ПРИСАДКА К УГЛЕВОДОРОДНЫМ ТОПЛИВАМ Российский патент 2005 года по МПК C10L1/22 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к композициям присадок к углеводородным топливам, особенно к автомобильным бензинам, добавляемым в целях снижения потерь топлива от испарения при хранении, и может быть использовано на нефтебазах и складах горючего.

Уровень техники

Известна присадка, состоящая из фторсодержащего поверхностно-активного вещества, полиэфира на основе окиси этилена и окиси пропилена м мол. м. 2500 у.е., этиленгликоля и алифатического спирта, в качестве которого использован бутанол-1 (Усин В.В., Улитько А.В. и др. Защита окружающей среды при применении топлив и эксплуатации транспорта, Ульяновск, УТЦНТИП, 1993, с.25).

Однако эта присадка имеет высокую концентрацию компонентов и незначительную эффективность по снижению потерь топлива от испарения при хранении

Известна также присадка, состоящая из фторсодержащего поверхностно-активного вещества, полиэфира на основе окиси этилена и окиси пропилена с мол. м. 3503 у.е., этиленгликоля и алифатического спирта (Усин В.В., Улитько А.В. и др. Защита окружающей среды при применении топлив и эксплуатации транспорта, Ульяновск, УТЦНТИП, 1993, с.34-35). Присадка содержит, маc.%: фторсодержащую четвертичную аммониевую соль 4,5-5,5; полиэфир на основе окиси этилена и окиси пропилена с мол. м. 3503-47,0-49,0; этиленгликоль 4,5-5,5; бутанол-1 - до 100. Известная присадка используется для снижения потерь от испарения при введении непосредственно в углеводородное топливо в концентрации 0,2 мас.%. Опыт применения присадки свидетельствует о ее недостаточной эффективности по снижению потерь топлива от испарения при хранении.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к присадке по настоящему изобретению является присадка к углеводородным топливам, включающая смесь бутанола и полиэфира на основе окиси этилена и окиси пропилена, в которой растворен фторсодержащий хлорид четвертичной аммонийной соли формулы [С₈F₁₇СОNСНС₃Н₆N(С₂Н₄OН)(СН₃)₂]Сl (RU 2208041 С 10 L 1/18, 2003). Известная присадка к углеводородным топливам содержит также деканол и диоктиловый эфир фталевой кислоты при следующем соотношении компонентов, маc.%:

Фторсодержащий хлорид четвертичной

аммонийной соли формулы

[С₈F₁₇СОNСНС₃Н₆N(С₂Н₄OН)(СН₃)₂]Сl 1,2-3,4

Полиэфир на основе окиси этилена

и окиси пропилена с мол. м. 2501 3,5-7,5

Диоктиловый эфир фталевой кислоты 3,5-7,5

Смесь деканола и бутанола при соотношении 1:1 остальное.

Недостатком известного технического решения является низкая эффективность по снижению потерь топлива от испарения при хранении (снижение испаряемости 30% на бензине А-76), а так же практически полное осаждение этих присадок на стенках резервуаров, трубопроводах и фильтрах топливных систем при перекачке топлива и осушении резервуаров, что не позволяет использовать данные присадки повторно при заполнении резервуаров. Это обусловлено тем, что известная присадка обладает высокими поверхностными свойствами и поэтому способна осаждаться на металлических поверхностях емкостей. После освобождения емкости от топлива пленку присадки практически невозможно отделить от поверхности емкости за счет подачи новой партии топлива.

Раскрытие изобретения

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является разработка и создание присадки к углеводородным топливам, обладающей улучшенными характеристиками и эффективностью.

В результате решения данной задачи возможно получение технических результатов, заключающихся в уменьшении испарения компонентов углеводородных топлив при хранении их в резервуарах, а также в обеспечении повторного использования присадки за счет исключения осаждения присадки на стенах резервуаров, трубопроводах и фильтрах топливных систем двигателей.

Данные технические результаты достигаются тем, что в присадке к углеводородным топливам, включающей смесь бутанола и полиэфира на основе окиси этилена и окиси пропилена, в которой растворен фторсодержащий хлорид четвертичной аммонийной соли формулы [С₈F₁₇СОNСНС₃Н₆N(С₂Н₄OН)(СН₃)₂]Сl, в качестве полиэфира использован полиэфир с мол. м. 402 у.е., причем присадка дополнительно содержит N-перфторнонаноил-β -аминосульфокислоты натриевую соль при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Фторсодержащий хлорид четвертичной

аммонийной соли формулы

С₈F₁₇СОNСНС₃Н₆Н(С₂Н₄OН)СН₃)₂Сl 6-12

N-перфторнонаноил-β -аминосульфокислоты

натриевая соль 0,2-2,0

Полиэфир на основе окиси этилена и окиси

пропилена с мол. м. 402 у.е. 30-55

Бутанол 35-60

Отличительная особенность настоящего изобретения заключается в том, что присадка к углеводородным топливам дополнительно содержит N-перфторнонаноил-β -аминосульфокислоты в количестве 0,2-2,0 маc.%, а качестве полиэфира на основе окиси этилена и окиси пропилена использован полиэфир с мол. м. 402 у.е. В результате взаимодействия N-перфторнонаноила-β -аминосульфокислоты с фторсодержащим хлоридом четвертичной аммонийной соли формулы [С₈F₁₇СОNСНС₃Н₆N(С₂Н₄OН)(СН₃)₂]Сl, полиэфиром на основе окиси этилена и окиси пропилена с мол. м. 402 у.е. и бутанолом снижаются потери топлива от испарения и предотвращается прилипание полимерной пленки к металлическим поверхностям топливных емкостей, что позволяет использовать присадку в емкостях многократно.

