Композиційна добавка до автомобільних палив

Композиційна добавка до автомобільних па лив, яка містить N-метиланілін, NiN диметиланілін, мийну присадку та оксигенати, яка відрізняється тим, що як оксигенати вона містить етанол технічний обезводнений, або етанол харчовий обезводнений або високооктанову кисневмісну добавку (ВКД) при такому співвідношенні компонентів, мас % N-метиланілш 6,5-20 І\ІіІ\І1-диметиланілін 0,28-0,8 мийна присадка "Автомаг" 4-6 етанол харчовий обезводнений або етанол технічний обезводнений, або високооктанова кисневмісна добавка до 100 Винахід відноситься до складу присадок вуглеводневих топлив для підвищення їх октанового числа, поліпшення миючих, протиокислювальних властивостей та паливних композицій, вміщующих цю присадку Зараз, у зв'язку з загостренням екологічних проблем, посилюється інтерес до добавок, які підвищують октанове число бензинів і зменшують, в той час, викиди шкідливих речовин з відпрацьованими газами Відомо, ЩО отримання високооктанових бензинів для автомобільної техніки можливо шляхом додавання в базові вуглеводневі палива високооктанових добавок, наприклад, алкілбензола, ароматичних вуглеводнів, кисневміщуючих сполук спиртів, ефірів В якості антидетонаторів традиційно найбільш поширені тетраетил- та тетраметилсвинець, органічні сполуки заліза(ферроцени, ФК-4, тощо) та марганцю(циклопентадієнтрикарбоніл марганцюЦМТ) Сполуки свинцю дуже отруйні, сполуки заліза та марганцю збільшують знос двигуна внутрішнього згоряння [А М Данилів "Присадки та добавки, поліпшення екологічних характеристик нафтових палив - М ХІМІЯ, 1996р, с 96] Крім того, недоліком марганецьутримуючих антидетонаторів є їх хімічна нестабільність, так під впливом світла бензини мутніють та в них випадають сильні осадки [Несміянов А Н , "Марганцеві антидетонатори" - М Наука, 1971 р , с 208] Відомо викорис тання N-метиланілша в якості антидетонаторів палив для двигунів [Лернер М О , "ХІМІЧНІ регулятори горіння топлив для двигунів" - М ХІМІЯ, 1979р , с 84, с 158] В Роси допущені для використання як чистий N-мепґйланілін, що вміщує 95,3 98%мас основної речовини, так і технічний продукт під назвою "Екстралін", з вміщенням основної речовини до 90% мас Ці антидетонатори найбільш ефективні для прямогонних бензинів з низьким вміщенням ароматики ВІДОМІ рекомендації по використанню N метиланіліна концентрацією до 2% [Лернер М О , "ХІМІЧНІ регулятори горіння топлив для двигунів" М ХІМІЯ, 1979р, с 158] При використанні цією концентрацією N-метиланілш не визиває підвищення вміщення токсичних окислів азота у відпрацьованих газах двигуна, але посилює утворення відкладень у системі подачі палива Використання миючих присадок у цих умовах буде запобігати утворенню відкладень у системі подачі палива і тим самим сприятиме підвищенню експлуатаційних якостей двигуна При низькій концентрації Nметиланілшу(до 0,65%мас) не використовується його потенціал детонаційних якостей, й приріст октанового числа складає 2 - 3 одиниці по моторному методу Як антидетонатори до бензинів ВІДОМІ Й використовуються на практиці кисневміщуючі сполуки оксигенати, до яких відносяться низькомолекулярні спирти, їх прості ефіри, а також їх суміші [патент 00 ю ю 55879 Роем №210 24 37, С 10 L, 1996, патент Роем №211 05 61, С 10 L, 1996] Практика використання реформулірованних бензинів довела, що оксигенати одночасно з підвищенням октанового числа приводять до значної економії нафти, а також до зниження утворення вутле род истих відкладень та зменшення окисі вуглецю у відпрацьованих газах Основними недоліками оксигентів є їх невелика антидетонаційна ефективність й необхідність використання їх у