Застосування компонента, що підвищує в’язкість, в дизельному пальному

Реферат: Застосування компонента, що підвищує в'язкість, в композиції дизельного пального для поліпшення характеристики прискорення при низьких швидкостях дизельного двигуна, оснащеного турбонагнітачем, а саме до 2200 об./хв. або скорочення часу, необхідного для того, щоб турбонагнітач досяг своєї максимальної швидкості. UA 101344 C2 (12) UA 101344 C2 UA 101344 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Даний винахід стосується нових застосувань для певного типу компонентів дизельного пального і способів поліпшення експлуатаційних характеристик дизельного двигуна з турбонаддуванням. Багато дизельних автомобільних двигунів оснащаються турбонагнітачами, які поліпшують потужність, що знімається з двигуна, збільшуючи кількість повітря, що подається в камери згорання циліндрів. Робота турбонагнітача типово регулюється системою управляння двигуном автомобіля. Експлуатаційні характеристики більш простих дизельних двигунів часто вдавалось поліпшити шляхом оптимізації вмісту та/або властивостей дизельного пального, яке подається в ці двигуни, але для сучасних дизельних автомобільних двигунів з турбонагнітачами можливості поліпшити експлуатаційні характеристики через склад пального мають тенденцію бути більш обмеженими, оскільки системи управляння двигуном часто програмуються у такий спосіб, щоб компенсувати зміни в подачі пального. В публікації WO-A-2005/054411 описується застосування компонента, що підвищує в'язкість, у складі дизельного палльного з метою покращання тягового зусилля автомобіля (VTE) та/або характеристики прискорення дизельного двигуна, в якому застосовується така композиція. Наведені приклади показують покращання середнього часу прискорення в режимі роботи по зовнішній швидкісній характеристиці двигуна (WOT) в діапазоні швидкостей двигуна від приблизно 1300 об./хв. і вище, а також в тестах на тягове зусилля автомобіля (VTE), що встановилось, при постійній швидкості двигуна 2000 об./хв. і вище, як для двигунів, оснащених турбонагнітачами, так і для двигунів без турбонагнітачів. Однак нічого не йдеться про поліпшення характеристики прискорення при менших обертах двигуна. В той же час, саме при менших обертах двигуна водій міг би з більшою ймовірністю спостерігати покращання реакції на прискорення. Було б бажано мати можливість подальшого поліпшення експлуатаційних характеристик дизельних двигунів, оснащених турбонагнітачами, шляхом зміни складу та/або властивостей пального, що вводиться в двигун, оскільки можна сподіватись, що це забезпечить більш простий, гнучкий і економічний спосіб оптимізації експлуатаційних характеристик, ніж структурні зміни або зміни в режимі роботи самого двигуна. У відповідності по першого аспекту даного винаходу, пропонується застосування компонента, що підвищує в'язкість, в композиції дизельного пального з метою підвищення, тобто поліпшення, характеристики прискорення дизельного двигуна, оснащеного турбонагнітачем, при низьких обертах, в який така композиція пального вводиться або повинна вводитись, або автомобіля, що має такий двигун. "Дизельний двигун" означає двигун внутрішнього згорання з запаленням від стиснення, який пристосований для роботи на дизельному пальному. "Дизельний двигун з турбонагнітачем" означає дизельний двигун, оснащений турбонаддуванням, типово під контролем електронної системи управляння двигуном. "Робота в режимі прискорення" включає загалом здатність двигуна реагувати на збільшене відкриття дросельної заслінки, наприклад швидкість, з якою він збільшує оберти від даної швидкості обертання двигуна. "Низькі швидкості двигуна" означають швидкості загалом до 2200 об./хв., зокрема до 2000 об./хв., наприклад від 500 до 2200 об./хв. або від 1200 до 2000 об./хв. "Низькою швидкістю двигуна" може бути швидкість, нижча такого рівня, при якому система управління двигуном, яка контролює роботу турбонагнітача, починає обмежувати наддування, забезпечуване турбонагнітачем, та/або регулювати тиск повітря, що подається у двигун. Нами було неочікувано встановлено, що навіть під контролем системи управляння двигуном пальне з підвищеною в'язкістю може забезпечити поліпшення експлуатаційних характеристик дизельних двигунів, оснащених турбонагнітачем, і що це поліпшення є суттєво більшим при низьких обертах двигуна (наприклад, в межах, наведених вище), ніж при підвищених обертах. Це жодним чином неможна було передбачити за наведеними в WO-A-2005/054411 даними загалом для підвищених швидкостей, які у випадку значень VTE були отримані при фіксованих швидкостях, а у випадку часу прискорення WOT були усереднені для швидкості двигуна до 3500 об./хв. або вище. Забезпечувані даним винаходом переваги у відношенні експлуатаційних характеристик можуть впливати на набір обертів турбонагнітача (тимчасовий ефект, який спостерігається при прискоренні через діапазон низьких швидкостей), тоді як описані в WO-A2005/054411 дослідження були більше спрямовані на роботу двигуна в умовах, що встановились. Можна було б також очікувати, що пальне підвищеної в'язкості здатне погіршити експлуатаційні характеристики дизельного двигуна, наприклад згубно впливаючи на розпилювання пального, що впорскується, і тим самим зменшуючи швидкість випаровування 1 UA 101344 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 пального і призводячи до втрати потужності та/або збільшуючи втрати при прокачці пального через пристрій для впорскування. Але виявилось зворотне, користь від підвищення в'язкості дизельного пального може перекрити будь-які з таких потенційно шкідливих ефектів. Наступні дослідження привели до того припущення, що пальне підвищеної в'язкості забезпечує пришвидшений набір обертів турбонагнітачем, який завдяки цьому досягає своїх максимальних обертів при меншій швидкості двигуна. В сучасних дизельних двигунах з турбонагнітачем швидкість обертання турбонагнітача прискорюється, коли навантаження і швидкість двигуна збільшуються, аж до досягнення наперед визначеної максимальної швидкості обертання турбонагнітача. "Раннє" форсування двигуна, коли оберти турбонагнітача збільшуються швидше при низькій швидкості двигуна, може забезпечити відчутне покращання відпрацювання прискорення при низьких швидкостях двигуна, що буде сприйматись водієм як пришвидшена реакція "спрацювання" або прискорення. Нами також було встановлено, що система управління двигуном (EMS) може в певних випадках посилювати цей ефект. При прискоренні з повним навантаженням застосування пального підвищеної в'язкості приводить до збільшення кількості пального, що впорскується, внаслідок чого більше енергії залишається у вихлопних газах, які приводять в рух турбонагнітач. Це, в свою чергу, приводить до того, що в двигун входить повітря під підвищеним тиском і, відповідно, збільшується подача повітря. Система управління двигуном ймовірно буде реагувати на це впорскуванням більшої кількості пального, тим самим змушуючи турбонагнітач обертатись ще швидше. Ця петля позитивного зворотного зв'язку припиняє своє функціонування, коли турбонагнітач досягає своєї максимальної швидкості, і тоді система управляння двигуном застосовує свої регулятори для обмеження форсування і регулювання тиску повітря, що подається. Ці ефекти, як нам тепер здається, пояснюють, чому поліпшення експлуатаційних характеристик, яке спостерігається при застосуванні пального підвищеної в'язкості, може бути посиленим при низьких швидкостях обертання двигуна. З іншого боку, при підвищених швидкостях обертання двигуна, тиск повітря, що подається, більш точно регулюється системою EMS, і переваги від застосування пального підвищеної в'язкості можуть зменшитись та/або стати менш помітними. Отже, даний винахід може бути використаний для форсування експлуатаційних характеристик турбонагнітача при низьких швидкостях обертання двигуна, типово в більшій мірі, ніж цього можна було б очікувати на основі властивостей композиції пального, яка містить компонент для підвищення в'язкості. Відповідно, даний винахід передбачає застосування компоненту для підвищення в'язкості з метою зменшення швидкості двигуна, при якій турбонагнітач досягає своєї максимальної швидкості при прискоренні, або збільшення частоти обертання вала, при якій турбонагнітач збільшує свою швидкість (зокрема, при низьких швидкостях обертання двигуна), або зменшення часу, необхідного для того, щоб турбонагнітач досяг своєї максимальної швидкості. Швидкість двигуна може зручно визначатись шляхом