топливная композиция
Классы МПК: | C10L1/18 содержащие кислород C10L1/28 содержащие кремний |
Автор(ы): | Волгин С.Н., Пименов Ю.М., Середа В.А. |
Патентообладатель(и): | 25 Государственный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации (по применению топлив, масел, смазок и специальных жидкостей - 25 ГосНИИ МО РФ по химмотологии) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2001-10-31 публикация патента:
20.04.2003 |
Изобретение относится к области нефтехимии, точнее к топливным композициям на основе углеводородных, преимущественно дизельных, топлив с добавлением различных веществ, и может быть использовано для снижения количества высокотемпературных отложений при сгорании топлив в условиях дизеля. Композиция содержит, %: олигосилоксан разветвленного строения молекул с кинематической вязкостью 150. . . 400 мм2/с - 0,0012...0,0018; диоктилфталат - 0,0010. . . 0,0014; бутанол-1 - 0,0022...0,0024; дизельное топливо - до 100. Использование новой композиции позволяет в 6-8 раз снизить расход дорогостоящего олигосилоксана разветвленного строения молекул с кинематической вязкостью 150...400 мм2/с, что приведет к снижению себестоимости топливной композиции в целом; расширить условия ее приготовления и применения (высокоплавкий бензиловый спирт заменен на бутанол-1, имеющий температуру плавления 108oС) при сохранении эффективности на уровне известной топливной композиции (снижает количества нагара на 35...37% отн., склонность топлива к лаконагарообразованию на 47. . .51% отн.) путем дополнительного введения в состав композиции в качестве промотора горения диоктилфталата. 3 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2
Формула изобретения
Топливная композиция на основе дизельного топлива, включающая алифатический спирт и олигосилоксан разветвленного строения молекул с кинематической вязкостью 150...400 мм2/с, отличающаяся тем, что в качестве алифатического спирта она содержит бутанол-1 и дополнительно содержит диоктилфталат при следующем соотношении компонентов, мас.%:Олигосилоксан разветвленного строения молекул с кинематической вязкостью 150...400 мм2/c - 0,0012 - 0,0018
Диоктилфталат - 0,0010 - 0,0014
Бутанол-1 - 0,0022 - 0,0024
Дизельное топливо - До 100л
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к нефтехимии, точнее к топливным композициям на основе углеводородных, преимущественно дизельных, топлив с добавлением различных веществ, и может быть использовано для снижения количества высокотемпературных отложений при сгорании топлив в условиях дизеля. Известна топливная композиция [1], 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 [1] эффективность полученной топливной композиции по снижению склонности топлив по образованию высокотемпературных отложений в условиях цилиндра дизеля оказывается низкой [1 - Патент США 4541838, С 10 L 1/28, 17.09.85]. Известна также топливная композиция [2] на основе дизельного топлива с добавлением олигосилоксана разветвленного строения молекул с кинематической вязкостью 150 ... 400 мм2/с и бензилового спирта, взятая в качестве прототипа. Топливная композиция-прототип содержит, мас.%: олигосилоксан разветвленного строения молекул с кинематической вязкостью 150 ... 400 мм2/с - 0,007 ... 0,008; бензиловый спирт - 0,002 ... 0,003; дизельное топливо - до 100. [2 - Патент РФ 2148076, C 10 L 1/18, 1/28, 28.06.99. Топливная композиция]. Применение этой топливной композиции позволяет снизить количество нагара на 37 ... 40% отн. и склонность топлива к лаконагарообразованию на 47 .. . 50% отн. Однако этой топливной композиции присущи такие недостатки, как высокая стоимость (олигосилоксан разветвленного строения молекул с кинематической вязкостью 150 ... 400 мм2/с имеет стоимость более 200 руб./кг), а также ограниченные возможности ее приготовления и применения в условиях низких температур (бензиловый спирт имеет температуру плавления минус 15oС). Технической задачей изобретения является снижение себестоимости топливной композиции, расширение условий ее приготовления и применения при сохранении эффективности действия по снижению склонности топлив к образованию высокотемпературных отложений в условиях цилиндра дизеля на уровне прототипа. 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 форсунки. Поставленная техническая задача достигается тем, что известная топливная композиция на основе дизельного топлива, включающая алифатический спирт и олигосилоксан разветвленного строения молекул с кинематической вязкостью 150 ... 400 мм2/с, согласно изобретению в качестве алифатического спирта она содержит бутанол-1 и дополнительно содержит диоктилфталат при следующем соотношении компонентов, мас.%:Олигосилоксан разветвленного строения молекул с кинематической вязкостью 150 ... 400 мм2/с - 0,0012 - 0,0018
Бутанол-1 - 0,0022 - 0,0024
Диоктилфталат - 0,0010 - 0,0014
Дизельное топливо - До 100