великих концентраціях, що приводить до подорожчання бензину Слід ВІДМІТИТИ, ЩО В останній час намітилася тенденція до обмеження використання метилтретбутилового ефіру(МТБЕ) та метанола У Роси метанол вміщуючі палива взагалі заборонені із-за високої токсичності метанола У США обговорюються проблеми подальшого використання МТБЕ з перспективою введення заборони з 2002 2003рр на його використання Найбільш близькою за складом запропонованої комплексної антидетонаційної добавки є високооктанова добавка БВД [патент Роси №213 99 14, С 10 L, 1999р], вміщуюча до 70%мас Nметиланіліна та в якості оксигената не менш як за 30%мас метилтретбутилового ефіра чи фетерола з добавленням миючої присадки "АВТО МАГ'(прототип) Недоліком цієї добавки є и невисока детонаційна активність, біля 6 одиниць при добавленні БВД у концентрації до 3,0%мас до еталонної суміші - суміш ізооктана з н-гептаном 70 ЗО по об'єму Іншим недоліком цієї добавки є використання дефіцитного в Україні, не враховуючи монометиланіліна, автобензина А-76 і не менш дефіцитного й дорогого метилтретбутилового ефіру, який використовується в великих кількостях(не менш як 30%мас), що підвищує собівартість цієї добавки та перешкоджає широкому розповсюдженню м в Україні Задачею винаходу є розробка складу добавки на базі дешевих і не дефіцитних для України компонентів, що приведе до зниження собівартості композиції при збережені високих фізико-хімічних та експлуатаційних характеристик Поставлена задача вирішується тим, що в запропонованій добавці разом з N-метиланілшом в якості оксигенатів використовуються етиловий спирт харчовий обезводнений, добавка ВКД на базі етилового спирту харчового, які мають в Україні промислову базу Запропонована добавка використовується при такому співвідношенні компонентів, %мас Компоненти складу та його властивості N-метиланілш Г^И'-діметиланілін МТБЕ чи фетерол Етиловий спирт харчовий обезводнений Етиловий спирт технічний обезводнений Добавка ВКД Присадка Автомаг Технологія одержання запропонованої добавки до автобензинів полягає в постадійному змішуванні складаючих його компонентів при 20 - 30°С Вміщення компонентів 6,5-20 0,28-0,8 до 6 до 100 до 100 до 100 4-6 Високооктанова кисневміщуюча добавка ВКД випускається в Україні по ТУ У 18 475-98 і має наступні фізико-хімічні властивості Вміст органічних кисневмісних сполук % об, не менше Густина при 20°С, г/дм^, не більше Показник заломлення, пг'\ не менше ;і Массова концентрація сухого залишку, мг/дм , не більше Массова концентрація в перерахунку на оцтову кислоту, г/дм^, не більше Об'ємна частка води, %, не більше Вміст ВИЩИХ спиртів С3-С5 г/дм^, не більше Об'ємна частка циклогексану, %, не більше ЗОВНІШНІЙ ВИГЛЯД та колір Присадка АВТОМАГ уявляє собою розчин продуктів конденсації поліамша загальної формули NH2-(CH2)2-(NH-CH2-CH2)n-NH2, де п = 0 - 4, з С7-С20 - жирными кислотами(5 - 10%мас), аліфатичного спирту Сз-С4(25 - 40%мас), Cs-Сю моноалкілфенілового эфиру поліетиленгліколя с 4 - 7 оксіетіленовими групами(0,3 -5,0%мас) у вуглецьводородній фракції з межами кипіння 180 350°С Добавка виробляється в Роси по ТУ 38 401N-метиланшш, не менше АНІЛІН, не більше Вміст ВОДИ, не більше N,N' -діметилані лін Густина при 20°С, г/да^, не більше Можливе використання N-метиланілша по ТУ 6-02-571 з вмістом в своєму складі до 7%мас аніліна 99,3 791 1,3613 50,0 20,0 0,2 12,0 0,5 безфарбний або світложовтий 867 і володіє високим рівнем миючих, антикорозійних, антиобледшіючих властивостей та крім цього знижує вміст токсичних компонентів у відпрацьованих газах N-метиланілш технічний випускається по ТУ 2471-269-00204168-96 і уявляє собою маслянисту прозору