запиту системи управління двигуном під час тестів на контрольоване прискорення. Альтернативно, її можна визначати за допомогою динамометра. Такі тести типово проводяться при широко відкритій дросельній заслінці. Вони можуть передбачати прискорення двигуна з фіксованою швидкістю від низької до високої швидкості обертання, наприклад як описано в наведених далі прикладах. Швидкість турбонагнітача зв'язана з тиском подачі повітря у двигун (тобто з форсуванням тиску від турбонагнітача), який можна визначити за допомогою звичайних датчиків тиску або, в певних випадках, шляхом запиту системи управляння двигуном,типово з застосуванням тестів, як зазначено вище. Це, в свою чергу, може дозволити визначити момент, коли турбонагнітач досягає своєї максимальної швидкості, або швидкість збільшення обертів турбонагнітача. Характеристика прискорення також може бути оцінена досвідченим водієм при прискоренні автомобіля, який приводиться від тестованого двигуна, наприклад від 0 до 100 км/год., по дорозі. Такий автомобіль має бути оснащеним відповідними приладами, такими як моторний спідометр, щоб мати можливість зміни в характеристиці прискорення зі швидкістю двигуна. Іншим наслідком такого збільшення швидкості прискорення турбонагнітача є те, що двигун буде досягати свого максимального крутного моменту більш швидко. Отже, компонент, що підвищує в'язкість, може бути застосований з метою зменшення часу, необхідного для того, щоб двигун досяг свого максимального крутного моменту при прискоренні, або збільшення швидкості, з якою двигун досягає свого максимального крутного моменту, або зменшення швидкості двигуна, при якій він досягає свого максимального крутного моменту. В більш загальному плані, компонент, що підвищує в'язкість, може бути застосований для збільшення крутного моменту двигуна при будь-якій даній швидкості в діапазоні низьких швидкостей обертання двигуна. 2 UA 101344 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Крутний момент можна вивести із зусилля, яке передається на динамометр колесом (колесами) автомобіля, який приводиться від тестованого двигуна. Спеціалізоване устаткування (наприклад, Kistler™ RoaDyn™) дозволяє безпосередньо знімати крутний момент з коліс такого автомобіля. Ще одним наслідком застосування компоненту, що підвищує в'язкість, за цим винаходом є те, що тиск подачі повітря у двигун буде досягати свого максимального рівня (раніше, ніж система EM втрутиться в регулювання тиску подачі) швидше. Отже, компонент, що підвищує в'язкість, може бути застосований з метою зменшення часу, необхідного для того, щоб тиск подачі повітря досяг свого максимального значення під час прискорення, або зменшення швидкості обертання двигуна, при якій тиск подачі повітря досягає свого максимального значення. Він може бути застосований з метою зменшення швидкості обертання двигуна, при якій система управляння двигуном починає регулювати тиск подачі повітря, або часу, необхідного для того, щоб така регуляція почалась. Тиск подачі повітря може бути визначений за допомогою серійного датчика тиску, наприклад встановленого в лінії впуску автомобіля, який приводиться від тестованого двигуна, безпосередньо після турбонагнітача. Даний винахід призначений для використання з метою поліпшення характеристики прискорення з низької швидкості дизельного двигуна з турбонагнітачем або автомобіля, який приводиться від такого двигуна. Характеристику прискорення з низької швидкості можна оцінити, прискорюючи обертання двигуна і контролюючи зміни в швидкості двигуна, крутному моменті, тиску подачі повітря та/або швидкості турбонагнітача з часом. Таку оцінку можна здійснити в певному діапазоні швидкостей двигуна, наприклад від 1200 до 2000 об./хв. або від 1400 до 1900 об./хв. Загалом, покращання характеристики прискорення з низької швидкості може проявлятись як зменшений час прискорення та/або будь-яким одним або більше ефектів, описаних вище, наприклад пришвидшене наростання крутного моменту двигуна або швидкості турбонагнітача або збільшення крутного моменту двигуна при будь-якій даній швидкості. В контексті даного винаходу, "покращання" характеристики прискорення з низької швидкості охоплює будь-який ступінь покращання. Подібно до цього, збільшення або зменшення вимірюваного параметру – наприклад, часу, необхідного для досягнення турбонагнітачем його максимальної швидкості, – охоплює будь-який ступінь збільшення або зменшення, як це може траплятись. Покращання, збільшення або зменшення – як це може траплятись – можуть оцінюватись шляхом порівняння з релевантним параметром, визначеним до введення в композицію пальне компоненту, що підвищує в'язкість, або при застосуванні аналогічної в інших відношенням композиції пального зниженої в'язкості. Для такого порівняння може бути використаний релевантний параметр, визначений тоді, коли той самий двигун працював на аналогічній в інших відношенням композиції пального, яка призначена (наприклад, пропонується на ринку) для застосування в дизельному двигуні з турбонагнітачем, до додавання до неї компоненту, що підвищує в'язкість. Даний винахід може передбачати, наприклад, регулювання властивостей та/або експлуатаційних характеристик та/або ефектів композиції дизельного пального, зокрема впливу на характеристику прискорення з низької швидкості, за допомогою компоненту, що підвищує в'язкість, з метою досягнення поставленої мети. Як описано в патенті WO-A-2005/054411 (дивись, зокрема, від 22 рядка на 3 сторінці до рядка 17 на 4 сторінці), покращання характеристики прискорення з низької швидкості може охоплювати також пом'якшення негативних наслідків, хоча б в найменшій мірі, зменшення, тобто погіршення, характеристики прискорення з іншої причини, зокрема через інший компонент пального або добавку, внесену в композицію дизельного пального. В якості прикладу, композиція пального може містити один або більше компонентів, призначених для зменшення її загальної щільності з тим, щоб знизити рівень викидів, які вона генерує при згоранні; зменшення щільності може мати своїм результатом втрату потужності двигуна, але цей ефект можна подолати або принаймні ослабити шляхом застосування компоненту, що підвищує в'язкість, у відповідності до даного винаходу. Покращання характеристики прискорення з низької швидкості може охоплювати також відновлення, щонайменше часткове, характеристики прискорення, яка погіршилась з іншої причини, такої як застосування пального, яке містить окислені компоненти (наприклад, так зване "біопаливо"), або наростання пов'язаних зі згоранням відкладень в двигуні (типово в інжекторах пального). Коли даний винахід використовується для того, щоб зменшити швидкість двигуна, при якій система управління двигуном починає регулювати тиск подачі повітря (яка може бути також 3 UA 101344 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 швидкістю двигуна, при якій турбонагнітач досягає своєї максимальної швидкості і при якій тиск подачі повітря досягає свого максимального значення), це зменшення може становити 5 об./хв. або більше, переважно 10 об./хв. або більше, або 15, 20, 25, 50, 75 або 80 об./хв. або більше, деколи приблизно до 100 об./хв. Завдяки петлі позитивного зворотного зв'язку, про яку йшлося вище, відносно невеликі зменшення цих швидкостей двигуна можуть приводити до відносно значних змін потужності двигуна, крутного моменту і загальної характеристики прискорення. Релевантна швидкість двигуна може зменшитись щонайменше на 0,25 %, переважно щонайменше на 0,50 % або щонайменше на 0,75 %, 1 %, 1,25 %, 1,5 %, 2 %, 3 %, 4 %, а деколи приблизно на 5 %. Коли даний винахід використовується для того, щоб збільшити крутний момент двигуна під час прискорення, при даній швидкості двигуна, це збільшення може становити щонайменше 0,5 %, переважно щонайменше 1, 2 або 3 %, у порівнянні з тим крутним моментом, який досягався при роботі двигуна на композиції пального до включення компоненту, що підвищує в'язкість, або при роботі двигуна на аналогічній в інших відношеннях композиції дизельного пального нижчої в'язкості. Це підвищення може оцінюватись у порівнянні з крутним моментом двигуна при релевантній швидкості, коли той самий двигун працює на аналогічній в інших відношеннях композиції дизельного пального, яка призначена (наприклад, пропонується на ринку) для застосування в дизельному двигуні з турбонагнітачем, до додавання до неї компоненту, що підвищує в'язкість. Коли даний винахід використовується для того, щоб збільшити тиск наддування турбонагнітача