Композиція вуглеводневого палива

Композиція вуглеводневого палива на основі сировини, яка містить бензин і антидетонаційну присадку, що містить залізо, яка відрізняється тим, що як останню композиція включає фероцен або його алкілпохідні і додатково містить високооктановий компонент, що містить кисень, наприклад, метилтретбутиловий ефір або етиловий спирт, при такому співвідношенні компонентів, % мас.: сировина, що містить бензин 89,6-91,98 фероцен або його алкілпохідні (в перерахунку на основну речовину) 0,02-0,04 метилтретбутиловий ефір або етиловий спирт 8,0-10,0. (19) (21) 99020549 (22) 02.02.1999 (24) 15.12.2000 (33) UA (46) 15.12.2000, Бюл. № 7, 2000 р. (72) Рудь Олександр Семенович, Буртелей Людмила Іванівна, Борисенко Олександр Людвикович, Авілова Наталія Іванівна, Близнюкова Марина Іванівна, Миргородська Алла Василівна, Чернов Володимир Васильович, Батрак Ігор Григорович, Ковальов Євген Тихонович, Маслак Олександр Борисович, Ветохін Генадій Аркадійович (73) Шелест Сергій Борисович, Рудь Олександр Семенович, Буртелей Людмила Іванівна, Мардакін Лев Олександрович, Борисенко Олександр Людвикович, Авілова Наталія Іванівна, Близнюкова Марина Іванівна, Миргородська Алла Василівна, 32265 сировина, що містить бензин 89,6-91,98 фероцен або його алкілпохідні (в перерахунку на основну речовину) 0,02-0,04 метилтретбутиловий ефір або етиловий спирт 8,0-10,0. Експериментально підібраний кількісний і якісний склад композиції забезпечує одержання октанового числа значно вище, ніж при використанні як антидетонаційної присадки одного з компонентів в такій же кількості. Крім того, зменшення витрат фероцену, що вводиться в запропоновану композицію, різко скорочує відкладення окису заліза в камері згоряння двигуна, тобто покращуються експлуатаційні характеристики композиції. Композицію готували шляхом послідовного введення в змішувач компонентів в залежності від їх щільності і подальшого перемішування. Експлуатаційні характеристики композицій визначали на моторному стенді, який відповідає ГОСТ 14646-81. При цьому, фероцен вводили у вигляді розчину в органічних розчинниках: бензині (ТУ У 00135390.069-95, ТУ 301-03-00489 із змін.); ароматичних вуглеводнях; бензолі (ГОСТ 8448.-78 Е із змін.); етилбензолі (ГОСТ 1385-77 із змін.); толуолі (ГОСТ 9880-76 із змін.); ксилолі (ГОСТ 9949-76 із змін.); сольвенті (ГОСТ 1928-79 із змін.) або їх технічних сумішах: ароматичному компоненті моторних палив (ТУ 14-6-34-93); фракції бензолтолуольної (бентол-К) (ТУ У 32200187869-007-96) або фракції бензолтолуольної (ТУ У 322-00190443080-96). Концентрацію фероцену в згаданих розчинах підтримували такою, що дорівнює ~5% мас. Розчин готували шляхом розчину 5 г фероцену або його алкілпохідного в 95 г вказаних органічних розчинників. Фізико-хімічні характеристики застосованих компонентів 1. Сировина, що містить бензин СГБ* Качанівського ГП3 Показники 1. Октанове число (М.М.) 2. Фракційний склад: температура початку перегонки (кипіння), °С не нижче температура кінця перегонки (кипіння), °С не вище 3. Щільність при 20°С, кг/м3 4. Масова концентрація фактичних смол, мг на 100 м3 бензину, не більше 5. Масова доля сірки, % не більше 6. Випробування на мідній пластинці 7. Механічні домішки і вода 8. Склад водорозчинних кислот і лугів ТУ У 00135390. 