Багатофункціональна добавка для одержання автомобільних бензинів

1 Багатофункціональна добавка для одержання автомобільних бензинів, що містить Nметиланілін, фероцен та оксигеніти, яка відрізняється тим, що додатково містить NiN 1 диметиланілін, а як оксигеніти - етанол технічний зневоднений або етанол харчовий зневоднений, або високооктанову кисневмісну добавку при такому співвідношенні компонентів, мас % N-метиланілш 45-85 1 г\ІіГ\І -диметиланілін 0,9-1,2 фероцен 0,35-1,25 етанол технічний зневоднений або етанол харчовий зневоднений, або високооктанова кисневмісна добавка 8,0-35,0 2 Добавка за п 1, яка відрізняється тим, що додатково містить мийну присадку "Поліефірамш" в Винахід відноситься до нафтопереробки та нафтохімії, конкретно до складів паливних композицій для використання в автомобільних двигунах внутрішнього згорання з іскровим запалюванням Зараз, у зв'язку з загостренням екологічних проблем, посилюється інтерес до добавок, які підвищують октанове число бензинів і зменшують в той же час викиди шкідливих речовин з відпрацьованими газами Відомо, ЩО отримання високооктанових бензинів для автомобільної техніки можливе шляхом додавання в базові вуглеводневі палива високооктанових добавок, наприклад, ароматичних вуглеводнів, ароматичних амінів (толуїдини, ксилідини, монометіланілін), та кисневміщувальних сполук ефірів, спиртів та їх сумішей Як антидетонатори традиційно найбільш поширені тетраетіл-та тетраметилсвинець та органічні сполуки заліза (фероцени, ФК-4, тощо), марганцю (циклопентадієнілкарбоніл марганцю - ЦМТ) та органічні сполуки других металів Недоліком марганцевміщувальних 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) Також відомо використання N-метиланілша як антидетонатора палив для двигунів (Лернер М О , ХІМІЧНІ регулятори горіння палив для двигунів, М , КІЛЬКОСТІ не більше 5,0 мас % ХІМІЯ, 1979 р , С 84, с 158) В Роси допущені до використання як чистий Nметиланілін, що вміщує до 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 аромати ки ВІДОМІ рекомендації по використанню Nметиланіліна концентрацією до 2% мас При використанні цією концентрацією N-метиланілін не викликає підвищеного вмісту токсичних окислів азоту у відпрацьованих газах двигуна, але посилює утворення відкладень у системі подачі палива Використання миючих добавок у цих умовах буде запобігати утворенню відкладень у системі подачі палива і цим самим сприятиме підвищенню експлантаційних якостей двигуна При низькій концентрації N-метиланіліну (до 0,65% мас) не використовується його потенціал детонаційних якостей і приріст октанового числа складає всього 2-3 одиниці за моторним методом Як антидетонатори до бензинів ВІДОМІ Й використовуються на практиці кисневміщувальні сполуки - оксигенати, до яких відносяться низькомо 00 ю ю 57528 пекулярні спирти, прості ефіри, а також їх суміші (пат Роси №2102437, C10L, 1996 р) Практика використання бензинів довела, що оксигенати одночасно з підвищенням октанового числа приводять до значної економії нафти, а також до зниження утворення вуглецевих відкладень та зменшені окису вуглецю у відпрацьованих газах Основними недоліками оксигенатів є їх невелика антидетонаційна ефективність і необхідність використання їх у великих концентраціях, що приводить до подорожчання бензину Спід ВІДМІТИТИ, ЩО В останній час намітилася тенденція до обмеження використання деяких оксигенатів - метилтретбутилового ефіру (МТБЕ) та метанолу У Роси метанолвміщувальні палива взагалі заборонені із-за високої токсичності метанолу У США обговорюються проблеми подальшого використання МТБЕ з перспективою введення заборони (кінець 2002 року) на його використання Відома антидетонаційна добавка (пат РФ 2009174, C10L, 1994) на основі 1,1діетилферроцену, проти окислювач а (4-метил-2 6дітретбутилфенол) і N-метиланілшу, яка використовується в таких концентраціях компонентів, %мас 0,005 0,5 0,00001-0,00002 та 0,1-1,0 Недоліком цієї добавки являється використання більш дорогого і недостатньо ефективного алкілзамшеного фероцену, який крім цього розкладається під дією світла А це приводить до виникнення труднощів при зберіганні і використовуванні бензинів з цією добавкою Найбільш близькою до запропонованого винаходу (прототипом) є багатофункціональна добавка (пат РФ 2132359, C10L, 08 09 98) на основі монометиланіліну, антиокислювача (4-оксідіфеніламш, апдол, тощо), фероцену з добавками аніліну, миючої присадки "Автомаг" і оксигенатів (аліфатичних спиртів С1С5, або їх сумішей з простими ефірами) при такому співвідношенні