ТОПЛИВНАЯ КОМПОЗИЦИЯ Российский патент 2003 года по МПК C10L1/18 C10L1/22 

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, а именно к составу топливной композиции, предназначенной для использования в автомобильных двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием.

Известна топливная композиция для автомобильных двигателей внутреннего сгорания на базе смеси бензина каталитического риформинга и/или каталитического крекинга с добавлением изопентана 5-15 мас.%, толуола 0,3-15 мас.% и 3-15 мас. % добавки, представляющей смесь 50-85 мас.% метил-трет-бутилового эфира и 15-20 мас.% трет-бутилового спирта (патент РФ 2077549, С 10 L 1/18, 1997). Эта топливная композиция содержит большое количество метил-трет-бутилового эфира, при сгорании которого образуются карбонильные соединения, что приводит к повышению токсичности отработавших газов.

Известна топливная композиция для двигателей с искровым зажиганием на основе углеводородной фракции с добавлением 0,6-12 об.% метил-трет-бутилового эфира, 0,1-2,1 об. % N-метиланилина, 0,8-36 об.% метилового спирта, 0,3-8,2 об. % смеси спиртов C₂-C₁₂, 0,001-00,2 об.% металлоорганических соединений: нафтенат железа, ферроцен, нафтенат марганца или их смесь (патент ПНР 108076, C 10 L 1/10, 1980). Содержащийся в этой композиции в большой концентрации метиловый спирт повышает ее гигроскопичность, что приводит к коррозии топливной системы двигателя.

Известна топливная композиция, содержащая бензин каталитического риформинга, бензин прямой перегонки НК-180^oС 5-35 мас.%, смесь бензина коксования и бензина термического крекинга, взятых в соотношении 1:1 по массе, 2-20 мас.%, фракцию парафиновых углеводородов НК-160^oС 15-25 мас.%, N-метиланилин 0,3-3,0 мас.%, толуола - до 20 мас.% и добавку, представляющую собой смесь метил-трет-бутилового эфира и трет-бутилового спирта 3-15 мас.% (патент РФ 2077550, С 10 L 1/18, 1997). Эта композиция содержит большое количество N-метиланилина и метил-трет-бутилового эфира, вследствие чего обладает высокой смолообразующей способностью в системе подачи топлива и повышенной токсичностью отработавших газов.

Наиболее близкой к заявляемой является топливная композиция на основе бензина каталитического риформинга с добавлением бензина прямой перегонки НК-180^oС 5,0-65,0 мас. %, добавки, включающей органическое соединение марганца и кислородсодержащие соединения, в качестве которых используется продукт этерификации метилового спирта бутиленами и/или трет-бутиловый спирт 0,5-15,0 мас.%, бензин коксования и бензин термического крекинга и/или фракцию парафиновых углеводородов НК-160^oС, N-метиланилин и/или толуол (патент РФ 2092523, С 10 L 1/18, 1/30, 1996). Недостатком этой топливной композиции является низкая химическая стабильность вследствие наличия в ее составе бензинов коксования и термического крекинга, высокая стоимость, обусловленная использованием дорогих металлоорганических соединений марганца, и повышенная токсичность отработавших газов, гигроскопичность и низкие антикоррозионные свойства, связанные с наличием в ее составе метил-трет-бутилового эфира в большой концентрации.

Задачей настоящего изобретения является разработка топливной композиции, обладающей повышенной химической стабильностью, низкой гигроскопичностью и высокими антикоррозионными свойствами, использование которой позволит расширить ассортимент товарных неэтилированных бензинов, соответствующих требованиям действующих стандартов, охраны окружающей среды, и не приведет к повышению их стоимости.

