Композиція паливна сумішева для двигунів внутрішнього згоряння

Реферат: Винахід належить до галузі нафтопереробки та нафтохімії, а саме розробки та виготовлення моторного палива на основі біоетанолу. Композиція паливна сумішева для двигунів внутрішнього згоряння містить моторне біоетанольне паливо та бензин автомобільний. Моторне біоетанольне паливо включає, мас. %: ароматичні аміни 0,05-1,0 стабілізатор 0,01-3,0, вуглеводнева фракція (п. к. - 60) 0,01-10,0, галогеновмісні фулерени 0,0001-0,5, біоетанол решта, Складові композиції взяті у наступному співвідношенні, мас. %: моторне біоетанольне паливо 10,0-85,5, бензин автомобільний решта. Композиція має покращені енергетичні, екологічні та трибологічні характеристики, стабілізуючі властивості. UA 105373 C2 (12) UA 105373 C2 UA 105373 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 Даний винахід стосується галузі нафтопереробки та нафтохімії, а саме розробки та виготовлення моторного палива на основі біоетанолу, яке має покращені енергетичні, екологічні та трибологічні характеристики, стабілізуючі властивості. Ефективними присадками до бензинів, які покращують антидетонаційні характеристики та зменшують вміст шкідливих сполук у відпрацьованих викидах, є оксигенати (кисневмісні сполуки). Найбільш відомою та дозволеною до використання в Україні є паливна композиція на основі абсолютного етанолу - високооктанова кисневмісна добавка (ВКД). На жаль, сумішеві моторні бензини, вміст ВКД в яких перевищує 6 %, мають негативну властивість до розшарування. Вже розроблені паливні композиції з відносно високим вмістом етанолу. Збільшене використання етилового спирту не лише підвищує октанове число палива, але й економить дорогі вуглеводневі компоненти, дає можливість знизити вміст високооктанових токсичних ароматичних сполук в бензині, а також розширює сировинну базу для виробництва палив за рахунок використання поновлюваної біосировини. Так, відома паливна композиція, що використовується в двигунах з іскровим запалюванням [1], яка містить автомобільний бензин та обводнений етиловий спирт з вмістом води до 10 % мас. Недоліком даної паливної композиції є обмеженість температур, за яких можна використовувати дану композицію, так як за температури нижче 0 °C відбувається утворення окремої водної фази, що є неприпустимим. Відома паливна композиція, що використовується в двигунах з іскровим запалюванням [2], яка містить товарний автомобільний бензин, етиловий спирт та метилтетрагідрофуран. Однак, ця паливна композиція є досить дорогою, так як містить у великій кількості синтетичний метилтетрагідрофуран. Найбільш близькою до винаходу є паливна композиція [3], що містить (% мас.): біоетанол, етанол або їх суміш 0,1-85 вуглеводневий розчинник 1-75 бутилцелозольв 0,1-9 етилцелозольв 0,1-11 компоненти смоляних кислот 0,001-6 ізопропанол 0,1-13 ізобутанол 0,1-12 живичне масло 0,1-5 ацетон 0,1-3. Недоліком даної паливної композиції є використання як стабілізатора ацетону, який має слабку стабілізаційну ефективність. В основу винаходу поставлено задачу розробки паливної суміші для бензинових двигунів, яка б містила значну кількість етанолу (як поновлюваного енергоносія), дозволяла б суттєво підвищувати детонаційну стійкість палив, покращувати експлуатаційні властивості, зменшувати токсичні викиди і запобігати розшаруванню бензино-етанольних палив за несприятливих умов та зношенню паливоподавальної апаратури. Поставлена задача вирішується тим, що застосовують композицію паливну сумішеву для двигунів внутрішнього згоряння, яка містить моторне біоетанольне паливо та бензин автомобільний в наступному співвідношенні компонентів, % мас.: моторне біоетанольне паливо 10,0-85,5 (ароматичні аміни 0,05-1,0 стабілізатор 0,01-3,0 вуглеводнева фракція (п. к. - 60) 0,01-10,0 галогеновмісні фулерени 0,0001-0,5 біоетанол решта) бензин автомобільний решта. Композиція паливна сумішева для двигунів внутрішнього згоряння на основі моторного біоетанольного палива призначена для збільшення детонаційної стійкості моторних палив, стабілізації бензинів моторних сумішевих із біопаливним етанолом, поліпшення екологічних та трибологічних характеристик моторних