топливная композиция

Формула изобретения

Топливная композиция на основе дизельного топлива с добавлением органического нитрата и кремнийсодержащего поверхностно-активного вещества, отличающаяся тем, что в качестве органического нитрата она содержит диметилфуразан, а в качестве кремнийсодержащего вещества - олигодиметил(метил)силоксан разветвленного строения молекул с кинематической вязкостью 100 мм²/с при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Диметилфуразан - 0,0017 - 0,0023

Олигодиметил(метил)силоксан - 0,0077 - 0,0083

Дизельное топливо - До 100

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтехимии, точнее к топливным композициям на основе углеводородных топлив с добавлением различных веществ.

Известна топливная композиция [1] на основе дизельного топлива с добавлением алифатического или циклоалифатического нитрата и алкоксиалканола, однако эта топливная композиция имеет невысокую эффективность по снижению количества отложений на деталях цилиндра дизеля. /Пат.США 4623362, C 10 L 1/18, 18.11.86/.

Известна также топливная композиция [2], включающая низкосортное дизельное топливо с цетановым числом 37 единиц, с добавлением смеси, содержащей алифатический или циклоалифатический нитрат и алкоксисилан. При применении на дизелях стандартных дизельных топлив по ГОСТ 305-82 с добавлением алифатического или циклоалифатического нитрата и алкоксисилана [2] эффективность полученной топливной композиции по снижению склонности топлив к образованию высокотемпературных отложений в условиях цилиндра дизеля оказывается низкой. /Пат.США N4541838, C 10 L 1/28, 17.09.85/.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности действия топливной композиции по снижению склонности топлив к образованию высокотемпературных отложений в условиях цилиндра дизеля.

Под высокотемпературными отложениями понимаются отложения лака и нагара, образующиеся при сгорании топлива в условиях дизеля на впускных и выпускных клапанах, днище и боковой поверхности цилиндра, распылителе и игле форсунки.

Поставленная техническая задача достигается тем, что топливная композиция готовится на основе дизельного топлива с добавлением органического нитрата и кремнийсодержащего поверхностно-активного вещества, отличающаяся тем, что в качестве органического нитрата она содержит диметилфуразан, а в качестве кремнийсодержащего вещества - олигодиметил(метил)силоксан разветвленного строения молекул с кинематической вязкостью 100 мм²/с при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Диметилфуразан - 0,0017 - 0,0023

Олигодиметил(метил)силоксан - 0,0077 - 0,0083

Дизельное топливо - До 100

Для приготовления топливной композиции диметилфуразан и олигодиметил(метил)силоксан вводят в дизельное топливо в требуемой концентрации.

Диметилфуразан представляет собой прозрачную легкоподвижную жидкость с характерным запахом. Имеет температуру кипения 156^oC (при атмосферном давлении), относительную плотность (d₄²⁰) 1,05, показатель преломления (n_D²⁰) 1,4237. Получается циклизацией диметилглиоксима.

Олигодиметил(метил)силоксан разветвленного строения молекул с кинематической вязкостью 100 мм²/с представляет собой бесцветную прозрачную жидкость без запаха. Имеет плотность при 20^oC 990 кг/м³, температуру кипения 250^oC, температуру застывания -120^oC. Техническое название ПМС-100р. Вырабатывается по ГОСТ 13032.

Для составления топливных композиций использовалось топливо З-0,2 минус 35 по ГОСТ 305.

Склонность топливных композиций к образованию высокотемпературных отложений в условиях цилиндра дизеля оценивалась по нагарообразующей способности по методу ПЗИ [3] /Гуреев А.А. и др. "Квалификационные методы исп. нефтепродуктов", М."Химия", 1984, с.112/ на одноцилиндровой установке ИДТ-69 и по лаконагарообразующей способности в соответствии с методом "Способ оценки склонности моторных топлив к лаконагарообразованию" [4] . /А. С. СССР N 1467509, 1989/.

За показатель нагарных свойств по методу ПЗИ выбрано среднее значение массы отложений на металлических нагарниках по результатам четырех параллельных испытаний.

Режим испытаний:

Частота вращения коленчатого вала, мин^-1 - 90010

Степень сжатия с учетом нагарника - 16

Продолжительность испытаний, мин - 5

С целью оценки склонности топливных композиций не только к нагаро-, но и к лакообразованию дополнительно использован способ оценки склонности моторных топлив к лаконагарообразованию. За показатель склонности топливных композиций к лаконагарообразованию выбрано среднее значение массы отложений на пластинах из стали по результатам четырех параллельных испытаний.

Режим испытаний:

Температура воздуха в кварцевой трубке, ^oC - 500

Температура пластины из стали, ^oC - 300

Температура подаваемого воздуха, ^oC - 70

Скорость подачи воздуха, л/мин - 25

Для оценки эффективности композиции-прототипа приготовлены три образца топливных композиций на основе топлива З-0,2 минус 35 по ГОСТ 305 с добавлением в качестве присадки комбинации органических нитратов с алкоксисиланом. Содержание компонентов в топливной композиции и их соотношение выбрано соответствующим оптимальному составу композиции-прототипа [2]. Состав присадок: образец 1 - циклогексилнитрат (70 мас.%) и тетраэтоксисилан (30 мас.%); образец 2 - 2-этилгексилнитрат (80 мас.%) и тетраэтоксисилан (20 мас.%); образец 3 - изопропилнитрат (60 мас.%) и тетраэтоксисилан (40 мас.%). Присадки вводились в топливо в количестве 0,1 мас.%.

Результаты оценки эффективности предлагаемой топливной композиции и композиции-прототипа [2] представлены в табл. 1 и табл. 2.

Примеры 1, 2, 3 в табл. 1 и 2 отличаются процентным соотношением компонентов в предлагаемой топливной композиции.

При добавлении в топливо З-0,2 минус 35 компонентов предлагаемой топливной композиции в количествах, указанных в табл. 3, другие показатели качества топлива изменяются в пределах допустимых отклонений ГОСТ на методы испытаний.

Данные табл. 1 и 2 свидетельствуют о более высокой эффективности предлагаемой топливной композиции по снижению склонности топлив к образованию высокотемпературных отложений в условиях цилиндра дизеля.

Экономическая эффективность от использования предлагаемой топливной композиции выразится за счет повышения надежности эксплуатации двигателя и увеличения межремонтных сроков его работы.