Содержание компонентов присадки, обеспечивающие получение вышеприведенных результатов, установлено экспериментально.

Кроме того, целесообразно, чтобы отношение содержания полиэфира на основе окиси этилена и окиси пропилена с мол. м. 402 у.е. и бутанола составляло 49:40.

Осуществление изобретения

Для приготовления присадки фторсодержащий хлорид четвертичной аммонийной соли формулы [С₈F₁₇СОNСНС₃Н₆N(С₂Н₄OН)(СН₃)₂]Сl растворяют в смеси бутанола и полиэфира на основе окиси этилена и окиси пропилена с мол. м. 402 у.е.

В полученный раствор добавляют N-перфторнонаноил-β -аминосульфокислоты натриевую соль в количестве 0,2-2,0 маc.%.

Фторсодержащий хлорид четвертичной аммонийной соли формулы [С₈F₁₇СОNСНС₃Н₆N(С₂Н₄OН)(СН₃)₂]Сl представляет собой воскообразное вещество светло-коричневого цвета, гигроскопично растворяется в спиртах. Имеет плотность 1560-1600 кг/м³, температуру плавления 80° С, содержание хлора составляет 5,0-5,6 маc.%. Техническое название “ЧАС 9”. Вырабатывается по ТУ 6-02-2-817-84.

Полиэфир на основе окиси этилена и окиси пропилена с мол. м. 402 у.е. - сиропообразная бесцветная жидкость. Содержание гидроксильных групп 1,5-1,7%, кислое число <0,1 мг КОН/г, вязкость по Хепплеру при 25° С - 450-600 МПа· с, плотность 1010 кг/м³, мол. м. - 402 у.е. Техническое название “Лапрол-402”. Вырабатывается по ТУ 6-05-221-484-79.

Бутанол представляет собой бесцветную прозрачную жидкость. Имеет плотность 800-830 кг/м³, Т_кип - 108° С. Производится промышленностью по ГОСТ 6006. Применяется в качестве растворителя в лакокрасочной промышленности (Химическая энциклопедия. В 5 т., т.1, Кнунянц И.Л. и др. М., Сов. Энц., 1988, с.336-337).

N-перфторнонаноил-β -аминосульфокислоты натриевая соль представляет собой бесцветную жидкость, получаемую известными путями.

Присадку в соответствии с настоящим изобретением вводят в углеводородное топливо после заполнения резервуара топливом, например автомобильным бензином, в концентрации 0,015-0,025 маc.%. Присадку вводят в топливо распылением.

Для обоснования количественного состава присадки были приготовлены образцы (см. таблицу 1), которые прошли испытания в композиции с автомобильным бензином А-76 по ГОСТ 2084. Образцы 1-5 отличаются процентным соотношением компонентов в присадке согласно настоящему изобретению.

Эффективность действия присадки оценивалась по количеству испарившегося топлива при хранении в статических условиях в течение двух суток относительно топлива без присадки и топлива с присадкой по наиболее близкому аналогу. Результаты испытаний присадок представлены в таблице 2.

Испытания на испаряемость проводились в статических условиях в стеклянных стаканах с площадью испарения 13,8 см² при температуре воздуха 18-20° С и относительной влажности воздуха 85-95%. Погрешность определения испарений составляет ±0,05 г/сут.м².

Анализ результатов (таблица 2) позволяет сделать вывод, что наиболее предпочтительными являются образцы присадок №1 и 2, хотя все испытуемые композиции в рассмотренных условиях снижают количество бензина, испарившегося с поверхности.

Эффективность действия присадок так же оценивалось по снижению испарения топлив при повторном (многократном) использовании композиций, распыленных на поверхности топлива, - при осушении и последующем заполнении емкости топливом. Как видно из таблицы 2, присадка по настоящему изобретению практически не снижает своей эффективности, поскольку не осаждается на поверхностях.

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к композициям присадок к углеводородным топливам, особенно к автомобильным бензинам, добавляемым в целях снижения потерь топлива от испарения при хранении, и может быть использовано на нефтебазах и складах горючего. Присадка включает 35-60% бутанола, 30-55% полиэфира на основе окиси этилена и окиси пропилена с мол. М 402 у.е., 6-12% фторсодержащего хлорида четвертичной аммонийной соли формулы [ C₈F₁₇CONCHC₃H₆N(C₂H₄OH)(CH₃)₂]_{Cl. Присадка дополнительно содержит 0,2-2,0% N-перфторнонаноил-β -аминосульфокислоты натриевой соли. В результате уменьшается испарение компонентов углеводородных топлив при хранении их в резервуарах, а также обеспечивается повторное использование присадки за счет исключения осаждения присадки на стенах резервуаров, трубопроводах и фильтрах топливных систем двигателей. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.}

1. Присадка к углеводородным топливам, включающая смесь бутанола и полиэфира на основе окиси этилена и окиси пропилена, в которой растворен фторсодержащий хлорид четвертичной аммонийной соли формулы [C₈F₁₇CONCHC₃H₆N(C₂H₄OH)(CH₃)₂]Cl, отличающаяся тем, что в качестве полиэфира использован полиэфир с мол. м. 402 у.е., а присадка дополнительно содержит N-перфторнонаноил-β-аминосульфокислоты натриевую соль при следующем соотношении компонентов, маc. %:

фторсодержащий хлорид четвертичной

аммонийной соли формулы

[C₈F₁₇CONCHC₃H₆N(C₂H₄OH)(CH₃)₂]Cl 6÷12

N-перфторнонаноил-β-аминосульфокислоты

натриевая соль 0,2÷2,0

полиэфир на основе окиси этилена и окиси

пропилена с мол.м. 402 у.е. 30÷55

бутанол 35÷60