під час прискорення (тобто, під час форсування турбонагнітача), при даній швидкості двигуна, це збільшення може становити щонайменше 0,5 %, переважно щонайменше 1, 1,5 або 2 %, у порівнянні з тим, який досягався при роботі двигуна на композиції пального до включення компоненту, що підвищує в'язкість, або при роботі двигуна на аналогічній в інших відношеннях композиції дизельного пального нижчої в'язкості. Це збільшення може оцінюватись у порівнянні з тиском наддування турбонагнітача при релевантній швидкості, коли той самий двигун працює на аналогічній в інших відношеннях композиції дизельного пального, яка призначена (наприклад, пропонується на ринку) для застосування в дизельному двигуні з турбонагнітачем, до додавання до неї компоненту, що підвищує в'язкість. У відповідності до даного винаходу, компонент, що підвищує в'язкість, може також застосовуватись для поліпшення нарощування потужності в двигуні при низьких швидкостях. Іншими словами, він може застосовуватись для підвищення середньої потужності двигуна, коли двигун прискорюється з особливо низької швидкості, наприклад від 1200 до 1900 об./хв. (або, наприклад, від 40 до 60 км/год. на 4-тій передачі). Виявилось, що застосування компоненту, що підвищує в'язкість, забезпечує суттєво більше підвищення потужності при низьких швидкостях обертання двигуна, ніж те, на яке можна було б очікувати просто на основі відповідної зміни властивостей пального. Потужність двигуна можна оцінити, виходячи з виміряного крутного моменту і швидкості обертання двигуна, як це відомо в даній галузі. Компонент, що підвищує в'язкість, може також застосовуватись з метою підвищення потужності або крутного моменту двигуна, тиску подачі повітря та/або об'єму інжекції пального, при будь-якій даній швидкості двигуна, для дизельного двигуна з турбонагнітачем, зокрема при низьких швидкостях обертання двигуна. Застосування пального підвищеної в'язкості може також поліпшити характеристику прискорення при низьких швидкостях обертання двигуна, подібно до того, як це було описано вище. Зокрема, застосування підвищеної в'язкості, разом з підвищеною щільністю, може поліпшити експлуатаційні характеристики двигуна у такий спосіб, як більш докладно буде описано далі. Композиція дизельного пального, в якій застосовується компонент, що підвищує в'язкість, у відповідності до даного винаходу, може належати до будь-якого типу композиції дизельного пального, придатного для застосування в дизельному двигуні. Така композиція може бути застосованою (та/або може бути придатною, та/або може бути адаптованою, та/або може бути призначеною) для будь-якого типу двигуна із загоранням від стискання, оснащеного турбонагнітачем, такого як дизельний двигун з прямим впорскуванням пального (DI), наприклад з ротаційним відцентровим насосом, насосом прямо-поточного виконання, насосним агрегатом, електронним насосом-форсункою або системою вприскування із загальним нагнітаючим трубопроводом, або дизельний двигун з непрямим впорскуванням пального (ІDI). Така композиція може бути придатною, та/або може бути адаптованою, та/або може бути призначеною для застосування в форсованих дизельних двигунах та/або дизельних двигунах з невеликим робочим об'ємом. 4 UA 101344 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Даний винахід може бути особливо доцільним для двигуна ІDI та/або для високошвидкісного (HSDI), високошвидкісного високого тиску (HP-HSDI), із загальним нагнітаючим трубопроводом (CRDI) або з електронним насосом-форсункою (EUDI) двигуна з прямим впорскуванням пального, що працює, наприклад, під тиском в межах від 15 до 250 МПа. В одному варіанті здійснення даний винахід застосовується з двигуном IDI або EUDI. Крім компоненту, що підвищує в'язкість, композиція дизельного пального, приготовлена у відповідності до даного винаходу, може містити один або більше компонентів дизельного пального звичайного типу. Такі компоненти будуть типово включати рідке вуглеводневе середньо-дистилятне дизельне пальне, наприклад похідні від нафти газойлі. Загалом, такі компоненти пального можуть мати органічне або синтетичне походження і звичайно отримуються шляхом перегонки бажаної низки фракцій з сирої нафти. Вони типово будуть мати 0 температуру кипіння в звичайних для дизельного пального межах від 150 до 410 С або від 170 0 до 370 С, в залежності від класу і застосування. Типово, композиція пального буде включати один або більше продуктів крекінгу, отриманих шляхом розщеплення важких вуглеводнів. Похідний від нафти газойль може бути отриманий, наприклад, шляхом переробки і, факультативно, гідроочистки вихідної сирої нафти. Це може бути єдиний потік газойлю, отримуваний після такого процесу очистки, або суміш кількох фракцій газойлю, отримуваних в процесі очистки після різних способів обробки. Прикладами таких фракцій газойлю є прямогонний газойль, вакуумний газойль, газойль з процесу термічного крекінгу, легкий і важкий рециклові газойлі, отримувані в установці для крекінгу з псевдо-зрідженим каталізатором, і газойль з установки для гідрокрекінгу. Факультативно, похідний від нафти газойль може містити певну похідну від нафти керосинову фракцію. Такі газойлі можуть оброблятись в установці для гідродесульфуризації (HDS) для зменшення в них вмісту сірки до рівня, прийнятного для включення в композицію дизельного пального. В композиції пального, приготовленій у відповідності до даного винаходу, базове пальне може являти собою суміш двох або більше компонентів дизельного пального описаних вище типів. Вона може бути або може містити так званий компонент "біодизельного" пального, такий як рослинна олія або похідне від рослинної олії (наприклад, складний ефір жирної кислоти, зокрема метиловий ефір жирної кислоти), або інший оксигенат, такий як кислота, кетон або складний ефір. Такі компоненти не обов'язково повинні мати біологічне походження. Вона може містити також паливо, що походить від гідрогенізованих рослинних олій. Базове пальне може являти собою вторинне пальне, отримане за Фішером-Тропшем, зокрема газойль, отриманий за Фішером-Тропшем. Компоненти дизельного пального, що містяться в композиції, приготовленій у відповідності 3 до даного винаходу, типово будуть мати щільність від 0,750 до 0,900 г/см , переважно від 0,800 3 2 до 0,860 г/см , при 15 °C (наприклад, ASTM D-4502) та/або в'язкість VK 40 від 1,5 до 6,0 мм /с (сантистоксів) (ASTM D-445). Щільність і в'язкість сильно корелюються для дистилятних видів пального, що обумовлюється їх схожим складом ароматичних сполук і схожим вмістом парафіну. Це означає, що вибір компоненту дизельного пального, виходячи з бажаної підвищеної або зниженої в'язкості, буде означати відповідне збільшення або зменшення щільності. Композиція автомобільного дизельного пального, приготовлена у відповідності до даного винаходу, буде відповідати вимогам сучасних стандартних специфікацій, таких як, наприклад, EN-590 (для Європи) або ASTM D-975 (для США). В якості прикладу, загальна композиція 3 пального може мати щільність від 0,82 до 0,845 г/см при 15 °C (ASTM D-4052); температуру 0 кипіння T95 (ASTM D-86) 360 C або менше; визначене цетанове число (ASTM D-613) 51 або 2 більше; в'язкість VK 40 (ASTM D-445) від 2 до 4,5 мм /с (сантистоксів); вміст сірки (ASTM D2622) 50 мг/кг або менше; та/або вміст поліциклічних ароматичних вуглеводнів (PAH) (IP 391(mod)) менший ніж 11 % м/м. Релевантні специфікації можуть, однак, відрізнятись від країни до країни або від року до року і можуть залежати від задуманого застосування композиції пального. Композиція дизельного пального, приготовлена у відповідності до даного винаходу, може містити компоненти з властивостями, що виходять за вказані межі, оскільки властивості загальної суміші можуть відрізнятись, часто суттєво, від властивостей окремих складових. Композиція дизельного пального, приготовлена у відповідності до даного винаходу, містить не більше ніж 5000 чнмв (частин на мільйон за вагою) сірки, типово від 2000 до 5000 чнмв або від 1000 до 2000 чнмв або альтернативно до 1000 чнмв. Така композиція може бути, наприклад, пальним з низьким або зверх-низьким вмістом сірки, або палльним, що не містить сірки, 5 UA 101344 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 наприклад таким, що містить щонайбільше 500 чнмв, переважно не більше ніж 350 чнмв, а краще не більше ніж 100 або 50 або навіть 10 чнмв сірки. Така композиція може містити і інші складові, як відомо в цій галузі, наприклад такі, як описані далі. Завдяки