ПРИСАДКА ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ПОТЕРЬ АВТОМОБИЛЬНЫХ БЕНЗИНОВ ОТ ИСПАРЕНИЯ ПРИ ИХ ХРАНЕНИИ И ПРИМЕНЕНИИ Российский патент 2017 года по МПК C10L1/10 C10L1/12 C10L1/222 C10L1/188 C10L10/00 

Изобретение относится к жидким углеводородным топливам, в частности к автомобильным бензинам, которые содержат присадки для снижения потерь от испарения при хранении и применении, и может быть использовано на нефтебазах и складах горючего. Присадка содержит продукт конденсации борной кислоты, этаноламина и стеариновой кислоты при их мольном соотношении 1:1,5:1,5. Применение изобретения позволит значительно снизить потери автомобильных бензинов от испарения при хранении в резервуарах на нефтебазах и складах горючего и применении.

Изобретение относится к жидким углеводородным топливам, в частности к автомобильным бензинам, которые содержат присадки для снижения потерь от испарения при хранении и применении.

Наиболее сильное изменение качества топлив при хранении и применении вызывают процессы испарения легких фракций [Сафонов А.С., Ушаков А.И., Юсковец Н.Д. Автомобильные эксплуатационные материалы. - СПб.: Гидрометиоиздат, 1998. - С. 223].

Вследствие высокой испаряемости автомобильных бензинов происходит быстрое изменение их фракционного состава и соответственно ухудшение эксплуатационных свойств [Гуреев А.А., Фукс И.Г., Лашхи В.Л. Химмотология. - М.: Химия, 1986. - С. 95].

В качестве альтернативных и наиболее экономически выгодных методов снижения потерь от испарения помимо выполнения основных требований к техническим средствам хранения и транспортирования и конструктивных усовершенствований резервуаров используют присадки, снижающие потери от испарения хранящихся нефтепродуктов. В основном, это поверхностно-активные вещества различной химической природы, которые, обладая высокой поверхностной активностью, образуют на поверхности топлива прочную сорбционную пленку, затрудняющую выход молекул легкокипящих углеводородов [Волгин С.Н., Середа В.А. Технико-экономическое обоснование применения присадок, снижающих скорость испытания бензинов при хранении. - СПб.: Академия прикладных исследований, 2002. - С. 372].

Известно фторсодержащее поверхностно-активное вещество (C₇F₁₅CONHC₃H₆N(CH₃)₃I), которое позволяет уменьшить потери бензина от испарения (Лобков A.M. Сбор и обработка нефти и газа на промысле. - М.: Недра, 1968. - 284 с.).

Недостатками применения этого ПАВ являются: высокая коррозионная активность, токсичность и стоимость.

Наиболее близким аналогом предложенного технического решения является присадка для снижения потерь бензинов от испарения при хранении и применении поверхностно-активное вещество [C_nH_2n+1COO]₂Zn, где n=10-16, в концентрации 0,000925-0,001% (RU 2256693 С1, кл. C10L 1/18, 20.07.2005).

Недостатком данной присадки является то, что катионы цинка, входящие в состав ПАВ, и оксид цинка, образующийся в процессе эксплуатации, ускоряют процессы окисления углеводородов, и тем самым снижается детонационная стойкость бензинов. (Теоретические основы химмотологии. / А.А. Браткова. - М.: Химия, 1985. - 320 с.).

Техническим результатом изобретения является повышение устойчивости бензинов к окислению, снижение потерь бензинов от испарения в процессе хранения и применения.

Данный результат достигается введением в бензины в качестве присадки продукта конденсации борной кислоты, этаноламина и стеариновой кислоты при их мольном соотношении 1:1,5:1,5 соответственно в количестве 0,001-0.01 мас.%.

Введение продукта конденсации менее 0,001 мас.% не позволяет существенно снизить испаряемость при хранении и применении, а введение его более 00,1 мас.% нецелесообразно, так как дальнейшего снижения потерь от испарения не происходит.

Получение продукта конденсации борной кислоты, этаноламина и стеариновой кислоты осуществляют следующим образом.

