Многофункциональная присадка к топливам для дизелей Советский патент 1980 года по МПК C10L1/18 C10L1/24 C10L1/26 

Изобретение относится к нефтехимии, точнее к области применения присадок .к топливам. В настоящее время для судовых дизельных двигателей используются деше- йые средневязкие и высоковязкие топлп-г ва, отличающиеся значительным содержанием серы (2-3%) и смолисто-асфальтовых веществ. Смолисто-асфальтовые вещества, присутствующие в топливе в виде сгустков, составляют значительное количество отходов при отстаивании в танках, цистернах, а также при сепарации и фильтрации топлива. Переход указанных продуктов в отходы увеличивает потери горючей части топлива, повышает удельный расход топлива на силовую установку и вынуж-пя ет держать эти отходы во время всего рейса на супах в специальных емкостязс. В результате применения таких топлив происходят нарушения в работе прецизион ных пар топливной аппаратуры, вызьтаемые образовпнием сгустков асфальто-смо листых веществу коррозия деталей топли& ной аппаратуры под влиянием коррозионно-агрессивных соединений высокосернис- того топлива; значительное нагарообразование в цилиндрах дизеля, на распылителях форсунок, поршнях и клапанах; неполное сгорание топлива в цилиндрах дизеля, что также привод 5т к повышенному нагарообразованию и к повышению расхода топлива. Известна многофункциональная присадка к топливам для дизелей, улучшающая их противоизносные и противонагарные свойства и представляющая собой смесь орто-дихлорбензола, диалкилдитиофосфата и нафтената бария , Однако эффективность этой присадки юдостаточна. Более близкой по составу и достигаемому результату к предлагаемой являв1 ся присадка, имеющая в своем сос:т,-ше,%: Многозольный алкилсалицилат кальция Диалкилдитиофосфаг цинка1О Нафтенаг меди10 Алкилсалицилат магния8 Стеарат алюминияЮ Многозольный сульфонат кальция10 Топливо (в качестве растворителя)До 100 Недостаток этой присадки - относительно невысокие эксплуатадионные свой ства. Цель данного изобретения - повышение эксплуатационных свойств присадки, в частности уменьшение количества золь ных отложений на металлических поверхностях, предохранение металлических поверхностей деталей топливной аппаратуры от коррозии, уменьшение нагарообра- зования, улучшение сгорания топлива, дис пергирование в нем асфапьто-смолистых сгущений, а также стабилизация гомогенизированного мелкодисперсного топлива Цель достигается тем, что присадка, содержащая диалкилдитиофосфат цинка, а килсалицилат или нафтенат магния, мног зольный сульфонат кальция и, дизельное топливо, дополнительно содержит алкенил сукцинимид, полиалкиленгликоль молекулярного веса 1ОО-1ООО и алкилфенол, где алкил С -С при следующем соотно шении компонентов, %: Присадка ДФ-11 (диалкилдитиофосфат цинка)2-5 Присадка АСМ (алкилсалицилат магния) или нафтенат магний 1О-15 Присадка ПМС (многозольный сульфонат каль- 1ция) . 8-6 Присадка Cg (алкенилсукцинимид) 3-7 Полилалкиленгликоль с молекулярным весом от 100 до ЮОО7-10 Алкилфенолы,где алкил Cg-C,,15-20 Дизельное топливоДо ЮО . Алкклфенолы служат растворителем д полиалкиленгликолей, которые вводят в присадку в виде алкилфенольного раство Предлагаемую присадку вводят в сре невязкое или высоковязкое топливо в ко личестве 0,3-0,5 вес.%. Пример 1. В средневязкое топ пиво вводится 0,3 вес.% присадки состав а,% Диалкилдитиофосфат цинка1О Нафтекат медиЮ Алкилсалицилат- магния8 Многозольный сульфат кальция10 Стеарат алюминия1 ТопливоДо- 1ОО. Эта присадка, за исключением многозольного алкилсалицилата кальция (40%) соответствует известной присадке {2. Приразборке двигателя, проработавшего 100 ч на топливе с этой присадкой, количество сухих зольных отложений равно 89 г против 117 г при работе на топливе с известной присадкой, т.е. уменьшается на 24%. При этом, однако, диспергирующие свойства топлива ухудшаются, так как из его состава изъят многозольный алкилсалицилат кальция, являющийся диспергирующим агентом. Пример 2. В средневязкое топливо вводится 0,3 вес.