ДЕПРЕССОРНАЯ ПРИСАДКА К ДИЗЕЛЬНОМУ ТОПЛИВУ Российский патент 2025 года по МПК C08L31/04 C10L1/192 

Изобретение относится к нефтехимии и нефтепереработке и может быть использовано в качестве депрессорной присадки к дизельному топливу.

Известна депрессорная присадка к дизельному топливу (ДТ) (Патент РФ № 2548359, опубл. 20.04.2015), содержащая 30-38% масс. окисленной тяжелой пиролизной смолы и 62-70% масс. алкилароматических углеводородов.

Недостатком вышеупомянутой присадка является низкая эффективность действия на низкотемпературные характеристики ДТ. Данная присадка содержит токсичные ароматические углеводороды, которые негативно влияют на работу дизельного двигателя в связи с интенсификацией процесса нагарообразования.

Известна многофункционалньая присадка к дизельному топливу (Патент РФ № 2119528, опубл. 27.09.1998), содержащая до 90% масс. сополимера высших эфиров С₆-С₂₈ акриловой кислоты, до 10% масс. сульфоната щелочноземельного металла и оставшуюся часть сополимера этилена с альфа-олефинами мол.м. 1000-20000.

Недостатком данной присадки является то, что дизельное топливо с ней не обладает требуемыми низкотемпературными свойствами. Данный недостаток связан с использованием в качестве основного компонента немодифицированных сополимеров альфа-олефинов и алкилакрилатов, не обладающих селективностью действия к компонентам ДТ.

Известна депрессорная присадка к дизельному топливу (Патент РФ № 2208039, опубл. 10.07.2003), содержащая 40-90% масс. 2-этилгексилнитрата, до 40% масс. сополимера на основе этиленненасыщенных мономеров и до 100% масс. углеводородной фракции, выкипающей в интервале 160-360°C.

Недостатком данной депрессорной присадки является использование в ее составе токсичного азотсодержащего соединения, которое не обеспечивает требуемое специфическое взаимодействие между компонентами ДТ и приводит к низкой эффективности действия.

Известна депрессорная присадка к дизельному топливу (Патент РФ № 2378323, опубл. 10.01.2010), содержащая до 40% масс. алкил(С₃-С₂₀)нитрата, 0,1-10% масс. алкил(С₁-С₂₅)сукцинимида, до 20% масс. сульфоната кальция и до 100% масс. непредельной жирной кислоты или ее амида.

Недостатком является использование токсичных азотсодержащих мономеров в составе депрессорной присадки, которые не обладают селективностью действия к компонентам ДТ.

Известна депрессорная присадка к дизельному топливу (Патент РФ № 2278150, опубл. 20.06.2006), принятая за прототип, содержащая 21-71% масс. деструктата СКЭПТ, 24-64% масс. низкомолекулярного сополимера этилена с винилацетатом и оставшуюся часть олигомеров этилена С₁₆-С₁₈, или олигомер пропилена С₁₅, или толуол.

Недостатком данной депрессорной присадки является использование токсичных продуктов разложения каучука, а также олигомеров этилена, нарушающих окислительную стабильность дизельного топлива.

Техническим результатом является снижение предельной температуры фильтруемости и застывания топлива.

Технический результат достигается тем, присадка содержит сополимеры алкилметакрилата с бензилметакрилатом и сополимеры альфа-олефинов с малеиновым ангидридом при следующем соотношении компонентов, % масс.:

Сополимер альфа-олефинов С₁₆-С₁₈ с малеиновым ангидридом 15-35

Сополимер альфа-олефинов С₂₀-С₂₄ с малеиновым ангидридом 5-35

Сополимер алкил(С₁₅)метакрилата с бензилметакрилатом 5-30

Сополимер алкил(С₁₆)метакрилата с бензилметакрилатом 10-45

Сополимер этилена с винилацетатом до 100.