Суть изобретения заключается в том, что в топливной композиции снижается содержание дорогостоящего олигосилоксана линейного строения молекул с кинематической вязкостью 150 ... 400 мм2/с, высокоплавкий изобутиловый спирт заменяется на низкоплавкий бутанол-1 и дополнительно вводится кислородсодержащий диоктилфталат. Олигосилоксан разветвленного строения молекул с кинематической вязкостью 150 . . . 400 мм2/с представляет собой бесцветную жидкость с опалесценцией. Имеет температуру вспышки в открытом тигле не менее 225oС, плотность при 20oС - 990 кг/м3 [3]. Техническое название ПМС-200А. Производится по ОСТ 60220-79, изм. 1,2 [3 - Абрамзон А.А. Поверхностно-активные вещества: свойства и применение. - 2-е изд., перераб. и доп. - Л.: Химия, 1981. - 304 с.]. Бутанол-1 - бесцветная жидкость со спиртовым запахом, смешивающаяся со многими органическими растворителями. Имеет температуру плавления 108oС, температуру кипения 108,1oС, температуру вспышки 28oС, температуру самовоспламенения 390oС, плотность при температуре 20oС, отнесенная к плотности воды при 4oС - 0,8027. Широко применяется как растворитель в лакокрасочной промышленности, для получения пластификаторов, изобутилацетата и изобутилксантогената [4] . Вырабатывается по ГОСТ 6006. [4 - Химическая энциклопедия: В 5 т., т. 1: Кнунянц И.Л. и др. - М.: Сов. энцикл., 1988. С.336-337] . Диоктилфталат представляет собой светлую прозрачную жидкость с характерным запахом. Имеет температуру застывания -54oС, температуру кипения 229oС, плотность при температуре 20oС, отнесенная к плотности воды при 4oС 0,978. Применяют в качестве пластификатора виниловых полимеров, каучуков, полистирола [4]. Вырабатывается по МРТУ 6-09-2350. В качестве дизельного топлива использовалось топливо З-0,2 минус 35 (топливо З) по ГОСТ 305. Для приготовления топливной композиции олигодиметилсилоксан разветвленного строения молекул с кинематической вязкостью 150 ... 400 мм2/с и диоктилфталат предварительно растворяют в бутаноле-1, взятых в заданном соотношении, и затем вводят в дизельное топливо. Для обоснования заявляемого состава топливной композиции были испытаны топливные композиции, полученные различным сочетанием указанных выше компонентов. Состав опытных образцов топливных композиций представлен в табл.1. Склонность топливных композиций к образованию высокотемпературных отложений в условиях цилиндра дизеля оценивалась по нагарообразующей способности по методу ПЗИ [6 - Гуреев А.А. и др. Квалификационные методы испытаний нефтепродуктов. - М. : Химия, 1984, с.112] на одноцилиндровой установке ИДТ-69. За показатель нагарных свойств по методу ПЗИ выбрано среднее значение массы отложений на металлических нагарниках по результатам четырех параллельных испытаний (масса нагара). Режим испытаний: частота вращения коленчатого вала - 90010 мин-1; степень сжатия с учетом нагарника - 16 ед; продолжительность испытаний - 5 мин. Результаты испытаний образцов предлагаемой топливной композиции по методу ПЗИ представлены в табл.2. С целью оценки склонности образцов топливной композиции не только к нагаро-, но и к лакообразованию, дополнительно использован способ оценки моторных топлив к лако- и нагарообразованию [7 - А.с. СССР 1467509, G 01 N 33/22, 10.11.86]. 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 - 500oС; температура пластины из стали - 300oС; температура подаваемого воздуха - 70oС; скорость подачи воздуха - 25 л/мин. Результаты оценки эффективности предлагаемой топливной композиции и композиции-прототипа [2] представлены в табл.3. При добавлении в топливо З-0,2 минус 35 компонентов предлагаемой топливной композиции в количествах, указанных в табл.1, другие показатели качества топлива изменяются в пределах допустимых отклонений ГОСТ на методы испытаний. Анализ результатов табл. 2 и 3 позволяет сделать вывод, что наиболее предпочтительными являются образцы топливной композиции 2-4, содержащие, мас.%: олигосилоксана разветвленного строения молекул с кинематической вязкостью 150 ... 400 мм2/с 0,0012 ... 0,0018; диоктилфталата 0,0010 ... 0,0014; бутанола-1 0,0022 ... 0,0024, которые по эффективности снижения склонности топлив к образованию высокотемпературных отложений в условиях цилиндра дизеля сопоставимы с известной [2] топливной композицией. Снижение содержания олигосилоксана разветвленного строения молекул с кинематической вязкостью 150 . . . 400 мм2/с в топливной композиции меньше 0,0012 мас.% (образец 1) приводит к существенному (на 13 ... 17% отн.) увеличению отложений; увеличение его содержания выше 0,0018 мас.% (образец 5) практически не изменяет количество образующихся отложений. Использование новой композиции позволяет: в 6-8 раз снизить расход дорогостоящего олигосилоксана разветвленного строения молекул с кинематической вязкостью 150 ... 400 мм2/с, что приведет к снижению себестоимости топливной композиции в целом; расширить условия ее приготовления и применения (высокоплавкий бензиловый спирт заменен на бутанол-1, имеющий температуру плавления 108oС); при сохранении эффективности на уровне известной топливной композиции (снижает количества нагара на 35 ... 37% отн., склонность топлива к лаконагарообразованию на 47 ... 51% отн.) путем дополнительного введения в состав композиции в качестве промотора горения диоктилфталата.
Класс C10L1/18 содержащие кислород
Класс C10L1/28 содержащие кремний
присадка к автомобильным бензинам - патент 2447133 (10.04.2012) | |
многофункциональная присадка к бензину - патент 2427614 (27.08.2011) | |
фталоцианины - патент 2278120 (20.06.2006) | |
фталоцианины в качестве средства маркировки жидкостей за исключением крови - патент 2225408 (10.03.2004) | |
топливная композиция - патент 2202598 (20.04.2003) | |
топливная композиция - патент 2159795 (27.11.2000) | |
экологическая присадка к топливу - патент 2159794 (27.11.2000) | |
топливная композиция - патент 2158289 (27.10.2000) | |
топливная композиция - патент 2155795 (10.09.2000) | |
топливная композиция - патент 2155794 (10.09.2000) |