многофункциональная присадка к углеводородным топливам и топливная композиция, ее содержащая

Формула изобретения

1. Многофункциональная присадка к углеводородным топливам для двигателей внутреннего сгорания, содержащая низкомолекулярный ароматический амин и экранированный фенол, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит алкилароматический углеводород C₇ C₈, оксиэтилированный алкилфенол, содержащий 7 или 12 групп окиси этилена и алкил С₄ - С₉ и продукт взаимодействия алифатических C₁₀ - C₂₀ ароматических аминов C₆ C₈ с окисленными углеводородами или с одноосновными жирными кислотами C₁₀ C₂₀, или с двухосновными кислотами C₄ C₂₀, или смеси продуктов взаимодействия при следующем соотношении компонентoв, мас.

Алкилароматический углеводород C₇ C₈ 0,1 40,0

Экранированный фенол 1 5

Оксиэтилированный алкилфенол 5 10

Указанный продукт взаимодействия или их смесь 5 10

Низкомолекулярный ароматический амин До 100

2. Топливная композиция, содержащая углеводородное топливо и присадку, отличающаяся тем, что в качестве присадки содержит 0,1-5,0% многофункциональной присадки по п. 1.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к составам присадок к углеводородным топливам для повышения их октанового числа, улучшения моющих, противокоррозионных, антиокислительных, антистатических, противоизносных свойств и топливным композициям, содержащим эту присадку.

В качестве антидетонаторов регуляторов горения наиболее распространены тетраэтил- (ТЭС) и тетраметилсвинец ( ТМС), органические соединения железа ( ферроцены, ФК-4 и др.) и марганца ( циклопентадиен трикарбонил марганца - ЦМТ). Соединения свинца крайне ядовиты, соединения железа и марганца увеличивают износ двигателей внутреннего сгорания (1-3).

В качестве антидетонаторов регуляторов горения известны также бензол и его гомологи C₇-C₈ ( толуол, ксилол, этилбензол), а также анилин и другие низкомолекулярные ароматические амины (метиланилин, толуидин, ксилидины и др.) (1-3).

Так, широкое распространение нашел экстралин смесь 7% анилина, 88% метиланилина и 5% диметиланилина ( 2, с.84).

Недостатками низкомолекулярных ароматических соединений являются их ограниченная растворимость в бензине ( не более 1 мас.) и отсутствие полифункциональности: они не обладают моющими, защитными, противоизносными, противоокислительными и другими функциональными свойствами.

Наиболее близким аналогом настоящего изобретения является продукт АДА ( ТУ 38.401.58-61-93 ), состоящий из метиланилина и 0,1-1% экранированного фенола ионола 2,6-трет-бутил 4 метилфенола. Однако присадка АДА также имеет ограниченную растворимость в бензине и не обладает моющими, защитными, противоизносными и антистатическими свойствами. Присадка АДА в количестве 1-2 масс. на бензин повышает октановое число бензина на 5-10 пунктов и допущена к применению Госстандартом РФ. Однако при использовании присадки АДА увеличивается загрязнение деталей цилиндра поршневой группы двигателей и их износ.

Задачей настоящего изобретения является создание многофункциональной синергетической композиции присадок к углеводородным топливам, которая улучшает антидетонационные свойства, повышает по сравнению с чистым бензином и бензином с присадкой АДА моющие, антикоррозионные, защитные, противоизносные и антистатические свойства.

Поставленная задача решается тем, что многофункциональная присадка к углеводородным топливам для двигателей внутреннего сгорания содержит низкомолекулярный ароматический амин, экранированный фенол, а также дополнительно алкилароматический углеводород C₇-C₈, оксиэтилированный алкилфенол, содержащий 7 или 12 групп окиси этилена, алкил C₄-C₉ и продукт взаимодействия алифаических C₁₀-C₂₀ или ароматических аминов С₆-C₈ с окисленными углуводородами или с одноосновными жирными кислотами С₁₀-С₂₀ или с двухосновными кислотами C₄-C₂₀ или смеси продуктов взаимодействия при следующем соотношении компонентов, масс. алкилароматический углеводород C₇-C₈ 0,1 40; экранированный фенол 1 5; оксиэтилированный алкилфенол 5 10; вышеуказанный продукт взаимодействия или их смесь 5 10; низкомолекулярный ароматический амин до 100.

Топливная композиция согласно изобретению содержит 0,1-5% вышеуказанной присадки и до 100% углеводородных топлив.

Технология приготовления многофункциональной присадки, названной Ремоин-Б, заключается в смешении компонентов при энергичном перемешивании при температуре 20-60^oС в течение 1-3 час. Возможна механическая обработка смеси: циркуляция "резервуар-насос-резервуар", гомогенизация, дезинтеграция, ультрозвуковая, магнитная и электромагнитная обработка.

В качестве углеводородных топлив в композиции могут быть использованы бензиновые фракции нефти, фракции газового бензина. Возможно также использование смесей бензина со спиртами C₁-C₈ или с метилтретбутиловым эфиром.

Топливную композицию получают путем смешения топливных фракций с присадкой при температуре 60-70^oС.

