присадка к малосернистому дизельному топливу

Формула изобретения

Присадка к малосернистому дизельному топливу на основе дистиллированного таллового масла, отличающаяся тем, что дополнительно содержит полиалкилбензолы при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Дистиллированное талловое масло	40-95
Полиалкилбензолы	5-60

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, а именно к присадкам к малосернистому дизельному топливу, улучшающим его противоизносные характеристики и низкотемпературные свойства.

Известно, что дизельные топлива должны обладать достаточной смазывающей способностью для предотвращения быстрого изнашивания прецизионных пар двигателей внутреннего сгорания.

Смазывающую способность дизельному топливу придают соединения серы и связанные с ними ароматические и полярные соединения. Однако ароматические углеводороды ухудшают процесс сгорания в цилиндре дизеля и способствуют отложению смолистых веществ на деталях топливо-вспрыскивающей аппаратуры.

Кроме того, евростандарт EN-590 предписывает содержание в топливе серы не выше 0,05 мас.% для того, чтобы снизить выделение загрязняющих окружающую среду выхлопных газов из дизельного транспорта. Поэтому смазывающие соединения на основе серы должны быть заменены другими соединениями, которые не являются загрязняющими с точки зрения экологии.

Известны противоизносные присадки к топливам, содержащие в качестве активных компонентов нафтеновые кислоты (А.М.Данилов. Применение присадок в топливах для автомобилей. М., Химия. 2000, с. 232).

Недостатком этих присадок является плохая совместимость содержащих их топлив с моторными маслами и водой. Такое требование в обязательном порядке предъявляется к дизельным топливам.

Известны также присадки на базе продуктов реакции моно- или поликарбоновых кислот С₂₄-С ₆₅ и многоатомных (2-10) спиртов (патент Норвегии №169660, МПК С 10 L 1/18, опубл. в 1992), моноэфиров дикарбоновых кислот (а.с. СССР №458252, МКИ С 10 L 1/18, опубл. в 1984 г.), солей щелочного или щелочноземельного металла и многоосновной кислоты (патент США 4804389, МПК С 10 L 1/10; 1/29; НКИ 44/70, опубл. в 1989 г.).

Недостатком вышеуказанных композиций является также их недостаточная противоизносная эффективность.

Наиболее близкой к заявляемой присадке по составу и назначению является присадка, представляющая собой кислоты таллового масла (патент РФ №2165447, МПК С 10 L 1/18, опубл. в 2001 г.).

Недостатком указанной присадки является ее сравнительно низкая противоизносная эффективность, вследствие чего она рекомендуется в сравнительно высокой концентрации: более 0,06% на топливо, а также достаточно высокая температура застывания.

Задачей, решаемой данным изобретением, является улучшение противоизносных характеристик присадок к малосернистому дизельному топливу, а также улучшение низкотемпературных свойств данных присадок.

Поставленная задача решается за счет того, что в присадку на основе дистиллированного таллового масла дополнительно включаются полиалкилбензолы, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

дистиллированное талловое масло	40-95
полиалкилбензолы	5-60

Новизной предлагаемого технического решения является изготовление и применение композиции указанного выше состава, компоненты которой проявляют синергетический эффект. Ранее подобная композиция в топливах не использовалась и не предлагалась.

Присадку получают, последовательно смешивая расчетные количества дистиллированного таллового масла и полиалкилбензолов при 20-70°С.

Для иллюстрации предлагаемого технического решения были приготовлены образцы присадки путем смешения указанных выше компонентов со следующими характеристиками:

Дистиллированное талловое масло ТУ 13-00281074-26-95 (Производство Сегежского ЦБК, Карелия, Российская Федерация)

Показатели	Норма по ТУ 13-00281074-26-95	Фактически
1	2	3
1	2	3
Внешний вид	Однородная жидкость от светло-желтого до коричневого цвета	Соответ.
Плотность при 20°С, кг/м3	850-900	875
Массовая доля основного вещества, %	Не менее 95	97
Температура вспышки, °С	Не ниже 200	207
Температура застывания, °С	-	+7
Кислотное число, мг КОН/г	Не ниже 140	164

Полиалкилбензолы, ТУ 2414-040-04689375-95 (Производство ОАО «Кинеф». Кириши, Российская Федерация)

Показатели	Норма по ТУ 2414-040-04689375-95	Фактически
Внешний вид	Прозрачная жидкость, не содержащая взвешенных и осевших примесей, в том числе и воды	Соответ.
Плотность при 20°С, кг/м3	Не нормируется	877
Температура начала кипения, °С	Не ниже 290	322
Температура конца кипения, °С	Не выше 500	466
Бромное число, мгBr 2/100 г	Не более 3,5	2,02

Для иллюстрации предлагаемого изобретения приготовлены образцы присадок (табл.1).

Таблица 1
Образцы присадок
Компонент и его содержание в присадке, масс.%	1	2	3	4	5	6	7
Дистил.талловое масло	0	35	40	75	95	97	100
Полиалкилбензолы	100	65	60	25	5	3	0

Эффективность присадок проверяли в дизельном топливе, содержащем от 0,005 до 0,05% предлагаемой присадки по методу американского стандарта ASTM D 6079, включенные в российские ТУ 38.401-58-296-2001. Топливо дизельное автомобильное.

Согласно этому методу стальной шарик под нагрузкой 20 кПа (0,2 кг/см²) посредством вибратора совершает возвратно-поступательное движение с амплитудой 1 мм и частотой 50 Hz по пластине, помещенной в испытуемую среду. Испытания проходят при температурах 60° и 25°С (учитывается, что в двигателе топливо находится в нагретом состоянии). Образующееся пятно износа замеряют по двум диаметрам (по направлению движения и поперек) и вычисляют среднее. Затем вносят поправку на температуру и влажность воздуха, и полученный конечный результат D является характеристикой данного образца. Точность метода - 5%. Нормой противоизносных свойств дизельного топлива по EN-590 и ТУ 38.401-58-296-2001 является D460 мкм.

Таблица 2
Диаметр пятен износа при испытаниях топлива с 0,01% присадок (номера примеров соответствуют номерам композиций в табл.1)
Примеры	D, мкм
Без присадки	647
1	640
2	433
3	416
4	355
5	396
6	428
7(прототип)	440

Согласно представленным в табл. 2 результатам наибольшую эффективность проявляют композиции 3-5, превосходящие прототип (пример 7). Присадка, содержащая до 3% полиалкилбензолов (пример 6), по эффективности приближается к прототипу (точность метода - 5 отн.%). Полиалкилбензолы, взятые отдельно (пример 1), противозносной эффективностью не обладает. Противозносная эффективность композиции, содержащей менее 40% талловых масел, также недостаточно велика (пример 2).

Дополнительным преимуществом предлагаемого изобретения является то, что присадка характеризуется пониженной температурой застывания, что упрощает ее использование в дизельном топливе при низких температурах.

Температура застывания присадки определяется по ГОСТ 20287, методу Б. В табл. 3 приведены результаты исследований для образцов 3, 5 и 7 из табл. 1.

Таблица 3
Температура застывания противоизносных присадок
Образцы из табл.1	Т з, °С
3	-30
5	-5
7 (прототип)	+5

Из табл.3 мы видим, что наилучшими низкотемпературными свойствами по сравнению с прототипом обладает присадка, состоящая из 40 мас.% таллового масла и 60 мас.% полиалкилбензолов (пример 3).

Предлагаемая присадка найдет широкое применение на нефтеперерабатывающих заводах для получения экологически чистых топлив, обладающих высокими противоизносными характеристиками и наилучшими низкотемпературными свойствами.