присутності компоненту, що підвищує в'язкість, в'язкість VK 40 композиції дизельного пального, приготовленої у відповідності до даного винаходу, може принагідно 2 становити 2,7 або 2,8 мм /с (сантистоксів) або більше, переважно 2,9 або 3,0 або 3,1 або 3,2 2 або 3,3 або 3,4 мм /с (сантистоксів) або більше, деколи 3,5 або 3,6 або 3,7 або 3,8 або 3,9 або 2 навіть 4 мм /с (сантистоксів) або більше. Її в'язкість VK 40 може досягати 4,5 або 4,4 або 4,3 2 мм /с (сантистоксів). Посилання на в'язкість в даному описі, коли не вказується інше, стосуються середньої кінематичної в'язкості. Максимальна в'язкість композиції дизельного пального часто може обмежуватись релевантними юридичними або галузевими специфікаціями. Європейська специфікація дизельного пального EN-590, наприклад, передбачає максимальну кінематичну в'язкість при 0 2 40 С (VK 40) 4,5 мм /с (сантистоксів), тоді як шведське дизельне пальне класу 1 повинне мати 2 VK 40 не більшу ніж 4,0 мм /с (сантистоксів). Отже, даний винахід може передбачати маніпулювання композицією дизельного пального, яка в інших відношеннях відповідає стандартній специфікації, для підвищення її в'язкості з метою поліпшення характеристики прискорення з низької швидкості двигуна, оснащеного турбонагнітачем, в який така композиція вводиться. Композиція дизельного пального, приготовлена у відповідності до даного винаходу, може, наприклад, бути такою композицією, як описана в публікації WO-A-2005/054411, весь зміст якої включено в даний опис за посиланням. Компонент, що підвищує в'язкість, застосований у даному винаході, може бути будь-яким компонентом, здатним підвищити кінематичну в'язкість композиції дизельного пального, до якої його вводять. Відповідно, він повинен мати кінематичну в'язкість, що перевищує кінематичну в'язкість композиції дизельного пального, до якої його вводять. Він сам може бути компонентом пального, який було скомпоновано так, щоб мати високу в'язкість, наприклад в межах, наведених нижче. Компонент, що підвищує в'язкість, після включення в композицію дизельного пального 2 принагідно підвищує в'язкість VK 40 цієї композиції щонайменше на 0,1 мм /с (сантистоксів), 2 краще щонайменше на 0,2 або 0,25 або 0,3 або 0,4 або 0,5 мм /с (сантистоксів), а ще краще 2 щонайменше на 0,6 або 0,7 або 0,8 або 0,9 або 1 мм /с (сантистоксів), деколи щонайменше на 2 1,2 або 1,5 або 1,8 або 2 мм /с (сантистоксів). В контексті даного винаходу, "застосування" компоненту, що підвищує в'язкість, означає включення цього компоненту, що підвищує в'язкість, в композицію, типово у вигляді суміші (тобто, фізичної суміші) з одним або більше іншими компонентами дизельного пального і, факультативно, з однією або більше присадок до пального. Компонент, що підвищує в'язкість, звичайно додається до того, як композицію вводять в двигун внутрішнього згорання або в іншу систему, яка буде працювати на цій композиції. Замість того або разом з тим, застосування може передбачати роботу паливної системи, такої як двигун, на композиції пального, що містить компонент, що підвищує в'язкість, шляхом введення такої композиції в камеру згорання даної системи. "Застосування" компоненту, що підвищує в'язкість, у відповідності до даного винаходу, може також охоплювати поставку такого компоненту разом з інструкціями для його застосування в композиції дизельного пального для досягнення однієї або більше цілей, описаних вище, зокрема для поліпшення характеристики прискорення з низької швидкості оснащеного турбонагнітачем дизельного двигуна, в який така композиція вводиться. Компонент, що підвищує в'язкість, має відповідати релевантним специфікаціям на дизельне пальне, щоб ефективно змішуватись і функціонувати як частина композиції дизельного пального. Відповідно, не обов'язково, щоб цей компонент сам був придатним для застосування в якості дизельного пального, аби тільки загальна композиція пального, що містить цей компонент, була придатною для використання у такий спосіб. Доцільно, однак, щоб компонент, що підвищує в'язкість, мав межі температури кипіння у відповідності до вимог специфікації на дизельне пальне, наприклад EN-590. Певні рідкі мастила, що мають високу в'язкість, могли б забезпечити підвищення в'язкості, але мають температуру кипіння, що виходить за межі звичайної специфікації на дизельне пальне. Відповідно, вони менше підходять для використання за даним винаходом. Складові (або більшість їх, наприклад 95 % в/в або більше) компоненту, що підвищує в'язкість, переважно повинні мати температуру кипіння в типових для дизельного пального 6 UA 101344 C2 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ("газойлю") межах, тобто від приблизно 150 до 490 С для мастил з високою температурою 0 кипіння або від 170 до 415 С для мастил з низькою температурою кипіння. Вони будуть 0 0 принагідно мати 90 % в/в температури перегонки від 300 до 470 С або від 300 до 400 С. Межі температури кипіння можуть бути визначені, наприклад, за допомогою стандартного методу тестування ASTM D-86 або EN ISO 3405. Принагідно, компонент, що підвищує в'язкість, включає (або краще складається) в основному сполуки, які містять тільки вуглець і водень. Може бути присутньою також обмежена кількість контамінантів, таких як сполуки, що містять сірку. Переважно, 80 % в/в або більше його складових є сполуками, які містять тільки вуглець і водень, а краще 90 % в/в або більше. Компонент, що підвищує в'язкість, може вибиратись зокрема з компоненту пального, отриманого за Фішером-Тропшем, рідкого мастила та їх комбінацій. В контексті даного винаходу, термін "отриманий за Фішером-Тропшем" означає, що даний матеріал є продуктом синтезу або походить від продукту синтезу процесу конденсації ФішераТропша. Термін "отриманий не за Фішером-Тропшем" може інтерпретуватись відповідно. Отже, пальне або компонент пального, отримані за Фішером-Тропшем, означає вуглеводневий потік, в якому суттєва частина, крім доданого водню, прямо або непрямо походить з процесу конденсації Фішера-Тропша. Реакція Фішера-Тропша перетворює монооксид вуглецю і водень на вуглеводні, звичайно парафінові, з більш довгим ланцюгом: n(CO+2H2) = (-CH2-) + nH2O + тепло, в присутності відповідного каталізатору і типово при підвищеній температурі (наприклад, від 0 0 125 до 300 С, переважно від 175 до 250 С) та/або тиску (наприклад, від 0,5 до 10 МПа, переважно від 1,2 до 5 МПа). Коли це бажано, можуть використовуватись співвідношення водень: монооксид вуглецю інші ніж 2:1. Монооксид вуглецю і водень можуть самі походити з органічних, неорганічних, природних або синтетичних джерел, типово з природного газу або з метану органічного походження. Застосовуваний за даним винаходом компонент, що підвищує в'язкість, може бути отриманий безпосередньо з установки для переробки нафти або з реакції Фішера-Тропша або непрямо, наприклад шляхом фракціонування або гідроочистки продукту переробки нафти або синтезу з отриманням фракціонованого або очищеного гідравлічним способом продукту. Гідроочистка може передбачати гідрокрекінг для регулювання температури кипіння (дивись, наприклад, GB-B-2077289 і EP-A-0147873) та/або гідроізомеризацію, яка може поліпшити властивість холоднотекучості за рахунок збільшення частки розгалужених парафінів. В патенті EP-A-0147873 описується двоетапний процес гідроочистки, в якому продукт синтезу ФішераТропша спочатку піддають гідропереробці в умовах, в яких він суттєво не перетерплює ізомеризації, або гідрокрекінгу (це гідрогенізує олефінові компоненти і компоненти, що містять кисень), а потім щонайменше частину отриманого продукту піддають гідропереробці в умовах, в яких він перетерплює гідрокрекінг і ізомеризацію з виходом суттєво парафінового вуглеводневого палива. Бажана фракція (фракції), типово фракція (фракції) газойлю, згодом може бути виділена, наприклад шляхом перегонки. Інші види обробки після синтезу, такі як полімеризація, алкілування, перегонка, крекінгдекарбоксилювання, ізомеризація і гідрореформінг, можуть бути використані для модифікації властивостей продуктів конденсації Фішера-Тропша, як описано, наприклад, в публікаціях US-A4125566 і US-A-4478955. Типові каталізатори для синтезу парафінових вуглеводнів за Фішером-Тропшем в якості каталітично активного компоненту містять метал з Групи VIII періодичної таблиці елементів, зокрема рутеній, залізо, кобальт або нікель. Придатні каталізатори описані, наприклад, в публікації EP-A-0583836. Прикладом процесу на основі реакції Фішера-Тропша є технологія Shell™ "Gas-to-liquids" або "GtL", раніше відома як SMDS (Shell Middle Distillate Synthesis = Синтез середніх дистилятів фірми Шелл), яка є описаною в статті van der Burgt et al. "The Shell Middle Distillate Synthesis Process", представленій на 5-ому Всесвітньому симпозіумі з синтетичних видів палива (Вашингтон, США, листопад 1985 р.), і в публікації (листопад 1989 р.) під тим самим заголовком від Shell International Petroleum Company Ltd., Лондон, Велика Британія. В останньому випадку, характерні особливості процесу гідропереробки можуть бути такими, як описані тут. Цей процес продукує продукти в діапазоні середніх дистилятів шляхом перетворення природного газу на важкий вуглеводневий віск (парафін) з довгим ланцюгом, яким може потім піддаватись гідропереробці або фракціонуванню. Для застосування в даному винаході компонентом пального, отриманим за ФішеромТропшем, переважно є будь-який придатний рідкий компонент, синтезований з газу (далі – 7 UA 101344 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 компонент GtL), або компонент, отриманий за допомогою аналогічного синтезу Фішера-Тропша, який перетворює, наприклад, газ, біомасу або вугілля на рідину (далі – компонент XtL). Компонент, отриманий за Фішером-Тропшем, переважно є компонентом GtL. Загалом, придатним компонентом XtL може бути середньо-дистилятний компонент пального, наприклад вибраний з керосинової, дизельної і газойлевої фракцій, як відомо в цій галузі; такі компоненти класифікують як синтетичне пальне або синтетичне рідке мастило. Переважно, компонентом XtL для застосування в якості компоненту, що підвищує в'язкість, є газойль. Рідке мастило може бути мінеральним або синтетичним мастилом, тобто може мати мінеральне або синтетичне походження, або може бути їх комбінацією. Саме по собі воно може походити від процесу Фішера-Тропша, наприклад бути рідким мастилом, отриманим за Фішером-Тропшем. Мінеральне мастило принагідно вибирається з мінерального рідкого мастила і мінерального технологічного мастила. Мінеральні рідкі мастила і технологічні мастила включають керосини та/або отримуються шляхом очистки селективними розчинниками, обробки кислотою або (жорсткої) гідропереробки (такої як гідрокрекінг або каталітична очистка від сірки в присутності водню) і можуть бути депарафінованими за допомогою розчинника або каталітичного процесу. Мінеральні мастильні масла продаються фірмами Шелл під назвою "HVI" або "MVIN". Синтетичне масло може вибиратись з будь-якого синтетичного мастильного масла, тобто з мастильного масла синтетичного походження. Синтетичні мастильні масла є відомими або випускаються серійно і включають той тип, який виготовляється шляхом гідроізомеризації воску, наприклад ті, що продаються фірмами Шелл під назвою Shell XHVI™; а також суміші вуглеводневих полімерів С10-С50 і інтерполімерів, наприклад рідких полімерів і інтерполімерів альфа-олефінів і звичайних складних ефірів, наприклад поліолефірів. Переважно, синтетичні мастильні масла вибираються з альфа-олефінових олігомерів, таких як сополімер октен1/децен-1; ефіри дикарбонової кислоти, такі як ди-2-етилгексил себацинат; зв'язані складноефірні синтетичні масла, такі як триметилолпропан каприлат і пентаеритритол капроат; та з інших різних синтетичних масел, таких як полігліколеві масла, силіконові масла, поліфенільні ефірні масла, галогеновані вуглеводневі масла і алкілбензольні масла. Компонентом, що підвищує в'язкість, може бути стандартний компонент дизельного пального (що походить з нафти або з синтезу Фішера-Тропша), який має більш високу в'язкість, ніж ті компоненти, що з інших причин застосовувались в композиції дизельного пального. Компонентом, що підвищує в'язкість, може бути рослинна олія, наприклад талова олія, рапсова олія, пальмова олія або соєва олія. Компонентом, що підвищує в'язкість, може бути алкілефір жирної кислоти (FAAE), наприклад метиловий ефір жирної кислоти (FAME). Такі компоненти вже є відомими як відновлювальне дизельне пальне (так зване "біодизельне" пальне). Вони містять молекули карбонової кислоти з довгим ланцюгом (звичайно, від 10 до 22 атомів вуглецю у довжину), кожний з яких має приєднану до одного його кінця молекулу спирту. Масла органічного походження, такі як рослинні олії (включаючи вторинні рослинні олії), і тваринні жири можуть піддаватись процесу транс-етерифікації зі спиртом (типово, спиртом від С1 до С5) з утворенням відповідних ефірів жирних кислот, типово моноалкілованих. Цей процес, який типово каталізується кислотою або основою, такою як КОН, перетворює тригліцериди, що містяться в цих оліях, і ефіри жирних кислот і вільний гліцерин шляхом відділення жирно-кислотних компонентів цих олій від їх основного гліцеринового ланцюга. Алкілефір жирної кислоти (FAAE) може бути алкілованою жирною кислотою або сумішшю жирних кислот. Його жирно-кислотний компонент (компоненти) переважно походять з біологічного джерела, краще з рослинного джерела. Вони можуть бути насиченими або ненасиченими; в останньому випадку вони можуть мати один або більше подвійних зв'язків. Вони можуть бути розгалуженими або нерозгалуженими. Принагідно, вони будуть мати від 10 до 30, краще від 10 до 22 або від 12 до 22 атомів вуглецю, на додачу до кислотної групи (груп) – СО2Н. FAAE типово буде являти собою суміш складних ефірів різних жирних кислот з різною довжиною ланцюга, в залежності від його джерела. Наприклад, поширена рапсова олія містить суміші пальмітинової кислоти (С 16), стеаринової кислоти (С18), олеїнової, лінолевої і ліноленової кислот (С18 з одним, двома і ненасиченими зв'язками вуглець-вуглець, відповідно), а інколи також ерукової кислоти (С22), з яких основну частину складають олеїнова і лінолева кислоти. Соєва олія містить суміш пальмітинової, стеаринової, олеїнової, ліноленової і лінолевої кислот. Пальмова олія звичайно містить суміш таких компонентів, як пальмітинова, стеаринова і лінолева кислоти. 8 UA 101344 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Використовуваний в даному винаході FAAE переважно походить від природної жирної олії, наприклад від рослинної олії, такої як рапсова олія, соєва олія, кокосова олія, соняшникова олія, пальмова олія, арахісова олія, льняна олія, рижикова олія, сафлорова олія, олія з бразильського горіха бабасу, талова олія або рисова олія. Зокрема, він може бути алкілефіром (принагідно, метиловим ефіром) рапсової, соєвої, кокосової або пальмової олії. Переважно, FAAE є алкілефіром від С1 до С5, краще метиловим, етиловим або пропиловим (принагідно, ізопропиловим) ефіром, а ще краще метиловим або етиловим ефіром, зокрема метиловим ефіром. Він може, наприклад, вибиратись з групи, що включає метиловий ефір рапсової олії (RME, відомий також як рапсовий метиловий ефір), метиловий ефір соєвої олії (SHE, відомий також як соєвий метиловий ефір), метиловий ефір пальмової олії (POME), метиловий ефір кокосової олії (СМЕ) і відповідні етилові ефіри, а також їх суміші. Він може вибиратись з групи, що включає метиловий ефір рапсової олії, соєвий метиловий ефір, метиловий ефір пальмової олії і відповідні етилові ефіри, а також їх суміші. Загалом, він може бути природним або синтетичним, рафінованим або нерафінованим ("неочищеним"). В певних випадках перевага може віддаватись етиловим ефірам підвищеної в'язкості. Загалом, можна передбачити, щоб FAAE відповідав Європейській специфікації EN 14214 для метилових ефірів жирних кислот, призначених для застосування в якості дизельного пального. Переважно, компонент, що підвищує в'язкість, має VK 40 (ASTM D-445) в межах від 2 до 500 2 2 2 мм /с (сантистоксів), переважно від 3,5 до 500 мм /с (сантистоксів), краще від 10 до 200 мм /с 2 (сантистоксів), а ще краще від 8 або 10 або 20 до 100 мм /с (сантистоксів). 