Топливная композиция Советский патент 1992 года по МПК C10L1/18 

Изобретение относится к топливным углеводородным композициям, в частности к композициям дизельного топлива с добавлением антидымной присадки.

Известны топливные композиции, в которых в качестве антидымных присадок используют различные соединения переходных металлов в стабильных степенях окисления, среди которых наиболее часто применяются органические соли и комплексы на основе железа и марганца. Однако соединения железа, образуя при сгорании РеаОз, который отлагается на стенках камеры сгорания, способствует повышению трения в цилиндро-поршневой паре и, как следствие, быстрому износу топливной аппаратуры. Соединения же марганца обладают повышенной токсичностью.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является топливная композиция, содержащая в качестве антидымных присадок соли Ва или Са на основе сульфированных нефтяных нафтеновых кислот типа:

R-Y-Ba-CO3-(BaC03)x-Ba-Y-R,

где R - остаток нефтяных нафтеновых кислот,

Y-ЗОз,

х-0-6.

Такие соли лиофилизируют в растворе карбонаты этих металлов.

Недостатком перечисленных топливных композиций является то, что удовлетворительный эффект по снижению дымности достигается или при достаточно больших концентрациях присадки, или же данные присадки в своем составе содержат серу, окислы которой повышает кислотность выхлопа.

Целью изобретения является улучшение антидымных свойств дизельных топлив применением присадок, не содержащих в своем составе серы и в возможно более низких концентрациях.

Поставленная цель достигается топливной композицией на основе дизельного топлива, которая содержит в качестве антидымной присадки комплексное соединение карбонатов, алкилфенолятов и алкилфенолятсалицилатов щелочноземельных

сл

XI

XI

00 СЛ

металлов - бария или кальция. Концентрация присадки в топливной композиции составляет от 0,01 до 0,5 мас.%, оптимальная 0,1-0,2 мас.%, при этой концентрации наблюдается удовлетворительный эффект по снижению дымности и дальнейшее увеличение концентрации присадки незначительно сказывается на ее эффективности. Схематично состав предлагаемой присадки можно изобразить следующим образом:

О-Me- О

ПМеСО,

R R

1-Х

где или Ва,

R-C12-C22;

хЮ,5-0,75; ,5-4,0.

Топливную композицию на основе комплексных соединений карбонатов, алкилфе- нолятов и алкилфенолятсалицилатов щелочноземельных металлов готовят смешением присадки с расчетным количеством дизельного топлива. Используемая в качестве присадки смесь может быть получена на основе технических алкилсалициловых кислот.

Предлагаемое техническое решение удовлетворяет критерию существенные отличия, так как в патентной научно-технической литературе неизвестно использование комплексного соединения карбонатов, ал- килфенолятов и алкилфенолятсалицилатов щелочноземельных металлов в качестве антидымных присадок к дизельным топливам.

Методика получения присадки, сущность приготовления топливной композиции и испытание на антидымные свойства иллюстрируются следующими примерами.

П р и м е р 1. Комплексное соединение карбоната, алкилфенолята и алкилфено- лятсалицилата бария было получено следующим образом. 40 т технической ал- килсалициловой кислоты, содержащей 40% алкилфенолов, смешивают с 60г дизельного топлива ГОСТ 305-82, добавляют 14,7 г безводного гидроксида бария (2,5-кратный избыток в расчете на кислотные группы). Реакционную массу нагревают до температуры 45-50°С и пропускают диоксид углерода до прекращения его поглощения реакционной смесью. Затем азеотропной отгонкой с толуолом при температуре 88°С удаляют воду, выделившуюся в ходе реакции (1,5 мл) и добавляют 12,5 г безводного гидроксида бария -1,2-кратный избыток в расчете на фенольные группы алкилфенолов и салициловых кислот. Реакционную массу выдерживают при температуре 130- 140°С в течение 5-5,5 ч при интенсивном перемешивании, затем ее отдувают диоксидом углерода для нейтрализации непрореагировавшего гидроксида бария. После охлаждения реакционную массу центрифугируют и получают 50%-ный раствор 60 г присадки в дизельном топливе (Присадка

0 МСТ-15).

Зольность присадки составляет 47- 50%, что в пересчете на барий составляет 32-33% мас.%.

Кальциевую присадку синтезируют ана5 логично бариевой, затем исключением, что стадию нейтрализации фенольных групп проводят в течение 6-7 ч. (Присадка МСТ- 16).

Зольность присадки при этом получает0 ся 12-14%, что составляет 9-10 мас.% в пересчете на кальций.

Пример 2. В2 кг дизельного топлива Л ГОСТ 305-82 при нормальной температуре растворяют 0,7 г (0.01 мае. %) - образец

5 1; 3,5 г (0,05 мас.%) - образец II; 7,0 г (0,1 мас.%) - образец III; 14,03 г (0,2 мас.%) - образец IV; 21,06 г (0,3 мас.%) - образец V; 35,18 г (0,5 мас.%) - образец VI - присадки МСТ-15.

0 Аналогично готовят топливные композиции с концентрациями 0,01, 0,05, 0,1, 0,2, 0,3, 0,5 мас.% присадки МСТ-16 - образцы VII, VIII, IX.X, XI, XII; присадки-прототипа, содержащей Ва-образцы XIII, XIV, XV, XVI,

5 XVII, XVIII, присадки-прототипа, содержащей Са-образцы XIX, XX, XXI, XXII, XXIII, XXIV соответственно. Присадки-прототипы были получены по известным методикам. П р и м е р 3. Антидымные свойства

0 топливных композиций испытывают на полноразмерном, шестицилиндровом двигателе PABA-MAN автобуса Икарус с номинальной частотой вращения п 1670 м и н.м. Дымность отрабо5 тавших газов измеряют дымомером Харт- риджа. Результаты испытаний приведены в таблице.

Эффективность топливных композиций по снижению дымности отработавших газов

0 дизельного двигателя PABA-MAN.

Как видно из Данных, приведенных в таблице, предлагаемые топливные композиции на основе дизельного топлива с применением присадок МСТ-15 или МСТ-16 в

5. концентрациях от 0,01 до 0,5 мас.% превосходит аналогичные известные топливные композиции по эффективности снижения дымообразования, Увеличение концентрации присадки приводит к увеличению эф- фективности действия. При концентрации

ниже 0,1 мас.% эффективность от ее применения незначительная, а при концентрации 0,1 мас.% и выше эффективность достигает максимума и мало зависит от концентрации присадки.

Из выше сказанного следует, что рабочие концентрации присадки находятся в пределах от 0,1 до 0,5 мас.%, оптимальные концентрации 0,1-0,2 мас.%.

Присадку, используют в данной топливной композиции, получают из доступных соединений, выпускаемых в промышленности, по достаточно простой технологии. Положительный эффект наблюдается при использовании меньших концентраций

присадки, по сравнению с известными топливными композициями.

Формула изобретения Топливная композиция на основе дизельного топлива с добавлением комплексной металлсодержащей антидымной присадки, отличающаяся тем, что, с целью снижения сажеобразования и повы- шения антидымных свойств композиции, в качестве присадки она содержит 0,01-0,5 мас.% карбонатированного продукта нейтрализации технических алкилсалициловых кислот гидроксидом бария или кальция при температуре 130-140°С.

Сущность изобретения; топливная композиция на основе дизельного топлива содержит 0,01-0,5% карбонатированного продукта нейтрализации технических ал- килсалициловых кислот гидрооксидом бария или кальция при температуре 130-140°С. 1 табл.