% присадки состава,%: . Диалкилцитиофосфат цинка10 Нафтенат медиЮ Алкилсалицилат магния- 8 Многозольный сульфонат кальция10 Стеарат алюминия1 Алкенилсукцинимид5 ТопливоДо ЮО. Зта присадка по своему составу соответствует присадке 2, Лишенной многозольного алкилсалицилата кальция и дополненной введением алкенилсукцинимида, являющегося беззольной полимерной диспергирующей присадкой. Топливо с присадкой, содержащей алкенилсукцинимид, по своим диспергирующим свойствам значительно превосходит топйиво с присадкой того же состава, но без алкенилсукцинимида. Испытания топлива с присадкой по примеру 2 на дизеле показьшают, что эта присадка улучшает сгорание топлива не более, чем присадка 2. Пример 3. К -средневязкому топливу добавляют 0,3% опытного образца присадки следующего состава, %: ДФ-113,5,0 АСМ15,0 ПМС5,0 Сукцйнимид Cg5,0 Полиалкиленгликоли с молекулярным весом 5ОО7,5 Алкилфенол 15,О Топливо ДС 51,0. В этом образце, с целью уменьшения зольности присадки, зольные компоненты присадки 2, улучшающие сг-орание топлива, - нафтенат меди и стеэрат алюмини я - заменяются беззольным компонентом - полиалкиленгликолем. В качестве растворителя полиалкиленгликолей, способ ствующего их растворению в топливе, используется алкилфенол, полученный алкилированием фенола полимердистиллатом. Результаты исследования диспергирующих и защитных свойств опытного образца присадки и его способности улучшать сго рание топлива показывают, что эта приса ка имеет явные преимущества как по сра нению с присадкой 2, так и по сравнению с присадкой по примеру 2, Из табл. 2, характеризующей диспергирующие и защитные свойства топлива, видно, что средневязкое топливо, содержащее 0,3% опытной присадки, при испьь тании на установке УНТ-1 имеет меньше ос-адка, чем топливо с присадкой |2j. Кроме того, эти осадки отличаются друг от друга качественно: в топливе с 0,3% опытной присадки размер их частиц в 1О-15 раз меньше, чем в топливе без присадки и примерно в 5 раз меньше j чем в топливе с 0,3% присадки 2j. Защитные свойства и присутствии воды топлива с опытным образцом присадки примерно в 7 раз лучше защитных свойств топлива с присадкой 2. Из табл. 3 видно, что все показатели рабочего процесса, характеризующие интенсивность сгорания топлива с опытной присадкой на дизеле более высокие, чем для топлива без присадок или с присадкой Г21.. Количество сухих зольных отложений на донышке поршня двигателя проработав,щего на топливе с О,3% опытной присадки, составляет 83 г, т.е. снижается на Й8,5% по сравнению с количеством отло- жений при работе на топливе с 0,3% присадки 2, Пример 4, К средневязкому топ ливу добавляется О,3% опытного образца присадки следующего состава, %; ДФ-113,0 ,0 ПМС3,0 GS2,0 Полиалкиленгликоли. с молекулярным весом 5ОО7,0 Алкилфенол15,0 Топливо61,0. При исследовании образца топлива, содержащего указанный опытный образец присадки, установлено, что по своим диспергирующим и защитным свойством, а также по способности улучшать сгорание топлива, опытный образец присадки превосходит образец присадки 2 (см. табл. 4 и 5). Количество сухих зольных отложений по донышке порщня двигателя 24 1О,5/ /13, проработавшего 1ОО ч на топливе с 0,3% опытной присадки составляет 83 г, т.е. снижается на 28,3% по сравнению с количеством отложений при работе на топливе с 0,3% известной присадки. Пример 5. К средневязкому топливу добавляется О,3% опытного образца присадки следующего состава, %: ДФ-115,0 АСМ15,О ПМС. 6,О Полиалкиленгликоль М.В 70010 Алкилфенол20,0 Топливо39,0. При исследовании образца топлива, содержащего указанный опытный образец присадки, установлено, что по своим диспергирующим и защитным свойствам, а также по способности улучшать сгорание топлива, опытный образец превосходит образец присадки . Количество сухих зольных отложений на доныщке поршня-двигателя, проработавшего 100 ч на топливе с 0,3% опытной присадки 8О,7 г, т.е. снижается на 31% по сравнению с количеством отложений при работе на топливе с О,3% присадки 1. Пример 6. К средневязкому топливу добавляется 0,О5% опытного образца присадки следующего состава, %: ДФ-113,5 АСМ15,О ПМС.5,Q ,0 Полиалкиленгликоль М.В. 1ООО7,5 Алкилфенол15,0 Топливо51,0 Характеристика диспергирующих и заитных свойств топлива с этой присадкой, а также характеристика способности опытой присадки интенсифицировать сгорание оплива приводятся в табл. 8 и 9. Данные, характеризующие топливо без присадки и топливо с известной присадкой приводятся для сравнения.

