Топливная композиция

 

Сущность изобретения; топливная композиция на основе дизельного топлива содержит 0,01-0,5% карбонатированного продукта нейтрализации технических алкилсалициловых кислот гидрооксидом бария или кальция при температуре 130-140°С. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э С 101 "./18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4799666/04 (22) 25.12.89 (46) 30.11.92. Бюл. hL 44 (71) Московский институт нефти и газа им. И.М.Губкина (72) М.Ю.Суворов, В.В.Юречко, Т.П.Вишнякова, Я.Е.Гарун, 3.M.Èëüíèöêèé, К.Б.Рудяк и И.Ф.Крылов (56) Патент США

М 4207078, кл, С 10 1. 1/18, 44 — 68, 1980.

Патент Швейцарии М 434871, кл. С 10 L 1/10, 1967.

Патент Франции hh 1533183, кл. С 10 8, 1968.

Изобретение относится к топливным углеводородным композициям, в частности к композициям дизельного топлива с добавлением антидымной присадки.

Известны топливные композиции, в которых в качестве антидымных присадок используют различные соединения переходных металлов в стабильных степенях окисления, среди которых наиболее часто применяются органические соли и комплексы на основе железа и марганца. Однако соединения железа, образуя при сгорании

Ре20з, который отлагается на стенках камеры сгорания, способствует повышению трения в цилиндро-поршневой паре и, как следствие, быстрому износу топливной аппаратуры. Соединения же марганца обладают повышенной токсичностью.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является топливная композиция, содержащая в качестве антидымных присадок соли Ва или Са

1 на основе сульфированных нефтяных нафтеновых кислот типа:

R-Y-Ba-СОз-(В а СОз)х-Ва-т-R, . Ы 1778151 А1 (54) ТОПЛИВНАЯ КОМПОЗИЦИЯ (57) Сущн ; топливная композиция на основе дизельного топлива содержит 0,01-0,5 (карбонатированного продукта нейтрализации технических алкилсалициловых кислот гидрооксидом бария или кальция при температуре 130-140 С.

1 табл. где R — остаток нефтяных нафтеновых кислот, У-$0з, х-0 — 6. (/)

Такие соли лиофилизируют в растворе карбонаты этих металлов.

Недостатком перечисленных топливных композиций является то, что удовлетворительный эффект по снижению дымности а достигается или при достаточно больших концентрациях присадки, или же данные присадки в своем составе содержат серу, © окислы которой повышает кислотность выхлопаа.

Целью изобретения является улучше- ™

f тз ние антидымных свойств дизельных топлив применением присадок, не содержащих в

Своем составе серы и в возможно более низких концентрациях.

Поставленная цель достигается топливной композицией на основе дизельного топлива, которая содержит в качестве антидымной присадки комплексное соединение карбонатов, алкилфенолятов и алкилфенолятсалицилатов щелочноземельных

1778151

15

М СТ-15

40

50 металлов —, бария или кальция, Концентрация присадки в топливной композиции составляет от 0,01 до 0,5 мас.%, оптимальная

0,1 — 0,2 мас., при этой концентрации наблюдается удовлетворительный эффект по снижению дымности и дальнейшее увеличение концентрации присадки незначительно сказывается на ее эффективности. Схематично состав предлагаемой присадки можно изобразить следующим образом.

0 Ме — — 0 0 — Ме — 0

С00-Ие-00С O пИСо

R R RX " 1Х где Me=Ca или Ва, R C12 С22;

x=0,5 — 0,75; п=0,5 — 4,0.

Топливную композицию на основе комплексных соединений карбонатов, алкилфенолятов и алкилфенолятсалицилатов щелочноземельных металлов .готовят смешением присадки с расчетным количеством дизельного топлива, Используемая в качестве присадки смесь может быть получена на основе технических алкилсалициловых кислот.

Предлагаемое техническое решение удовлетворяет критерию "существенные отличия", так как в патентной научно-технической литературе неизвестно использование комплексного соединения карбонатов, алкилфенолятов и алкилфенолятсалицилатов щелочноземельных металлов в качестве антидымных присадок к дизельным топливам.

Методика получения присадки, сущность приготовления топливной композиции и испытание на антидымные свойства иллюстрируются следующими примерами.

Пример 1. Комплексное соединение карбоната, алкилфенолята и алкилфенолятсалицилата бария было получено следующим образом. 40 т технической алкилсалициловой кислоты, содержащей, 40% алкилфенолов, смешивают с 60г дизельного топлива ГОСТ 305 — 82, добавляют 14,7 г безводного гидроксида бария (2,5-кратный избыток в расчете на кислотные группы).

