ПРИСАДКА К МАЛОСЕРНИСТОМУ ДИЗЕЛЬНОМУ ТОПЛИВУ Российский патент 2006 года по МПК C10L1/18 

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, а именно к присадкам к малосернистому дизельному топливу, улучшающим его противоизносные характеристики и низкотемпературные свойства.

Известно, что дизельные топлива должны обладать достаточной смазывающей способностью для предотвращения быстрого изнашивания прецизионных пар двигателей внутреннего сгорания.

Смазывающую способность дизельному топливу придают соединения серы и связанные с ними ароматические и полярные соединения. Однако ароматические углеводороды ухудшают процесс сгорания в цилиндре дизеля и способствуют отложению смолистых веществ на деталях топливо-вспрыскивающей аппаратуры.

Кроме того, евростандарт EN-590 предписывает содержание в топливе серы не выше 0,05 мас.% для того, чтобы снизить выделение загрязняющих окружающую среду выхлопных газов из дизельного транспорта. Поэтому смазывающие соединения на основе серы должны быть заменены другими соединениями, которые не являются загрязняющими с точки зрения экологии.

Известны противоизносные присадки к топливам, содержащие в качестве активных компонентов нафтеновые кислоты (А.М.Данилов. Применение присадок в топливах для автомобилей. М., Химия. 2000, с. 232).

Недостатком этих присадок является плохая совместимость содержащих их топлив с моторными маслами и водой. Такое требование в обязательном порядке предъявляется к дизельным топливам.

Известны также присадки на базе продуктов реакции моно- или поликарбоновых кислот С₂₄-С₆₅ и многоатомных (2-10) спиртов (патент Норвегии №169660, МПК С 10 L 1/18, опубл. в 1992), моноэфиров дикарбоновых кислот (а.с. СССР №458252, МКИ С 10 L 1/18, опубл. в 1984 г.), солей щелочного или щелочноземельного металла и многоосновной кислоты (патент США 4804389, МПК С 10 L 1/10; 1/29; НКИ 44/70, опубл. в 1989 г.).

Недостатком вышеуказанных композиций является также их недостаточная противоизносная эффективность.

Наиболее близкой к заявляемой присадке по составу и назначению является присадка, представляющая собой кислоты таллового масла (патент РФ №2165447, МПК С 10 L 1/18, опубл. в 2001 г.).

Недостатком указанной присадки является ее сравнительно низкая противоизносная эффективность, вследствие чего она рекомендуется в сравнительно высокой концентрации: более 0,06% на топливо, а также достаточно высокая температура застывания.

Задачей, решаемой данным изобретением, является улучшение противоизносных характеристик присадок к малосернистому дизельному топливу, а также улучшение низкотемпературных свойств данных присадок.

Поставленная задача решается за счет того, что в присадку на основе дистиллированного таллового масла дополнительно включаются полиалкилбензолы, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

дистиллированное талловое масло40-95полиалкилбензолы5-60

Новизной предлагаемого технического решения является изготовление и применение композиции указанного выше состава, компоненты которой проявляют синергетический эффект. Ранее подобная композиция в топливах не использовалась и не предлагалась.

Присадку получают, последовательно смешивая расчетные количества дистиллированного таллового масла и полиалкилбензолов при 20-70°С.

Для иллюстрации предлагаемого технического решения были приготовлены образцы присадки путем смешения указанных выше компонентов со следующими характеристиками:

Дистиллированное талловое масло ТУ 13-00281074-26-95 (Производство Сегежского ЦБК, Карелия, Российская Федерация)

ПоказателиНорма по ТУ 13-00281074-26-95Фактически123123Внешний видОднородная жидкость от светло-желтого до коричневого цветаСоответ.Плотность при 20°С, кг/м³850-900875Массовая доля основного вещества, %Не менее 9597Температура вспышки, °СНе ниже 200207Температура застывания, °С-+7Кислотное число, мг КОН/гНе ниже 140164