2 Компонент помірно високої в'язкості може, наприклад, мати VK 40 від 3,5 до 45 мм /с 2 2 (сантистоксів) або від 6 до 45 мм /с (сантистоксів), наприклад від 12 до 40 мм /с (сантистоксів) 2 або від 15 до 35 мм /с (сантистоксів). Компонент високої в'язкості міг би мати VK 40 від 45 до 2 200 мм /с (сантистоксів). Інші компоненти, що підвищують в'язкість, могли б мати VK 40 від 3,5 2 2 до 6 мм /с (сантистоксів) або від 3,5 до 5,5 мм /с (сантистоксів). Особливо доцільний компонент, що підвищує в'язкість (XtL), який походить від процесу Фішера-Тропша і може бути компонентом пального або рідкого мастила, як буде визначено 2 далі, може мати, наприклад, VK 40 (ASTM D-445) від 3 до 200 мм /с (сантистоксів) та/або 3 щільність при 15 °C (ASTM D-4052) від 0,76 до 0,83 г/см . Синтетичні рідкі мастила високої в'язкості, похідні від процесу Фішера-Тропша, можуть бути особливо доцільними для застосування в якості компонентів, що підвищують в'язкість. Особливо доцільним мінеральним технологічним або мастильним маслом для застосування в якості компоненту, що підвищує в'язкість, є світле мінеральне масло або рідке мастильне 2 масло, таке як HVX 55, яке має, наприклад, VK 40 від 18 до 22 мм /с (сантистоксів) та/або 3 щільність при 15 °C від 0,845 до 0,855 г/см . Альтернативно, таке масло може бути ТМ технологічним маслом, таким як Gravex 925 (ex. Shell), яке може мати, наприклад, VK 40 від 2 3 30 до 34 мм /с (сантистоксів) та/або щільність при 15 °C від 0,88 до 0,91 г/см . Альтернативно, таке масло може бути жорстко гідроочищеним маслом, таким як Ondina™ (ex. Shell), яке кипить 2 в межах від 315 до 400 °C і яке може мати, наприклад, VK 40 від 14 до 16 мм /с (сантистоксів) 3 та/або щільність при 15 °C від 0,845 до 0,86 г/см . Особливо придатним синтетичним мастильним маслом для застосування в якості компоненту, що підвищує в'язкість, є гідроізомеризований сирий парафін, отримуваний шляхом гідроізомеризації воску, такий як продається фірмами Шелл під назвою Shell XHVI™. Щільність компоненту, що підвищує в'язкість, при 15 °C (ASTM D-4502) може становити від 3 3 3 0,750 до 0,980 г/см , так як від 0,750 до 0,850 г/см або від 0,770 до 0,820 г/см . В певних 3 випадках він може мати щільність при 15 °C від 0,800 до 0,950 г/см , а краще від 0,820 до 0,915 3 г/см . Компонент, що підвищує в'язкість, може мати будь-які характеристики, такі як вміст сірки і цетанове число, в залежності від концентрації, в якій він застосовується в композиції дизельного пального, і властивостей, якими має володіти загальна композиція. Наприклад, може бути, що в певних випадках придатний компонент, що підвищує в'язкість, має високий вміст сірки до 10000 чнмв, але використовується в низькій концентрації, так що викликане ним підвищення вмісту сірки в загальній композиції дизельного пального не виходить за межі бажаних технічних умов, таких як EN-590. Відповідно, компонент, що підвищує в'язкість, може містити будь-який рівень сірки, наприклад до 10000 чнмв. Він може бути компонентом з низьким або помірно високим вмістом сірки, який може застосовуватись в композиції пального в будь-якій бажаній кількості, такій як понад 25 % о/о або від 30 до 70 % о/о, або компонентом з високим вмістом сірки, який може 9 UA 101344 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 використовуватись в кількості, меншій ніж 35 % о/о, такій як від 3 до 30 % о/о. Він може містити від 5000 до 10000 чнмв сірки, або від 2000 до 5000 чнмв, або від 1000 до 2000 чнмв. Він може бути компонентом з низьким або ультра-низьким вмістом сірки або бути вільним від сірки, наприклад містячи щонайбільше 1000 чнмв, наприклад щонайбільше 500 чнмв, переважно не більше ніж 350 чнмв, а найкраще не більше ніж 100 або 50 або навіть 10 чнмв сірки. Компонент, що підвищує в'язкість, може володіти однією або більше корисними властивостями. Він може, наприклад, бути здатним підвищувати цетанове число композиції дизельного пального та/або поліпшувати її властивості холоднотекучості та/або зменшувати рівень викидів, які утворюються при згоранні композиції. Він може, наприклад, являти собою парафінове масло, цетанове число якого перевищує цетанове число решти композиції. Компонент, що підвищує в'язкість, сам може бути складеним, як відомо в цій галузі або як описано далі в зв'язку з загальною композицією пального. В композиції дизельного пального, приготовленій у відповідності до даного винаходу, компонент, що підвищує в'язкість, звичайно застосовується в концентрації 2 % о/о або більше, переважно 3 % о/о або більше, краще 4 або 5 % о/о або в певних випадках 10 або 15 або 20 або 25 або 30 % о/о або більше.Він може використовуватись в концентрації до 95 % о/о, переважно до 90 або 80 % о/о, наприклад від 5 або 10 до 90 % о/о. Ці концентрації визначаються від об'єму загальної композиції пального. Коли в композиції використовується комбінація з двох або більше компонентів, що підвищують в'язкість, до цієї загальної комбінації можуть бути застосовані ті самі межі концентрацій. Концентрація застосовуваного компоненту, що підвищує в'язкість, буде залежати від бажаної в'язкості загальної композиції пального і різниці між значеннями в'язкості компоненту, що підвищує в'язкість, і решти композиції. Наприклад, компонент, що підвищує в'язкість, може бути компонентом з помірно високою в'язкістю, який може використовуватись в кількості понад 25 % о/о, наприклад від 30 до 70 % о/о, або, альтернативно, він може бути компонентом з високою в'язкістю, який може використовуватись в кількості до 35 % о/о, наприклад від 3 до 30 % о/о. Відносна кількість компоненту, що підвищує в'язкість, іншого компоненту (компонентів) дизельного пального та будь-яких інших компонентів або присадок в композиції дизельного пального, приготовленій у відповідності до даного винаходу, може залежати також від інших бажаних властивостей, таких як щільність, викиди, що генеруються, та цетанове число, особливо від щільності. Конкретно, композиція дизельного пального, приготовленій у відповідності до даного винаходу, може містити (за об'ємом): a) від 90 до 95 % дизельного пального і від 5 до 10 % компоненту, що підвищує в'язкість, як сильно рафінованого мінерального технологічного масла або мінерального мастильного масла; або b) від 5 до 50 % дизельного пального і від 50 до 95 % компоненту, що підвищує в'язкість, як компоненту XtL; або с) від 2 до 50 % дизельного пального і від 50 до 98 % компоненту, що підвищує в'язкість, що є сумішшю від 15 до 40 % сильно рафінованого мінерального технологічного масла або мінерального мастильного масла і від 40 до 85 % компоненту XtL. У відповідності до даного винаходу, два або більше компонентів, що підвищують в'язкість, можуть бути застосовані в композиції дизельного пального для описаних вище цілей. Композиція пального, приготовлена у відповідності до даного винаходу, може містити або не містити присадки, які типово будуть включатись разом з компонентами дизельного пального, що складають цю композицію. Отже, композиція може містити незначну частину (переважно 1 % в/в або менше, краще 0,5 % в/в (5000 чнмв) або менше, а найкраще 0,2 % в/в (2000 чнмв) або менше) однієї або більше присадок до дизельного пального. Загалом, в контексті даного винаходу, будь-який компонент пального або композиція пального можуть містити присадки або бути вільними від них. Такі присадки можуть додаватись на різних етапах виготовлення компоненту пального або пального композиції; ті, що додаються до базового пального на нафтопереробному заводі, наприклад, могли б вибиратись з антистатичних агентів, хімічних реагентів для зменшення гідравлічних втрат в трубопроводі (наприклад, сополімери етилену/вінілацетату або сополімери акрилату/малеїнового ангідриду), підсилювачів мастильної здатності, антиоксидантів і агентів, що запобігають осадженню воску. Інші присадки можуть додаватись після нафтопереробного заводу, на цьому етапі може додаватись і компонент, що підвищує в'язкість. Паливна композиція, приготовлена у відповідності до даного винаходу, може, наприклад, включати детергент, тобто агент (принагідно, сурфактант), який може сприяти видаленню 10 UA 101344 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 та/або попередженню відкладення продуктів згорання в двигуні, зокрема в системі впорскування пального, наприклад в соплах інжекторів. Такі матеріали деколи називають диспергуючими присадками. Коли композиція пального включає детергент, його концентрація звичайно знаходиться в межах від 20 до 500 чнмв активної речовини детергенту від загальної паливної композиції, краще від 40 до 500 чнмв, а найкраще від 40 до 300 чнмв або від 100 до 300 чнмв або від 150 до 300 чнмв. Приклади придатних детергентних присадок включають поліолефінові заміщені сукциніміди або сукцинаміди поліамінів, наприклад поліізобутилен сукциніміди або поліізобутилен амін сукцинаміди; аліфатичні аміни; основи Манніха або аміни і поліолефінові (наприклад, поліізобутиленові) малеїнові ангідриди. Сукцинімідні присадки для диспергування є описаними, наприклад, в патентних публікаціях GB-A-960493, EP-A-0147240, EP-A-0482253, EP-A-0613938, EP-A-0557516 і WO-A-98/42808. Особливо доцільними є поліолефінові заміщені сукциніміди. Присадки для дизельного пального, що містять детергенти, є відомими і