компонентів, мас% фероцен - 0,05-3,0, антиокислювач 0,1-0,2, анілін 0,1-10,0, присадка "Автомаг" - не більше 6,0, аліфатичні спирти С1С5, або їх сумішей з простими ефірами - не більше 95, N-метиланілш 4,0-98 Недоліком прототипу є високий вміст аніліну, який являється додатковим джерелом токсичних оксидів азоту, а також високий вміст фероцену, який може стати причиною підвищеного зносу деталей поршневої групи двигуна Відомо, що в присутності заліза в паливі концентрацією 0,2г/кг палива знос двигуна в три рази вищій, ніж при його відсутності В основу винаходу покладено завдання створити таку багатофункціональну добавку для одержання автомобільних бензинів, у якій шляхом заміни речовин, які використовуються як оксигенати, досягається підвищення антидетонаційного потенціалу фероцену та N-метиланілшу, за рахунок чого при зменшенні вмісту цих компонентів в добавці зберігається висока антидетонаційна ефективність композиції в цілому Для вирішення завдання запропонована бага тофункціональна добавка для одержання автомобільних бензинів, яка містить N-метиланілін, фероцен та оксигенати, яка, згідно з винаходом, додатково містить N1 N1 - диметиланілін, а як оксигенати - етанол технічний зневоднений, або етанол харчовий зневоднений, або високооктанову кисневміщувальну добавку (ВКД) при такому співвідношенні компонентів, % мас N-метиланілш 45-85 г\ІіГ\І1-диметиланілш 0,9-1,2 Фероцен 0,35-1,25 Етанол технічний зневоднений, або етанол харчовий зневоднений, або високооктанова кисневміщувальна добавка 8,0-35,0 Добавка може містити миючу присадку, наприклад, типу "Поліефірамш" в КІЛЬКОСТІ не більше 5,0 мас % Для забезпечення концентрації фероцену в паливі менше 0,02г/кг, добавка вводиться в паливо в КІЛЬКОСТІ від 0,5 до 2,2% мас Винахід відрізняється від прототипу додатковим введенням в склад добавки NiN 1 діметилвніліну та використанням як оксигенатів нової природновідновлювальної сировини (етанолу харчового зневодненого, або етанолу технічного зневодненого, або ВКД, яка виробляється в Україні по ТУ У 18 475-98) та значно меншої концентрації фероцену При введенні запропонованої добавки в автомобільні палива в КІЛЬКОСТІ ВІД 0,5 до 2,0% мас концентрація фероцену в паливі досягає величини не більш як 0,2г/л При цьому антидетонаційна ефективність досягається за рахунок більш повного використання потенціалу антидетонаційних властивостей всіх компонентів Таким чином, при використанні концентрації, при якій вміст заліза в паливі не викликає підвищення зносу поршневої групи двигуна, запропонований склад має більшу антидетонаційну властивість в порівнянні з прототипом Відомо, ЩО оксигенати в сумішних композиціях палива підвищують вологоємкість, що може призвести до його розширювання Введення зневоднених етанолу або добавки ВКД додатково підвищує низькотемпературні якості палива і запобігає його розшаруванню Запропонована добавка може бути виготовлена шляхом послідовного змішування його компонентів в реакторі при температурі 20-35°С В таблиці 1 приведені властивості запропонованих складів добавки та приріст октанового числа при її додаванні в еталонну суміш - суміш ізооктаната n-гептана в співвідношенні 70 30% об Результати випробувань показують, що запропонована добавка має високу хімічну та низькотемпературну стабільність і перевищує властивості прототипу по антидетонаційній ефективності при концентрації заліза в бензині (менше 0,02% маси), що не викликає підвищення зношування двигунів 57528 Таблиця 1 Компонента суміші і його властивості Ферроцен N-метиланілш І\ІіІ\І1-діметиланілін Миюча присадка типу "Поліефірамш" Етанол харчовий обезвод Етанол технічний обезвод ВКД добавка 1 0,35 88,2 1,17 2 0,472 88,2 1,17 Вміст компонентів, % мас, номері- зразків 3 4 5 6 7 0,50 0,424 0,608 0,392 0,70 78,4 78,4 68,6 68,6 88,2 1,04 1,04 0,91 0,91 1,17 1,136 2,882 10,28 10,158 20,06 19,0 27,0 30,098 Властивості сумішей і вміщуючи> їх бензинів Хімічна стабільність ГОСТ 220 стабільні Іспити на МІДНІЙ пластинці витримують ДСТУ 4063-2001 Індукційний період ГОСТ 4039 1100 1080 1076 1086 1095 1156 Приріст октанового числа, концентрація сумішей % мас 0,5 7,60 4,8 0,6 5,8 5,4 7,0 0,7 6,4 5,6 1,1 10,0 9,1 1,3 10,5 10 1,4 10,5 9,8 13 12,3 1,7 1,9 13,2 12,8 2,2 14,1 13,0 Комп'ютерна верстка В Рябиця 8 0,4 68,6 0,91 9 0,4 68,6 0,91 3,106 9,93 12,0 15,0 13,0 17,09 1069 1158 1098 6,2 9,7 10,2 6,3 9,7 12,2 Підписано до друку 05 07 2003 12,1 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа,8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна 13,6