ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2099395

ДОБАВКА К БЕНЗИНУ И ТОПЛИВНАЯ КОМПОЗИЦИЯ

Имя изобретателя: Барсуков А.В.; Лебедев С.Р.; Никитина Е.А.; Смирнова Г.Г. 
Имя патентообладателя: Акционерное общество закрытого типа "НИМБ"
Адрес для переписки: 
Дата начала действия патента: 1995.09.26 

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, конкретно к составу добавки и топливной композиции, содержащей эту добавку, предназначенной для использования в двигателях внутреннего сгорания. Предлагается добавка к бензину на основе диэтилбициклопентадиенилжелеза, содержащая 1 - 99,5 мас.% бициклопентадиенилжелеза. Добавка может содержать в своем составе ароматический амин, или углеводородную фракцию, выкипающую в пределах 100 - 360^oC, а и дополнительно моющую присадку. Предлагается и топливная композиция, содержащая бензин и добавку вышеуказанного состава в количестве 0,005 - 0,06 мас.%. Использование изобретения позволит улучшить антидетонационные и моющие свойства бензинов и расширить их ассортимент, а и снизить токсичность отработавших газов, повысить экономичность и надежность работы двигателя.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к области нефтепеработки и нефтехимии, конкретно к составу добавки и топливной композиции, содержащей эту добавку, предназначенной для использования в двигателях внутреннего сгорания.

Известна добавка к моторным топливам, например неэтилированному бензину, представляющая собой бициклопентадиенилжелезо.

Однако эта добавка малоэффективна, так как имеет ограниченную растворимость в бензинах.

Известна добавка к моторному топливу, содержащая метил-трет-бутиловый эфир, монометиланилин, смесь спиртов и металлоорганических соединений, например бициклопентадиенилжелезо.

Добавка вводится в топливную композицию в количестве 12 -15% мас.

Однако добавка является недостаточно эффективной и для обеспечения требуемого эффекта необходимо вводить ее в больших концентрациях.

Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является добавка к топливу, содержащая маслорастворимое соединение железа, например диалкилпроизводное бициклопентадиенилжелезо; низкокипящую монокарбоновую кислоту и моющую присадку.

Там же описаны топливные композиции, содержащие эту добавку в количестве 0,5 2,2 мас.

Однако известная добавка обладает недостаточно высокими антидетонационными и моющими свойствами.

Задачей изобретения является разработка добавки к бензину, обладающей повышенным антидетонационными и моющими свойствами, и топливной композиции, содержащей эту добавку.

Для решения поставленной задачи предлагается добавка к бензину, включающая диэтилбициклопентадиенилжелезо и 1,0 99,5 мас. бицикдлопентадиенилжелеза.

Добавка может содержать в составе ароматический амин, выбранный из группы: N-метиланилин, ксилидин, смесь изомерных ксилидинов с триэтиламином в массовом соотношении 1:1, или углеводородную фракцию, выкипающую в пределах 100 360^oC.

Добавка может и дополнительно содержать моющую присадку, представляющую собой смесь полиэтиленполиамина, ацилированного карбоновыми кислотами C₅-C₂₅, и моноацилового, моноалкилового или моноалкилфенилового эфира полиоксиалкиленгликолей м.м. 500 4000, взятых в массовом соотношении 1:1.

Предлагается и топливная композиция, содержащая бензин и 0,005 0,06 мас. добавки, включающей диэтилбициклопентадиенилжелезо и 1 99,5 мас. бициклопентадиенилжелеза.

Топливная композиция может и содержать в своем составе 0,05 2 мас. ароматического амина, выбранного из группы: N-метиланилин, ксилидин, смесь изомерных ксилидинов с триэтиламином в массовом соотношении 1:1 и/или 0,005

0,5% масс. моющей присадки вышеописанного состава.

Новизной заявляемого технического решения является совместное содержание в составе добавки диэтилбициклопентадиенилжелеза и бициклопентадиенилжелеза в указанных количествах.

