многофункциональная добавка к автомобильным бензинам

Формула изобретения

1. Многофункциональная добавка к автомобильным бензинам, на основе N-монометиланилина, содержащая оксигенаты и моющую присадку, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит продукты взаимодействия алкилполиалканоламинов общей формулы R¹_mN(R²ОH)_n, где R¹=Н, C₁-С₃; R²=С₂-С₃; n=0-3; m=3-n с высшими насыщенными, или ненасыщенными, или смоляными карбоновыми кислотами общей формулы RCOOH, где R=С₁₀-С₃₀ при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Оксигенаты 1,0-40,0

Моющая присадка До 4,0

Продукты взаимодействия вышеуказанной

формулы 0,0005-0,1

N-монометиланилин До 100

2. Добавка по п.1, отличающаяся тем, что она содержит оксигенаты, выбранные из группы метиловый спирт, или изопропиловый спирт, или метил-трет-бутиловый эфир или его смесь с трет-бутиловым спиртом.

3. Добавка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что в качестве моющей присадки она содержит продукт взаимодействия высших насыщенных и ненасыщенных кислот с 10-30 атомами углерода и полиэтиленполиамина общей формулы [H₂N(C₂H₄NH)_n]Н, где n=1-7.

4. Добавка по пп.1-3, отличающаяся тем, что она содержит антиокислительную присадку в количестве 0-0,2 мас.%.

5. Добавка по п.4, отличающаяся тем, что в качестве антиокислительной присадки она содержит экранированные алкилфенолы, предпочтительно 4-метил-2,6-ди-трет-бутилфенол.

6. Добавка по пп.1-5, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит органическое соединение марганца, предпочтительно циклопентадиенилтрикарбонилмарганца или алкил(С₁-С₃)циклопентадиенилтрикарбонилмарганца в количестве до 0,6 мас.%.

7. Добавка по пп.1-6, отличающаяся тем, что она вводится в автомобильный бензин в количестве 1,3-2,5 мас.%.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к области нефтепереработки и автомобильной промышленности, конкретно к многофункциональной добавке, предназначенной для использования в составе автомобильных бензинов.

Известно использование в составах автомобильных бензинов антидетонационных присадок на основе N-монометиланилина (А.М. Данилов. Применение присадок в топливах для автомобилей. Справ. изд., М.: Химия, 2000, с. 232) или оксигенатов, к которым относятся низкомолекулярные спирты, их простые эфиры и их смеси (Химия и технология топлив и масел. 1994 г., № 2, с. 35-38).

Известны добавки, содержащие в своем составе N-монометиланилин и оксигенаты. Так, например, известна добавка к топливу, содержащая метил-трет-бутиловый эфир, N-монометиланилин, смесь спиртов С₃-C₈, метиловый спирт и металлорганическое соединение, например нафтенат железа или нафтенат марганца, ферроцен или их смесь (Патент ПНР № 108252, С 10 L 1/30, 1981 г.)

Однако эта добавка недостаточно эффективна и при введении в автомобильные топлива требуется ее повышенный расход.

Известна многофункциональная добавка к автомобильным бензинам на основе N-монометиланилина, органического производного марганца и моющей присадки “АВТОМАТ”. Добавка может содержать антиокислительную присадку (Патент РФ 2114901, кл. С 10 L 1/18, 1/22, 1998 г.).

Повышенный износ деталей двигателя, снижение надежности работы свечей зажигания и высокое (до 5,0%) содержание дорогостоящего соединения марганца ограничивают возможность применения этой добавки.

Известна беззольная высокооктановая добавка к автомобильным бензинам, содержащая, мас.%: N-монометиланилин 6,5-70; N,N-диметиланилин 0,5-5,0; третичный бутиловый спирт 0,5-27,0; метанол 0,5-30,0; моющая присадка не более 6,0; метил-трет-бутиловый эфир до 100 (Патент РФ 2139914, кл. С 10 L 1/18, 1/22, 1999 г.).

Однако при использовании этой добавки в составе автомобильных бензинов она не обеспечивает требуемой стабильности при хранении и высоких антикоррозионных свойств.

Известна добавка к автомобильному бензину на основе оксигенатов с добавлением С₆-C₈ ароматических аминов 7-94%, экранированных фенолов или бис-фенолов 0,1-2,0%, продуктов взаимодействия С₁₀-С₄₀-алифатических аминов или С₆-С₈ ароматических аминов, оксиэтилированных С₈-С₉ алкилфенолов с 4-12 оксиэтильными группами с окисленными углеводородами, или одноосновными С₁₀-С₂₂ жирными кислотами, или двухосновными С₁₀-С₂₀ кислотами или смесь продуктов взаимодействия 0,5-10% и аминофенолов 0,1-2,0%. В качестве оксигенатов добавка содержит метил-требутиловый эфир, его смеси с изо-бутиловым, метиловым или этиловым спиртом или диоксановыми спиртами (Патент РФ 2078118, С 10 L 1/18, 1/22, 1995 г.).

Однако эта добавка обладает недостаточно высокими антидетонационными свойствами и, кроме того, технология производства этой добавки энергоемка и практическое использование ее экономически не выгодно.

