UA64799C2 - Композиційна присадка для рідких палив - Google Patents
Композиційна присадка для рідких палив Download PDFInfo
- Publication number
- UA64799C2 UA64799C2 UA2000127609A UA2000127609A UA64799C2 UA 64799 C2 UA64799 C2 UA 64799C2 UA 2000127609 A UA2000127609 A UA 2000127609A UA 2000127609 A UA2000127609 A UA 2000127609A UA 64799 C2 UA64799 C2 UA 64799C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- copper
- fuel
- composite additive
- zinc
- compound
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
- C10L10/00—Use of additives to fuels or fires for particular purposes
- C10L10/02—Use of additives to fuels or fires for particular purposes for reducing smoke development
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
- C10L1/14—Organic compounds
- C10L1/30—Organic compounds compounds not mentioned before (complexes)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G OR C10K; LIQUIFIED PETROLEUM GAS; USE OF ADDITIVES TO FUELS OR FIRES; FIRE-LIGHTERS
- C10L10/00—Use of additives to fuels or fires for particular purposes
- C10L10/08—Use of additives to fuels or fires for particular purposes for improving lubricity; for reducing wear
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Abstract
Композиційна присадка для рідких палив призначена для зниження схильності паливних сумішей до детонації, зменшення токсичності вихлопу ДВЗ й економії палив. Вона містить іонні сполуки міді і цинку. Для зниження зносу деталей циліндро-поршневої групи ці сполуки взяті в співвідношенні, достатньому для утворення і поновлення у міру зношування антифрикційного мікрошару латуні на поверхнях, що зношуються при згорянні зарядів паливної суміші, з додаванням органічної речовини, яка забезпечує розчинення солей металів в вуглеводнях палива, наприклад оксихіноліну, купферону і довільного комплексону з множини амінополікарбонових кислот. Зокрема, цинк взятий в кількості 0,034-0,688 моля на один моль міді. Крім того, в склад присадки може бути введена щонайменше одна сполука, вибрана з групи сполук олова, свинцю, молібдену, вольфраму, ванадію, нікелю, срібла і цирконію.
Description
Винахід стосується якісного і кількісного складу композиційних присадок для рідких переважно моторних палив, наприклад: бензину, дизельного пального, гасу та їх довільних комбінацій. У випадках використання композиційних палив, які поряд з рідкою частиною містять додаток природного газу (метану) і/або зрідженого нафтового газу (пропану і/або бутану), такі присадки можуть бути введені в рідкий компонент перед його змішуванням з зазначеними газами.
Присадки є матеріалами, що витрачаються, і призначені: передусім для компенсації зносу деталей циліндро-поршневої групи (далі - ЦПГ) карбюраторних і дизельних двигунів внутрішнього згоряння (далі - ДВЗ) і, особливо, гільз циліндрів, з відповідним підвищенням ступеню стиснення (компресії) свіжих зарядів паливних сумішей і зниженням питомої витрати палива на одиницю шляху пробігу транспортного засобу або на одиницю вихідної потужності ДВЗ, для підвищення стійкості паливних сумішей на основі бензину до детонації з відповідним зменшенням зносу
ДВЗ, для зниження питомих витрат рідкого палива в розрахунку на умовну одиницю (наприклад, 100 км) пробігу транспортного засобу або на одиницю теплопродуктивності, а також, внаслідок поліпшення умов згоряння зарядів паливних сумішей, для зниження токсичності вихлопу по таких компонентах, як СО, СН і МОХ, - для всіх видів палив і по сажі - для дизельних палив і гасу.
Рівень техніки
Нагальна і масова потреба в таких композиційних присадках обумовлена: по-перше, необхідністю збільшення моторесурсу працюючих ДВЗ з скороченням витрат на їх ремонт або заміну; по-друге, зростаючим дефіцитом нафти, яка є невідновлюваним природним ресурсом, і, відповідно, необхідністю скорочення хоча б питомих витрат нафтопродуктів, що використовуються на транспорті і в інших галузях техніки (наприклад: для виробництва електроенергії дизель-генераторами, для стиснення газів компресорами, які обладнані ДВЗ, для опалення житлових приміщень взимку і т.д.); по-третє, очевидною необхідністю зниження витрат на охорону навколишнього середовища і, особливо, на скорочення обсягів токсичних викидів в атмосферу.
З урахуванням сказаного необхідно, щоб композиційні присадки: були якомога простіші за складом і тому загальнодоступні по ціні; практично виключали б забруднення довкілля залишковими кількостями присадних матеріалів або продуктів їх хімічних перетворень в циліндрах ДВЗ; могли бути вільно введені в рідкі палива на основі нафтопродуктів з довільними хімічним складом, в'язкістю і вологістю і виключали будь-які особливі запобіжні заходи при їх виготовленні, зберіганні, транспортуванні і використанні.