Полиалкилбензолы, ТУ 2414-040-04689375-95 (Производство ОАО «Кинеф». Кириши, Российская Федерация)

ПоказателиНорма по ТУ 2414-040-04689375-95ФактическиВнешний видПрозрачная жидкость, не содержащая взвешенных и осевших примесей, в том числе и водыСоответ.Плотность при 20°С, кг/м³Не нормируется877Температура начала кипения, °СНе ниже 290322Температура конца кипения, °СНе выше 500466Бромное число, мгBr₂/100 гНе более 3,52,02

Для иллюстрации предлагаемого изобретения приготовлены образцы присадок (табл.1).

Таблица 1Образцы присадокКомпонент и его содержание в присадке, масс.%1234567Дистил.талловое масло 03540759597100Полиалкилбензолы100656025530

Эффективность присадок проверяли в дизельном топливе, содержащем от 0,005 до 0,05% предлагаемой присадки по методу американского стандарта ASTM D 6079, включенные в российские ТУ 38.401-58-296-2001. Топливо дизельное автомобильное.

Согласно этому методу стальной шарик под нагрузкой 20 кПа (0,2 кг/см²) посредством вибратора совершает возвратно-поступательное движение с амплитудой 1 мм и частотой 50 Hz по пластине, помещенной в испытуемую среду. Испытания проходят при температурах 60° и 25°С (учитывается, что в двигателе топливо находится в нагретом состоянии). Образующееся пятно износа замеряют по двум диаметрам (по направлению движения и поперек) и вычисляют среднее. Затем вносят поправку на температуру и влажность воздуха, и полученный конечный результат D является характеристикой данного образца. Точность метода - 5%. Нормой противоизносных свойств дизельного топлива по EN-590 и ТУ 38.401-58-296-2001 является D≤460 мкм.

Таблица 2Диаметр пятен износа при испытаниях топлива с 0,01% присадок (номера примеров соответствуют номерам композиций в табл.1)ПримерыD, мкмБез присадки6471640243334164355539664287(прототип)440

Согласно представленным в табл. 2 результатам наибольшую эффективность проявляют композиции 3-5, превосходящие прототип (пример 7). Присадка, содержащая до 3% полиалкилбензолов (пример 6), по эффективности приближается к прототипу (точность метода - 5 отн.%). Полиалкилбензолы, взятые отдельно (пример 1), противозносной эффективностью не обладает. Противозносная эффективность композиции, содержащей менее 40% талловых масел, также недостаточно велика (пример 2).

Дополнительным преимуществом предлагаемого изобретения является то, что присадка характеризуется пониженной температурой застывания, что упрощает ее использование в дизельном топливе при низких температурах.

Температура застывания присадки определяется по ГОСТ 20287, методу Б. В табл. 3 приведены результаты исследований для образцов 3, 5 и 7 из табл. 1.

Таблица 3Температура застывания противоизносных присадокОбразцы из табл.1Т_з, °С3-305-57 (прототип)+5

Из табл.3 мы видим, что наилучшими низкотемпературными свойствами по сравнению с прототипом обладает присадка, состоящая из 40 мас.% таллового масла и 60 мас.% полиалкилбензолов (пример 3).

Предлагаемая присадка найдет широкое применение на нефтеперерабатывающих заводах для получения экологически чистых топлив, обладающих высокими противоизносными характеристиками и наилучшими низкотемпературными свойствами.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, а именно к присадкам к малосернистому дизельному топливу. Присадка на основе дистиллированного таллового масла дополнительно содержит 5-60% полиалкилбензолов. Используемая присадка улучшает противоизносные характеристики, а также низкотемпературные свойства малосернистых дизельных топлив. 3 табл.

Присадка к малосернистому дизельному топливу на основе дистиллированного таллового масла, отличающаяся тем, что дополнительно содержит полиалкилбензолы при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Дистиллированное талловое масло40-95Полиалкилбензолы5-60