06995 не норм. Фактично 67,0 Рафінат бензольного риформінгу ТУ 301-03004-89 Фактично із змін. не норм. 59,8 25 (кипіння) 30 55 55 185 183 119 110 не норм. 724 не норм. 753 5,0 4,0 не норм. не норм. 0,05 витримує відсутні не норм. 0,04 витримує відсутні відсутні 0,003 витримує відсутні відсутні 0,003 витримує відсутні відсутні * Стабільний газовий бензин 2. Фероцен (ТУ 6-02-964-78 із змін.) Показники 1. Зовнішній вигляд 2.Температура плавлення, °С 3.Масова доля вологи, % 4.Масова доля заліза, % 5.Масова доля діетиламіну, % Норма за ТУ Фактично тверда кристалічна речовина від сві- тверда кристалічна речовина темтло-оранжевого до темно-оранжевого но-оранжевого кольору кольору без побічних включень без побічних включень. 173-175 175 відсутня відсутня 29,5-30,1 29,6 відсутня відсутня Алкілпохідні фероцену (діетилфероцен) був синтезований в лабораторних умовах. Він являє собою оранжеві кристали без сторонніх включень. Масова доля заліза складала 20,7. 2 32265 3. Ефір метил-трет-бутиловий (МТБЕ) ТУ 38.103704-90 із змін. Показники 1. Зовнішній вигляд 2. Масова доля МТБЕ, %, не менше З. Масова доля спиртів %, не більше 4. Масова доля вуглеводнів С4-С8, не більше 5. Масова доля вологи, %, не більше 6. Механічні домішки Норма за ТУ прозора рідина для експорту 98,0-96,0 1,5-2,5 1,5 0,1 відсутні Фактично прозора рідина 96 2,0 1,2 0,1 відсутні 4. Спирт етиловий технічний (ТУ 17299-78 із змін.) Норма згідно з ТУ А Б 1. Зовнішній вигляд 2. Концентрація етилового спирту; %(за об'ємом), не менше 3. Масова концентрація кислот, в перерахунку на оцтову кислоту, мг/дм3, не більше 4. Масова концентрація складних ефірів, з перерахунку на оцтово-етиловий ефір,мг/дм3, не більше 5. Масова концентрація альдегідів, мг/дм3, не більше 6. Концентрація метилового спирту, % (за об'ємом) не більше 7. Масова концентрація сивушного масла, мг/дм3, не більше 8. Масова концентрація сухого залишку, мг/дм3, не більше 9. Масова концентрація фурфуролу, мг/дм3, не більше 10. Масова концентрація сірки, мг/дм3, не більше Були проведені експерименти по обгрунтуванню правомірності вибору компонентів суміші та їх масового співвідношення в композиції. Одержані результати представлені в таблиці 1. Як витікає з наведених даних, композиції, які мають достатньо високе октанове число при мінімальних витратах фероцену або його похідних, мають містити в своєму складі останніх (0,02-0,04) масових % в перерахунку на основну речовину і компонент, що містить кисень (8-10)% масових Фактично прозора безбарвна рідина, без сторонніх домішок Показники прозора безбарвна рідина, без сторонніх домішок 95,0 94,0 95,2 15,0 30,0 20,0 80 100 75 200 350 180 0,1 0,1 0,08 500 1000 470 10 відс. не визнач. 20 5,0 10,0 7 відс. (див. композиції 8-19), Зменшення в складі вмісту фероцену нижче 0,02 (композиції 20-23), як і зменшення вмісту компоненту, що містить кисень (композиції 24-26), не забезпечують підвищення октанового числа до вимог споживачів, а підвищення в композиції вмісту фероцену або компоненту, що містить кисень (композиції 27-29 і 30-34), економічно не виправдані, а при підвищенні концентрації фероцену зростає і кількість відкладень оксидів заліза в камері згоряння. Таблиця 1 Залежність властивостей паливної композиції від її компонентного складу і масового співвідношення компонентів Склад в композиції компонентів, % мас. Сировина, що містить Залізоорганічна бензин присадка №№ рафінат пп МТБЕ бензольдіетилСГБ фероцен ного рифероцен формінгу 1 100 2 100 3а 99,96 0,04 3б 99,95 0,05 3 Властивості композиції Спирт етиловий технічний Кількість відклаОктанове чис- день оксидів заліло, М.