Топливная композиция Советский патент 1991 года по МПК C10L1/30 

Ј

Изобретение касается нефтехимии, в частности топливной композиции, которая может быть использована в морских и речных двигателях. Цель - повышение защитных низкотемпературных свойств и термоокислительной стабильности композиции. Для этого применяют состав, включающий в виде основы дизельное топливо и присадку - борное производное пропокси- лированного моноэтаноламина в количестве 0,001-0,05 мас.%. В этом случае снижается в 1,5-4 раза коррозия аппаратуры, что соответственно уменьшает расходы на профилактический ремонт. 2 табл.

Изобретение относится к топливным композициям на основе дизельных топлив, применяемых на морском и речном флоте.

Целью изобретения является улучшение защитной способности, низкотемпературных свойств и термической стабильности дизельных топлив.

Борные производные на основе пропок- силированного моноэтаноламина (МЭАП) получают по известной реакции конденсацией пропоксилированного моноэтаноламина (МЭА) борной кислотой при 125-130°С, давлении 2ПО-300 мм рт.ст.и молярном соотношении 2:1. Пропоксилирова- ние осуществляют при 100°С, давлении 1 атм в присутствии NaOH. Полученный про- поксилат имеет следующие характеристики: Мкриоскоп.187, аминное число - 196 мг НС1/1г. Вычисленные показатели , а.ч.183мгНС1/1г

П р и м е р . В реакционную колбу, снабженную мешалкой и обратным холодильником, загружают 470 г (2 М) пропоксилированного моноэтаноламина и 62 г (1 М) борной кислоты. Реакционную смесь перемешивают при 125°С до полного растворения борной кислоты, после чего подключают вакуумный насос с получением остаточного давления 200 мм рт.ст., и при этих условиях проводят конденсацию до прекращения выделения воды. Получают 480 г вязкой жидкости соломенного цвета. Найдено: содержание ,1-2,2%; ,7-5,8%. Вычислено: содержание ,3%, ,9%.

Примеры топливных композиций:

П р и м е р 1.

МЭАП0,05%

Дизельное топливоОстальное

П р и м е р 2.

МЭАП0,01%

Дизельное топливоОстальное

а о

ON Ю 00

П р и м е р 3.

МЭАП0,001%

Дизельное топливо Остальное

В качестве топлива используют гидро- очищенное дизельное топливо марки Л-0,2 со следующими показателями:

Фракционный состав, °С:

НК 207 10% 246 20% 258 30% 266 40% 276 50% 282 60% 294 70% 305 80% 322 90% 345 96% 358

Вязкость кинематическая при 20°С, 5,8 мм2/с.

Температура, °С:

застывания9

помутнения3

фил ьтруемости

по Сетопоинт детектор 9,0

Содержание серы 0,1 мас.%;

содержание фактических смол 15 мг/100 мл топлива; кислотность 0,75 мг/КОН/100 мл топлива; йодное число 0,33, г 12/100г топлива; плотность, 841,1 кг/м3.

Для определения эффективности предлагаемой присадки приготовляют топливную композицию по следующей технологии: 99,95 г дизельного топлива нагревают в емкости, снабженной обогревателем, перемешивающим устройством и обратным холодильником до 60-70°С. При достижении этой температуры вводят 0,05 г МЭАП. Процесс продолжают до полного растворения МЭАП, затем топливную композицию (ТК) охлаждают со скоростью 2-5°С/мин до 20± 5°С.

Аналогично готовят топливные композиции с другими концентрациями присадки МЭАП.

Оценку топлив с присадками в качестве ингибиторов коррозии проводят по следующим показателям:

коррозионной активности топлива в условиях конденсации влаги;

скорость коррозии стали в электролите;

коррозионная активность топлива в присутствии электролита.

Определение скорости коррозии стали заключается в замере величины тока, протекающего между электродами-датчиками при поляризации напряжением 10 мВ на приборе ИСК-101. По силе тока (I, мка) рассчитывают скорость коррозии (кор) по формуле

1кор

2К -Д| S AG

v3

10 , (мм/год),

.2.

где S - площадь электрода, мм 5К - коэффициент пересчета, мм/год 0мх

AG - потенциал, подаваемый на датчик, мВ.