серійно випускаються. Інші компоненти, які можуть включатись в присадки до пального, наприклад в комбінації з детергентом, включають підсилювачі мастильних властивостей, метилові ефіри жирних кислот (FAME) і присадки на основі амідів; освітлювачі, наприклад алкоксиловані фенол формальдегідні полімери; агенти проти утворення піни (наприклад, модифіковані поліефіром полісилоксани); присадки, що покращують загорання (присадки, що покращують цетанове число) (наприклад, 2-етилгексил нітрат (EHN), циклогексил нітрат, ди-tert-бутил пероксид і ті, що описані в публікації US-A-4208190 (від 27 рядка 2 стовпчика до 21рядка 3 стовпчика); протикорозійні добавки (наприклад, пропан-1,2-діол семі-ефір тетрапропеніл бурштинова кислота або ефіри багатоатомного спирту похідного бурштинової кислоти, де це похідне бурштинової кислоти має на щонайменше одному зі своїх атомів альфа-вуглецю незаміщену або заміщену аліфатичну вуглеводневу групу, що містить від 20 до 500 атомів вуглецю (наприклад, пентаеритритоловий диефір заміщеної поліізобутиленом бурштинової кислоти); інгібітори корозії; дезодоранти; присадки проти зношування; антиоксиданти (наприклад, фенольні сполуки, такі як 2,6-ди-tert-бутилфенол, або фенілендиаміни, такі як N, N'-ди-secбутил-p-фенілендиамін); деактиватори металу; присадки для покращання згорання; присадки для розсіювання електростатичного заряду; присадки для покращання текучості і присадки проти осадження воску. Коли інше не вказується, концентрація (активної речовини) кожного такого додаткового компоненту в загальній композиції пального переважно становить до 1 % в/в (10000 чнмв), краще в межах від 0,1 до 2 або 5 чнмв до 1000 чнмв, а ще краще від 75 до 300 чнмв, наприклад від 95 до 150 чнмв. (Всі концентрації присадок, наведені в цьому описі, стосуються концентрацій активної речовини за масою.) Особливо бажано, щоб в композицію пального включався підсилювач мастильних властивостей, зокрема тоді, коли вона має низький вміст сірки (наприклад, 500 чнмв або менше). Підсилювач мастильних властивостей звичайно є присутнім в концентрації до 1000 чнмв, переважно до 500 або 300 або 200 чнмв від загальної композиції пального. Придатні підсилювачі мастильних властивостей, які випускаються серійно, включають присадки на основі ефіру або кислоти. Коли він додається в якості підсилювача мастильних властивостей, метиловий ефір жирної кислоти (FAME) може бути присутнім в межах від 0,5 до 2 % в/в. Концентрація (активної речовини) будь-якого освітлювача в композиції пального переважно буде в межах від 0,1 або 1 чнмв до 20 чнмв, краще від 1 до 15 чнмв, ще краще від 1 до 10 чнмв, а найкраще від 1 до 5 чнмв. Концентрація (активної речовини) будь-якого агента для поліпшення згорання переважно буде становити 2600, 2000 або 1000 чнмв або менше, краще 600 чнмв або менше, наприклад від 300 до 1500 чнмв або від 300 до 500 чнмв. Коли це бажано, один або більше додаткових компонентів (присадок) можуть бути змішаними – переважно разом з відповідними розчинниками – в концентраті присадок, і цей концентрат присадок може потім диспергуватись в базовому дизельному пальному при приготуванні композиції пального. Присадка до дизельного пального може містити, наприклад, детергент, факультативно разом з іншими компонентами, як писано вище, і сумісним з дизельним пальним розчинником, наприклад неполярним вуглеводневим розчинником, таким як толуол, ксилен, уайтспірит та ті, що продаються фірмами Шелл під торговою маркою "SHELLSOL", та/або полярним розчинником, таким як складний ефір чи, зокрема, спирт, наприклад гексанол, 2-етилгексанол, деканол, ізотридеканол і суміші спиртів, а найкраще 2-етилгексанол. Компонент, що підвищує в'язкість, у відповідності до даного винаходу, може включатись в такий концентрат присадок. 11 UA 101344 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Загальний вміст присадок в композиції пального може принагідно становити від 50 до 10000 чнмв, переважно менше ніж 5000 чнмв. Як вже зазначалось, нами було також встановлено, що підвищення щільності, а також в'язкості композиції дизельного пального може забезпечити покращання характеристики прискорення дизельних двигунів з турбонагнітачем, особливо при низьких швидкостях обертання двигуна. Відповідно, в одному варіанті здійснення даного винаходу, і компонент, що підвищує в'язкість, і компонент, що підвищує щільність, можуть застосовуватись в композиції дизельного пального з метою покращання характеристики прискорення з низької швидкості дизельного двигуна з турбонагнітачем або автомобіля, який приводиться таким двигуном, та/або з будь-якою іншою метою, описаною вище у зв'язку з першим аспектом даного винаходу. Компонент, що підвищує щільність, може, наприклад, вибиратись з компонентів дизельного пального високої щільності, масел, таких як ті, що були описані вище для застосування в якості компонентів, що підвищують в'язкість, і продуктів переробки нафти високої щільності. Компонент дизельного пального "високої щільності" типово має щільність при 15 °C (ASTM D3 4052) від 0,835 до 1,2 г/см , тоді як продукт переробки нафти "високої щільності" типово має 3 щільність при 15 °C (ASTM D-4052) від 0,83 до 0,9 г/см . Маслом, що застосовується як компонент, що підвищує щільність, може бути рослинна олія, така як талова олія. Взагалі, компонент, що підвищує щільність, може мати щільність при 15 °C (ASTM D-4052) 3 3 від 0,83 г/см або більше, наприклад від 0,83 до 1,2 г/см . У відповідності до даного винаходу, компонент, що підвищує щільність, може використовуватись в композиції дизельного пального в концентрації від 5 до 80 %. Отже, композиція пального, приготовлена у відповідності до даного винаходу, переважно 3 має відносно високу щільність, наприклад 0,830 г/см або більше при 15 °C (ASTM D-4052), 3 3 переважно 0,832 г/см або більше, наприклад від 0,832 до 0,860 г/см . Принагідно, її щільність 3 не буде перевищувати 0,845 г/см при 15 °C, що становить верхню межу діючої специфікації EN590 на дизельне пальне. У відповідності до даного винаходу, два або більше компонентів, що підвищують щільність, можуть бути застосовані в композиції дизельного пального з цілями, описаними вище. Композиція пального, приготовлена у відповідності до даного винаходу, принагідно має також високу теплотворну здатність. Це, як і висока щільність, сприяє підвищенню вмісту енергії в пальному і, відповідно, поліпшити експлуатаційні характеристики дизельного двигуна, що працює на такому пальному. Переважно, композиція пального, приготовлена у відповідності до даного винаходу, має теплотворну здатність (ASTM 0-240) 36 МДж/кг або більше, наприклад 40 або 42 або 42,5 МДж/кг або більше. Композиція може містити один або більше компонентів пального або інших відповідних інгредієнтів з метою досягнення бажаної загальної теплотворної здатності. Наприклад, вона може містити один або більше компонентів пального "BtL" (перетворення біомаси на рідину), похідних від процесу Фішера-Тропша. Отже, загалом, композиція пального, приготовлена у відповідності до даного винаходу, переважно складається так, щоб підвищити енергію вихлопних газів з двигуна, який працює на цій композиції. Отже, така композиція принагідно має високий об'ємний вміст енергії (високу щільність та/або високу теплотворну здатність), а також високу в'язкість. У відповідності до другого аспекту даного винаходу, пропонується застосування композиції дизельного пального високої щільності з метою підвищення, тобто покращання, характеристики прискорення при низьких швидкостях обертання дизельного двигуна з турбонагнітачем, в який ця композиція пального вводиться або має вводитись, або автомобіля, який приводиться таким двигуном, та/або для будь-якої однієї або більше цілей, описаних вище у зв'язку з першим аспектом даного винаходу. "Підвищена в'язкість" може оцінюватись у порівнянні з аналогічною в інших відношеннях композицією дизельного пального до усвідомлення того, що, у відповідності до даного винаходу, компонент, що підвищує в'язкість, може застосовуватись для поліпшення характеристики прискорення з низької швидкості та/або до введення компоненту, що підвищує в'язкість, в композицію. Вона може порівнюватись з аналогічною в інших відношеннях композицією дизельного пального, яка призначена (наприклад, пропонується на ринку) для застосування в дизельному двигуні з турбонагнітачем, до додавання до неї компоненту, що підвищує в'язкість. Вона може порівнюватись з середньою в'язкістю композицій дизельного пального, що випускаються серійно і призначені для використання на тому самому ринку, що, наприклад, визначається такими оглядами, як SGS Worldwide Diesel Survey. Отже, другий аспект даного винаходу буде типово передбачати свідоме складання такої композиції дизельного пального, щоб вона мала вищу в'язкість, ніж раніше, або у порівнянні зі звичайними композиціями дизельного пального. 