Заявляемый состав для снижения предельной температуры фильтруемости и температуры застывания включает в себя следующие реагенты и товарные продукты, их содержащие:

- Сополимер альфа-олефинов С₁₆-С₁₈ с малеиновым ангидридом от 15 до 35, в соответствии с ТУ 20.14.11-067-05766801-2017;

- Сополимер альфа-олефинов С₂₀-С₂₄ с малеиновым ангидридом от 5 до 35, в соответствии с ТУ 20.14.11-192-05766801-2018;

- Сополимер алкил(С₁₅)метакрилата с бензилметакрилатом от 5 до 30, в соответствии с ТУ 2435-198-05757593-2001;

- Сополимер алкил(С₁₆)метакрилата с бензилметакрилатом от 10 до 45, в соответствии с ТУ 2435-198-05757593-2001;

- Сополимер этилена с винилацетатом до 100, в соответствии с ТУ 20.16.10-211-00203335-2017.

Сополимер альфа-олефинов С₁₆-С₁₈ с малеиновым ангидридом представляет собой продукт радикальной сополимеризации этиленненасыщенных мономеров С₁₆-С₁₈. Короткие боковые алкильные группы в составе сополимера обеспечивают сокристаллизацию депрессорной присадки с короткими н-парафинами, а полярная группа в составе малеинового ангидрида предотвращает коагуляцию кристаллов.

Сополимер альфа-олефинов С₂₀-С₂₄ с малеиновым ангидридом представляют собой продукт радикальной сополимеризации этиленненасыщенных мономеров С₂₀-С₂₄. Длинные боковые алкильные группы в составе сополимера обеспечивают сокристаллизацию депрессорной присадки с длинными н-парафинами, а полярная группа в составе малеинового ангидрида предотвращает коагуляцию кристаллов.

Сополимер алкил(С₁₅)метакрилата с бензилметакрилатом представляет собой продукт радикальной сополимеризации пентадецилметакрилата с бензилметакрилатом. Короткие алкильные группы в составе сополимера встраиваются в структуру кристаллов н-парафинов, предотвращая их рост, а фенильные группы адсорбируются на поверхности кристаллов коротких н-парафинов, предотвращая их слипание.

Сополимер алкил(С₁₆)метакрилата с бензилметакрилатом представляет собой продукт радикальной сополимеризации гексадецилметакрилата с бензилметакрилатом. Длинные алкильные группы в составе сополимера встраиваются в структуру кристаллов н-парафинов, предотвращая их рост, а фенильные группы адсорбируются на поверхности кристаллов длинных н-парафинов, предотвращая их слипание.

Сополимер этилена с винилацетатом представляет собой продукт сополимеризации этилена с винилацетатом. Углеродный скелет сополимера адсорбируется на поверхности кристаллов н-парафинов, замедляя их рост, а полярные винилацетатные группы, которые ориентируются перпендикулярно поверхности кристаллов, обеспечивают предотвращение их коагуляции.

Каждый компонент присадки и до 50% масс. орто-ксилола помещали в реактор с мешалкой и постоянно перемешивали в течение не менее 30 минут при температуре 50°C.

Депрессорную присадку в количестве 0,01-0,5% масс. добавляют в гидроочищенное летнее дизельное топливо и перемешивают при температуре 50°С в течение 30 минут, и далее определяют его предельную температуру фильтруемости и температуру застывания. Основные показатели качества гидроочищенного летнего дизельного топлива представлены в таблице 1.

Таблица 1 – Основные показатели качества гидроочищенного летнего дизельного топлива

Показатель  Значение  Плотность, кг/м³ при температуре 15°С  825,7  Вязкость кинематическая, мм²/с при температуре 40°С  2,46  Температура вспышки в закрытом тигле, °С  57  Цетановый индекс, ед.  54,4  Предельная температура фильтруемости, °С  -12  Температура застывания, °С  -26

Состав поясняется следующими примерами.

Пример 1. Смесь состоящую из 20% масс. сополимера альфа-олефинов С₂₀-С₂₄ с малеиновым ангидридом, 30% масс. сополимера алкил(С₁₅)метакрилата с бензилметакрилатом, 45% масс. сополимера алкил(С₁₆)метакрилата с бензилметакрилатом и 5% масс. сополимера этилена с винилацетатом используют в качестве депрессорной присадки для дизельного топлива.

