UA55879A - Композиційна добавка до автомобільних палив - Google Patents

Abstract

Композиційна добавка до автомобільних палив містить N-метиланілін, N1N1-диметиланілін, мийну присадку та оксигенати. При цьому як оксигенати вона містить етанол технічний зневоднений або етанол харчовий зневоднений, або високооктанову кисневмісну добавку.

Description

Винахід відноситься до складу присадок вуглеводневих топлив для підвищення їх октанового числа, поліпшення миючих, протиокислювальних властивостей та паливних композицій, вміщующих цю присадку.

Зараз, у зв'язку з загостренням екологічних проблем, посилюється інтерес до добавок, які підвищують октанове число бензинів і зменшують, в той час, викиди шкідливих речовин з відпрацьованими газами.

Відомо, що отримання високооктанових бензинів для автомобільної техніки можливо шляхом додавання в базові вуглеводневі палива високооктанових добавок, наприклад, алкілбензола, ароматичних вуглеводнів, кисневміщуючих сполук: спиртів, ефірів.

В якості антидетонаторів традиційно найбільш поширені тетраетил- та тетраметилсвинець, органічні сполуки заліза(ферроцени, ФК-4, тощо) та марганцю(циклопентадієнтрикарбоніл марганцю-ЦМТ). Сполуки свинцю дуже отруйні; сполуки заліза та марганцю збільшують знос двигуна внутрішнього згоряння (А. М.

Данилів "Присадки та добавки, поліпшення екологічних характеристик нафтових палив. - М.: Хімія, 1996р., с. 96). Крім того, недоліком марганецьутримуючих антидетонаторів є їх хімічна нестабільність, так під впливом світла бензини мутніють та в них випадають сильні осадки (Несміянов А. Н., "Марганцеві антидетонатори". - М.: Наука, 1971р., с. 208)|.Відомо використання М-метиланіліна в якості антидетонаторів палив для двигунів (Лернер М. О., "Хімічні регулятори горіння топлив для двигунів". - М.: Хімія, 1979р., с. 84, с. 158).В Росії допущені для використання як чистий М-мепгиланілін, що вміщує 95,3 - 98Уомас. основної речовини, так і технічний продукт під назвою "Екстралін", з вміщенням основної речовини до 9095 мас. Ці антидетонатори найбільш ефективні для прямогонних бензинів з низьким вміщенням ароматики.

Відомі рекомендації по використанню М-метиланіліна концентрацією до 295 |Лернер М. О., "Хімічні регулятори горіння топлив для двигунів". - М. Хімія, 1979р., с. 158). При використанні цією концентрацією М- метиланілін не визиває підвищення вміщення токсичних окислів азота у відпрацьованих газах двигуна, але посилює утворення відкладень у системі подачі палива. Використання миючих присадок у цих умовах буде запобігати утворенню відкладень у системі подачі палива і тим самим сприятиме підвищенню експлуатаційних якостей двигуна. При низькій концентрації М-метиланілінуїддо 0,659омас) не використовується його потенціал детонаційних якостей, й приріст октанового числа складає 2 - З одиниці по моторному методу.

Як антидетонатори до бензинів відомі й використовуються на практиці кисневміщуючі сполуки - оксигенати, до яких відносяться низькомолекулярні спирти, їх прості ефіри, а також їх суміші (патент Росії

Мо210 24 37, С 10 |, 1996, патент Росії Мое211 05 61, С 10 1Ї, 1996). Практика використання реформулірованних бензинів довела, що оксигенати одночасно з підвищенням октанового числа приводять до значної економії нафти, а також до зниження утворення вуглеродистих відкладень та зменшення окисі вуглецю у відпрацьованих газах. Основними недоліками оксигентів є їх невелика антидетонаційна ефективність й необхідність використання їх у великих концентраціях, що приводить до подорожчання бензину.

