ТОПЛИВО ДЛЯ СПОРТИВНЫХ АВТОМОБИЛЕЙ Российский патент 2008 года по МПК C10L1/04 C10L1/16 C10L1/18 C10L1/223 

Изобретение относится к нефтепереработке, а также к автомобильной промышленности, конкретно к составу бензина, предназначенного для использования в качестве топлива в спортивных автомобилях.

Двигатель спортивного автомобиля работает в форсированном режиме, поэтому к топливу, используемому в таком автомобиле, предъявляются жесткие требования по детонационной стойкости, ее равномерному распределению по фракциям, фракционному составу топлива и плотности. Неправильный подбор топлива может быстро вывести из строя дорогостоящую спортивную технику. Применяемое топливо, его качество и состав являются прямым показателем уровня развития нефтеперерабатывающей отрасли страны и уровня соответствия мировым стандартам качества.

Для повышения детонационной стойкости автомобильного топлива в его состав вводят различные октаноповышающие добавки. Так, например, известна топливная композиция для двигателей внутреннего сгорания на основе углеводородного топлива, содержащая 0-6,0 мас.% метил-трет-бутилового эфира, 0-0,55 мас.% N-метиланилина и 0,001-0,018 мас.% α-гидроксипропилферроцена. (Патент РФ №2061736, C10L 1/18, 1996 г.)

Недостатком этой топливной композиции является относительно невысокая антидетонационная стойкость, октановое число не выше 98.

Известен неэтилированный авиационный бензин с октановым числом не менее 130 (сортность на богатой смеси), содержащий 85-92 об.% алкилата, 4-10 об.% диалкилового эфира С₅-С₆, 0-10 об.% углеводорода, сужающего пределы выкипания бензина, например, толуола, и 66-158 мг/л метилциклопентадиенилтрикарбонилмарганца.

(Патент ЕПВ №0609089, C10L 1/06, 1996 г.)

Однако большое количество входящего в состав этого бензина марганца (>66 мг/л) приводит к образованию отложений продуктов окисления марганца на свечах зажигания и «отравляет» каталитический конвертер (нейтрализатор) выхлопных газов, которым снабжены современные автомобили.

Известна топливная композиция с октановым числом не менее 98, содержащая не менее 30 об.% изооктана или триптана, 5-40 об.% изопентана, 0,1-3 об.% бутана, 5-30 об.% толуола и 0-15 об.% метил-трет-бутилового эфира.

(Заявка РСТ №98/22556, C10L 1/06, 1997 г.)

Однако входящие в состав этих топливных композиций компоненты и добавки не обеспечивают требуемого сочетания антидетонационных, испарительных и других важных свойств, предъявляемых к топливам для спортивных автомобилей.

Наиболее близким к заявляемому является бензин для гоночных автомобилей, содержащий до 40 мас.% алкилата, 2-45 мас.% изомеризата, 5-45 мас.% ароматических углеводородов С₇-С₉, до 30 мас.% оксигенатов, 0-25 мас.% N-метиланилина, 0-100 мг/кг ферроценовой присадки (в расчете на железо) и бензин каталитического риформинга.

(Патент РФ №2259387, C10L 1/4, 2005 г.)

Недостатком этого бензина является невозможность достижения высоких значений октанового числа (>100 ИМ) без применения металлсодержащих присадок, наличие которых приводит к «отравлению» каталитических конвертеров выхлопных газов, которыми снабжены современные спортивные автомобили.

Задачей настоящего изобретения является разработка топлива для современных спортивных автомобилей, обладающего высокой детонационной стойкостью без применения металлсодержащих присадок.

Для решения поставленной задачи предлагается топливо для спортивных автомобилей, включающее бензин каталитического риформинга, высокооктановый оксигенат, ароматические углеводороды, которое отличается тем, что оно дополнительно содержит изооктан, масло моторное для двухтактных двигателей и при необходимости алкилат и изомеризат при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Изооктан1-35Масло моторное для двухтактных двигателей0,05-0,5Высокооктановый оксигенат10-30Ароматические углеводороды10-45Изомеризатдо 25Алкилатдо 10Бензин каталитического риформингадо 100

Причем в качестве высокооктанового оксигената топливо содержит диалкиловый эфир С₅-С₆ или его смесь с алифатическими спиртами С₁-С₅, в качестве ароматических углеводородов фракцию ароматических углеводородов С₇-С₉. Топливо также содержит масло моторное для двухтактных двигателей с вязкостью не более 11 мм²/с при 100°С. Топливо в отдельных случаях может содержать до 1,5 мас.% N-метиланилина.

При выработке топлива для спортивных автомобилей с октановым числом не выше 100 ИМ целесообразно использовать в его составе алкилат и изомеризат, снижая при этом содержание дорогостоящих высокооктановых добавок, например метил-трет-бутилового эфира.

В таблице 1 приведены характеристики компонентов, используемых для приготовления образцов предлагаемого топлива. Все компоненты являются товарными продуктами.

