ДОБАВКА К БЕНЗИНУ, ТОПЛИВНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 1999 года по МПК C10L1/18 

Настоящее изобретение относится к области нефтепереработки, конкретно к составу добавки и топливной композиции, содержащей эту добавку, предназначенной для использования в двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием.

В настоящее время в связи с остротой экологических проблем усиливается интерес к добавкам, повышающим октановое число бензина и уменьшающим выбросы вредных веществ с отработавшими газами.

Известна топливная композиция на основе углеводородного топлива для двигателей внутреннего сгорания, содержащая в качестве антидетонационной добавки производное ферроцена альфа-гидроксиизопропилферроцен в количестве 0,001-0,02 мас.% (Патент РФ N 2019559, C 10 L 1/18, 1994 г.).

Недостатком топливной композиции, содержащей -α- гидроксиизопропилферроцен, как и других производных ферроцена, является отложение окислов железа в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания и на свече зажигания, что не позволяет использовать эту добавку в концентрации выше 0,02 мас.%.

Известна топливная композиция для двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием на основе углеводородного топлива, содержащая 0,001-0,018 мас.% α- гидроксиизопропилферроцена, до 6 мас.% метил-трет-бутилового эфира, до 0,55 мас.% N-метиланилина. (Патент РФ N 2061736, C 10 L 1/18, 1996 г.).

Недостатком топливной композиции, содержащей ароматические амины, является повышенное смолообразование при хранении; при содержании аминов более 1 мас. % появляются отложения на элементах впускной системы, увеличивается содержание оксидов азота в отработавших газах.

Эффективными добавками к бензинам, повышающим октановое число и уменьшающими содержание вредных веществ в отработавших газах, являются кислородсодержащие соединения. Наибольший практический интерес представляют добавки на основе этилового спирта.

Так, известна добавка к бензину, представляющая собой этиловый спирт, стабилизированный отходами гидролизного производства этилового спирта из древесного угля. Известна также топливная композиция на основе бензина, содержащая эту добавку в количестве 2-20 мас.% (Патент РФ N 2068871, C 10 L 1/18, 1996 г.).

Использование стабилизированного этилового спирта в бензине снижает образование углеродистых отложений, уменьшает содержание в отработавших газах окиси углерода, но при концентрациях, которые необходимы, чтобы получить существенное повышение октанового числа (>5%), снижает теплотворную способность бензина, требует корректировки систем питания двигателя, что является недостатком этой добавки. Ограничение верхнего предела содержания добавки (5 мас.%) значительно уменьшает ее октаноповышающие возможности.

Задачей настоящего изобретения является разработка добавки с высокой антидетонационной эффективностью при концентрациях до 5 мас.%, которая позволяет экономить расход других октаноповышающих соединений при получении топливных композиций бензинов А-76, АИ-91, АИ-95.

Для решения поставленной задачи предлагается добавка к бензину на основе стабилизированного этилового спирта, содержащая 5-10 мас.% N-метиланилина, 0,05-0,15 мас.% ферроцена и/или α- гидроксиизопропилферроцена.

Причем добавка содержит этиловый спирт, стабилизированный алифатическими спиртами C₃-C₅, или их эфирами, или альдегидо-эфиро-спиртовой фракцией, полученной из отходов производства этилового спирта из древесного сырья.

Предлагается также топливная композиция, содержащая добавку вышеуказанного состава в количестве 1,5-5 мас.%.

Отличие заявляемого технического решения от известных состоит в совместном содержании в составе добавки совместимых компонентов в заявленных концентрациях. Это отличие позволяет получить однородную, стабильную и легко растворимую в бензинах добавку, а также снизить расход компонентов при получении композиций бензинов А-76, АИ-91, АИ-95, улучшить их антидетонационные свойства.

Предлагаемую добавку готовят путем смешения компонентов при комнатной температуре и постоянном перемешивании. Добавка имеет специфический запах, не характерный для этилового спирта, что исключает ошибочное использование его как пищевого.

Указанным способом было приготовлено 5 образцов предлагаемой добавки. Для приготовления добавки можно использовать этиловый спирт, стабилизированный алифатическими спиртами C₃-C₅, например трет-бутиловым спиртом, эфирами алифатических спиртов C₃-C₅, например метил-трет-бутиловым эфиром или фракцией, полученной из отходов производства этилового спирта из древесного сырья. Использование этой фракции предпочтительнее, чем дефицитных и дорогостоящих алифатических спиртов и их эфиров. Фракция представляет собой смесь алифатических спиртов C₃-C₅, сложных эфиров метилового и этилового спиртов и муравьиной и уксусной кислот, фурфурола и других ароматических соединений, она отделяется в процессе ректификации от этилового спирта, получаемого из древесного сырья путем его гидролиза и последующего дрожжевого брожения.

Для приготовления образцов предлагаемой добавки был использован этиловый спирт, стабилизированный трет-бутиловым спиртом и альдегидо-эфиро-спиртовой фракцией.

В таблице приведены примеры, поясняющие влияние заявленного состава добавки на ее фазовую стабильность и антидетонационную эффективность. Фазовая стабильность добавки оценивалась по температуре начала появления кристаллов ферроцена при определении температуры начала кристаллизации по ГОСТ 5066. Антидетонационная эффективность оценивалась по повышению октанового числа эталонной смеси: 70% изооктана + 30% нормального гептана от добавления 5 об.% предлагаемой добавки по ГОСТ 511.

При введении образцов предлагаемой добавки в заявленном количестве (1,5-5 мас. %) в состав базовых бензинов, полученных на основе компонентов каталитического риформинга и прямой перегонки, было отмечено, что топливные композиции бензинов А-76, АИ-91, АИ-95 с октановыми числами, предусмотренными ГОСТ, можно получить при меньших суммарных расходах октаноповышающих соединений (на 10-49 мас.%), чем при их раздельном использовании.

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, конкретное к составу добавки и топливной композиции, содержащей эту добавку, предназначенной для использования в двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием. Предлагается добавка, содержащая, мас. %:
N-метиланилин - 5-10
Ферроцен и/или α-гидроксиизопропилферроцен - 0,05-0,15
Стабилизированный этиловый спирт - Остальное
Предлагается также топливная композиция на основе бензина, содержащая вышеописанную добавку в количестве 1,5-5 мас. %. Технический результат заключается в том, что изобретение позволяет получить стабильные, обладающие высокой антидетонационной эффективностью добавки, а также уменьшить расход октаноповышающих соединений при получении товарных бензинов А-76, АИ-91, АИ-95. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. Добавка к бензину на основе стабилизированного этилового спирта, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит N-метиланилин, ферроцен и/или α-гидроксиизопропилферроцен при следующем соотношении компонентов, мас.%:
N-метиланилин - 5 - 10
Ферроцен и/или α-гидроксиизопропилферроцен - 0,05 - 0,15
Стабилизированный этиловый спирт - Остальное
2. Добавка по п.1, отличающаяся тем, что она содержит этиловый спирт, стабилизированный алифатическими спиртами C₃-C₅, или их эфирами, или альдегидоэфироспиртовой фракцией, полученной из отходов производства этилового спирта из древесного сырья. 3. Топливная композиция на основе бензина, содержащая добавку, отличающаяся тем, что она содержит добавку по пп.1 и 2 в количестве 1,5 - 5 мас.%.