygotowywane są na drodze prostego mieszania soli potasowych z nośnikiem i rozpuszczalnikiem.

Silniki starych samochodów z reguły zawierają duże ilości osadów. Uniwersalna benzyna bezołowiowa zawiera pakiet detergencyjny, pozwalający na utrzymywanie silnika w czystości i w mniejszym stopniu, na usuwanie już zgromadzonych osadów. Nadmierne ilości osadów w układzie dolotowym silnika wpływają niekorzystnie na jego stan techniczny, w konsekwencji również na skład spalin i awaryjność. Dodatek soli potasu osłabia działanie detergentów, a zatem benzyna przeznaczona do uzupełniania dodatkiem przeciwrecesyjnym musiałby zawierać zwiększoną ilość pakietu detergencyjnego. Jest to sytuacja o tyle niekorzystna, że ta sama benzyna, i to w przeważającej mierze, musi być też wykorzystywana w samochodach nowej generacji, czyli bez dodatku przeciwrecesyjnego.

Celem wynalazku było opracowanie składu preparatu przeciwrecesyjnego i sposobu jego wytwarzania.

Preparat przeciwrecesyjny według wynalazku składa się z organicznych soli potasowych kwasów organicznych wraz z nośnikiem typu wysokoaktywnego poliizobutylenu, szczególnie soli kwasów naftenowych lub kwasu maleinowego oraz rozpuszczalnika węglowodorowego i charakteryzuje się tym, że zawiera dodatkowo dodatek detergencyjny, przy czym sole potasowe wraz z nośnikiem zawiera w ilości od 1%(m/m) do 15%(m/m), dodatek detergencyjny zawiera w ilości od 1%(m/m) do 20%(m/m), a rozpuszczalnik zawiera w ilości od 65%(m/m) do 97%(m/m).

Korzystnie preparat jako sól potasową zawiera sól kwasu naftenowego.

Korzystnie dodatek detergencyjny zawiera monoaminy wysoko aktywnego poliizobutylenu oraz oksoalkohole na bazie tlenku etylenu, propylenu i butylenu.

Korzystnie preparat jako rozpuszczalnik zawiera frakcje węglowodorową o zakresie temperatur wrzenia od 20°C do 250°C.

Korzystnie preparat zawiera potas w ilości od 0,03%(m/m) do 0,04%(m/m).

Sposób otrzymywania preparatu przeciwrecesyjnego według wynalazku charakteryzuje się tym, ze sól potasową kwasu organicznego rozpuszcza się w nośniku typu wysokoaktywnego poliizobutylenu,

PL 198 607 B1 po czym miesza ją się najpierw z pakietem detergencyjnym w proporcji od 1 : 3 do 2 : 1, a następnie rozpuszcza się tę mieszaninę w rozpuszczalniku węglowodorowym w takiej ilości, aby preparat zawierał potas w ilości od 0,03%(m/m) do 0,04%(m/m).

Powyższy sposób przygotowania preparatu pozwala nieoczekiwanie uzyskać większą efektywność w zatrzymywaniu recesji gniazd zaworowych oraz utrzymywania czystości układu dolotowego silnika.

W preparacie według wynalazku wykorzystano ten sam olej nośnikowy do transportu soli potasowej i pakietu detergentów. Dzięki temu, mimo obecności dodatkowego składnika preparatu, zachowano wysokie stężenie soli potasowej, co korzystnie wpływa na skuteczność preparatu. Dodatek pakietu detergencyjnego zwiększa efektywność działania soli potasowych jako dodatku przeciwrecesyjnego, dzięki czemu możliwe jest stosowanie preparatu o stężeniu soli potasu niższym od 5 mg/kg benzyny. Efekt wzmocnienia skuteczności działania soli potasowych pod wpływem dodatku detergencyjnego z jednoczesną poprawą efektywności utrzymywania elementów układu dolotowego silników z zapłonem iskrowym w czystości jest efektem nieoczekiwanym. Przeprowadzone testy wykazały, że benzyna z preparatem według wynalazku jest ponadto odporna na tzw. sklejanie zaworów, którego można było spodziewać się szczególnie w okresie zimowym w efekcie współdziałania pakietu dodatków detergencyjnych z solami potasu.

Przedmiot wynalazku został bliżej przedstawiony w przykładzie wykonania.

P r z y k ł a d

Przygotowano preparat przeciwrecesyjny o następującym składzie:

2%(m/m) dodatku przeciwrecesyjnego składającego się z maleinianu potasu oraz nośnika typu wysokoaktywnego poliizobutylenu (dodatek zawiera 2.9%(m/m) potasu)

3%(m/m) pakietu detergencyjnego zawierającego monoaminę wysokoaktvwnego poliizobutylenu oraz oksoalkohole na bazie tlenku etylenu, propylenu i butylenu

95%(m/m) rozpuszczalnika węglowodorowego o zakresie wrzenia od 20°C do 250°C, który dodano do benzyny bezołowiowej 95 w ilości 250 g do 50 kg benzyny bezołowiowej 95.

Dodatek według przykładu został przebadany pod kątem skłonności benzyny do wytwarzania osadów na zaworach dolotowych silnika oraz pod kątem wielkości recesji.

