Сумішеве дизельне паливо з покращеною окиснювальною стабільністю

Реферат: Сумішеве дизельне паливо, в складі якого до 30 мас. % метилових естерів жирних кислот рослинних олій або тваринних жирів, причому з метою поліпшення окиснюваної стабільності додатково містить присадку на основі альфа-нафтиламіну в концентрації 0,01-0,1 мас. % UA 118039 U (12) UA 118039 U UA 118039 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Корисна модель належить до області сумішевих дизельних палив, а конкретно - до палив, які містить добавки на основі метилових естерів жирних кислот (МЕЖК) з продуктів переробки тваринних жирів і рослинних олій. Такі палива широко поширені в США, ЄС та інших країнах, і мають перспективу використання в Україні, що сприяє її енергонезалежності. Їх основні характеритики нормуються стандартом України ДСТУ 7688: 2015. Для поліпшення експлуатаційних характеристик в палива вводять присадки різного призначення, зокрема антиокиснювальні присадки, так як МЕЖК являє собою суміш ненасичених сполук з низькою окиснюваною стабільністю [Pushak, A. F. Additives to alternativerenewable fuels [Текст]/ А. F. Pushak, D. Rinda, U. Platte // IV Міжнародна науковотехнічна конференція "Проблеми хіммотології": тези допов. (Одеса, 24-28 вересня 2012 р). Одеса, 2012. - С 199-202.] Застосування декількох видів присадок створює загрозу утворення відкладень на деталях двигуна і паливної апаратури. Найбільш близьким до пропонованої корисної моделі є паливо на основі МЕЖК, що містить антиокиснювальну присадку на основі екранованих фенолів в концентрації 0,05-0,2 мас. %. Як сумішеве паливо була використана суміш 70 % дизельного палива і 30 % метилових естерів жирних кислот, одержаних з рослинних олій (соняшникової та ріпакової) і риб'ячого жиру. [Sathiyamoorthi, R. Effect of antioxidant additives on the performance and emission characteristics of a DICI engine using neat lemongrass oil-diesel blend [Text] / R. Sathiyamoorthi, G. Sankaranarayanan // Fuel. - 2016. - Vol. 174. - P. 89-96].(прототип) Недоліком такого палива є невисока антиокиснювальна ефективність запропонованої присадки. В основу корисної моделі поставлена задача поліпшення окиснювальної стабільності сумішевого дизельного палива. Поставлена задача вирішується тим, що сумішеве дизельне паливо, що містить до 30 % МЕЖК, відповідно до корисної моделі, містить як антиокиснювальну присадку альфанафтиламін в концентрації 0.01-0,1 мас. % Характеристики дизельного палива та метилових естерів рослинних олій і жирів наведені в таблиці 1. Ефективність запропонованого технічного рішення підтверджується даними, що надані в таблиці 2. Окиснювану стабільність сумішевого палива оцінювали за методом EN ISO 12205. Метод полягає в окисненні випробуваного зразка шляхом барботування через нього кисню при температурі 95 °C протягом 16 годин. Визначають суму продуктів окиснення (смол і нерозчинного осаду). Зразок 1-70 % дизельного палива + 30 % продукта переестерифікації ріпакової олії. Зразок 2-70 % дизельного палива + 30 % продукта переестерифікації соняшникової олії. Зразок 3-70 % дизельного палива + 30 % продукта переестерифікації риб'ячого жиру. У таблиці 2 наведені значення суми продуктів окиснення зразків палив, оброблених та необроблених антиокиснюваною присадкою. За іншими параметрами пропоноване паливо повністю відповідає ДСТУ 7688: 2015 (табл. 3). Запропоноване сумішеве дизельне паливо з додаванням метилових естерів жирних кислот можна застосовувати в дизельних двигунах без їх модифікації. Таблиця 1 Характеристики дизельного палива та метилових естерів рослинних олій і жирів Метиловий Метиловий естер естер соняшникової ріпакової олії олії Показник Цетанове число Густина за температури 15 °C, кг/м Вміст сірки, мг/кг Температура спалаху в закритому тиглі, °C Зольність, %(мас) Вміст води, % Вміст механічних домішок, % Температура застигання, °C Змащувальна здатність: діаметр плями зносу за температури 60 °C, мкм 1 54 860 -4 1 × 10 89 0,01 -5 2 × 10 Відсутні -4 300 53 865 -4 1 × 10 81 0,01 -5 1 × 10 Відсутні -1 295 Метиловий естер риб'ячого жиру 52 885 -4 1 × 10 123 0,006 -5 1 × 10 Відсутні -9 300 UA 118039 U Продовження таблиці 1 2 Кінематична в'язкість за температури 40 °C, мм /с Гранична температура фільтрування, °C 6,6 -1 9,3 0 7,2 -6 Таблиця 2 Кількість продуктів окиснення Паливо - прототип 1 2 3 395,8 426,0 441,1 Параметр, що контролюється Кількість продуктів окиснення, г/м 3 Запропоноване паливо 1 2 3 16,2 12,9 21,4 Таблиця 3 Фізико-хімічні характеристики зразків сумішевих палив з антиокиснювальною присадкою № Норма ДСТУ 7688:2015 Показники Дизельне паливо Дизельне паливо Дизельне паливо +МЕЖК з +МЕЖКз +МЕЖК з соняшникової ріпакової олії риб'ячого жиру олії 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Густина при 15 °C, кг/м , в межах Кінематична в'язкість при 2 40 °C, мм /с. в межах Температура спалаху у закритому тиглі.°С. не нижче Зольність, мас. %, не більше Випробування на мідній пластинці (3 год. ± 5 хв. при температурі 50 °C) Кислотне число, мг КОН на г, не більше Йодне число, г йода на 100 г не більш Вміст сірки, мг/кг, не більше Змащувальна здатність: діаметр плями зносу за температури 60 °C, мкм Окиснювальна 3 стабільність, г/м , не більше 820-845 835 840 845 2.00-4,50 3,1 3,2 3,5 55 55 55 55 0.01 0.01 0.01 0.01 1а 1а 1а 1а 0,3 0,7 0,5 40 40,99 69,59 10 10 10 10 460 360 350 320 25 16,2 12,9 21,4 5 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 Сумішеве дизельне паливо, в складі якого до 30 мас. % метилових естерів жирних кислот рослинних олій або тваринних жирів, яке відрізняється тим, що з метою поліпшення окиснюваної стабільності додатково містить присадку на основі альфа-нафтиламіну в концентрації 0,01-0,1 мас. %. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2