Роздільне виконання зазначених вимог не дуже складне. Однак відомі нам спроби їх комплексного виконання досі виявлялися невдалими.
Дійсно, вже давно для компенсації зносу деталей машин були запропоновані протиспрацьовувальні мастильні матеріали, що містять навмисно введені "забруднювачі" у вигляді тонкодисперсних частинок металів, наприклад, у вигляді чистої міді або антифрикційних сплавів типу латуні або бронзи на її основі (1. Поляков А.А.,
Гаркунов Д.Н., Крагельский И.В. Физико-химическая механика подавления износа в явлениий избирательного переноса / ДАН СССР, 1970, т.191, Мо4, с.821-823; 2. Повьішение износостойкости на основе избирательного переноса / Под ред. Д.Н.Гаркунова. Москва: МАШИНОСТРОЕНИЕ, 1977; 3. Трение, изнашивание и смазка /
Справочник в 2-х книгах, книга 2-я / Под ред. И.В.Крагельского и В.В.Алисина.- М: МАШИНОСТРОЕНИЕ, 1979, с.34).
Такі мастила вступають в процеси масообміну з приповерхневими шарами металу і, внаслідок відкладення домішок, що містяться в них, "заліковують" мікродефекти, що виникають на поверхні відповідних деталей у так званих "парах тертя".
Однак широкого застосування ці мастильні матеріали не знайшли внаслідок істотної зміни реологічних властивостей модифікованих мастил, труднощів отримання і введення в них тонкодисперсних частинок металів, малої швидкості масообміну, практичної неможливості їх застосування в циліндрах ДВЗ вище маслознімних кілець і відносної дорожнечі.
Спроби антифрикційної модифікації приповерхневих шарів металу в парах тертя шляхом введення в мастильні матеріали металоорганічних сполук, які здатні до масообміну з металом деталей, які потребують захисту від зносу, також знайшли дуже обмежене застосування лише в парах тертя з високим контактним тиском, наприклад, в зубчатих передачах (В.Л.Лашхи и др. Оловоорганические производнье алкилфенолов - противоизносньсе присадки к смазочньїм маслам / Химия и технология топлив и масел, 1977, Ме4, с.54-57).
Але ні мастила з домішками тонкодисперсних частинок металів (включаючи сплави), ні мастила з металоорганічними сполуками неможливо ефективно використувавати в ДВЗ, бо їх введення в головки циліндрів, де завершується такт стиснення і починається горіння паливних сумішей, виключено, а на інших дільницях стінки гільз циліндрів - проблематично. До цього можна додати, що такі мастила при використанні в ДВЗ практично не беруть участь в процесах горіння і нездатні впливати на них ні як антидетонатори, ні як каталізатори.
Також здавна відомі (див., наприклад, "Антидетонаторьї моторньх топлив" / Краткая химическая знциклопедия, М. советская знциклопедия, 1961, т.1, с.247-248) такі антидетонаційні присадки до рідких моторних палив, як: ароматичні сполуки (бензол і такі його похідні, як анілін, ксилідин, дифеніламін і т.д.), і численні металоорганічні сполуки, наприклад: тетраетилолово, диетилселен, диетилтелур, тетракарбоніл нікеля, хлористий тетраетилесвинець, пентакарбоніл заліза, тетраетил-свинець (ТЕС) і метилциклопентадієнілтрикарбонілманган (МЦПТКМ).
Найефективнішими з них виявилися пентакарбоніл заліза, ТЕС, МЦПТКМ і інші манганорганічні сполуки, що відомі з О5 Раїепів 2818417, 2839552, 3126351. При цьому було виявлено і підвищення повноти згоряння важких вуглеводневих палив в присутності манганорганічних сполук згідно з 05 Раїепів 3927992, 4207078, 4240801.
Однак продукти згоряння таких сполук в циліндрах ДВЗ мають вигляд твердих частинок, які для уникнення інтенсивного зносу деталей ЦПГ треба ефективно видаляти.
Цю задачу вдалося практично прийнятно вирішити тільки для ТЕС введенням галоген-вуглеводнів в "етилову рідину". Тому саме ТЕС, летючі продукти згоряння якого видаляються з циліндрів ДВЗ з вихлопними газами (з відповідним забрудненням атмосфери, грунту і поверхневих вод), декілька десятиріч служив основною присадкою до бензинів для карбюраторних ДВЗ. Однак підвищення екологічних нормативів змусило в деяких країнах взагалі відмовитися від ТЕС, а в більшості країн істотно скоротити його застосування.
Відповідно, дуже актуальною залишається сформульована вище проблема комплексної модифікації рідких моторних палив.
