присадка к топливу с низким содержанием серы для дизельных двигателей

Классы МПК:C10L1/08 для воспламенения от сжатия 
C10L1/18 содержащие кислород 
C10L1/16 углеводороды 
Автор(ы):, , , , , ,
Патентообладатель(и):Общество с ограниченной ответственностью "ПЛАСТНЕФТЕХИМ" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2005-05-19
публикация патента:

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, в частности к присадкам к топливу с низким содержанием серы - менее 500 млн -1 для дизельных двигателей. Присадка представляет собой композицию таллового масла и пентамеров пропилена при массовом соотношении от (3-9):1. Технический эффект - повышение противоизносной эффективности присадки в дизельных топливах. 1 з.п. ф-лы, 8 табл.

Формула изобретения

1. Присадка к топливу с низким содержанием серы для дизельных двигателей, содержащая талловое масло, отличающаяся тем, что дополнительно содержит пентамеры пропилена при массовом соотношении талловое масло : пентамеры пропилена, равном (3-9) : 1.

2. Присадка к топливу по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит деэмульгирующую добавку в количестве до 1,0 мас.%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, в частности к присадкам к топливу с содержанием серы менее 500 млн-1 для дизельных двигателей.

Экологически улучшенные топлива с низким содержанием серы - менее 500 млн-1 характеризуются пониженными противоизносными свойствами, вследствие чего ресурс работы топливной аппаратуры снижается.

Для обеспечения необходимого уровня противоизносных свойств в топливо вводят противоизносные присадки различных типов.

Известны противоизносные присадки к топливам, содержащие в качестве активных компонентов нафтеновые кислоты (А.М.Данилов. Применение присадок в топливах. М.: Мир, 2005, 215 с.).

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

Известны также присадки, полученные на основе взаимодействия моно- или поликарбоновых кислот С2465 и многоатомных (2-10) спиртов (Пат. Норвегии №169660, 1992), моноэфиров дикарбоновых кислот (А.с. СССР 458252, 15.04.1984), солей щелочного или щелочноземельного металла и многоосновной кислоты (Пат. США 4804389, 14.02.1989), сложных эфиров растительных масел или самих растительных масел (ДЕ 4300207 A1, 07.01.1993).

Большинство из этих присадок проявляют достаточную смазывающую способность только в очень высоких концентрациях, поэтому их применение экономически невыгодно.

Наиболее близкой к заявляемой присадке по составу и назначению является присадка к топливу с низким содержанием серы для дизельных двигателей, представляющая собой талловое масло (RU 2165447 С2, 20.04.2001).

Недостатком указанной присадки является ее сравнительно низкая противоизносная эффективность, вследствие чего ее применение рекомендуется в сравнительно высокой концентрации: более 0,06% на топливо.

Задачей настоящего изобретения является создание присадки с повышенной противоизносной эффективностью в дизельных топливах.

Для решения поставленной задачи предложена настоящая присадка к топливу с низким содержанием серы для дизельных двигателей, содержащая талловое масло и пентамеры пропилена в массовом соотношении, равном (3-9):1.

Присадка дополнительно содержит деэмульгирующую добавку в количестве до 1,0 мас.%.

Новизной предлагаемого технического решения является качественный и количественный состав присадки, компоненты которой проявляют синергический эффект. Ранее подобная присадка в топливах не использовалась и не предлагалась. Ее высокая противоизносная эффективность не вытекает явным образом из известных теоретических положений.

В соответствии с данным изобретением предложенная присадка может дополнительно содержать по меньшей мере одну из присадок, обычно добавляемых к таким топливам, например детергентные присадки, присадки для улучшения цетанового числа, антикоррозионные присадки, присадки, которые улучшают стойкость к охлаждению, и присадки, модифицирующие запах.

Присадку согласно изобретению получают путем смешения расчетных количеств таллового масла и пентамеров пропилена при 20-50°С.