рідину світло-жовтого кольору з такими показниками, %мас 98 0,5 0,2 1,3 975 В таблиці 1 наведені приклади запропонованих складів добавки та компонентів для автобензинів, а також результати їх випробувань Приріст 55879 октанового числа визначається на установці УИТ86 по ГОСТ 511 по моторному методу В якості базової використовувалася стандартна суміш ізооктану та н-гептану у співвідношенні 70 30%об Крім того, випробування проводилося з прямогоним бензином та А-80 Результати випробувань показують, що запропонована добавка має високу хімічну стабільність, миючі якості та перевищує прототип по антидетонаційним характеристикам^ 1,7 - 2,0 раза), а також не викликає відкладень в системі подачі палива та не підвищує склад токсичних компонентів у відпрацьованих газах Відзнака запропонованої добавки полягає в тому, що вона містить в собі більш дешеві доступні для України оксигенати, які не містять в собі воду Все це дозволяє разом з іншими якостями підвищити гідролітичну стабільність палив Крім того, оксигенати на базі етилового спирту харчового, який є щорічно відновлюваною сировиною, покращують екологічні характеристики палив, дають можливість більш раціонально використовувати нафтову сировину і в перспективі починаючи з 2005 року, повністю замінити метилтретбуталовии ефір Це буде сприяти виконанню до 2005 року обов'язків України по відказу від виробництва та використання етілового палива, яке було взяте на IV конференції міністрів охорони навколишнього середовища - членів Євросоюзу При використанні запропонованого складу для одержання високооктанових бензинів заявляється можливість знизити вміст в останьому ароматики, а тим самим знизити вміст токсичного бенз-апірена у відпрацьованих газах При зменшені вмісту в автобензинах ароматики, зменшуються миючі властивості бензинів, тому використання миючих присадок стає необхідним, тому використання запропонованого складу без миючих компонентів доцільно в бензинах, які вже вмістять миючі компоненти чи миючі присадки В інших випадках введення миючої присадки підвищує експлуатаційні властивості бензинів та знижує КІЛЬКІСТЬ токсичних компонентів у відпрацьованих газах Таким чином, антидетонаційна ефективність при використанні запропонованої добавки забезпечується використанням в и складі комбінації оксигенату на базі етилового спирту обезводнюваного та N-метиланіліна, сумарний антидетонаційний ефект яких складається та забезпечує підвищення октанового числа на 8 -11 одиниць Запропонована добавка вводиться в бензин різних марок в концентрації до 20%мас і и КІЛЬКІСТЬ визначається вмістом N-метиланілшу в межах 0,65 - 2,0%мас Таблиця 1 Вміст компонентів,%мас Номера зразків Ч 1 2 3 4 5 6 7 N-метиланілш 7 7 7 13,8 13,8 13,8 69,1 N,N' -диметиланілш 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 0,2 0,9 МТБЕ(чи фетеррол) 20 ЗО ЗО 20 20 20 Етиловий спирт харчовий обезводнений 20 20 Етиловий спирт технічний обезводнений 20 20 Добавка ВКД 46,9 36,9 56,9 40 40 60 ЗО Миюча присадка «Автомаг» 4 0 5 6 0 6 6 Властивості складу та вміщующих його бензинів Хімічна стабільність, ГОСТ 220 Стабільні Іспити на МІДНІЙ пластинці Витримують Індукційний період, мин 1270 1100 1280 1300 1120 1310 1305 Миючі властивості, Ксмз(IT-метод) 81 70 83 85 71 86 85 Корозія по ГОСТ 185 55 97 0,9 1,0 0,4 0,4 1,0 0,5 0,6 Приріст октанового числа, еталон стандарт ізооктан-но рмальний-гептан 70 30%об Концентрація складу ° о мас 1% 6 2% 9 10% 8 7,6 8 98 9,9 15% 91 9,0 9,5 10,6 11 10,7 20% 11 10,6 11,1 12,6 Компоненти складу та його властивості Підписано до друку 05 05 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24 8 63,2 0,8 ЗО 0 1125 70 1,0 5 8