Коррозионную активность топлива в

10 присутствии электролита определяют при 60°С на пластинах, надетых на трубку-бар- ботер и укрепленных под углом 30°. В пробирку заливают 100 мл топлива и 20 мл электролита, и все время испытания идет

15 барботаж воздуха со скоростью 3 л/ч через объем топлива и электролита. По разнице весов до и после испытания определяют потерю массы пластин в граммах. Метод имитирует условия эксплуатации морских и

20 речных судов, где возможно попадание морской воды в топливную систему. Во всех случаях образцы выполняют из стали ст. 3, при этом размер каждого образца определяется конкретным методом ис25 пытания. Подготовка образцов и оценка эффективности топливных композиций проводят по ГОСТ 9.054-75.

Результаты коррозионных испытаний представлены в табл. 1 для топливных ком30 позиций.

Для подтверждения положительного эффекта, обусловленного введением в топливо предлагаемой многофункциональной присадки, в табл. 2 приведены данные по

35 низкотемпературным свойствам топливных композиций, оцениваемые по ГОСТ 20287- 74,5066-56 и на приборе Сетопоинт детектор ; по термоокислительной стабильности, оцениваемой на приборе ЦИТО. Сущность

40 метода заключается в определении изменения температуры топлива на выходе из участка охлаждения установки ЦИТО при поддержании постоянной температуры топлива (циркулирующего по контуру) у

45 контрольного фильтра. Оценивают склонность дизельного топлива к образованию нерастворимых продуктов окисления под воздействием высоких температур. Образующиеся продукты окисления забивают

50 поры контрольного фильтра, вызывая снижение скорости циркуляции топлива и уменьшение его температуры на участке охлаждения установки. Условия: сетка никелевая № 004 по ГОСТ 6613-73, темпера55 тура контрольного фильтра 180°С, время испытания 3 ч, предельное снижение температуры 30°С, характеризующие забивку поверхности контрольного фильтра на 80%.

2К -Д| S AG

v3

10 , (мм/год),

.2.

а, м

«2

СМ

Использование топливных композиций на основе дизельного топлива и борных производных пропоксилированного моно- этаноламина по сравнению с известными ингибиторами позволяет в 1,5-4 раза снизить коррозию топливной аппаратуры, что значительно уменьшает расходы на профилактические ремонтные работы. Применение топлива с многофункциональной присадкой приводит к снижению на 3°С температурного предела работоспособности двигателей, использующих дизельное топливо, а также повышает термоокислительную стабильность топлива, что ведет к улучшению работы топливной системы и, как следствие, к снижению расхода топлива.

Топливные композиции с многофункциональной присадкой на основе борных производных пропоксилированного моно- этаноламина позволяют увеличить срок службы техники речного и морского флота, работающей на дизельном топливе, а также

Таблица 1 Влияние присадок на защитные свойства дизельного топлива Л-0,2

Дизельное топливо

Л-0,2 Московского НПЗ 5,21

Дизельное топливо Ж-0,2 Московского НПЗ с борными произвор- ными пропоксилироваь- ного моноэтаноламина в концентрации, %:

0,052,19

0,012,35

0,0012,1.3

Дизельное топливо

Л-0,2 Московского НПЗ

с борными производными

диэтаноламина, 0,05 2,52

Дизельное топливо

Л-0,2 с 0,1% БМП 2,52

снизить коррозию емкостей для хранения такого топлива.

Уменьшение концентрации вводимой в ТК присадки МЭАП ниже 0,001 % не позволяет получить достаточно хорошие защитные свойства у дизельного топлива. Увеличение концентрации МЭАП в ТК выше 0,05% экономически не обосновано, так как из результатов коррозионных испытаний

видно, что происходит уменьшение защитного эффекта при росте концентрации вводимой присадки.

Формула изобретения Топливная композиция на основе дизельного топлива с добавлением боразотсо- держащей присадки, отличающаяся тем, что, с целью улучшения защитных низкотемпературных свойств и термоокислительной стабильности композиции, в

качестве присадки она содержит борное произзодное пропоксилированного моно- этаноламина в количестве 0,001-0,05 мас.%.

5,261

137

0,177 0,760 3,31(0

30,8 1й,5 V7.8

5,2 4,2

3,9

81 76 75

O.it37 MIS

1Й.9

1,2

29

Т-чолица 2

Низкотемпературные свойства и термоокислительная стабильность дизельного топлива (ДТ) Л-0,2 с присадками

Температура предельной

фильтруемости по Сетопоинт детектор, С -9,0

Термоокислительная стабильность, °С (ЦИТО)16

6МП (ТУ 3 -101503-77) - продукт на основе арилсуль 5опята мочевины в виде 50|-ного его раствора в дизельном топливе.

-10,1 Более 30

-9,0 Более 30