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

Талловое масло использовано следующих марок:

1.1. Масло талловое дистиллированное, ТУ 13-00281074-26-95

ПоказателиНорма по ТУ 13-00281074-26-95Фактически
Внешний видОднородная жидкость от светло-желтого до коричневого цвета Соотв.
Плотность при 20°С, кг/м 850-900875
Массовая доля основного вещества, % Не менее 9597
Температура вспышки, °СНе ниже 200 207
Температура застывания, °С- -7
Кислотное число, мг КОН/г Не ниже 140164

1.2. Кислоты жирные талловые, ГОСТ 14845-79

ПоказателиНорма по ГОСТ 14845-79Фактически
Кислотное число, мг КОН/гНе ниже 192 202
Температура вспышки, °СНе ниже 194 199
Массовая доля смоляных кислот, %Не более 21,4

Пентамеры пропилена, вырабатываемые по ТУ 2411-020-05766801-94 ОАО "Нижнекамскнефтехим" путем олигомеризации пропилена, имеют следующие характеристики:

Наименование показателя Норма по ТУ2411-020-05766801-94
Фракционный состав:

- температура начала кипения, °С, не ниже

- температура конца кипения, °С, не выше


170

300
Температура вспышки в закрытом тигле, °С, не ниже 70
Массовая доля воды, %, не более 0,1
Вязкость кинематическая при 20°С, сСт, не более6,0
Температура застывания, °С, не выше минус 60

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

Таблица 1

Образцы композиций присадки
Компонент 123 456
Кислоты жирные талловые, мас.% 1009590 ---
Масло талловое дистиллированное, мас.% --- 807560
Пентамеры пропилена, масс.% 0510 202540
Массовое соотношение компонентов:  19:19:1 4:13:1 1,5:1

Эффективность присадок проверяли в дизельном топливе, содержащем от 0,005 до 0,05% предлагаемой присадки по методу американского стандарта ASTM D 6079, включенному в ТУ 38.401-58-296-2001 "Топливо дизельное автомобильное". Согласно этому методу стальной шарик под нагрузкой 20 кПа (0,2 кг/см) посредством вибратора совершает возвратно-поступательные движения 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 при 60°С: повторяемость - 80 мкм, воспроизводимость - 130 мкм; при 25°С: повторяемость - 110 мкм, воспроизводимость - 170 мкм. Нормой противоизносных свойств дизельного топлива по EN-590 и ТУ 38.401-58-296-2001 является Dприсадка к топливу с низким содержанием серы для дизельных двигателей, патент № 2289612 460 мкм.

Таблица 2

Диаметр пятен износа при испытаниях топлива с композициями присадок
Пример по табл. 1Концентрация в топливе,%D, мкм
Без присадки-562
1 (прототип)0,01 512
2 0,01490
3 0,01411
40,01358
50,01 322
60,01 460
1 (прототип) 0,005515
40,005 405
1 (прототип) 0,025480
40,025315
1 (прототип)0,05 452
4 0,05345

Таким образом, достаточная эффективность присадки проявляется при массовом соотношении таллового масла и пентамеров пропилена от 9:1 до 3:1. При выходе за границы этих соотношений противоизносная эффективность присадки уменьшается до недопустимых значений. Предлагаемая присадка эффективна в топливе уже при концентрации 0,005 мас.%. При увеличении концентрации ее эффективность увеличивается, но эта зависимость нелинейна: с каждой порцией присадки прирост эффекта уменьшается.

В табл.3 представлены физико-химические и эксплуатационные характеристики присадки по примеру 4.

Таблица 3
ПоказателиФактически
Состав присадки, мас.%: 
Масло талловое дистиллированное 80,0
Пентамеры пропилена 20,0
Физико-химические характеристики:  
Кислотное число, г КОН/г111
Температура застывания, °С-20
Плотность, кг/м3 906
Эксплуатационные свойства топлива с 0,01% присадки: 
Диаметр пятна износа топлива, мкм 358
Эмульгируемость Эмульсии с водой не образует

Была приготовлена согласно изобретению присадка, содержащая деэмульгирующую добавку.

В табл.4 представлен состав полученной присадки (примеры 4, 7).

Таблица4
Компоненты присадкиПример 4 Пример 7
Присадка, содержащая масло талловое дистиллированное - 80 мас.% + пентамеры пропилена - 20 мас.%, мас.%100,0 99,2
Деэмульгирующая добавка - оксиэтилированный спирт, мас.%-0,8

Топлива, содержащие специальные присадки, при контакте с водой могут проявлять склонность к образованию стабильных эмульсий. При низких температурах эксплуатации эти эмульсии могут осложнять работу двигателя или приводить к его полному отказу вследствие забивки фильтров и форсунок, поэтому важно не допустить подобное явление.