палив. При виготовленні композиції паливної сумішевої для двигунів внутрішнього згоряння моторне біоетанольне паливо (МБП) додається до моторного палива (бензину автомобільного) у кількості 10,0 %, 79,9 % та 85,5 % мас. 1 UA 105373 C2 5 10 Приріст октанового числа за моторним методом при додаванні композиції паливної сумішевої для двигунів внутрішнього згоряння на основі моторного біоетанольного палива становить 24-27 одиниці. Бензинові та бензино-спиртові суміші, які містятькомпозицію паливну сумішеву для двигунів внутрішнього згоряння на основі моторного біоетанольного палива хімічно стійкі при впливі сонячного світла, стійкі за низьких температур, а також при наявності підтоварних вод. Заявлену композицію паливну сумішеву для двигунів внутрішнього згоряння на основі моторного біоетанольного палива одержують простим змішуванням у звичайних умовах: товарний автомобільний бензин згідно з ДСТУ 4063-2001 або ДСТУ 4839:2007 змішують з моторним біоетанольним паливом (МБП). Нижче наведені конкретні приклади рецептур композиції паливної сумішевої для двигунів внутрішнього згоряння на основі біоетанольного моторного палива (% мас.): Приклад 1 моторне біоетанольне паливо товарний автомобільний бензин Приклад 2 моторне біоетанольне паливо товарний автомобільний бензин Приклад 3 моторне біоетанольне паливо товарний автомобільний бензин 15 10,0 90,0. 79,9 20,1. 85,5 14,5. Дослідження властивостей композицій паливних сумішевих для двигунів внутрішнього згоряння на основі моторного біоетанольного палива були проведені в 10-му Хіммотологічному центрі МО України та ІБОНХ НАН України. Результати досліджень наведені в таблиці. Таблиця Фізико-хімічні показники палива з композицією паливною сумішевою для двигунів внутрішнього згоряння Значення для палива №1 №2 №3 СвітлоСвітлоСвітложовтий жовтий жовтий Назва показника Метод контролювання 2 Густина за температури 20 °C, кг/м 749 781 787 3 Об'ємна частка води, % 4 Детонаційна стійкість: октанове число за дослідним методом октанове число за моторним методом 0,01 0,03 0,03 Згідно з ДСТУ 40632001 Згідно з ГОСТ 3900-85 або ASTM D1298-85 Згідно з ДСТУ 2572-94 81,1 107,9 110,7 Згідно з ГОСТ 8226-82 77,2 96,5 99,8 5 Тиск насиченої пари за температури 25 °C, кПа 51 44,2 42,8 8 Критичне навантаження задиру 220 390 460 Згідно з ГОСТ 511-82 Згідно з ГОСТ 17562000 або ASTM D32382 Згідно з ASTM D2783 1 Колір 3 20 25 30 За наведеними результатами випробувань видно, що у виробничих умовах композиція паливна сумішева для двигунів внутрішнього згоряння з вмістом 85,5 % мас. моторного біоетанольного палива переводить товарний автомобільний бензин А-76 (ОЧМ=76,2) у високооктанове моторне паливо з ОЧМ 99,8. Встановлено, що застосування сумішей для двигунів внутрішнього згоряння призводить до покращення екологічних характеристик бензинів, що виражається у зниженні вмісту чадного газу (СО) у вихлопних газах на 8-12 %. Таким чином встановлено, що суміші для двигунів внутрішнього згоряння дозволяють підвищити товарні якості бензинів та поліпшити екологічні та трибологічні характеристики товарних автомобільних бензинів. Перелік посилань: 1. Патент 2612873СА. C10L1/02, C10L1/00. "Motor fuel based on gasoline and ethanol"/ Sijben J.M.F, Publ.28.12.2006. 2 UA 105373 C2 2. Патент 6712866US. C10L1/00, C10L1/02, C10L001/18. "Alternative fuel"/ Paul; Stephen F., filed 24.09.2001, Publ.30.03.2004. 3. Патент WO2007145490 (A1). C10L1/02, C10L1/14, C10L10/02. "Alternative fuel preventing phase separation and corrosion for internal combustion engines"/ Lee Yong Man, Publ.21.12.2007. 5 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 10 Композиція паливна сумішева для двигунів внутрішнього згоряння, яка містить моторне біоетанольне паливо та бензин автомобільний, яка відрізняється тим, що моторне біоетанольне паливо включає, мас. %: ароматичні аміни 0,05-1,0 стабілізатор 0,01-3,0, вуглеводнева фракція (п. к. - 60) 0,01-10,0, галогеновмісні фулерени 0,0001-0,5, біоетанол решта, при цьому складові композиції взяті у наступному співвідношенні, мас. %: моторне біоетанольне паливо 10,0-85,5, бензин автомобільний решта. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3