В трехгорлую круглодонную колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником, термометром и загрузочной воронкой, при работающей мешалке поочередно вводят 1 моль борной кислоты (H₃BO₃) и 1,5 моль этаноламина (NH₂C₂H₄OH). Реакционную среду нагревают до 50-60°C и выдерживают ее в течение 0,5 ч, после чего загружают 1,5 моль стеариновой кислоты (C₁₇H₃₅COOH), поднимают температуру реакционной смеси до 150-170°C и проводят реакцию амидизации при этой температуре в течение 1,5-2 ч до образования однородной массы. Образуется продукт конденсации H₃BO₃, NH₂C₂H₄OH и C₁₇H₃₅COOH в следующем мольном соотношении: 1:1,5:1,5.

Влияние действия присадки относительно прототипа представлено в табл. 1.

Давление насыщенных паров бензина определяли по ГОСТ 1756-2000 «Нефтепродукты. Определение давления насыщенных паров», потери от испарения - по ГОСТ 6369-75 «Бензины автомобильные и авиационные. Метод определения потерь от испарения».

Пример 1. Определяли давление насыщенных паров и потери от испарения бензина АИ-92 без присадки (температура начала кипения 45°C, 10% выкипает при температуре 72°C).

Пример 2. Исследовали тот же бензин с введением присадки по прототипу [C_nH_2n+1COO]₂Zn в количестве 0,001 мас.%.

Пример 3. Исследовали тот же бензин с введением продукта конденсации борной кислоты, этаноламина и стеариновой кислоты при их мольном соотношении 1:1,5:1,5 в количестве 0,001 мас.%.

Результаты исследований представлены в табл. 1.

Влияние концентрации вводимой присадки на давление насыщенных паров и испаряемость бензина изучали в примерах 4-9.

Пример 4. Исследовали бензин АИ-92 (температура начала кипения 45°C, 10% выкипает при температуре 72°C) без присадки.

Пример 5. В бензин АИ-92 вводили продукт конденсации борной кислоты, этаноламина и стеариновой кислоты при их мольном соотношении 1:1,5:1,5 в количестве 0,001 мас.%.

Пример 6. В тот же бензин вводили продукт конденсации борной кислоты, этаноламина и стеариновой кислоты при их мольном соотношении 1:1,5:1,5 в количестве 0,005 мас.%.

Пример 7. В тот же бензин вводили продукт конденсации борной кислоты, этаноламина и стеариновой кислоты при их мольном соотношении 1:1,5:1,5 в количестве 0,01 мас.%.

Пример 8. В тот же бензин вводили продукт конденсации борной кислоты, этаноламина и стеариновой кислоты при их мольном соотношении 1:1,5:1,5 в количестве 0,08 мас.%.

Пример 9. В тот же бензин вводили продукт конденсации борной кислоты, этаноламина и стеариновой кислоты при их мольном соотношении 1:1,5:1,5 в количестве 0,1 мас.%.

Результаты испытаний представлены в табл. 2.

Анализ полученных данных показывает, что максимальное снижение потерь бензина от испарения достигается при введении продукта конденсации борной кислоты, этаноламина и стеариновой кислоты при их мольном соотношении 1:1,5:1,5 в количестве 0,001-0,01 мас.%.

Таким образом, введение в бензин предлагаемой присадки в концентрации 0,001-0,01% приводит к существенному снижению давления насыщенных паров и потерь бензина от испарения при его хранении и применении.

Изобретение раскрывает присадку для снижения потерь бензинов от испарения при их хранении и применении, которая характеризуется тем, что в качестве поверхностно-активного вещества используют продукт конденсации борной кислоты, этаноламина и стеариновой кислоты при их мольном соотношении 1:1,5:1,5 соответственно в количестве 0,001-0,01 мас.%. Технический результат заключается в повышении устойчивости бензинов к окислению, снижении потерь бензинов от испарения в процессе хранения и применения. 2 табл.

Присадка для снижения потерь бензинов от испарения при их хранении и применении, отличающаяся тем, что в качестве поверхностно-активного вещества используют продукт конденсации борной кислоты, этаноламина и стеариновой кислоты при их мольном соотношении 1:1,5:1,5 соответственно в количестве 0,001-0,01 мас.%.