Оценка взаимодействия дизельного топлива, содержащего противоизносную присадку по примеру 4 и примеру 7, с водой проводилась по методу DGMK 531 (1В) - "Взаимодействие с водой (эмульгируемость)".

Этот метод позволяет оценивать склонность топлива к образованию стабильных эмульсий "топливо-вода".

Результаты оценки приведены в табл.5.

Таблица 5
ОценкаНормаИсходное дизельное топливоИсходное дизельное топливо + присадка по примеру 4Исходное дизельное топливо + присадка по примеру 7
Конечная оценка (число циклов/оценка по последнему циклу) Не более 5/25/2 5/25/1
Вывод  совместимо совместимосовместимо

Как видно из табл.5, оба образца дизельных топлив (с присадкой по примеру 4 и присадкой по примеру 7) прошли испытания на совместимость с водой, однако образец, содержащий присадку по примеру 7, показал лучшие результаты.

Класс C10L1/08 для воспламенения от сжатия 

противоизносная присадка для малосернистого дизельного топлива -  патент 2529678 (27.09.2014)
способ производства дизельного топлива с низкотемпературными свойствами и установка для его реализации -  патент 2490509 (20.08.2013)
способ осуществления процесса фишера-тропша при низком давлении -  патент 2487159 (10.07.2013)
топливные композиции -  патент 2443762 (27.02.2012)
способ очистки алкильных эфиров жирных кислот и применение агентов для облегчения такой очистки -  патент 2441864 (10.02.2012)
способ получения биодизельного топлива -  патент 2440416 (20.01.2012)
композиция газойля -  патент 2429281 (20.09.2011)
композиция газойля -  патент 2427613 (27.08.2011)
композиция дизельного топлива -  патент 2427612 (27.08.2011)
композиция газойля -  патент 2424278 (20.07.2011)

Класс C10L1/18 содержащие кислород 

композиция жидкого топлива -  патент 2526620 (27.08.2014)
способы получения и применения топливных композиций -  патент 2525239 (10.08.2014)
методы производства топлива для реактивных двигателей из натурального масла как исходного сырья с помощью реакций обмена -  патент 2522436 (10.07.2014)
модификатор горения твердого, жидкого и газообразного топлива -  патент 2515988 (20.05.2014)
топливная композиция с улучшенными низкотемпературными свойствами -  патент 2515238 (10.05.2014)
жидкие топливные композиции -  патент 2512083 (10.04.2014)
совмещенный способ получения биотоплив из различных типов сырья и родственных продуктов -  патент 2503714 (10.01.2014)
композиция оксигенированного бензина с хорошими дорожными эксплуатационными характеристиками -  патент 2503710 (10.01.2014)
котельное топливо -  патент 2500792 (10.12.2013)
многофункциональная добавка к автомобильному бензину и содержащая ее топливная композиция -  патент 2494139 (27.09.2013)

Класс C10L1/16 углеводороды 

способ повышения энергетических характеристик жидкостных ракетных двигателей -  патент 2527918 (10.09.2014)
топливная композиция с улучшенными низкотемпературными свойствами -  патент 2515238 (10.05.2014)
гибридное эмульсионное топливо -  патент 2501844 (20.12.2013)
применение повышающего вязкость компонента в дизельном топливе -  патент 2495916 (20.10.2013)
композиция неэтилированного экологически чистого высокооктанового бензина -  патент 2493239 (20.09.2013)
химический маркер и способ его получения -  патент 2489476 (10.08.2013)
бензиновые композиции -  патент 2487922 (20.07.2013)
топливо для импульсного детонационного двигателя -  патент 2484123 (10.06.2013)
применение моющих присадок для улучшения характеристик хладотекучести минеральных масел и средних дистиллятов -  патент 2475519 (20.02.2013)
применение минеральных масел, содержащих моющую присадку для улучшения характеристик хладотекучести, и средний дистиллят -  патент 2475516 (20.02.2013)
Наверх