Біопаливо автомобільне

1. Біопаливо автомобільне, що містить етиловий спирт, рідку суміш вуглеводнів, присадки та етери, яке відрізняється тим, що воно містить 3 відносно металів, суттєво підвищує токсичність відпрацьованих газів тому виникає необхідність додавання спеціальних дорогих присадок у високих концентраціях; - невідповідність параметрів біопаливних композицій Еу-85, Еу-95, Еу-99 параметрам широковживаних вуглеводневих палив, до яких пристосовані сучасні двигуни, що викликає потребу розробки нових двигунів або хоча б часткової модифікації старих; - використання в композиціях цих біопалив в якості вуглеводнів легких бензинових фракцій суттєво обмежує можливості вдосконалення їхніх властивостей (мийно-диспергуючих, протизношувальних, стабілізаційних) шляхом зміни концентрацій вхідних компонентів. Завданням корисної моделі є розробка такого автомобільного біопалива, при якому за рахунок використання у його складі зневодженого етилового спирту, а також диференційованого введення у пропонованих кількостях кожного з інших компонентів, забезпечується зниження токсичності відпрацьованих газів, внаслідок чого не виникає необхідності у вдосконаленні конструкції сучасних двигунів, значно знижується агресивність по відношенню до металів, підвищуються мийнодиспергуючі, протизношувальні, стабілізаційні властивості обумовлюючи максимальне наближення його фізико-хімічних параметрів до стандартів вуглеводневого палива. Для вирішення поставленого завдання біопаливо автомобільне, що містить етиловий спирт, рідку суміш вуглеводнів, присадки та етери, згідно корисної моделі воно містить зневоднений етиловий спирт, а компоненти взято при наступних співвідношеннях ( мас. % ): спирт етиловий 55 - 60 етери 3 - 10 присадки 0,01 - 0,05 рідка суміш вуглеводнів до 100, при оптимальному варіанті реалізації корисної моделі як рідку суміш вуглеводнів, воно містить прямогонні бензинові фракції або товарні бензини в концентрації 31,95 - 38,99 мас. %.. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляється і технічними результатами, які досягаються при її реалізації, полягає у наступному. Завдяки використанню у складі пропонованого автомобільного біопалива зневодженого етилового спирту, а також диференційованого введення у пропонованих кількостях кожного з інших компонентів, забезпечується наступне: - висока ступінь нейтралізації кислотності етилового спирту, що дозволяє вирішити проблему корозії, зокрема в паливній системі та двигунах транспортних засобів та забезпечити антикорозійні властивості біопалива, внаслідок чого знижується ступінь зношування паливних насосів, досягаєтся необмежений строк захисної дії від корозії транспортного обладнання, а також високий захист від корозії усіх деталей із сталі, алюмінію, латуні та міді. 46703 4 - підвищується октанове число, на величину якого майже не впливає октанове число рідкої суміші вуглеводнів; - ступінь чистоти зневодженого спирту не має значення, також можна використовувати суміш зневоджених спиртів, або спирт з домішками до 1% альдегідів, кетонів та етерів; - паливна композиція не потребує застосування шкідливих антидетонаторів (монометиланіліну, ферроцену, метилциклопентадієніл-3-карбоніл марганцю тощо), оскільки основним компонентом є зневоджений етиловий спирт. Перелік сировини, що використовують при виготовленні пропонованого автомобільного біопалива, наведено в таблиці 1, (додається), біопаливо виготовляють з використанням стандартного обладнання шляхом змішування компонентів до одержання однорідного розчину, причому майже відсутній тепловий ефект розчинення. Послідовність додавання компонентів не має значення. Нижче наведено приклади, що підтверджують можливість реалізації даної корисної моделі за умови використання різних вихідних компонентів, представлених в табл. 1. Приклад 1. Біоетанол 55 % мас. Конденсат газовий стабільний 38, 99% мас. (компонент автомобільного палива) МТБЕ 6 % мас. Присадка ВЮ Stable E85 G-Plus 0,01 %мас. Приклад 2. Рідина універсальна для авто60 % мас. мобілів "Гамаюн" Компонент автомобільного бе31,95 %мас. нзину КС ЕТБЕ 8 % мас. Присадка ВІО Stable E85 G-Plus 0,05 % мас. Приклад 3. Компонент моторного палива 58 % мас альтернативний (КМПА) Деетанпропанбутанізований 38,97 %мас. конденсат Метилаль 3 % мас. Присадка ВІО Stable E85 G-Plus 0,03 % мас. Приклад 4. Оксигенат моторного палива 56 % мас. альтернативний (ОМП-А) Бензини автомобільні неети38,96 %мас. льовані МТБЕ 5 % мас. Присадка ВІО Stable E85 G-Plus 0,04 % мас. Проведені нами промислові випробування для визначення пропонованого складу компонентів біопалива автомобільного та їхні експлуатаційні характеристики наведені