ТОПЛИВНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 1998 года по МПК C10L1/18 

Изобретение относится к нефтепереработке в частности, к топливным композициям, используемым в дизельных двигателях.

Известна композиция пускового топлива, содержащая серный эфир, газовый бензин, изопропилнитрат, антиокислительные и антиизносные присадки и добавку диоксана в количестве 0,01 - 1,50 мас.%, снижающего поверхностное натяжение жидкости, обеспечивающего лучшее химическое распыление и повышающего испарение (авт. св. N 486036, кл. C 10 L 1/18, 1975).

Недостатком композиции является ядовитость диоксана, а также то, что в композиции с дизельным топливом добавка не регулирует его эксплуатационные свойства.

Известна также композиция бензиновая на основе бензина с добавлением двухосновной калиевой соли полиизобутилзамещенной янтарной кислоты в количестве 4•10 ^-4-5•10^-5 мас.%, улучшающей процессы сгорания, в частности, раннего воспламенения и скорости распространения пламени в цилиндре (авт. св. N 1568891, кл. C 10 L 1/18, 1990).

Однако данная композиция не применима для использования в дизельных двигателях.

Наиболее близкой к предлагаемой композиции по технической сущности и достигаемому результату является топливная композиция, содержащая дизельные фракции и полифункциональные полимерные перекиси в количестве 0,01 - 0,05 мас.%, повышающие скорость воспламенения дизельных топлив, улучшающие процесс их горения и повышающие цетановое число (авт. св. N 236897, кл. C 10 L 1/18, 1969).

Однако известная композиция не позволяет регулировать эксплуатационные свойства дизельного топлива, связанные с испарением, такие как фракционный состав, температура вспышки.

Известно, что в дизеле удается применять более тяжелые топлива с худшей испаряемостью, чем в карбюраторном двигателе.

В дизелях хорошо распыленное дизтопливо впрыскивается в воздух, нагретый за счет сжатия до 500 - 600^oC, и тем самым обеспечиваются интенсивный прогрев и испарение капель топлива. (Гуреев А. А. и др. Топлива для дизелей. Свойства и применение. М.: Химия, 1993, с. 42-69).

Тем не менее применение очень легких топлив при низких температурах воздуха не облегчает, а, наоборот, затрудняет пуск двигателя. Причиной этого является то, что на испарение большого количества легких фракций дизтоплива затрачивается тепло, поэтому снижается температура предпламенных реакций. При нормальной и повышенной температурах работа дизеля на топливе с температурой начала кипения ниже 60^oC может привести к образованию паровых пробок в системе питания.

Таким образом, задачей изобретения является разработка топливной композиции, позволяющей регулировать фракционный состав и испаряемость дизельных топлив.

Задача решается предлагаемой топливной композицией, содержащей дизельные фракции, составляющие основу дизельного топлива летнего, и добавку, отличительной особенностью которой является то, что в качестве добавки она содержит неонол в количестве 1•10^-5 - 1•10^-3 мас.% или дипроксамин в количестве 1•10^-5 - 1•10^-3 мас.%.

Дипроксамин представляет собой

блоксополимер окиси этилена и пропилена на основе этилендиамина, где n₁+n₂+n₃+n₄ = 80 и m₁+m₂+m₃+m₄ = 26
Известно, что дипроксамин применяется в нефтяной промышленности для обезвоживания нефти (Поверхностные явления и поверхностно-активные вещества: Справочник / Абрамзон А. А. и др. Л.: Химия, 1984 с. 368). Неонол представляет собой моноалкиловый эфир полиэтиленгликоля на основе первичных жирных спиртов C_nH_2n+1O (C₂H₄O)_mH, где n = 12 - 14, m = 13 и используется как эмульгатор минеральных масел, и малорастворимый соэмульгатор, как сырье для производства сульфоэтоксилатов и других ПАВ. (Поверхностно- активные вещества: (Справочник./ А. А. Абрамзон и др. Л.: Химия, 1979 с. 303).

Данные добавки могут быть использованы в углеводородных фракциях летнего, зимнего, арктического дизельных топлив.

Указанную топливную композицию готовят введением расчетных количеств неонола или дипроксамина в дизельное топливо и последующим перемешиванием смеси в течение 20-30 мин при 40 - 60^oC.

Пример 1. Приготовление композиции, содержащей 1•10^-3 мас.% неонола: к 2999,97 г дизельных фракций, составляющих основу ДТ "Л-62" без товарных присадок, добавляют 0,03 г неонола. Смесь подогревают до 60^oC и перемешивают механической мешалкой в течении 20 мин. Далее полученная композиция исследуется стандартными методами с целью получения характеристик фракционного состава (ГОСТ 2177-66), температуры вспышки (ГОСТ 6356-75), кинематической вязкости (ГОСТ 33- 66). Поверхностное натяжение определялось сталагмометрическим методом (Поверхностные явления и поверхностно-активные вещества. Справочник / А. А. Абрамзон и др. Л.: Химия, 1984, с. 168), толщина поверхностного слоя определялась эллипсометрическим методом с помощью эллипсометра ЛЭФ-М-1 (Пшеницин А. А. и др. Эллипсометрия в физико- химических исследованиях. Л.: Химия, 1986, с. 152). Физико-химические свойства композиции приведены в табл. 1.

Аналогично готовятся топливные композиции, содержащие добавку неонола в количестве 5•10^-4, 1•10^-4, 5•10^-5, 1•10^-5 мас.%. Результаты исследования смесей с этими концентрациями неонола приведены также в табл. 1.

Приготовление композиции, содержащей 1•10^-3 мас. % дипроксамина: к 2999,97 г дизельных фракций, составляющих основу ДТ"Л- 62" без товарных присадок добавляют 0,03 г дипроксамина. Смесь подогревают до 40^oC и перемешивают в течение 30 мин. Далее полученная композиция исследуется методами, приведенными в примере 1. Физико-химические свойства композиции приведены в табл. 2.

Аналогично готовятся композиции с другими концентрациями дипроксамина в дизельном топливе. Результаты исследования свойств этих композиций приведены в табл. 2.

Из данных таблиц видно, что максимальный эффект достигается при концентрации добавок 5•10^-5 мас.% добавки. Введение неонола или дипроксамина в дизельное топливо, изменяя силы межмолекулярного взаимодействия в объемной фазе, значительно влияет на толщину поверхностного слоя на границе с воздухом, что позволяет регулировать испарение (Сюняев З. И. и др. Нефтяные дисперсные системы. М.: Химия, 1990, с. 224).

Данный эффект позволяет улучшить эксплуатационные характеристики дизельного топлива, а именно: регулировать фракционный состав и температуру вспышки, не ухудшая остальных эксплуатационных свойств. В ряде случаев на НПЗ бракуется партия топлива, не соответствующая по фракционному составу, температуре вспышки и другим свойствам параметрам ГОСТ. Для достижения требуемого качества топлива обычно проводят трудоемкую операцию компаундирования или возвращают отбракованную партию в исходную нефть для повторной переработки, что требует значительных дополнительных материальных затрат. Возможно также ухудшение данных свойств дизельных топлив в процессе длительного хранения и транспортировки. Применение добавок позволяет доводить свойства выбракованных партий топлива до товарных требований, улучшить свойства топлива непосредственно у потребителя.

Сущность изобретения: топливная композиция на основе дизельных фракций содержит 1,10 - 1,10 неонола или дипроксамина. 2 табл.

Топливная композиция на основе дизельных фракций с добавлением присадки, отличающаяся тем, что в качестве присадки содержит 1 • 10^- 5 - 1 • 10^- 3 мас.% неонола или дипроксамина.