Badanie czystości układu dolotowego przeprowadzono na silniku Mercedes M 102 E według procedury CEC F-05-A-93. Badanie trwało 60 godzin. Po skończonym badaniu określono ilość osadów na zaworach dolotowych powstałych w czasie pracy silnika. Maksymalna ilość osadów po zakończonym badaniu nie powinna być wyższa niż 50 mg/zawór.

W celach porównawczych przeprowadzono badanie dla następujących paliw:

- Benzyna bezołowiowa 95

- Benzyna U-95

- Benzyna bezołowiowa 95 + handlowy dodatek przeciwrecesyjny

- Benzyna bezołowiowa 95 + dodatek przeciwrecesyjny według przykładu 1.

Wyniki badań przedstawiono w tabeli nr 1

T a b e l a 1

Lp.	Badany produkt	Średnia ilość osadów Na zaworze (mg)
1.	Benzyna bezołowiowa 95	27
2.	Benzyna U-95	23
3.	Benzyna bezołowiowa 95 + handlowy dodatek przeciwrecesyjny	30
4.	Benzyna bezołowiowa 95 + dodatek przeciwrecesyjny według przykładu 1	15

Dodatek przeciwrecesyjny według wynalazku zmniejszył ilość osadów na zaworach dolotowych w stosunku do badanych benzyn.

Badanie recesji gniazd zaworów wylotowych przeprowadzono według procedury Ricardo. Badanie prowadzone było na silniku Polonez z głowicą z gniazdami zaworowymi wykonanymi z materiału nieprzystosowanego do zasilania paliwem bezołowiowym.

Badanie trwało 60 godzin i było podzielone na trzy 20-to godzinne etapy, w których silnik zasilany był kolejno paliwem bezołowiowym bez dodatku zapobiegającemu recesji gniazd zaworów wylotowych, paliwem bezołowiowym z dodatkiem zapobiegającym recesji i ponownie paliwem bezołowiowym bez dodatku zapobiegającemu recesji gniazd zaworów wylotowych.

PL 198 607 B1

Po przeprowadzeniu szeregu testów w Laboratorium Ricardo stwierdzono, że dopuszczalna szybkość recesji gniazd zaworów wylotowych powinna być mniejsza niż 4 μm/h. Wielkość recesji 4 μm/h. jest wielkością osiąganą przy minimalnej dopuszczonej przez normę zawartości ołowiu w paliwie 0,05 gPb/l.

Przeprowadzono badania dla następujących paliw:

- benzyny U-95

- bezołowiowej benzyny 95 z handlowym dodatkiem przeciwrecesyjnym

- bezołowiowej benzyny 95 dodatkiem przeciwrecesyjnym według wynlazku.

Badania prowadzono w stosunku do benzyny bezołowiowej 95. Wielkość recesji dla tej benzyny wynosiła średnio 7,4 μm/h.

Wyniki badań przedstawiono w tabeli nr 2

T a b e l a 2

Lp.	Badane paliwo	Wielkość recesji (pm/h)
1.	Benzyna bezołowiowa 95	7,4
2.	Benzyna U-95	0,20
3.	Benzyna bezołowiowa 95 z handlowym dodatkiem przeciwrecesyjnym	0,22
4.	Benzyna bezołowiowa 95 z dodatkiem przeciwrecesyjnym wg wynalazku	0,16

Z powyższych danych wynika, że wprowadzony do benzyny bezołowiowej 95 przeciwrecesyjny dodatek według wynalazku zapewnia silnikowi skuteczną ochronę przed recesją gniazd zaworów wylotowych.

Claims (6)

1. Preparat przeciwrecesyjny zawierający organiczne sole potasowe kwasów organicznych wraz z nośnikiem typu wysokoaktywnego poliizobutylenu, szczególnie sole kwasów naftenowych lub kwasu maleinowego oraz rozpuszczalnik węglowodorowy, znamienny tym, że zawiera dodatkowo dodatek detergencyjny w ilości od 1%(m/m) do 20%(m/m), przy czym sole potasowe wraz z nośnikiem zawiera w ilości od 1%(m/m) do 15%(m/m), a rozpuszczalnik zawiera w ilości od 65%(m/m) do 97%(m/m).

2. Preparat według zastrz. 1, znamienny tym, że jako sól potasową zawiera sól kwasu naftenowego.

3. Preparat według zastrz. 1, znamienny tym, że dodatek detergencyjny zawiera monoaminę wysokoaktywnego poliizobutylenu i oksoalkohole na bazie tlenków etylenu, propylenu i butylenu.

4. Preparat według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera potas w ilości od 0,03%(m/m) do 0,04%(m/m).

5. Preparat według zastrz. 1, znamienny tym, że jako rozpuszczalnik zawiera frakcję węglowodorową o zakresie temperatur wrzenia od 20°C do 250°C.

6. Sposób otrzymywania preparatu przeciwrecesyjnego, znamienny tym, że sól potasową kwasu organicznego rozpuszcza się z nośnikiem typu wysokoaktywnego poliizobutylenu, po czym miesza się ją najpierw z pakietem detergencyjnym w proporcji od 1 : 3 do 2 : 1, a następnie rozpuszcza się tę mieszaninę w rozpuszczalniku węglowodorowym w takiej ilości, aby preparat zawierał potas w ilości od 0,03%(m/m) do 0,4%(m/m).