Совместное использование этих компонентов позволяет получить добавку к бензину с высокой антидетонационной стойкостью, получаемой за счет синергетического эффекта.

Дополнительное содержание в составе добавки ароматического амина приводит к усилению антидетонационных свойств добавки, кроме того, ароматический амин может выполнять функции растворителя, что и, как и использование углеводородной фракции, выкипающей в пределах 100 360^oC, позволяет выпускать эту композицию в виде товарного продукта.

Добавление моющей присадки позволяет наряду с обеспечением высоких моющих свойств добавки повысить ее стабильность при хранении.

Введение в состав бензинов вышеуказанной добавки позволяет расширить ассортимент выпускаемых товарных бензинов при одновременном улучшении их антидетонационных и моющих свойств.

Предлагаемую добавку готовят путем смешения компонентов при интенсивном перемешивании при температуре 30 80^oC в течение 0,5 1 часа. Приготовленную добавку вводят в бензин при перемешивании без дополнительного нагревания. Указанным способом было приготовлено шесть образцов добавки.

Для приготовления добавки были использованы компоненты со следующими характеристиками.

Бициклопентадиенилжелезо кристаллический порошок оранжевого цвета с температурой плавления 174^oC (ТУ 6-02-964-78).

Диэтилбициклопентадиенилжелезо жидкость красно-бурого цвета, показатель преломления при 20^oC 1,5785 (ТУ 6-02-593-86).

N-метиланилин маслянистая жидкость светло-коричневого цвета, плотность 982 кг/м³ (ТУ 6-14-5071-90).

В качестве ароматического амина и могут быть использованы ксилидин-с (ТУ 6-04-5807974-90), горючее ТГ-02 (ГОСТ 17147-80), представляющее собой смесь изомерных ксилидинов с триэтиламином в массовом соотношении 1:1. При введении в состав добавки они дают эффект, аналогичный N-метиланилину.

Моющая присадка, использованная для приготовления образцов добавки, представляет собой смесь в соотношении 1:1 полиэтиленполиамина, общей формулы: NH₂(C₂H₅NH)_nH, где n 1 -6, ацилированного нефтяными кислотами C₁₂-C₁₈ и моноалкилфенилового эфира полиэтиленгликоля формулы R - C₆H₄-O(C₂H₄O)_mH, где R алкил C₈-C₁₂, m 6 (ТУ 3850724-87). При приготовлении моющей присадки для ацилирования полиэтиленполиамина могут быть использованы синтетические жирные кислоты фракции C₅-C₂₅, высшие изомерные кислоты C₅-C₂₅, синтетические нафтеновые кислоты C₁₇-C₂₅, кислоты таллового, кориандрового, льняного масел. Взамен моноалкилфенилового эфира полиэтиленгликоля как компонент моющей присадки могут быть использованы: моноалкиловый эфир полиоксиалкиленгликолей формулы:

R₁O(C₃H₆O)_к(C₂H₄O)_LH,

где R₁ алкил C₃-C₂₅, k 5 50, L 1 20,

или моноациловый эфир полиоксиалкиленгликолей формулы:

R₁-COO (C₃H₆O)_k (C₂H₄O)_LH,

где R₁- алкил C₃-C₂₅, k 5 50, L 1 20.

Указанные эфиры получают анионной сополимеризацией окиси этилена и пропилена в присутствии стартовых веществ и щелочных катализаторов. Для получения моноалкиловых эфиров в качестве стартовых веществ используют жирные спирты с длиной углеводородного радикала C₃-C₂₅,а моноациловых - высшие карбоновые кислоты с длиной радикала С₅-C₂₅. Получаемые описанным способом моющие присадки близки по моющему действию к использованной для приготовления добавки.

Как углеводородная фракция в примерах использовано дизельное топливо марки А (ГОМТ 305-82), для этой цели могут быть использованы дизельное топливо других марок, авиакеросин (ГОСТ 10227-86), денормализат установки "Парекс".

Пример 1. Добавка к бензину содержит, мас.

