ПРИСАДКА К МАЛОСЕРНИСТОМУ ДИЗЕЛЬНОМУ ТОПЛИВУ Российский патент 2011 года по МПК C10L1/18 C10L1/22 C10L10/08 

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, конкретно к присадкам, улучшающим противоизносные свойства малосернистых дизельных топлив. Экологически улучшенные малосернистые дизельные топлива, вырабатываемые по ГОСТ 52368-2005 «Топливо дизельное Евро», характеризуются низкими смазочными свойствами, вследствие чего ресурс работы топливной аппаратуры снижается. С целью обеспечения необходимого уровня смазочных свойств в топливо вводят противоизносные присадки.

Известны противоизносные присадки к топливам, содержащие в качестве активных компонентов нафтеновые кислоты (А.М.Данилов. Применение присадок в топливах. М.: Мир, 2005, 288 с.).

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 (С₂-С₁₀) спиртов (Пат. Норвегии №169660, 1992, C10L 1/18), моноэфиров дикарбоновых кислот (А.с. СССР 458252, 1984, C10L 1/18), солей щелочного или щелочноземельного металла и многоосновной кислоты (Пат. США 4804389, 1989 C10L 1/10; 1/29; НКИ 44/70).

Наиболее близкой к заявляемой присадке по составу и назначению является присадка, представляющая собой кислоты таллового масла (Бернаскот К., Жермано Л., Лопи Ж.-М., Мальдонадо П. Заявка России 99107667/04, 2001).

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

Задачей настоящего изобретения является создание присадки с повышенной противоизносной эффективностью в дизельных топливах.

Для решения поставленной задачи предлагается композиция таллового масла и добавки алифатических аминов и/или их производных при массовом соотношении (1-4).

Новизной предлагаемого технического решения является применение смеси таллового масла и алифатических аминов и/или их производных, компоненты которой проявляют синергический эффект. Ранее подобная композиция в топливах не использовалась и не предлагалась. Ее высокая противоизносная эффективность не вытекает явным образом из известных теоретических положений.

Дополнительно для улучшения физико-химических свойств и облегчения применения композиция может содержать углеводородный растворитель и деэмульгирующую добавку, использующиеся по своему прямому назначению. При этом заявленное соотношение таллового масла и алифатических аминов и/или их производных сохраняется.

Присадку получают, последовательно смешивая расчетные количества указанных выше компонентов при 20-50°С.

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

1. Талловое масло использовано следующих марок:

1.1. Дистиллированное талловое масло, ТУ 13-00281074-26-95.

Показатели Норма по ТУ 13-00281074-26-95 Фактически Внешний вид Однородная жидкость от светло-желтого до коричневого цвета Соотв. Плотность при 20°С, кг/м³ 850-900 875 Массовая доля основного вещества, % Не менее 95 97 Температура вспышки, °С Не ниже 200 207 Температура застывания, °С - Минус 7 Кислотное число, мг КОН/г Не ниже 140 164

1.2. Фракция жирных кислот таллового масла, ГОСТ 14845-79.

Показатели Норма по ГОСТ 14845-79 Фактически Кислотное число, мг КОН/г Не ниже 192 202 Температура вспышки, °С Не ниже 194 199 Массовая доля смоляных кислот, % Не более 2 1,4

2. Четвертичные аммониевые производные на основе аминов талловых масел выпускают по ТУ 0257-007-35475596-98 с изменением №1.

Внешний вид Вязкая жидкость или аморфная масса темно-коричневого цвета Кислотное число, мг КОН/г продукта, не более 25 Температура каплепадения, °С, не выше 40 Аминное число, г HCl на 100 г продукта, не менее; 22

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

Таблица 1 Образцы композиций присадки Компонент 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Дистиллированное талловое масло, % мас. 100 80 60 50 40 - - - - Кислоты жирные талловые, % мас. - - - - - 80 60 50 40 Четвертичные аммониевые производные на основе аминов талловых масел 0 20 40 50 60 20 40 50 60 Соотношение компонентов: Прототип 4:1 1:0,66 1:1 0,66:1 4:1 1:0,66 1:1 0,66:1

Эффективность присадок проверяли в дизельном топливе, содержащем от 0,005 до 0,05% предлагаемой присадки по методу американского стандарта ASTM D 6079, включенному в 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-поступательные движения с амплитудой 1 мм и частотой 50 Гц 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 при 60°С: повторяемость - 80 мкм, воспроизводимость - 130 мкм; при 25°С: повторяемость - 110 мкм, воспроизводимость - 170 мкм. Нормой противоизносных свойств дизельного топлива по EN-590 и ТУ 38.401-58-296-2001 является D≤460 мкм.

Таблица 2 Диаметр пятен износа при испытаниях топлива с композициями присадок Пример по табл.1 Концентрация в топливе, % Д, мкм Без присадки - 562 1 (прототип) 0,01 512 2 0,01 418 3 0,01 362 4 0,01 333 5 0,01 458 6 0,01 411 7 0,01 358 8 0,01 322 9 0,01 460 1 (прототип) 0,005 500 4 0,005 398 8 0,005 405 1 (прототип) 0,025 480 4 0,025 321 8 0,025 315 1 (прототип) 0,05 452 4 0,05 348 8 0,05 345

Таким образом, достаточная эффективность присадки проявляется при соотношении таллового масла и четвертичных аммониевых производных на основе аминов талловых масел от 0,66:1 до 4:1 соответственно. При выходе за границы этих соотношений противоизносная эффективность присадки уменьшается до недопустимых значений. Предлагаемая присадка эффективна в топливе уже при концентрации 0,005% мас. При увеличении концентрации ее эффективность увеличивается, но эта зависимость не линейна: с каждой порцией присадки прирост эффекта уменьшается.

В табл.3 представлены физико-химические и эксплуатационные характеристики присадки по примеру 6, в которую добавлены растворитель (толуол) и деэмульгирующая добавка (оксиэтилированный спирт).

Таблица 3 Показатели Фактически Состав присадки, %:   Композиция таллового масла и четвертичных аммониевых производных на основе аминов талловых масел 74 Растворитель (толуол) 25 Деэмульгирующая добавка 1 Физико-химические характеристики:   Кислотное число, г КОН/г 101 Температура застывания, °С минус 27 Плотность, кг/м³ 912 Эксплуатационные свойства топлива с 0,01% присадки:   Диаметр пятна износа топлива, мкм 410 Эмульгируемость Эмульсии с водой не образует

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии. Изобретение относится к присадке, улучшающей противоизносные свойства малосернистых дизельных топлив, содержащей дистиллированное талловое масло или фракцию жирных кислот таллового масла в смеси с четвертичными аммониевыми производными на основе аминов талловых масел при соотношении от 0,66:1 до 4:1. Технический результат - присадка обладает повышенной противоизносной эффективностью в дизельных топливах. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

1. Присадка, улучшающая противоизносные свойства малосернистых дизельных топлив на основе таллового масла, отличающаяся тем, что содержит дистиллированное талловое масло или фракцию жирных кислот таллового масла в смеси с четвертичными аммониевыми производными на основе аминов талловых масел при соотношении от 0,66:1 до 4:1.

2. Присадка по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит углеводородный растворитель и деэмульгирующую добавку.