При добавлении данной присадки в топливо в количестве 0,01% масс. предельная температура фильтруемости топлива снижается на 23°С и составляет минус 34°С, а температура застывания топлива снижается на 27°С и составляет минус 53°C (таблица 2).

Пример 2. Смесь состоящую из 20% масс. сополимера альфа-олефинов С₁₆-С₁₈ с малеиновым ангидридом, 30% масс. сополимера алкил(С₁₅)метакрилата с бензилметакрилатом, 15% масс. сополимера алкил(С₁₆)метакрилата с бензилметакрилатом и 35% масс. сополимера этилена с винилацетатом используют в качестве депрессорной присадки для дизельного топлива.

При добавлении данной присадки в топливо в количестве 0,1% масс. предельная температура фильтруемости топлива снижается на 24⁰С и составляет минус 35°С, а температура застывания топлива снижается на 25°С и составляет минус 51°C (таблица 2).

Пример 3. Смесь состоящую из 15% масс. сополимера альфа-олефинов С₂₀-С₂₄ с малеиновым ангидридом, 25% масс. сополимера алкил(С₁₅)метакрилата с бензилметакрилатом, 20% масс. сополимера алкил(С₁₆)метакрилата с бензилметакрилатом и 40% масс. сополимера этилена с винилацетатом используют в качестве депрессорной присадки для дизельного топлива.

При добавлении данной присадки в топливо в количестве 0,05% масс. предельная температура фильтруемости топлива снижается на 23°С и составляет минус 34°С, а температура застывания топлива снижается на 28°С и составляет минус 54°C (таблица 2).

Пример 4. Смесь состоящую из 5% масс. сополимера альфа-олефинов С₂₀-С₂₄ с малеиновым ангидридом, 15% масс. сополимера алкил(С₁₅)метакрилата с бензилметакрилатом, 25% масс. сополимера алкил(С₁₆)метакрилата с бензилметакрилатом и 55% масс. сополимера этилена с винилацетатом используют в качестве депрессорной присадки для дизельного топлива.

При добавлении данной присадки в топливо в количестве 0,07% масс. предельная температура фильтруемости топлива снижается на 26°С и составляет минус 37°С, а температура застывания топлива снижается на 26°С и составляет минус 52°C (таблица 2).

Пример 5. Смесь состоящую из 15% масс. сополимера альфа-олефинов С₁₆-С₁₈ с малеиновым ангидридом, 5% масс. сополимера альфа-олефинов С₂₀-С₂₄ с малеиновым ангидридом, 30% масс. сополимера алкил(С₁₅)метакрилата с бензилметакрилатом и 50% масс. сополимера этилена с винилацетатом используют в качестве депрессорной присадки для дизельного топлива.

При добавлении данной присадки в топливо в количестве 0,2% масс. предельная температура фильтруемости топлива снижается на 26°С и составляет минус 37°С, а температура застывания топлива снижается на 25°С и составляет минус 51°C (таблица 2).

Пример 6. Смесь состоящую из 30% масс. сополимера алкил(С₁₅)метакрилата с бензилметакрилатом, 30% масс. сополимера алкил(С₁₆)метакрилата с бензилметакрилатом и 40% масс. сополимера этилена с винилацетатом используют в качестве депрессорной присадки для дизельного топлива.

При добавлении данной присадки в топливо в количестве 0,3% масс. предельная температура фильтруемости топлива снижается на 25°С и составляет минус 36°С, а температура застывания топлива снижается на 27°С и составляет минус 53°C (таблица 2).

Пример 7. Смесь состоящую из 25% масс. сополимера альфа-олефинов С₁₆-С₁₈ с малеиновым ангидридом, 45% масс. сополимера алкил(С₁₆)метакрилата с бензилметакрилатом и 30% масс. сополимера этилена с винилацетатом используют в качестве депрессорной присадки для дизельного топлива.

При добавлении данной присадки в топливо в количестве 0,25% масс. предельная температура фильтруемости топлива снижается на 24°С и составляет минус 35°С, а температура застывания топлива снижается на 26°С и составляет минус 52°C (таблица 2).