З числа відомих по технічній суті до запропонованої найбільш близька композиційна присадка згідно з
Міжнародною публікацією УУО 96/40844 (РСТ/О5 96/09653). Вона містить: щонайменше одну органічну сполуку, що вибрана з групи, яка складається з С2-Сіг-альдегідів і альдегидокислот, простих С2-Сі12-етерів, С-Сі5-спиртів, С2-С1і2-ОКСИДОВ, Сз-Сті5-Кетонів і кетонокислот, складних Сз-
Сів-естерів, Сз-С1і2-диетерів, С5-С1і2-фенолів, С5-Сго-гліколетерів і гліколів, Са-Сго-алкил- і диалкилкарбонатів, Сз-
Сго-диалкилкарбонатів, органічних і неорганічних пероксидів, гідропероксидів, карбонових кислот, амінів, оксалатів, фенолів, ортоборатів, гідроксикислот, ортокислот, ангідридів, ацетатів, ацетилів, нітратів, динітратов, нітроестерів і їх сумішей, - при тому, що така сполука або суміш сполук має при температурі кипіння приховану теплоту пароутворення не менше за 2ікДж/моль і швидкість ламинарного Бунзенівського полум'я не менше за дОсм/с; і достатню для поліпшення горіння кількість не-свинцевого металу або елемента (включаючи його похідні органічні або неорганічні сполуки), який вибраний з групи, яка складається з лужних і лужноземельних металів, алюмінію, бору, брому, бісмуту, берилію, хрому, кобальту, міді, галію, германію, йоду, заліза, індію, молібдену, нікелю, ніобію, фосфору, паладію, олова, цинку, ренію, кремнію, ванадію, скандію, ітрію, лантаноїдів і актиноїдів, титану, цирконію, гафнію, танталу, вольфраму, рутенію, осмію, родію, іридію, гадолінію, платини, срібла, золота, кадмію, ртуті, тулію, миш'яку, сурми, селену, телуру, полонію, або їх сумішей.
З цього переліку можна витягнути і такий варіант композиційної присадки до рідких моторних палив, який передбачає використання сукупності щонайменше однієї сполуки міді з іонним зв'язком з щонайменше однією сполукою цинку також з іонним зв'язком (однак за умов, по-перше, повного виключення свинцю і, по-друге, обов'язкового використання інших, органічних інгредієнтів).
Відомі присадки призначені звичайно для попереднього (до заправляння баків) введення в паливо і, за відомим винахідницьким задумом, повинні забезпечувати "поліпшену структуру згоряння", тобто каталізувати горіння вуглеводнів "в паровій фазі" з вирівнюванням температурного поля в циліндрах ДВЗ і відповідним зниженням утворення СО, СН і МОХ.
Однак можливість компенсації зносу деталей ЦПГ ДВЗ при цьому абсолютно не врахована і не розкрита.
Суть винаходу
З урахуванням цього в основу винаходу покладена задача шляхом уточнення рецептури створити таку композиційну присадку до рідких палив, яка нарівні з каталітичною дією в процесах горіння забезпечувала б компенсацію зносу деталей ЦПГ ДВЗ і, особливо, гільз циліндрів зі стабілізацією ступеню стиснення у нових і його підвищенням у зношених ДВЗ та відповідним зниженням питомої витрати палива, підвищенням питомої потужності і зниженням токсичності вихлопу.
Ця задача вирішена тим, що композиційна присадка до рідких палив, яка містить щонайменше одну сполуку міді з іонним зв'язком і щонайменше одну сполуку цинку з іонним зв'язком, згідно з винаходом містить на один моль міді 0,03-0,70 моля цинку і додатково містить щонайменше одну органічну речовину, яка забезпечує розчинення солей металів в вуглеводнях палива.
Застосування як джерел міді і цинку тільки сполук з іонним зв'язком, тобто солей, що здатні розчинятися в звичайно присутній у вуглеводневих паливах незначній домішці води, з додатком щонайменше однієї органічної речовини, що сприяє такому розчиненню, дозволяє вводити в кожний черговий заряд свіжої паливної суміші мікрокількості іонів латунєутворюючих хімічних елементів (при звичайній витраті солей 0,5-2,0г/т палива). Далі в кожному робочому циклі ДВЗ всередині циліндрів перебігає відновлення іонів металів внаслідок їх хімічної взаємодії з моторним паливом і виникає суміш нейтральних атомів міді і цинку. Спільно відкладаючись на гільзах циліндрів, що охолоджуються практично на всій поверхні їх контакту з поршнями, ця суміш поступово формує (Її далі "автоматично" підтримує по товщині) мікроплівку латуні, що компенсує знос. Треба особливо відмітити, що при використанні етилованого бензину переважна частина свинцю входить до складу латуні, що утворюється, підвищуючи її антифрикційні властивості. Такий "поточний ремонт" гільз циліндрів безпосередньо під час роботи
ДВЗ сприятливо позначається на ступеню стиснення з відповідним зростанням питомої потужності і зниженням питомої витрати палива, які тим помітніші, чим довше використовують присадку.