7722938В

.Из приведенных данных следует, чтоплуатацнонные свойства в большей сгеввецение в средневязкое топливо 0,05%пени, чем введение такого же количестпрейлагаемой присадки улучшает его экс- ва известной присадки.

Показатели рабочего процесса дизеля при работе на средневязком топливе с присадками

Таблица 1

Обороты двигателя в мин Максимальное давление сго1390

1390

1405

Характеристика диспергирующих и защитных свойств средневязкого топлива с присадками

нию при испытании на установке УНГ-1:

объем осадка, %

вес нерастворимых ,, в изооктане, %

максимальный размер частиц осадка, ммк

основной размер частиц, мм - Защитные свойства в присутствии воды (17 г/л NaCC) на приборе Пинкевича, потери в весе, г/м

Показатели рабочего процесса дизеля при работе на средневяэком топливе с присадками

Обороты двигателя в мин14О5 13901390

Максимальное давление сгорания, кг/см261,761,864

Таблица 4

85 55

60 10

.2.СГ

Таблица

11

722938

Критерий управляемости по жесткости сгорания

Критерий управляемости по задержк& восш1аменения

, .«Таблица 6

Характеристика диспергирующих и защитныхсвойств средневяэкого ;топлива с присадками

Ошонность к осадкообразованию при испытании на установке У НТ-1:

объем осадка, %

вес нераствориммх в

иаооктане, %

максимальный размер

частиц осадка, ммк

основной размер частиц,

ммк

Защитные свойства в присут-

стеик воды (17 г/л NaCft)

на приборе Пинкевича, в весе,

U,,. Таблица

Показатели рабочетх процесса дизеля при работе на средневязком топливе с присадками

Обороты двигателя в мин1405139О1390

Максимальное давление сгорания, кг/см 61,761,765,2

У1ЮП начала подачи топлива 20,820,8.19,6

12

Продолжение табл. 5

1,731,56

1,45

0,495 0,5670,612

82

50

.

45

5

7

Характеристика диспергирующих и защитных свойств

ванию при испытании на ус° тановке УНТ-1:

Показатели рабочего процесса дизеля 24 1О,5/13 при работе на средневязком топливе с присадками

Обороты двигателя в мин

Максимальное давление сгорания, кг/см 2

Продолжение табл. 7

Таблица 9

1395

1395

1405

63,2

61,7

61,7

ливам для дизелей, содержащая диалкилдитиофосфат цинка, алкилсалицилат или нафтенат магния, многозольный сульфонат кальция и дизельное топливо, отличающаяся тем, что, с целью

повышения эксплуатационных свойств присадки, она дополнительно содержит алкенилсукцинимид, полиалкиленгликоль молекулярного 10О-1000 и алкилфенол, где алкил Cg , при следую1дем соотношении компонентов, вес.%:

, Диалкилдйтиофосфат цинка 2,О-5,О Апкилсалицилат или нафтенат магния10,0-15,0

Продолжение табп. Р

Полиалкиленгликоль молекулярного веса 1ОО1ООО

Алкилфенол где алкил Дизельное топливо

Источники информации, принятые , во внимание при экспертизе

кл. с 1О L 1/18, 1977 (прототип).