М.* за (візуальне спостереження) 67,0 59,8 75,8 відкладень мало За прототипом відкладень 76,2 більше 32265 Продовження табл. 1 Склад в композиції компонентів, % мас. Сировина, що містить Залізоорганічна бензин присадка №№ рафінат пп МТБЕ бензольдіетилСГБ фероцен ного рифероцен формінгу 4а 99,96 0,04 Властивості композиції Спирт етиловий технічний Кількість відклаОктанове чис- день оксидів заліло, М.М.* за (візуальне спостереження) 4б 99,95 0,05 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 90,0 90,0 91,98 91,98 91,98 91,98 89,6 89,6 91,99 91,99 92,98 92,98 90 0,02 0,02 0,02 10 10 8,0 8,0 8,0 8,0 10,0 10,0 8,0 8,0 7,0 7,0 10 8,0 8,0 8,0 8,0 10,0 10,0 8,0 8,0 7,0 69,5 За прототипом 73,0 74,4 67,0 75,0 77,8 77,6 77,0 76,8 76,2 76,1 76,1 76,0 79,5 76,3 78,1 76,5 75,8 70,0 75,5 69,8 75,6 75,2 68,9 27 відкладень мало відкладень мало 91,8 91,8 91,8 91,8 89,6 89,6 91,9 91,9 92,98 0,04 0,04 0,04 0,04" 0,01 0,01 0,01 0,01 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 0,02 89,5 0,05 10,0 81,0 28 29 89,5 89,5 0,05 0,05 10,0 10,0 80,2 78,3 30 88,6 0,04 11,0 81,0 31 88,6 0,04 11,0 79,3 " 32 33 88,6 88,6 0,04 0,04 11,0 11,0 77,8 77,5 " " 0,02 відкладень немає відкладень мало відкладень мало " " " " " " " " " " " " " " " " відкладень мало відкладень більше " " відкладень менше * Моторний метод - ГОСТ 511-82 (із змін.) Одержана за винаходом композиція має таку фізико-хімічну характеристику: Показники вимоги ТУ У 239199929.00197 Фактично не менше 76 79,5-76,0 не нижче 30 не вище 70 не вище 115 не вище 180 не вище 195 не більше 1,5 не більше 4,0 не більше 1,0 не нормується відсутні відсутні 33-42 53-65 82-107 150-170 185-190 1-1,2 2-3 від.-відс. 727-760 від.-відс. від.-відс. Детонаційна стійкість: октанове число за моторним методом Фракційний склад: температура початку перегонки,°С 10% переганяється при температурі, °С 50% переганяється при температурі, °С 90% переганяється при температурі, °С кінець кипіння, °С залишок в колбі, % залишок і втрати, % Кислотність, мг КОН/100 см3 палива Щільність при 20°С, кг/м3 Водорозчинні кислоти і луги Вода і механічні домішки 4 32265 Продовження вимоги ТУ У 239199929.00197 жовтий 4,2-4,7 не більше 0,10 витримує Колір Концентрація фактичних смол, мг/100 см3 палива на місці виробництва Масова доля сірки, % Випробування на мідній пластинці світложовтий не більше 5,0 Показники 0,08-0,10 витримує Порівняння властивостей композицій запропонованої і відомої за прототипом наведені в табл. 2. Таким чином, запропонована композиція забезпечує октанове число, яке задовольняє спо Фактично живачів і покращує інші експлуатаційні характеристики, наприклад, при її використанні не утворюється багато відкладень оксидів заліза в камері згоряння. Таблиця 2 Порівняння властивостей відомої і запропонованої композицій Композиції Відома за прототипом (одержана експериментальним шляхом) Запропонована Октанове число, М.М. 69,5-76,2 76,0-79,5 Властивості Кількість відкладень оксидів заліза в камері згоряння (візуальне спостереження) При октановому числі 76,2 збільшуються відкладення відкладень мало __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 5