Оскільки присадку вводять в рідке паливо безпосередньо перед змішуванням з повітрям (і, якщо це передбачене, з присадкою газового палива), вона рівномірно диспергується у всьому об'ємі свіжих зарядів паливної суміші. Тому іони зазначених металів до відновлення і осадження в атомарній формі встигають виявити каталітичну активність при ініціюванні і протіканні згоряння у всьому об'ємі кожного з таких зарядів. Таким чином в камерах згоряння вирівнюється температурне поле, що знижує кількість МОХ, які звичайно утворюються при пікових температурах, і полегшує згоряння вуглеводнів палива до нетоксичного СО» з відповідним зниженням токсичності вихлопу в цілому.
Перша додаткова відміна полягає в тому, що зазначена органічна речовина вибрана з групи, що складається з оксихіноліна, купферона, неокупферона і довільного комплексона, обраного з множини амінополікарбонових кислот. Це забезпечує зазначені переваги присадки згідно з винаходом у довільних за складом паливних сумішах.
Тут і далі термін "моль" стосовно металевих інгредієнтів присадки означає кількість відповідного металу в кілограмах, що чисельно дорівнює його атомній масі, а стосовно присадок типу оксихіноліна - кількість відповідної речовини в кілограмах, що чисельно дорівнює його молекулярній масі.
Всі ці мольні співвідношення тут і надалі задані для чистих металів без урахування аніонної або катіонної чи оксидної форми, в якій вони присутні в присадках.
Друга додаткова відміна полягає в тому, що зазначені сполуки вибрані з групи солей, яка складається з форміатів, ацетатів, оксалатів, тартратів і сульфатів міді і цинку, які найбільш доступні на ринку і, крім сульфат- аніонів, повністю утилізуються в ДВЗ.
Третя, додаткова до першої і другої, відміна полягає в тому, що присадка додатково містить щонайменше одну сполуку олова з іонним або ковалентним зв'язком, при цьому на один моль міді доводиться 0,16-0,40 моля олова. Це забезпечує передумови для відкладення олов'янистої ("бронзоподібної") латуні з підвищеними антифрикційними властивостями і, відповідно, з посиленням зазначених технічних ефектів.
Четверта, додаткова до всіх попередніх, відміна полягає в тому, що зазначена сполука вибрана з групи, яка складається з форміатів, ацетатів, тартратів і сульфатів та з диоксида олова, які найбільш доступні на ринку і (крім сульфат-аніонів) повністю утилізуються в ДВЗ. При цьому амфотерний 5пО2 внаслідок взаємодії з залишковою вологою і мікродомішками кислот в паливі поступово переходить у водорозчинну форму.
П'ята, додаткова до всіх попередніх, відміна полягає в тому, що присадка додатково містить щонайменше одну сполуку свинцю з іонним зв'язком, при цьому на один моль міді доводиться 0,008-0,010 моля свинцю. Ця присадка до мідно-цинкової або до олов'янистої латуні особливо бажана для дизельних ДВЗ, надійність запуску і стабільність роботи яких безпосередньо залежать від високого ступеню стиснення. Дійсно, саме в дизелях пари тертя "гільза циліндра - поршневі кільця" працює в найбільш жорсткому режимі, послабити який без спаду ступеню стиснення здатні свинцюваті латуні.
Шоста, додаткова до всіх попередніх, відміна полягає в тому, що зазначена сполука вибрана з групи, яка складається з форміатів, ацетатів, оксалатів і тартратів свинцю, які (особливо ацетат) доступні на ринку і практично повністю утилізуються при згорянні.
Сьома, додаткова до всіх попередніх, відміна полягає в тому, що присадка додатково містить щонайменше одну сполуку з іонним зв'язком, що включає метал, вибраний з групи, яка складається з молібдену, вольфраму, ванадію, нікелю, срібла і цирконію, при цьому на один моль міді доводиться 0,010-0,32 моля молібдену, і/або 0,010-0,22 моля вольфраму, і/або 0,020-0,50 моля ванадію, і/або 0,004-0,40 моля нікелю, і/або 0,004-0,115 моля срібла, і/або 0,005-0,400 моля цирконію.
Роздільне або спільне введення цих металів додатково до міді і цинку (а за необхідністю - і до олова і/або свинцю) дозволяє в широкому діапазоні модифікувати антифрикційні властивості і зносостійкість покриттів, які компенсують знос гільз циліндрів.
Найкращі приклади здійснення винахідницького задуму
Далі суть винаходу пояснюється рекомендаціями щодо вибору сировинних матеріалів, описом способу виготовлення і прикладами конкретних складів композиційних присадок, рекомендаціями щодо їх практичного застосування і наслідками випробувань.