Для решения поставленной задачи предлагается топливная композиция на основе бензина каталитического риформинга, толуола и N-метиланилина с добавлением рафината бензольного или рафината бензольно-толуольного, изопентана, широкой фракции легких углеводородов НК-70^oС при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Рафинат бензольный или рафинат бензольно-толуольный - 20 - 54
Толуол - 15 - 30
Широкая фракция легких углеводородов НК-70^oС - 1 - 15
Изопентан - 1 - 15
N-метиланилин - 0,3 - 1,3
Бензин каталитического риформинга - Остальное
Топливная композиция может дополнительно содержать ферроцен в количестве до 0,018 мас.%
Отличие предлагаемого технического решения от известного состоит в дополнительном введении в состав топливной композиции рафината бензольного или рафината бензольно-толуольного, изопентана, широкой фракции легких углеводородов НК-70^oС и ферроцена в заявленном соотношении компонентов.

Введение в состав предлагаемой топливной композиции ферроцена взамен органических соединений марганца, используемых в прототипе, произведено с целью снижения ее стоимости и повышения полноты сгорания топлива.

Использование в составе предлагаемой топливной композиции высокооктановых парафиновых углеводородов с низкой температурой кипения (рафинат бензольный или рафинат бензольно-толуольный, изопентан, широкая фракция легких углеводородов НК-70^oС), не содержащих непредельных углеводородов, повышает ее химическую стабильность, улучшает пусковые свойства двигателя и его работу в зимний период времени. Кроме того, введение в состав предлагаемой топливной композиции высокооктановых парафиновых углеводородов позволяет уменьшить содержание в ней ароматических углеводородов и тем самым снизить токсичность отработавших газов автомобилей.

Отсутствие в составе предлагаемой топливной композиции водорастворимых компонентов, таких как МТБЭ в составе прототипа, обеспечивает ее низкую гигроскопичность и высокий уровень антикоррозионных свойств.

Технология получения предлагаемой топливной композиции состоит в смещении компонентов в заявленном соотношении и последующем перемешивании их до получения однородного продукта.

Предлагаемая топливная композиция может быть использована для получения широкого ассортимента неэтилированных товарных автомобильных бензинов, например, А-76, АИ-80, АИ-92, АИ-95, примеры составов которых приведены в таблице 1.

Физико-химические свойства компонентов, используемых в составе предлагаемой топливной композиции, приведены в таблице 2.

Образцы топливных композиций, состав которых указан в таблице 1, были приготовлены и испытаны на соответствие действующей технической документации (ГОСТ Р 51105, ГОСТ 2084, ТУ 38.001165-97) на товарные бензины. Результаты испытаний, приведенные в таблице 3, показывают, что предлагаемая топливная композиция по всем показателям соответствует требованиям действующей нормативно-технической документации.

Определение химической стабильности по ГОСТ 22054 образцов бензинов предлагаемого состава показало, что она в 1,5-2,1 раза более устойчива к окислению (сумма продуктов окисления, мг на 100 см³ бензина) по сравнению с прототипом.

Использование заявляемой топливной композиции в промышленности позволит расширить ассортимент и увеличить выпуск неэтилированных автомобильных бензинов без повышения их цены.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к топливным композициям, предназначенным для использования в ДВС. Топливная композиция содержит 20-54% рафината бензольного или рафината бензольно-толуольного, 15-30% толуола, 1-15% широкой фракции легких углеводородов НК-70^oС, 1-15% изопентана, 0,3-1,3% N-метиланилина и до 100% бензина каталитического риформинга. Топливная композиция может дополнительно содержать ферроцен в количестве до 0,018 мас.%. Топливная композиция обладает повышенной химической стабильностью, позволяет вырабатывать широкий ассортимент товарных неэтилированных бензинов без повышения их стоимости. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

1. Топливная композиция на основе бензина каталитического риформинга, толуола и N-метиланилина, отличающаяся тем, что дополнительно содержит рафинат бензольный и/или рафинат бензольно-толуольный, изопентан, широкую фракцию легких углеводородов НК-70^oС при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Рафинат бензольный и/или рафинат бензольно-толуольный - 20-54
Толуол - 15-30
Широкая фракция легких углеводородов НК-70^oС - 1-15
Изопентан - 1-15
N-Метиланилин - 0,3-1,3
Бензин каталитического риформинга - Остальное
2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит ферроцен в количестве до 0,018 мас.%.