В качестве экранированного фенола может быть использован 2,6- третбутил-4 метилфенол (ионол) или 2,2-метилен-бис-(4-метил-6-трет-бутилфенол) (алидол-2 ).

В качестве оксиэтилированного алкилфенола могут быть использованы ОП-7, ОП-10 или неонол АФ-9/10, АФ-9/12, где число атомов углерода в алкиле - C₄-C₉, число оксиэтильных групп С₇-С₁₂.

В качестве низкомолекулярного ароматического амина может быть использован метиланилин, экстрамин, толуидин, ксилидин.

В качестве продуктов взаимодействия окисленных углеводородов, одно или двухосновных кислот и алифатических и ароматических аминов проверены:

1. Продукты взаимодействия окисленного азотной кислотой масла (ТУ 38.401 656-87) и алифатических аминов C₁₇-C₂₀ ( ТУ 6-02-740-79) продукт НМА. Окисленное минеральное масло содержит до 8% окисленных углеводородов типа жирных кислот (RCO₂N) и до 5-8% алкилнитроароматических углеводородов. При взаимодействии с жирными аминами при 50-80^oC соотношение нитрованного масла с аминами 6:1 получен продукт НМА. Мол.масса продукта НМА 800-1000, содержание азота не менее 1% вязкость при 100^oC -не более 100 мм²/с;

2. Продукты взаимодействия непредельных или предельных жирных кислот C₁₀-C₂₀ и полиэтиленполиаминов в присутствии катализатора КУ-2 - имидозолины. В качестве имидозолинов проверен "товарный" ингибитор коррозии для нефтеперерабатывающей промышленности "Виказол" (ТУ 6-01-0203314-89);

3. Продукты взаимодействия двухосновного алкенилянтарного ангидрида (кислоты) алифатических аминов или полиэтиленполиаминов: комплексные соли и алкенилсукцинимиды. В частности, в качестве продуктов этого типа проверена алкенилсукцинимидная присадка С-5А (ТУ 38.101146-77), содержащая азота не менее 1,4% вязкость при 100^oС 150-300 мм²/c, щелочное число мг КОН/г не менее 20; 4. Комплекс ксилилянтарного ангидрида (кислоты) и ароматического низкомолекулярного амина метиламина продукт КАА. Мол.масса КАА 400, содержание азота не менее 3% вязкость при 100^oС не более 10 мм²/с, рН не менее 7;

5. Комплекс алкенилянтарного ангидрида (кислоты) и ароматического низкомолекулярного амина метиламина продукт ААА. Мол.масса ААА-1200, содержание азота не менее 1,2% вязкость при 100^oС не более 200 мм²/с, рН не менее 5.

Продукты НМА, имидозолины, сукцинимиды, КАА, АAA могут применяться самостоятельно, могут совместно в соотношениях 1: 1, могут использоваться "тройные" смеси (1:1:1). Примеры составов присадок представлены в табл.1.

Результаты исследований и испытаний образцов продукта Ремоин-Б по сравнению с чистым бензином и выбранным эталоном сравнения (прототипом) - бензином А-76 с присадкой АДА представлены в табл.2 -3.

Из данных этих таблиц следует, что поставленная цель настоящим изобретением выполнена:

присадки Ремоин-Б поднимает октановое число бензинов, газовых бензинов (конденсатов), бензин-спиртовых и бензин-эфирных смесей на 8-10 пунктов, позволяют полностью отказаться от применения тетраэтиловинца;

присадки Ремоин-Б обладают моющими свойствами на уровне специальных "моющих" присадок (Афен, Автомаг, Неолин, Миниор-2 и др.) и ликвидируют недостаток метиланилина, экстролина и АДА по увеличению нагаров и износа;

присадки Ремоин-Б увеличивают относительную полярность бензина на 3-8% электрическую проводимость на три-четыре порядка (в тысячи раз), значительно снижают поверхностное натяжение на границе с водой, придают бензинам водовытесняющие и быстродействующие свойства;

присадки Ремоин-Б придают бензинам, газовым бензинам, бензиноспиртовым и бензино-эфирным смесям высокие защитные (противоизносные) свойства, способность предотвращать коррозию при трении, питтинг, фреттинг, кислотную и щелевую коррозию, наводораживание.

В конечном итоге применение бензинов с присадкой Ремоин-Б позволяет экономить до 8% топлива, повышать надежность и долговечность двигателей внутреннего сгорания, значительно улучшить экологическую обстановку, особенно в крупных городах.

В случае использования высокооктанового неэтилированного бензина, бензино-спиртовых смесей, например смеси бензина (50%), метилового спирта (40%) и спиртов C₂-C₈ (10%), а также смеси бензина и метилтрет-бутилового эфира (МТБЭ), например 80% бензина и 20% МТБЭ, содержание композиции Ремоин-Б в топливе может быть значительно снижено, так как в этом случае нет необходимости значительно поднимать октановое число топлива, а для улучшения защитных и моющих свойств топлив достаточно 0,1-0,2мас. присадки Ремоин-Б (см. табл.4), и, наоборот, при использовании низкооктановых прямогонных и газовых бензинов концентрация присадки Ремоин-Б может быть повышена до 5% ТТТ1 ТТТ2 ТТТ3