Для виготовлення конкретних композиційних присадок згідно з винаходом можуть бути використані вже зазначені форміати, ацетати, оксалати і тартрати міді, цинку, олова і свинцю. Можна взяті й інші солі цих металів з неорганічними (наприклад: нітрат- або хлорид-) і органічними (наприклад: пропіонат-, бутират- і т.д.) аніонами.
Молібден, вольфрам і ванадій бажано вводити до складу присадок у вигляді аніонів МоО4", ХЛ/О4" і МОз", які входять до складу загальновідомих солей натрію, калію або амонію, що, природно, не обмежує можливий вибір.
Нікель і срібло можна вводити переважно у вигляді нітратів, а лише нікель - також у вигляді сульфатів або водорозчинних солей нижчих моно- або дикарбонових кислот. Цирконій бажано застосовувати у вигляді гідрату його оксихлорида.
І, нарешті, 8-оксихінолін (СеН?ОМ), купферон (тобто амонійна сіль М-нітрозофенілгідроксиламіна СеНеОгМз) або неокупферон (тобто амонійна сіль М-нітрозонафтилгідроксиламіна) і довільний комплексон з множини амінополікарбонових кислот (наприклад: етилендиамінтетраоцтова кислота або її динатрійова сіль, що відома фахівцям також під назвою "трилон Б" та імінодиоцтова кислота або її похідні) можуть бути введені окремо або спільно в кількості, що достатня для комплексоутворення з відповідними іонами латунєутворюючих металів і їх переведення в розчинний в вуглеводнях стан.
Природно, що поряд з зазначеними інгредієнтами можуть бути використані і інші широко доступні сполуки, які в присадках згідно з винаходом здатні виконати функції деяких з зазначених інгредієнтів.
Так, як "внутрішнє" джерело вологи для взаємодії з солями латунєутворюючих металів і полегшування їх диспергування в осушених паливах, замість гідрату оксихлорида цирконію або поряд з ним можуть бути використані сегнетова сіль, тобто тетрагідрат тартрата натрію-калію, або алюмокалійові, амонійванадійові або інші галуни з 12-24 молекулами гідратної води.
Нарешті, поряд з зазначеними активними речовинами-джерелами латунєутворюючих металів і, за необхідністю, допоміжними речовинами, що сприяють диспергуванню активних речовин в рідкому паливі, можуть бути використані інертні речовини, наприклад, розчинні у воді і/або в рідких вуглеводнях горючі зв'язуючі (наприклад: метил- або карбоксиметилцелюлоза, полівініловий спирт тощо) - для формування таблеток або гранул з активних (і допоміжних) речовин, або матеріали, що не витрачаються, наприклад: поліамідна або базальтова тканина - для фіксації таблеток в паливних фільтрах.
Спосіб виготовлення композиційних присадок за винаходом полягає в наступному: а) в зазначених у суті винаходу і далі в Таблиці 1 межах зразкових співвідношень інгредієнтів вибирають конкретну рецептуру основи композиційної присадки як список потрібних іонів, враховуючи, зокрема, наступні чинники і рекомендації: наявність антидетонаторів в рідкому вуглеводневому паливі (наприклад, в присадки до етилованих бензинів небажано вводити свинець, присутність якого доцільна в присадках до не етильованих бензинів і, особливо, до дизельних палив), знос ДВЗ перед початком використання присадок (чим знос вище, що можна оцінити за даними вимірювання компресії або потужності в порівнянні з їх заданими для даного ДВЗ величинами, тим бажаніше застосовувати багатокомпонентні присадки, тоді як для нових ДВЗ достатні найпростіші сукупності іонних сполук міді і цинку Її, можливо, сполук олова),
обводненість палива (з відповідним регулюванням концентрації щонайменше одного комплексоутворювача і, можливо, з застосуванням джерела гідратної води для присадок в безводні палива) і температури спалаху ї"сп і википання іо, 50 і "00 відповідно 10, 50 і 10095 палива (звичайно з використанням тим більшої кількості металовмісних інгредієнтів і тим вищої їх концентрації в присадках, чим "густіше" паливо в ряду "бензин-гас-дизельне паливо" і, відповідно, чим вище зазначені температури); б) з числа доступних на ринку вибирають конкретні сполуки, які містять вибрані на стадії (а) іони, та з урахуванням вибраних мольних співвідношень розрахунками по звичайній для хіміків методиці визначають необхідну кількість вибраних сполук (включаючи комплексо-утворювач та, за необхідністю, гідратовану сполуку); в) дозують необхідні кількості визначених на стадіях (а, б) сполук; г) подрібнюють дози вибраних сполук і ретельно їх перемішують і д) формують з отриманої суміші (з використанням за необхідністю зв'язуючих) таблетки або гранули необхідної композиційної присадки.