Пример 8. Смесь состоящую из 35% масс. сополимера альфа-олефинов С₁₆-С₁₈ с малеиновым ангидридом, 5% масс. сополимера альфа-олефинов С₂₀-С₂₄ с малеиновым ангидридом, 45% масс. сополимера алкил(С₁₆)метакрилата с бензилметакрилатом и 15% масс. сополимера этилена с винилацетатом используют в качестве депрессорной присадки для дизельного топлива.

При добавлении данной присадки в топливо в количестве 0,3% масс. предельная температура фильтруемости топлива снижается на 21°С и составляет минус 32°С, а температура застывания топлива снижается на 26°С и составляет минус 52°C (таблица 2).

Пример 9. Смесь состоящую из 35% масс. сополимера альфа-олефинов С₁₆-С₁₈ с малеиновым ангидридом, 5% масс. сополимера альфа-олефинов С₂₀-С₂₄ с малеиновым ангидридом, 5% масс. сополимера алкил(С₁₅)метакрилата с бензилметакрилатом, 40% масс. сополимера алкил(С₁₆)метакрилата с бензилметакрилатом и 15% масс. сополимера этилена с винилацетатом используют в качестве депрессорной присадки для дизельного топлива.

При добавлении данной присадки в топливо в количестве 0,5% масс. предельная температура фильтруемости топлива снижается на 26°С и составляет минус 37°С, а температура застывания топлива снижается на 28°С и составляет минус 54°C (таблица 2).

Пример 10. Смесь состоящую из 35% масс. сополимера альфа-олефинов С₂₀-С₂₄ с малеиновым ангидридом, 45% масс. сополимера алкил(С₁₆)метакрилата с бензилметакрилатом и 20% масс. сополимера этилена с винилацетатом используют в качестве депрессорной присадки для дизельного топлива.

При добавлении данной присадки в топливо в количестве 0,25% масс. предельная температура фильтруемости топлива снижается на 21°С и составляет минус 32°С, а температура застывания топлива снижается на 27°С и составляет минус 53°C (таблица 2).

Пример 11. Смесь состоящую из 15% масс. сополимера альфа-олефинов С₁₆-С₁₈ с малеиновым ангидридом, 30% масс. сополимера альфа-олефинов С₂₀-С₂₄ с малеиновым ангидридом, 20% масс. сополимера алкил(С₁₅)метакрилата с бензилметакрилатом, 10% масс. сополимера алкил(С₁₆)метакрилата с бензилметакрилатом и 25% масс. сополимера этилена с винилацетатом используют в качестве депрессорной присадки для дизельного топлива.

При добавлении данной присадки в топливо в количестве 0,15% масс. предельная температура фильтруемости топлива снижается на 24°С и составляет минус 35°С, а температура застывания топлива снижается на 27°С и составляет минус 53°C (таблица 2).

Пример 12. Смесь состоящую из 35% масс. сополимера альфа-олефинов С₂₀-С₂₄ с малеиновым ангидридом, 30% масс. сополимера алкил(С₁₅)метакрилата с бензилметакрилатом и 35% масс. сополимера этилена с винилацетатом используют в качестве депрессорной присадки для дизельного топлива.

При добавлении данной присадки в топливо в количестве 0,4% масс. предельная температура фильтруемости топлива снижается на 24°С и составляет минус 35°С, а температура застывания топлива снижается на 26°С и составляет минус 52°C (таблица 2).

Пример 13. Смесь состоящую из 25% масс. сополимера альфа-олефинов С₁₆-С₁₈ с малеиновым ангидридом, 25% масс. сополимера альфа-олефинов С₂₀-С₂₄ с малеиновым ангидридом, 10% масс. сополимера алкил(С₁₅)метакрилата с бензилметакрилатом, 10% масс. сополимера алкил(С₁₆)метакрилата с бензилметакрилатом и 30% масс. сополимера этилена с винилацетатом используют в качестве депрессорной присадки для дизельного топлива.

При добавлении данной присадки в топливо в количестве 0,03% масс. предельная температура фильтруемости топлива снижается на 26°С и составляет минус 37°С, а температура застывания топлива снижается на 27°С и составляет минус 53°C (таблица 2).