Слід відмітити, що в останній час намітилася тенденція до обмеження використання метилтретбутилового ефіру(МТБЕ) та метанола. У Росії метанолвміщуючі палива взагалі заборонені із-за високої токсичності метанола. У США обговорюються проблеми подальшого використання МТБЕ з перспективою введення заборони з 2002 - 200Зрр. на його використання.

Найбільш близькою за складом запропонованої комплексної антидетонаційної добавки є високооктанова добавка БВД (патент Росії Ме213 99 14, С 10 І, 1999рі, вміщуюча до 7090мас М- метиланіліна та в якості оксигената не менш як за З09омас метилтретбутилового ефіра чи фетерола з добавленням миючої присадки "АВТОМАГ"(прототип). Недоліком цієї добавки є її невисока детонаційна активність, біля 6 одиниць при добавленні БВД у концентрації до 3,09омас до еталонної суміші - суміш ізооктана з н-гептаном 70:30 по об'єму.

Іншим недоліком цієї добавки є використання дефіцитного в Україні, не враховуючи монометиланіліна, автобензина А-76 і не менш дефіцитного й дорогого метилтретбутилового ефіру, який використовується в великих кількостях(не менш як З09омас), що підвищує собівартість цієї добавки та перешкоджає широкому розповсюдженню її в Україні.

Задачею винаходу є розробка складу добавки на базі дешевих і не дефіцитних для України компонентів, що приведе до зниження собівартості композиції при збережені високих фізико-хімічних та експлуатаційних характеристик.

Поставлена задача вирішується тим, що в запропонованій добавці разом з М-метиланіліном в якості оксигенатів використовуються етиловий спирт харчовий обезводнений, добавка ВКД на базі етилового спирту харчового, які мають в Україні промислову базу. Запропонована добавка використовується при такому співвідношенні компонентів, Уомас: 11111101 МТБЕчифетерол..//:/ НСС |.77171717171717171лслдоб///

Технологія одержання запропонованої добавки до автобензинів полягає в постадійному змішуванні складаючих його компонентів при 20 - 3070.

Високооктанова кисневміщуюча добавка ВКД випускається в Україні по ТУ У 18.475-98 і має наступні фізико-хімічні властивості:

Зовнішній вигляд та колір ; в світложовтий

Присадка АВТОМАГ уявляє собою розчин продуктів конденсації поліаміна загальної формули МНег- (СНнг)2-(МН-СНег-СНг)п-МН», де п - 0 - 4, з С7-Сго - жирньіми кислотами(5 - 1095мас), аліфатичного спирту Сз-

Са25 - 4090мас), Св-С1іо моноалкілфенілового зфиру поліетиленгліколя с 4 - 7 оксіетіленовими групами(0 3 - 5,09омас) у вуглецьводородній фракції з межами кипіння 180 - 35070. Добавка виробляється в Росії по ТУ 38.401-867 і володіє високим рівнем миючих, антикорозійних, антиобледініючих властивостей та крім цього знижує вміст токсичних компонентів у відпрацьованих газах.

М-метиланілін технічний випускається по ТУ 2471-269-00204168-96 і уявляє собою маслянисту прозору рідину світло-жовтого кольору з такими показниками, Уомас: 11111111 Мометиланліннеменшеїд///7777777777777777717Ї77771717111111198111

Можливе використання М-метиланіліна по ТУ 6-02-571 з вмістом в своєму складі до 79омас аніліна.

В таблиці 1 наведені приклади запропонованих складів добавки та компонентів для автобензинів, а також результати їх випробувань. Приріст октанового числа визначається на установці УИТ-86 по ГОСТ 511 по моторному методу. В якості базової використовувалася стандартна суміш ізооктану та н-гептану у співвідношенні 70:309506. Крім того, випробування проводилося з прямогоним бензином та А-80.

Результати випробувань показують, що запропонована добавка має високу хімічну стабільність, миючі якості та перевищує прототип по антидетонаційним характеристикам(в 1,7 - 2,0 раза), а також не викликає відкладень в системі подачі палива та не підвищує склад токсичних компонентів у відпрацьованих газах.