Далі таблетки вводять в тракт живлення ДВЗ і фіксують в ньому так, щоб вони омивалися рідким паливом, що подається на приготування свіжих зарядів паливної суміші.
Для дослідної перевірки здійснимості і ефективності винаходу були виготовлені і експериментально випробувані композиційні присадки, які містили активні інгредієнти в межах, що рекомендовані в Таблиці.
Таблиця
Зразкові концентрації активних і допоміжних інгредієнтів в композиційних присадках
Інгредієнти 112 | з 1 44 1 5 1 6
РОМ 77777777 | 0008 | 0085 | 0090 | 0095 | 0лО0 77 009.ШЩ(
АдФф 77777777 | 10004 | 006 | 008 | оо | олі5 177006
Примітки: а) співвідношення "мідь-інші інгредієнти" наведені з розрахунку тільки на метали незалежно від катіонної, аніонної або оксидної форми їх введення; б) в колонці 7 зазначені переважні середні кількості молей інгредієнтів на тїмоль міді; в) виробник присадок може вибрати будь-яку сукупність зазначених інгредієнтів і ввести їх в будь-якій зазначеній кількості.
Приклад 1. Таблетки суміші сульфату міді, ацетату цинку і купферона з мольним співвідношенням
ІС: (2 п (СвНеОгМз|-1/0,3/0,003 були використані для присадки в етилований бензин з октановим числом 7бод. в тракті живлення 4-циліндрових карбюраторних двигунів б малолітражних легкових автомобілів з початковим пробігом 5000-6000км.
Після пробігу 200км з використанням зазначеної присадки компресія по циліндрах ДВЗ всіх автомобілів вирівнялась і зросла в середньому на 5,095 в порівнянні з початковою, витрата палива на 100км пробігу в міському режимі знизилася на 695, викид свинцю з вихлопними газами практично припинився, а вміст СО, СН і
МОХ в них в порівнянні з початковим знизився відповідно на 28, 85 і 19905.
Приклад 2. Таблетки суміші форміату міді, оксалату цинку і трилона Б з мольним співвідношенням
ІСш: (пі трилон Б|-1/0,7/0,10 були використані для присадки в етилований бензин з октановим числом 7бод. в тракті живлення 4-циліндрових карбюраторних двигунів 4-х напіввантажних автомобілів (вантажопідйомністю до 8б0кг) з середнім початковим пробігом біля 50000км.
Після пробігу кожного з них біля 1200км з використанням зазначеної присадки компресія по циліндрах ДВЗ всіх автомобілів вирівнялась і зросла в середньому на 9,590 в порівнянні з початковою, витрата палива на 100км пробігу в міському режимі знизилася на 8-995, викид свинцю і димність при роботі на збагачених паливних сумішах практично зникли через 2000км пробігу, а вміст СО, СН і МОх у вихлопних газах в порівнянні з початковим знизився відповідно на 75, 76 і 28905.
Приклад 3. Таблетки суміші ацетатів міді, цинку і свинцю, диоксида олова, молібдата, вольфрамату і ванадату натрію, нітратів нікелю і срібла, 8-оксихіноліна і гідратованого оксихлорида цирконію з мольним співвідношенням
ІС ап РОТІЗпПІ: (Мо УМ ММ (Аа: (8-оксихінолін| (2 П- -1/0,40/0,09/0,25/0,15/0,15/0,25/0,20/0,06/0,40/0,25 були використані для присадки в природно зволожене в допустимих межах зимове дизельне паливо в тракті живлення 8-циліндрових дизельних двигунів двох вантажівок (вантажопідйомністю до 8т) з початковим пробігом біля 25000км. У період, що передував випробуванню присадки, присутність сажі у вихлопі відмічалася неозброєним оком при кожному зрушенні з місця, русі на підйом і роботі під максимальним навантаженням, а вміст СО, СН і МОх у вихлопних газах на 10-1595 перевищував допустимі норми.
Після середнього пробігу кожного з них біля З300км з використанням зазначеної присадки компресія по циліндрах обох ДВЗ вирівнялась і зросла в середньому на 18,595 в порівнянні з початковою, витрата палива на 100км пробігу в міському режимі знизилася на 1295, сажа у вихлопі зникла на всіх режимах руху, а вміст СО, СНі
МОХ у вихлопних газах в порівнянні з початковим знизився відповідно на 96, 72 і 30905.