Реакционную массу нагревают до температуры 45 — 50 С и пропускают диоксид углерода до прекращения его поглощения реакционной смесью. Затем азеотропной отгонкой с толуолом при температуре 88 С удаляют воду. выделившуюся в ходе реакции (1,5 мл) и добавляют 12,5 г безводногь гидроксида бария -1,2-кратный избыток в расчете на фенольные группы алкилфенолов и салициловых кислот. Реакционную массу выдерживают при температуре 130—

140 С в течение 5-5,5 ч при интенсивном перемешивании, затем ее отдувают диоксидом углерода для нейтрализации непрореагировавшего гидроксида бария, После охлаждения реакционную массу центрифугируют и получают 50%-ный раствор 60 г присадки в дизельном топливе, (Присадка

MCT-15).

Зольность присадки составляет 4750%, что в пересчете на барий составляет

32-33% мас.%.

Кальциевую присадку синтезируют аналогично бариевой, затем исключением, что стадию нейтрализации фенольных групп проводят в течение 6-7 ч. (Присадка MCT—

16).

Зольность присадки при этом получается 12 — 14%, что составляет 9 — 10 мас,% в пересчете на кальций.

Пример 2. В 2 кг дизельного топлива

"Л" ГОСТ 305 — 82 при нормальной температуре растворяют 0,7 г(0.01 мас. ) — образец

1; 3,5 г (0,05 мас,%) — образец II; 7,0 r (0,1 мас. ) — образец И1; 14,03 г (0,2 мас. )— образец IV; 21,06 г (0,3 мас,%) — образец V;

35,18 г (0,5 мас.%) — образец Vl — присадки

30 Аналогично готовят топливные композиции с концентрациями 0,01, 0,05, 0,1, 0,2, 0,3; 0,5 мас. .присадки MCT-16 — образцы

Vll, ЧИ1, IX,X, XI, XII; присадки-прототипа, содержащей Ва — образцы Xiii, XIV, XV, XVI, XVII, XVlll, присадки-прототипа, содержащей Са-образцы XIX, XX, XXI, XXII, XXlll, XXIV соответственно. Присадки-прототипы были получены по известным методикам.

Пример 3. Антидымные свойства топливных композиций испытывают на полнораэмерном, шестицилиндровом двигателе "РАВА-MAN" автобуса "Икарус" с номинальной частотой вращения n=

=1670 м и Мкр=550 н.м. Дымность отработавших газов измерякп дымомером Хартриджа. Результаты испытаний приведены в таблице.

Эффективность топливных композиций по снижению дымности отработавших газов дизельного двигателя "РАВА-MAN", Как видно иэ Данных, приведенных в таблице, предлагаемые топливные композиции на основе дизельного топлива с применением присадок МСТ-15 или MCT-16 в

55. концентрациях от 0,01 до 0,5 мас.% превосходит аналогичные известные топливные композиции по эффективности снижения дымообразования, Увеличение концентрации присадки приводит к увеличению эффективности действия. При концентрации

1778151 присадки, по сравнению с известными топливными композициями, ниже 0,1 мас., эффективность от ее применения незначительная, а при концентрации

0,1 мас.7; и выше эффективность достигает максимума и мало зависит от концентрации присадки. 5

Из выше сказанного следует, что рабочие концентрации присадки находятся в пределах от 0,1 до 0,5 мас., оптимальные концентрации 0,1 — 0,2 мас. .

Присадку, используют в данной топлив- 10 ной композиции, получают из доступных соединений, выпускаемых B промышленности, по достаточно простой технологии. Положительный эффект наблюдается при использовании меньших концентраций 15

Формула изобретения

Топливная композиция на основе дизельного топлива с добавлением комплексной металлсодержащей антидымной присадки. отличающаяся тем, что, с целью снижения сажеобразования и повышения антидымных свойств композиции, в качестве присадки она содержит 0,01-0,5 мас. карбонатированного продукта нейтрализации технических алкилсалициловых кислот гидроксидом бария или кальция при температуре 130 — 140 С.

Снижение дымности отработавших газов,, Показания дымомера ед. Хартиджа

Концентрация присадки в топливе,.мас, Присадка

Образец топливной композиции

Присадка

МСТ вЂ” 15

Присадка

M CT-15

Присадка-прототип, содержащая Ва

Присадка-прототип, содержа- . щая Са

Составитель Н. Богданова

Редактор В. Трубченко Техред М.Моргентал Корректор С. Лисина

Заказ 4164 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагари а, 101

Топливо "Л"-0,5—

64 ГОСТ 305 — 82

II

lll

iV

Vl

ViI

Vl l l

IX

Х

XI

Xll

XI I I

XIV

XV

XVI

XVII

XVI I I

Х1Х

ХХ

XXI

XXI I

XXIII

XXI V

0,01

0,05

0;10

0,20

0,30

0,50

0,01

0,05

0,10

0,20

0,30

0,50

0,01

0,05

0,10

0,20

0,30

0,50

0,01

0,05

0,10

0,20

0,30

0,50

78

69

59

32

29

27

72

64

41

39

39

37

68

51

44

39

34

74

69

56

52

51

11,5

24,4

59,0

61,5

62,8

65,4

7,7

17,9

47,7

50,0

50,0

52,6

12,8

23,1

34,6

43,6

50,0

56,4

5,1

24,4

28,2

33,3

34,6

38,5