Пример 14. Смесь состоящую из 30% масс. сополимера алкил(С₁₅)метакрилата с бензилметакрилатом, 45% масс. сополимера алкил(С₁₆)метакрилата с бензилметакрилатом и 25% масс. сополимера этилена с винилацетатом используют в качестве депрессорной присадки для дизельного топлива.

При добавлении данной присадки в топливо в количестве 0,04% масс. предельная температура фильтруемости топлива снижается на 22°С и составляет минус 33°С, а температура застывания топлива снижается на 26°С и составляет минус 52°C (таблица 2).

Пример 15. Смесь состоящую из 35% масс. сополимера альфа-олефинов С₁₆-С₁₈ с малеиновым ангидридом, 30% масс. сополимера альфа-олефинов С₂₀-С₂₄ с малеиновым ангидридом, 25% масс. сополимера алкил(С₁₅)метакрилата с бензилметакрилатом и 10% масс. сополимера этилена с винилацетатом используют в качестве депрессорной присадки для дизельного топлива.

При добавлении данной присадки в топливо в количестве 0,2% масс. предельная температура фильтруемости топлива снижается на 24°С и составляет минус 35°С, а температура застывания топлива снижается на 26°С и составляет минус 52°C (таблица 2).

Пример 16. Смесь состоящую из 30% масс. сополимера альфа-олефинов С₁₆-С₁₈ с малеиновым ангидридом, 5% масс. сополимера алкил(С₁₅)метакрилата с бензилметакрилатом, 10% масс. сополимера алкил(С₁₆)метакрилата с бензилметакрилатом и 55% масс. сополимера этилена с винилацетатом используют в качестве депрессорной присадки для дизельного топлива.

При добавлении данной присадки в топливо в количестве 0,35% масс. предельная температура фильтруемости топлива снижается на 22°С и составляет минус 33°С, а температура застывания топлива снижается на 28°С и составляет минус 54°C (таблица 2).

Пример 17. Смесь состоящую из 14% масс. сополимера альфа-олефинов С₁₆-С₁₈ с малеиновым ангидридом, 36% масс. сополимера альфа-олефинов С₂₀-С₂₄ с малеиновым ангидридом, 9% масс. сополимера алкил(С₁₆)метакрилата с бензилметакрилатом и 41% масс. сополимера этилена с винилацетатом используют в качестве депрессорной присадки для дизельного топлива.

При добавлении данной присадки в топливо в количестве 0,008% масс. предельная температура фильтруемости топлива снижается на 18°С и составляет минус 29°С, а температура застывания топлива снижается на 22°С и составляет минус 48°C (таблица 2).

Пример 18. Смесь состоящую из 36% масс. сополимера альфа-олефинов С₁₆-С₁₈ с малеиновым ангидридом и 64% масс. сополимера этилена с винилацетатом используют в качестве депрессорной присадки для дизельного топлива.

При добавлении данной присадки в топливо в количестве 0, 15% масс. предельная температура фильтруемости топлива снижается на 19°С и составляет минус 30°С, а температура застывания топлива снижается на 21°С и составляет минус 47°C (таблица 2).

Пример 19. Смесь состоящую из 4% масс. сополимера альфа-олефинов С₂₀-С₂₄ с малеиновым ангидридом, 31% масс. сополимера алкил(С₁₅)метакрилата с бензилметакрилатом, 46% масс. сополимера алкил(С₁₆)метакрилата с бензилметакрилатом и 19% масс. сополимера этилена с винилацетатом используют в качестве депрессорной присадки для дизельного топлива.

При добавлении данной присадки в топливо в количестве 0,2% масс. предельная температура фильтруемости топлива снижается на 17°С и составляет минус 28°С, а температура застывания топлива снижается на 23°С и составляет минус 49°C (таблица 2).

Пример 20. Смесь состоящую из 14% масс. сополимера альфа-олефинов С₁₆-С₁₈ с малеиновым ангидридом, 36% масс. сополимера альфа-олефинов С₂₀-С₂₄ с малеиновым ангидридом, 4% масс. сополимера алкил(С₁₅)метакрилата с бензилметакрилатом, 36% масс. сополимера алкил(С₁₆)метакрилата с бензилметакрилатом и 10% масс. сополимера этилена с винилацетатом используют в качестве депрессорной присадки для дизельного топлива.