Приклад 4. Таблетки суміші мідного купоросу Си5О4.-5Н2О, ацетатів цинку і свинцю, молібдата, вольфрамата і ванадата амонію, нітратів нікелю і срібла і гідратованого оксихлорида цирконію з присадкою комплексоутворювача-купферона з мольним співвідношенням
ІС ап РБІ:(Мо|дУЛ М (МП Аа: (купфероні- -1,0/0,70/0,100/0,32/0,22/0,50/0,40/0,115/0,40/0,70 були використані для присадки в зневоднене літнє дизельне паливо в тракті живлення дизельного двигуна 2,41 легкового автомобіля МОЇ МО з початковим пробігом більше за 150000 км. У період, що передував випробуванню присадки, присутність сажі у вихлопі відмічалася неозброєним оком при кожному зрушенні з місця, русі навіть на пологий підйом і роботі під звичайним навантаженням, питома витрата палива коливалася в межах від 11,0 до 11,5л на 100км, а вміст СО, СН і МОх у вихлопних газах на 18-2095 перевищував допустимі норми.
Після пробігу з використанням зазначеної присадки лише 250 км витрата палива знизилася до 9,0л на 100км, а через б00км стабілізувалася на рівні 8,9л на 100км, майже щезла сажа у вихлопі, а вміст СО, СН і МОх у відпрацьованих газах в порівнянні з вихідними величинами знизився відповідно на 58, 70 і 23905.
Приклад 5. Продовження випробувань автомобіля за прикладом 4 з тією відмінністю, що в присадку замість ванадату амонію і гідратованого оксихлорида цирконію була введена відповідна кількість амонійванадійових галунів, а як комплексоутворювач був взятий 8-оксихінолін, показало, що зі збільшенням пробігу понад 1500 км від початку випробувань питома витрата палива додатково знизилася до рівня 8,3л на 100км , а вміст СО, СН і
МОХ у вихлопних газах стабілізувався на досягнутому більш низькому рівні.
Після вилучення присадки з тракту живлення дизеля на подальших З00км пробігу питома витрата палива знов зросла до 9,Зл на 100км, а ще через 200км пробігу повернулася до початкового рівня, а у вихлопі неозброєним оком знов стала помітна сажа.
Співставлення результатів по прикладах 4 і 5 свідчить про необхідність систематичного застосування запропонованої присадки для поточної компенсації зносу деталей ЦПГ ДВЗ.
Промислова придатність
Таким чином, промислова придатність винаходу підтверджена тим, що композиційні присадки можуть бути виготовлені з вельми доступних інгредієнтів у вигляді гранул або таблеток і простим і надійним способом (наприклад, укладанням таких гранул в порожнині паливних фільтрів, включених в тракти подачі палива з баків в
ДВЗ) введені в рідке паливо що омиває ці гранули.
При цьому в залежності від властивостей палива і конструктивних особливостей конкретних систем живлення
ДВЗ розчинність таких гранул в паливі можна регулювати у вельми широких межах, забезпечуючи істотне підвищення компресії і зниження питомої витрати палива і токсичності вихлопу.
Claims (8)
1. Композиційна присадка для рідких палив, що містить щонайменше одну сполуку міді з іонним зв'язком і щонайменше одну сполуку цинку з іонним зв'язком, яка відрізняється тим, що вона містить на один моль міді 0,03-0,70 моля цинку і додатково містить щонайменше одну органічну речовину, яка забезпечує розчинення солей металів в вуглеводнях палива.
2. Композиційна присадка за п. 1, яка відрізняється тим, що зазначена органічна речовина вибрана з групи, що складається з оксихіноліну, купферону, неокупферону і довільного комплексону з множини амінополікарбонових кислот.
3. Композиційна присадка за п. 1, яка відрізняється тим, що зазначені сполуки міді і цинку вибрані з групи солей, яка складається з форміатів, ацетатів, оксалатів, тартратів і сульфатів міді і цинку.
4. Композиційна присадка за п. 1 або п. 2, або п. 3, яка відрізняється тим, що вона додатково містить щонайменше одну сполуку олова з іонним або ковалентним зв'язком, при цьому на один моль міді припадає 0,16- 0,40 моля олова.
5. Композиційна присадка за п. 1 або п. 2, або п. 3, або п. 4, яка відрізняється тим, що зазначена сполука вибрана з групи, яка складається з форміатів, ацетатів, оксалатів, тартратів і сульфатів та діоксиду олова.
6. Композиційна присадка за п. 1 або п. 2, або п. 3, або п. 4, або п. 5, яка відрізняється тим, що вона додатково містить щонайменше одну сполуку свинцю з іонним зв'язком, при цьому на один моль міді припадає 0,008-0,010 моля свинцю.
7. Композиційна присадка за п. 6, яка відрізняється тим, що зазначена сполука вибрана з групи, яка складається з форміатів, ацетатів, оксалатів і тартратів свинцю.