Наиболее близкой к предлагаемой является многофункциональная добавка к автомобильным бензинам, содержащая, мас.%: ферроцен 0,05-3,0; антиокислитель 0,1-0,2; анилин 0,1-10,0; моющая присадка “АВТОМАТ” не более 6,0; оксигенаты, выбранные из группы: алифатические C₁-C₅ спирты, нормальные или разветвленные, или их смеси, и/или простые эфиры, или их смеси не более 95,0; N-монометиланилин 4,0-98,0 (Патент РФ 2132359, С 10 L 1/18, 1/22, 1999 г.).

Однако известная добавка не обеспечивает достижения требуемых моющих и антикоррозионных свойств, поэтому при использовании добавки в автомобильных бензинах в их состав требуется дополнительно вводить ингибитор коррозии.

Задачей изобретения является разработка многофункциональной добавки, обладающей улучшенными моющими свойствами и одновременно высокими антидетонационными и антикоррозионными свойствами.

Для решения поставленной задачи предлагается многофункциональная добавка, содержащая N-монометиланилин, оксигенаты, моющую присадку и продукт взаимодействия алкилполиалканоламинов общей формулы R¹_mN (R²OH)_n, где R¹=H, C₁-C₃; R²=С₂-С₃; n=0-3; m=3-n с высшими насыщенными, или ненасыщенными, или смоляными карбоновыми кислотами общей формулы RCOOH, где R=С₁₀-С₃₀ при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Оксигенаты 1,0-40,0

Моющая присадка До 4,0

Продукт взаимодействия 0,0005-0,1

N-монометиланилин До 100

Причем предлагаемая добавка содержит оксигенаты, выбранные из группы: метиловый спирт, или изопропиловый спирт, или метил-трет-бутиловый эфир или его смесь с трет-бутиловым спиртом; в качестве моющей присадки она содержит продукт взаимодействия высших насыщенных и ненасыщенных кислот с 10-30 атомами углерода и полиэтиленполиамина общей формулы [H₂N(С₂Н₄NH)_n]H, где n=1-7; также добавка может дополнительно содержать антиокислительную присадку в количестве 0-0,2 мас.% и органическое соединение марганца в количестве до 0,6 мас%. Предлагаемая добавка вводится в автомобильный бензин в количестве 1,3-2,5 маc.%.

Отличие заявляемого технического решения состоит в том, что многофункциональная добавка к автомобильным бензинам дополнительно содержит продукт взаимодействия алкилполиалканоламинов и высших карбоновых кислот, которые впервые предлагается вводить в состав добавок к автомобильным бензинам, а также в подобранном соотношении компонентов.

Для улучшения стабильности добавки при транспортировке и длительном хранении она может содержать антиокислительную присадку, а для повышения антидетонационных свойств - органическое соединение марганца.

Авторами было установлено, что сочетание вышеуказанных компонентов в заявленном соотношении обеспечивает многофункциональной добавке улучшенные моющие, антидетонационные и антикоррозионные свойства. Использование предлагаемой добавки в составах автомобильных бензинов позволяет исключить необходимость дополнительного введения в них ингибиторов коррозии.

Предлагаемую добавку готовят путем смешения компонентов при перемешивании. Для иллюстрации существа изобретения было приготовлено 7 образцов многофункциональной добавки. Все компоненты, используемые для приготовления добавки, являются продуктами промышленного производства и выпускаются в соответствии с действующими ГОСТами и ТУ.

Компонент А выпускается по ТУ 2415-003-11159873-99 представляет собой продукт взаимодействия алкилполиалканоламинов с высшими карбоновыми кислотами, состоящий из полиэфирамидов, эфирполиамидов, полиамидов, полиэфиров и т.п. соединений, в качестве компонента А могут быть использованы и другие присадки на основе полиалканоламинов, например присадки DCI-6 или DCI 11.

Состав приготовленных образцов добавки и их физико-химические характеристики приведены в таблице 1.

Испытания образцов добавки на антидетонационную эффективность проведены в “смеси 70” (смесь изооктана и нормального гептана в соотношении 70:30 по объему) по моторному методу ГОСТ 511-82. Чем выше прирост октанового числа (OЧ/м), тем выше антидетонационная эффективность добавки.

Определение моющей эффективности образцов добавки проведено на моторной установке ИТ путем определения времени смывания модельным топливом загрязнения, специально сформированного на сетчатом элементе. Чем меньше показатель среднего расчетного времени (т) полного смывания, тем больше моющая эффективность, и чем выше общий эффект смывания (э), тем лучше моющие свойства добавки.

Антикоррозионная эффективность образцов добавки определена по методу ASTM D 665 В с использованием отечественного прибора АСМ-1 в среде бензина АИ-92 в присутствии морской воды с использованием специальных стержней (Ст.-45). Оценка степени коррозии поверхности стержня после испытания проведена аналогично методу DIN 515 85.

Образец 1 предлагаемой добавки был испытан в составе автомобильного бензина АИ-80 в количестве 1,3; 2,0 и 2,5 мас.%. Результаты испытаний приведены в таблице 2.

Моющая и антикоррозионная эффективность образцов автомобильного бензина оценивалась по методам, описанным выше. Из данных, приведенных в таблице 2, следует, что при использовании предлагаемой добавки в составе автомобильного бензина она обеспечивает ему одновременно высокие моющие, антидетонационные и антикоррозионные свойства.

Использование настоящего изобретения позволит увеличить выпуск высококачественных неэтилированных бензинов.