12 UA 101344 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 В'язкість композиції пального може бути в межах, описаних вище. Вона може мати, 2 наприклад, VK 40 (ASTM D-445) 2,7 мм /с (сантистоксів) або більше, наприклад 3 або 3,2 або 2 3,5 або 3,8 або 4 мм /с (сантистоксів) або більше. Композиція пального може мати також більшу щільність у порівнянні з аналогічною в інших відношеннях композицією дизельного пального до усвідомлення того, що, у відповідності до даного винаходу, компонент, що підвищує щільність, може застосовуватись з компонентом, що підвищує в'язкість, для поліпшення характеристики прискорення з низької швидкості та/або до введення компоненту, що підвищує щільність, в композицію. Вона може порівнюватись з аналогічною в інших відношеннях композицією дизельного пального, яка призначена (наприклад, пропонується на ринку) для застосування в дизельному двигуні з турбонагнітачем, до додавання до неї компоненту, що підвищує щільність. 3 Щільність композиції пального може бути в межах, описаних вище, наприклад 0,830 г/см 3 або більше при 15 °C (ASTM D-4052), принагідно 0,833 або 0,840 г/см або більше. В контексті другого аспекту даного винаходу, "застосування" композиції дизельного пального означає введення такої композиції в оснащений турбонагнітачем дизельний двигун, експлуатаційні характеристики якого мають бути поліпшені, та/або в паливний бак автомобіля, що приводиться таким двигуном. Застосування буде типово передбачати введення композиції пального в камеру згорання двигуна. Воно типово буде передбачати роботу двигуна на цій композиції пального. Третій аспект даного винаходу стосується способу приготування композиції дизельного пального, такої як композиція згідно першому аспекту, який включає змішування компоненту, що підвищує в'язкість, з одним або більше компонентів дизельного пального, факультативно з однією або більше присадок до дизельного пального і також факультативно з компонентом, що підвищує щільність. Це змішування може здійснюватись для однієї або більше цілей, описаних вище у зв'язку з першим та другим аспектами даного винаходу. Згідно четвертому аспекту, даний винахід пропонує спосіб роботи оснащеного турбонагнітачем дизельного двигуна та/або автомобіля, що приводиться таким двигуном, який включає введення в цей двигун композиції дизельного пального, що містить компонент, який підвищує в'язкість, для цілі, зазначеної в першому, другому або третьому аспектах даного винаходу. Цей спосіб може здійснюватись з метою досягнення двигуном поліпшеної характеристики прискорення з низької швидкості та/або будь-якої однієї або більше інших цілей, описаних тут у зв'язку з першим аспектом даного винаходу. В даному описі і формулі винаходу слова "включає", "містить" і варіації цих слів означають "включає, але не обмежується цим" і не виключають інших складових, присадок, компонентів, цілих чисел або етапів. В даному описі і формулі винаходу однина охоплює також множину, коли контекст не вимагає іншого. Зокрема, коли використовується невизначений артикль, опис слід розуміти так, що він охоплює і однину, і множину, якщо контекст не вимагає іншого. Характерні особливості кожного аспекту даного винаходу можуть бути такими, як описано в зв'язку з будь-яким з інших аспектів. Інші суттєві ознаки даного винаходу стануть очевидними з наступних прикладів. Загалом, даний винахід поширюється на будь-яку нову ознаку або будь-яку нову комбінацію ознак, описаних тут (включаючи супроводжуючі малюнки і формулу винаходу). Отже, ознаки, цілі числа, характеристики, сполуки, хімічні складові або групи, описані в зв'язку з конкретним аспектом, варіантом здійснення або прикладом даного винаходу, слід розуміти як такі, що можуть бути застосовані в будь-якому іншому аспекті, варіанті здійснення або прикладі, описаними тут, крім випадків несумісності з ними. Більш того, коли не вказується інше, будь-яку описану тут ознаку можна замінити на альтернативну ознаку, що слугує тій самій або подібній меті. Наступні приклади ілюструють властивості композицій дизельного пального, приготовлених у відповідності до даного винаходу, та оцінюють їх вплив на експлуатаційні характеристики дизельних двигунів, оснащених турбонагнітачем. Приклад 1 В цих експериментах досліджувався вплив в'язкості і щільності пального на характеристику прискорення дизельних двигунів, оснащених турбонагнітачем, в певному діапазоні швидкостей обертання цих двигунів з метою продемонструвати, як даний винахід може бути використаний для поліпшення експлуатаційних характеристик на низьких швидкостях. Було піддано тестуванню три композиції дизельного пального. Пальне А мало такий склад, 2 щоб забезпечувались мінімальні в'язкість і щільність, встановлені стандартом EN-590 (2,0 мм /с 3 (сантистоксів) при 40 °C і 0,820 г/см при 15 °C, відповідно). Пальне В мало такий склад, щоб 13 UA 101344 C2 5 10 15 20 забезпечувалась мінімальна щільність за стандартом EN-590, але максимальна в'язкість за тим 2 самим стандартом (4,5 мм /с (сантистоксів) при 40 °C). Пальне С мало максимальні за 3 стандартом EN-590 в'язкість і щільність (0,845 г/см при 15 °C). Отже, якщо пальне А і С представляли крайні випадки у відношення в'язкості і щільності, то пальне В було тестоване для того, щоб оцінити спільні ефекти в'язкості і щільності. Для того, щоб досягти цих специфікацій, вказані три види пального були приготовлені наступним чином. Пальне А: 41,2 літрів базового дизельного пального шведського класу 1 (ex. Shell; щільність 3 2 = 0,811 г/см ; VK 40=1,95 мм /с (сантистоксів)), змішані з 25,8 літрами XHVI 5.2 (рідке мастило з 3 2 екстра-високою в'язкістю, ex. Shell; щільність = 0,81 г/см ; VK 40 типово = 4,8 мм /с ТМ 3 (сантистоксів)), 13,0 літрами ShellSol A (ex. Shell; щільність типово = 0,875 г/см ; VK 40=0,76 2 мм /с (сантистоксів)) і 16,4 г присадки, що поліпшує змащувальні властивості Paradyne™ 655 (ex. Paramins). Паливо В: 37,6 літрів HVI 115 (мінеральне базове рідке мастило високої в'язкості, ex. Shell; 3 2 щільність типово = 0,875 г/см ; VK 40 типово – 3,4 мм /с (сантистоксів)), змішаних з 29,1 літрами 3 2 XHVI 5.2, 4,7 літрами Ondina™ EL (ex. Shell; щільність = 0,85 г/см ; VK 40=15,5 мм /с 3 (сантистоксів)), 4,4 літрами базового дизельного пального без сірки (ex.; щільність = 0,839 г/см ; 2 ТМ VK 40=2,92 мм /с (сантистоксів)), 4,2 літрами Jet A1 (керосинове реактивне пальне, ex. Shell; 3 2 ТМ щільність = 0,797 г/см ; VK 40=1,11 мм /с (сантистоксів)) і 16,4 г Paradyne 655. Пальне С: 63,2 літри базового дизельного пального без сірки, використаного в Пальному B, 3; змішані з 12,7 літрами Risella™ EL (мінеральне масло, ex. Shell; щільність = 0,822 г/см VK 2 40=13,6 мм /с (сантистоксів)), 4,1 літрами Ondina™ EL і 16,4 г Paradyne™ 655. Властивості цих трьох видів пального підсумовані в Таблиці 1 далі. Таблиця 1 Властивість 0 3 Щільність при 15 C (г/см ) 0 Перегонка ( C) IBP = початкова т-ра закипання 10 % 20 % 30 % 40 % 50 % 60 % 70 % 80 % 90 % 95 % FBP = кінцева т-ра кипіння Метод тестування ASTM D-4052 ASTM D-86 Пальне A Пальне B Пальне C 0,8212 0,8203 0,8455 168,2 186,1 196,2 208,7 225,6 244,2 259,8 275,1 295,5 327,9 347,3 353 197,2 243,1 262,8 278 291,3 303,3 314,2 324,9 336,5 352,4 364,9 369,5 195,6 250,9 264,7 276,8 287,3 297,7 307,8 318,2 329,9 346,1 359,2 362,6 47,6 8,9 4,9 53,6 12,9 9,6 93,1 82,5 86,9 95,8 88,7 91,8 BASF 53,9 68,5 58,2 IP 498/06 IP 364/84 IP 380/94 58,8 51,6 51,5 69,5 64,0 69,9 64,1 54,3 57,2 0 Зап. при 240 С (% о/о) 0 Зап. при 250 C (% о/о) Зап. при 340 °C (% о/о) 0 Зап. при 350 C (% о/о) Цетанове число – виміряне Цетанове число - виведене CCI CCI 25 14 UA 101344 C2 Продовження таблиці 1 Метод тестування Властивість Пальне A Пальне B Пальне C ASTM D-445 1,971 4,057 4,179 Температура помутніння ( C) ASTM D-5773 -20, -21 * -4, -5 * -14, -15 * Сірка (WDXRF) (мг/кг) ASTM D-2 622 5 53 27 Вуглець (% в/в) Водень (% в/в) Теплотворна здатність (Cal (IT)/g): Брутто Нетто ASTM D-5291 ASTM D-5291 86.1 13.8 85.6 14. 4 86.3 13.8 10960 10260 11050 10320 10980 10280 ВЕРХ, ароматичні сполуки Моно (% в/в) Ди (% в/в) Три (% в/в) Всього (% в/в) IP 391(мод.) 19,6