8. Композиційна присадка за п. 1 або п. 2, або п. 3, або п. 4, або п. 5, або п. 6, яка відрізняється тим, що вона додатково містить щонайменше одну сполуку з іонним зв'язком, що включає метал, вибраний з групи, яка складається з молібдену, вольфраму, ванадію, нікелю, срібла і цирконію, при цьому на один моль міді припадає 0,010-0,32 моля молібдену і/або 0,010-0,22 моля вольфраму, і/або 0,020-0,50 моля ванадію, і/або 0,004-0,40 моля нікелю, і/або 0,004-0,115 моля срібла, і/або 0,005-0,40 моля цирконію.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2000127609A UA64799C2 (uk) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | Композиційна присадка для рідких палив |
| RU2001111402/04A RU2187541C1 (ru) | 2000-12-28 | 2001-04-27 | Композиционная присадка к жидким топливам |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2000127609A UA64799C2 (uk) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | Композиційна присадка для рідких палив |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA64799C2 true UA64799C2 (uk) | 2004-03-15 |
Family
ID=34391073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2000127609A UA64799C2 (uk) | 2000-12-28 | 2000-12-28 | Композиційна присадка для рідких палив |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2187541C1 (uk) |
| UA (1) | UA64799C2 (uk) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2444560C1 (ru) * | 2010-07-01 | 2012-03-10 | Учреждение Российской академии наук Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН (ИХФ РАН) | Металлсодержащая присадка к топливам, способ ее получения и способ ее применения |
| MX2020010890A (es) | 2018-04-20 | 2020-11-09 | Shell Int Research | Combustible diesel con caracteristicas de ignicion mejoradas. |
| US12331257B1 (en) * | 2024-04-16 | 2025-06-17 | Serhii Dubinevych | Solid composition for improving combustion engine efficiency |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4512774A (en) * | 1978-12-27 | 1985-04-23 | Calgon Corporation | Residual fuel oil conditioners containing metal salts in aqueous solution |
| US4473377A (en) * | 1982-06-30 | 1984-09-25 | Mobil Oil Corporation | Zwitterionic quaternary ammonium carboxylates, their metal salts and lubricants and fuels containing same |
| CN1195367A (zh) * | 1995-06-07 | 1998-10-07 | 威廉·C·奥尔 | 气相燃烧方法和组合物ⅱ |
-
2000
- 2000-12-28 UA UA2000127609A patent/UA64799C2/uk unknown
-
2001
- 2001-04-27 RU RU2001111402/04A patent/RU2187541C1/ru not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2187541C1 (ru) | 2002-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4892562A (en) | Diesel fuel additives and diesel fuels containing soluble platinum group metal compounds and use in diesel engines | |
| US4891050A (en) | Gasoline additives and gasoline containing soluble platinum group metal compounds and use in internal combustion engines | |
| US20040065002A1 (en) | Fuel oil additive and fuel oil products containing the fuel oil additive | |
| CA1340871C (en) | Method for reducing emissions from or increasing the utilizable energy of fuel for powering internal combustion engines | |
| RS39104A (sr) | Metoda i sastav za unapređenje sagorevanja goriva | |
| US5749928A (en) | Method for reducing emissions from or increasing the utilizable energy of fuel for powering internal combustion engines | |
| US4955331A (en) | Process for the operation of an Otto engine | |
| US4265639A (en) | Combustion catalysts | |
| WO1998033871A1 (en) | Method and composition for reducing emissions from a gasoline engine equipped with a three-way catalytic converter | |
| AU583580B2 (en) | Fuel additives and fuel containing soluble platinum group metal compounds | |
| US8323362B2 (en) | Combustion modifier and method for improving fuel combustion | |
| CN101423777A (zh) | 醇基燃料甲醇、乙醇汽油 | |
| UA64799C2 (uk) | Композиційна присадка для рідких палив | |
| EP2029703A2 (en) | Fuel additives | |
| US20030196371A1 (en) | Method of reducing smoke and particulate emissions from spark-ignited reciprocating engines operating on liquid petroleum fuels | |
| EP0189642B1 (en) | Fuel additives and fuel containing soluble platinum group metal compounds and use in internal combustion engines | |
| US20130185990A1 (en) | Combustion Modifier and Method for Improving Fuel Combustion | |
| CN1055305C (zh) | 一种提高汽油辛烷值的添加剂组合物 | |
| EP1528097B1 (en) | Method for reducing combustion chamber deposit flaking | |
| EP1436368A2 (en) | Composite additive for liquid fuels | |
| WO2010061223A1 (en) | Improvement in or relating to fuel additive compositions | |
| RU2195992C1 (ru) | Фильтрующий материал для жидких топлив и фильтр на его основе | |
| RU2270231C1 (ru) | Присадка для бензинов и дизельных топлив и содержащая ее топливная композиция | |
| WO2002088278A1 (en) | Filter medium for liquid fuels and filter device utilizing same | |
| CN1203937A (zh) | 一种不改装发动机的甲醇车用燃料 |