• Бициклопентадиенилжелезо 1
• Диэтилбициклопентадиенилжелезо остальное

Пример 2. Добавка к бензину содержит, мас.

• Бициклопентадиенилжелезо 99,5
• Диэтилбициклопентадиенилжелезо остальное

Пример 3. Добавка к бензину содержит, мас.

• Бициклопентадиенилжелезо 40
• Диэтилбициклопентадиенилжелезо остальное

Пример 4. Добавка к бензину содержит, мас.

• Добавка по примеру 1 20
• Моющая присадка 20
• Дизельное топливо марки А остальное

Пример 5. Добавка к бензину содержит, мас.

• Добавка по примеру 2 5
• Ароматический амин остальное

Пример 6. Добавка к бензину содержит, мас.

• Добавка по примеру 3 10
• Моющая присадка 10
• Ароматический амин остальное

Приготовленные образцы были испытаны в составах топливных композиций, содержащих в качестве базового бензина: прямогонную фракцию газового конденсата 35 180^oC, бензин А-76 (ГОСТ 2084-77), бензин АИ-91, бензин А-92 (ТУ 38.001165-87). Предлагаемая добавка может быть введена и в другие бензины.

Испытания проводили в объеме действующей нормативно-технической документации: ГОСТ 2084-77, ТУ 38.001165-87, ТУ 38.0011225-89. Моющие свойства оценивали межведомственным лабораторно-моторным методом на установке типа ИТ.

Результаты испытаний приведены в таблицах 1 и 2.

Из данных, приведенных в таблицах 1 и 2, видно, что введение в небольших количествах предлагаемой добавки позволяет обеспечить широкий ассортимент топлив для двигателей с искровым зажиганием, получая на базе прямогонной фракции товарный бензин А-76, а из бензинов А-76, АИ-91, А-92 - высокооктановые марки бензинов А-92, АИ-93, А-96 с высокими моющими свойствами. Введение предлагаемой добавки в состав бензинов и позволяет снизить токсичность отработавших газов ( содержание CO снижается на 20,0% CH на 32,0%), повысить экономичность и надежность работы двигателя, поддержать в чистоте топливную систему.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Добавка к бензину, включающая диэтилбициклопентадиенилжелезо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит бициклопентадиенилжелезо в количестве 1,0 99,5 мас.

2. Добавка по п. 1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ароматический амин, выбранный из группы N-метиланин, ксилидин, смесь изомерных ксилидинов с триэтиламином в массовом соотношении 1 1.

3. Добавка по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит углеводородную фракцию, выкипающую в интервале 100 360^oС.

4. Добавка по пп.1 3, отличающаяся тем, что дополнительно содержит моющую присадку, представляющую собой смесь полиэтиленполиамина, ацилированного карбоновыми кислотами C₅ C₂₅, и моноацилового, моноалкилового или моноалкилфенилового эфира полиоксиалкиленгликолей мол.м. 500 4000, взятых в массовом соотношении 1 1.

5. Топливная композиция на основе бензина, содержащая добавку, включающую диэтилбициклопентадиенилжелезо, отличающаяся тем, что дополнительно содержит бициклопентадиенилжелезо, взятое в количестве 1,0 99,5 мас. в расчете на добавку, при содержании добавки в композиции 0,005 0,06 мас.

6. Композиция по п.5, отличающаяся тем, что дополнительно содержит 0,05

2,0 мас. ароматического амина, выбранного из группы N-метиланилин, ксилидин, смесь изомерных ксилидинов с триэтиламином в массовом соотношении 1 1.

7. Композиция по пп.5 и 6, отличающаяся тем, что дополнительно содержит 0,005 0,5 мас. моющей присадки, представляющей собой смесь полиэтиленполиамина, ацилированного карбоновыми кислотами C₅ - C₂₅, и моноацилового, моноалкилового или моноалкилфенилового эфира полиоксиалкиленгликолей мол.м. 500 4000, взятых в массовом соотношении 1 1.

Версия для печати
Дата публикации 09.04.2007гг

---

---