Высокооктановый оксигенат - диалкиловый эфир, выбранный из числа метил-трет-бутилового, этил-трет-бутилового, метил-трет-амилового или диизопропилового эфиров, или его смесь с алифатическими спиртами С₁-С₅. Использование других высокооктановых оксигенатов в составе топлива позволяет получить аналогичные результаты.

В качестве масла моторного для двухтактных двигателей используют масло типа «Спектрол Байкер» по ТУ 025305206913380-2005 или другое масло с вязкостью не более 11 мм²/с при 100°С.

Алкилат представляет собой продукт алкилирования изобутана бутан-бутиленовой и пропан-пропиленовой фракциями каталитического и термического крекинга, содержащий насыщенные углеводороды изостроения, в том числе 2,2,3-триметилбутан, 2,2,3-триметилпентан, 2,2,4-триметилпентан (изооктан) и другие изомеры гептана, октана и более высокомолекулярных гомологов.

Изомеризат - продукт каталитической изомеризации н-пентана и н-гексана.

Предлагаемое топливо для спортивных автомобилей готовят путем смешения компонентов в указанных выше соотношениях при комнатной температуре в емкости с перемешивающим устройством. Состав приготовленных образцов предлагаемого топлива и их характеристики приведены в таблице 2.

Приведенные примеры подтверждают, что предлагаемый состав топлива обладает требуемым сочетанием физико-химических и эксплуатационных свойств: высокой антидетонационной стойкостью, требуемой упругостью паров и плотностью, что позволяет использовать его в качестве топлива для современных спортивных автомобилей без применения металлсодержащих присадок.

Топливо, обладающее такими характеристиками, обеспечивает быстрый запуск двигателя и максимально эффективное использование мощности работающего в форсированном режиме двигателя спортивного автомобиля.

Таблица 1Характеристика компонентов предлагаемого топливаКомпоненты топлива для спортивных автомобилейПоказателиПлотность при 20°С, кг/м³Температурный диапазон выкипания, °СОктановое число по исследовательскому методуОктановое число по моторному методуИзооктан69290100100Масло моторное для двухтактных двигателей с вязкостью при 100°С не более 11 мм²/сне выше 900---Метил-трет-бутиловый эфир75454-55114-116101Изопропиловый спирт7858211795Фракция ароматических углеводородов С₇-С₉не выше 880110-180115-12098-103Изомеризатне ниже 65030-8583-8681-84Алкилатне ниже 69030-19091-9690-94Бензин каталитического риформингане выше 77030-21596-9984-90

Таблица 2Состав образцов предлагаемого топлива для спортивных автомобилей и их характеристикиКомпоненты топлива и показателиСостав образцов предлагаемого топлива, мас.%, и значения показателейОбразец 1Образец 2Образец 3Образец 4Образец 5Образец 6Изооктан1818172632,5Масло моторное0,050,150,40,30,50,5Метил-трет-бутиловый эфир151920202029Изопропиловый спирт3,5-----Толуол102830384525Изомеризат2210852,5-Алкилат75,522--N-метиланилин1,0---1,0-Бензин каталитического риформингаОстальноеОстальноеОстальноеОстальноеОстальноеОстальноеПлотность при 15°С, кг/м³758768766774777772Октановое число по исследовательскому методу100,3101,5102103106109Октановое число по моторному методу88,788,98989,29495Фракционный состав: объем выкипания, %      - при 70°С312522222030- при 100°С534048464560конец кипения, °С211210210212212110Давление насыщенных паров по Рейду, кПа70,857,054,552,05050Концентрация фактических смол, мг/см³1,21,41,31,61,01,0Массовая доля кислорода, мас.%3,73,43,63,63,65,3

Изобретение относится к нефтепереработке, а также к автомобильной промышленности. Сущность: топливо содержит в мас.%: 1-35 изооктана, 0,05-0,5 масла моторного для двухтактных двигателей, 10-30 высокооктанового оксигената, 10-45 ароматических углеводородов, до 25 изомеризата, до 10 алкилата и до 100 мас.% бензина каталитического риформинга. В качестве ароматических углеводородов топливо предпочтительно содержит фракцию ароматических углеводородов С₇-С₉, в качестве высокооктанового оксигената - диалкиловый эфир C₅-С₆ или его смесь с алифатическими спиртами C₁-C₅. Топливо также содержит масло моторное для двухтактных двигателей с вязкостью не более 11 мм²/с при 100°С. В отдельных случаях топливо может содержать до 1,5 мас.%. N-метиланилина. Технический результат - повышение антидетонационной стойкости без применения свинцовых и других металлсодержащих присадок, повышение скорости и чистоты горения и снижение образования отложений в цилиндропоршневой группе и на свечах зажигания. 4 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Топливо для спортивных автомобилей, включающее бензин каталитического риформинга, высокооктановый оксигенат, ароматические углеводороды, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит изооктан и масло моторное для двухтактных двигателей и, при необходимости, алкилат и изомеризат при следующем соотношении компонентов, мас.%:

изооктан1-35масло моторное для двухтактных двигателей0,05-0,5высокооктановый оксигенат10-30ароматические углеводороды10-45изомеризатдо 25алкилатдо 10бензин каталитического риформингадо 100.