у таблиці 2 (додається). Фізико-хімічні показники біопалива, що пропонується, наведені в таблиці 3. Детонаційну стійкість зразків палив визначали згідно ГОСТ-511, їхні антикорозійні властивості оцінювали за ГОСТ-6321, кислотність (рН) - згідно ГОСТ-6307. Як видно з табл.2, октанове число становить 88 од. і більше за моторним методом, що суттєво перевищує означену величину за прототипом; сту 5 пінь нейтралізації кислотності етилового спирту в композиціях біопалива автомобільного (рН = 6,0 9,0 ) в 1,6 рази вища за ступінь нейтралізації кислотності етилового спирту у прототипі (рН = 5,5), що забезпечує високі антикорозійні властивості пропонованому біопаливу. Антикорозійні властивості біопалива - ступінь корозії, визначалась шляхом випробування на мідній пластинці: класи 0, 1 відсутність корозії, у порівнянні з прототипом клас 3 - сильне потускніння. Такі композиції повністю однорідні за температур від + 45 °С до - 45 °С. Попередні випробування запропонованого палива на прогрітому автомобілі показують, що вміст СО у 46703 6 викидних газах становить 602 мг / км, СН - 18 мг / км, NOx - 31 мг / км, що у 1,5-3 рази нижчі за викиди при роботі автомобіля на бензині марки А-95 тау 5-10 раз нижчі за допустимі норми. Організація виробництва даного виду біопалива в Україні дозволить створити додаткові робочі місця та зменшити залежність економіки країни від імпортованих енергоносіїв. Ціна на даний вид палива встановлюється за внутрішніми цінами на сільгосппродукцію, а не рівнем світових цін на нафту. Біопаливо, що пропоноється, є інвестиційне привабливим та буде додатковим стимулом детенізації капіталів. Таблиця 1 Назва сировини Зневоджений етиловий спирт: - біоетанол - рідина універсальна для автомобілів "Гамаюн" - компонент моторного палива альтернативний (КМПА) - оксигенат моторного палива альтернативний (ОНП-А) - етанол-сирець Рідка суміш вуглеводнів (прямогонні бензинові фракції або товарні бензини) : - деетанпропанбутанізований конденсат - фракція легка (суміш вуглеводнів С3 і вище) - конденсат газовий стабільний (компонент автомобільного палива) - компонент автомобільного бензину (бензин газовий стабільний) - компонент автомобільного бензину КС - бензини автомобільні неетильовані - або інші прямогонні бензинові фракції згідно з діючими нормативними документами Етери: - метил-трет-бутиловий етер (МТБЕ) - етил-трет-бутиловий етер (ЕТБЕ) - метилаль Багатофункціональна присадка: - присадка ВІО Stable E85 G-Plus Нормативний документ ТУ У 15.9 - 30219014 - 010:2007 ТУ У 24.6 - 00333380-006 ТУ У 24.6 - 30219014 - 009:2007 ТУ У 24.6 - 02128514 - 002:2003 ТУ У 15.9 - 30219014 - 007:2005 ТУ У 11.1 - 31634748 - 001:2005 ТУ У 23.2 - 00149943 - 554:2004 ТУУ 11.1 – 31240932 - 001:20051 ТУ У 320.23276153.002-99 ТУ У 23.2 – 31993861 - 002:2004 ДСТУ 4063-2001 ТУ У 24.1 - 00149943 - 534:2005 ТУ У 24.1 - 31839399 - 001:2006 ТУ У 24.1 - 00203826 - 030:2003 вир-во ф-ми "Innospec" (Німеччина) 7 46703 8 Таблиця 2 Об'єкт випробувань Склад компонентів, мас.% Запропонований 1 склад біопалива 2 3 4 5 Склад біопалива за прототипом Показники експлуатаційних властивостей Спирт етило- Вода Рідка суміш Присадки Етери Октанове Випробування рн вий зневодвуглеводнів число за на мідній планений моторним стинці, стуметодом пінь корозії (клас) 56 38,96 0,04 5,0 88,4 Відсутність 8,5 (клас 0) 55 38,99 0,01 6,0 88,0 Незначне по- 6,0 тускніння (клас 1) 58 38,97 0,03 3,0 89,1 Відсутність 7,0 (клас 0) 54 35,98 0,02 10,0 87.7 Незначне по- 6,0 тускніння (клас 1) 60 31,95 0,05 8,0 90,6 Відсутність 9,0 (клас 0) 80 7 13 85,1 Сильне поту- 5,5 скніння (клас 3) Таблиця 3 Назва показника Значення показника Світложовтий Зовнішній вигляд Густина за температури 20 °С, кг/м3 Детонаційна стійкість: - октанове число за моторним методом - октанове число за дослідним методом, не менше Фракційний склад: - температура початку перегонки, °С - 10 % переганяється за температури, °С - 50 % переганяється за температури, °С - 90 % переганяється за температури, °С - кінець кипіння, °С - залишок у колбі, % - залишок і втрати, % Тиск насиченої пари, кПа, 25 °С Масова частка біоетанолу, % Масова частка рідкої суміші вуглеводнів, % Масова частка етерів (органічних кисневмісних сполук з температурою кінця кипіння не вище 210 °С) Комп’ютерна верстка І.Скворцова Метод контролювання 730 - 790 Згідно з ГОСТ 3900 88 - 91 98 - 115 Згідно з ГОСТ 511 Згідно з ГОСТ 8226 Згідно з ГОСТ 2177 30 - 35 55 - 65 70 - 80 95 - 110 170 - 180 1 - 1,5 2-4 38 - 79,9 55 - 60 32 - 39 3 - 10 Підписне Візуально Згідно з ГОСТ 4160 ГСТУ 320.00149943 Згідно з ГОСТ 29040 ГСТУ 320.00149943 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601