При добавлении данной присадки в топливо в количестве 0,55% масс. предельная температура фильтруемости топлива снижается на 18°С и составляет минус 29°С, а температура застывания топлива снижается на 23°С и составляет минус 49°C (таблица 2).

Полученные результаты подтверждают, что предлагаемая присадка позволяет улучшить низкотемпературные характеристики дизельного топлива и получить зимнее дизельное топливо с предельной температурой фильтруемости не выше минус 32°C.

Таблица 2 - Зависимость снижения предельной температуры фильтруемости и температуры застывания топлива от количественного состава компонентов и концентрации депрессорной присадки.

№ п.п. Содержание компонента,% масс. Концентрация присадки,% масс. ПТФ,°C ΔПТФ,°C ТЗ,°C ΔТЗ,°C Сополимер альфа-олефинов С₁₆-С₁₈ с малеиновым ангидридом Сополимер альфа-олефинов С₂₀-С₂₄ с малеиновым ангидридом Сополимер алкил(С₁₅)метакрилата с бензилметакрилатом Сополимер алкил(С₁₆)метакрилата с бензилметакрилатом Сополимер этилена с винилацетатом 1 - 20 30 45 5 0,01 -34 23 -53 27 2 20 - 30 15 35 0,10 -35 24 -51 25 3 - 15 25 20 40 0,05 -34 23 -54 28 4 - 5 15 25 55 0,07 -37 26 -52 26 5 15 5 30 - 50 0,20 -37 26 -51 25 6 - - 30 30 40 0,30 -36 25 -53 27 7 25 - - 45 30 0,25 -35 24 -52 26 8 35 5 - 45 15 0,30 -32 21 -52 26 9 35 5 5 40 15 0,50 -37 26 -54 28 10 - 35 - 45 20 0,25 -32 21 -53 27 11 15 30 20 10 25 0,15 -35 24 -53 27 12 - 35 30 - 35 0,40 -35 24 -52 26 13 25 25 10 10 30 0,03 -37 26 -53 27 14 - - 30 45 25 0,04 -33 22 -52 26 15 35 30 25 - 10 0,20 -35 24 -52 26 16 30 - 5 10 55 0,35 -33 22 -54 28 17 14 36 - 9 41 0,008 -29 18 -48 22 18 36 - - - 64 0,15 -30 19 -47 21 19 - 4 31 46 19 0,20 -28 17 -49 23 20 14 36 4 36 10 0,55 -29 18 -49 23

Изобретение относится к нефтехимии и нефтепереработке, в частности к составу депрессорной присадки к дизельному топливу (ДТ) и дизельному топливу, содержащему эту присадку. Предложена депрессорная присадка к дизельным топливам, включающая 15-35 мас.% сополимера альфа-олефинов С₁₆-С₁₈ с малеиновым ангидридом, 5-35 мас.% сополимера альфа-олефинов С₂₀-С₂₄ с малеиновым ангидридом, 5-30 мас.% сополимера алкил(С₁₅)метакрилата с бензилметакрилатом, 10-45 мас.% сополимера алкил(С₁₆)метакрилата с бензилметакрилатом, остальное - сополимер этилена с винилацетатом. Изобретение обеспечивает снижение предельной температуры фильтруемости и застывания топлива. 2 табл., 20 пр.

Депрессорная присадка к дизельным топливам, включающая сополимер этилена с винилацетатом, отличающаяся тем, что присадка содержит сополимеры алкилметакрилата с бензилметакрилатом и сополимеры альфа-олефинов с малеиновым ангидридом при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Сополимер альфа-олефинов С₁₆-С₁₈ с малеиновым ангидридом 15-35;

Сополимер альфа-олефинов С₂₀-С₂₄ с малеиновым ангидридом 5-35;

Сополимер алкил(С₁₅)метакрилата с бензилметакрилатом 5-30;

Сополимер алкил(С₁₆)метакрилата с бензилметакрилатом 10-45;

Сополимер этилена с винилацетатом до 100.