Відзнака запропонованої добавки полягає в тому, що вона містить в собі більш дешеві доступні для

України оксигенати, які не містять в собі воду. Все це дозволяє разом з іншими якостями підвищити гідролітичну стабільність палив. Крім того, оксигенати на базі етилового спирту харчового, який є щорічно відновлюваною сировиною, покращують екологічні характеристики палив, дають можливість більш раціонально використовувати нафтову сировину і в перспективі починаючи з 2005 року, повністю замінити метилтретбуталовий ефір. Це буде сприяти виконанню до 2005 року обов'язків України по відказу від виробництва та використання етілового палива, яке було взяте на ІМ конференції міністрів охорони навколишнього середовища - членів Євросоюзу.

При використанні запропонованого складу для одержання високооктанових бензинів заявляється можливість знизити вміст в останьому ароматики, а тим самим знизити вміст токсичного бенз-а-пірена у відпрацьованих газах. При зменшені вмісту в автобензинах ароматики, зменшуються миючі властивості бензинів, тому використання миючих присадок стає необхідним, тому використання запропонованого складу без миючих компонентів доцільно в бензинах, які вже вмістять миючі компоненти чи миючі присадки. В інших випадках введення миючої присадки підвищує експлуатаційні властивості бензинів та знижує кількість токсичних компонентів у відпрацьованих газах.

Таким чином, антидетонаційна ефективність при використанні запропонованої добавки забезпечується використанням в її складі комбінації оксигенату на базі етилового спирту обезводнюваного та М- метиланіліна, сумарний антидетонаційний ефект яких складається та забезпечує підвищення октанового числа на 8 - 11 одиниць.

Запропонована добавка вводиться в бензин різних марок в концентрації до 2090мас і її кількість визначається вмістом М-метиланіліну в межах 0,65 - 2,096мас.

Таблиця 1 омпоненти складу та його властивості 31213141 5161718 11111111 МаМ'-диметиланлін.///:// | 01 | ол | ол 10202102 1|091 08 1111111 МТБЕ(чифетеррол)./-:/ / | 20 | зо | зо | го | го | го | -

о Етиловийспиртхарчовийобезводнений.ї | 20 | - | - | - | 20 | - о Етиловийспирттехнічнийобезводнений.д | - | 20 | - | 20| - | - р/р ДобавкавкКд 1469/3691 569) 40 | 40 | 60 | 30 | з0 о Миючаприсадка«Автома» | 4 | 0 | 5 | 6 | о | 6 | 6 | о о Миючівластивості, КсмздТ-метод) | 81 | 70 | 83 | 85 | 71 | 86 | 85 | 70 1 КорозяпогОСТі855597./-: | 09 | 10 | 04 | 04 | о | 05 | 06 70 1111 Концентрацяскладубомає.///:/ | | ЇЇ 17117117 11111161 1-1 717-11-11 1165 11111112 | - | 1 1 11-19 8 77777777 1056 щ | 8 | 76| 8 98199 - | - | - 777711111111111111155677777777777171717171717171717 91 198501 95 |106) 11 || .- | - 11111126 | і лов! пли | 126| - | |. |.

Claims (1)

1. Композиційна добавка до автомобільних палив, яка містить М-метиланілін, МіМ'-диметиланілін, мийну присадку та оксигенати, яка відрізняється тим, що як оксигенати вона містить етанол технічний обезводнений, або етанол харчовий обезводнений або високооктанову кисневмісну добавку (ВКД) при такому співвідношенні компонентів, мас 9о:

   М-метиланілін 6,5-20

   МІМ'-диметиланілін 0,28-0,8 мийна присадка "Автомаг" 4-6 етанол харчовий обезводнений або етанол технічний обезводнений, або високооктанова кисневмісна добавка до 100.