Добавка к бензину, топливная композиция

 

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, конкретно, к составу добавки и топливной композиции, содержащей эту добавку, предназначенной для использования в двигателях внутреннего сгорания. Предлагается высокооктановая добавка к моторному топливу, содержащая, мас. %: отходы производства этилового спирта из древесного сырья 8-80, обводненный этиловый спирт остальное. Предлагается также топливная композиция на основе бензина, содержащая 2-20 мас. % вышеуказанной добавки. Использования предлагаемой добавки в составе топливной композиции позволяет снизить температуру помутнения композиции, способствует увеличению ее октанового числа и сохранению коррозионных свойств базового бензина после смешения его с обводненным этиловым спиртом. 2 табл.

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, конкретно, к составу добавки и топливной композиции, содержащей эту добавку, предназначенной для использования в двигателях внутреннего сгорания.

В качестве высокооктановой добавки к топливам для двигателей внутреннего сгорания, в частности к бензинам, широкую известность получил этиловый спирт. Однако, как правило, используют обводненный спирт, вследствие чего при введении его в топливо фазовая стабильность последнего снижается. Разделение топливной композиции на бензиновый и водно-спиртовый слои затрудняет работу двигателей внутреннего сгорания глохнет двигатель, замерзают топливные баки и т.п.

Для устранения указанного недостатка используют ряд приемов: например, удаление воды из спирто-бензиновой смеси путем обработки ее 45%-ным раствором СаСl₂ в присутствии твердого СаСl₂ или путем обработки водно-спиртового слоя кеталями, ацеталями или ортоэфирами с последующим смещением полученного безводного продукта с углеводородной частью топливной композиции.

Однако эти способы трудоемки и недостаточно эффективны.

Известно также использование различных сорастворителей (солюбилизирующих добавок) к этиловому спирту, которые предотвращают расслоение при низких температурах фаз углеводородов и этилового спирта в топливно-этанольных смесях.

Так, например, известна добавка к топливам на основе этилового спирта, содержащая метил-трет-бутиловый эфир в качестве сорастворителя.

Топливная композиция, содержащая эту добавку, имеет следующий состав, об.

этиловый спирт 10-18 метил-третт-бутиловый эфир 4-12 бензин 82-90 Известна добавка к топливу на основе этилового спирта, содержащая также гептан, воду и сложные эфиры карбоновых кислот при следующем соотношении компонентов, об.

этиловый спирт 55-90 гептан 5-10 вода до 5 сложные эфиры карбоновых кислот 10-45 Добавку вводят в топливо в количестве 10 об.

Известна топливная композиция, содержащая бензин, этиловый спирт и добавку, улучшающую стабильность композиции, которая представляет собой алкилацетат с алкильными радикалами С₁-C₆ линейного или разветвленного строения. Содержание сорастворителя в композиции 0,1-1,0% (1).

Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является добавка к моторному топливу, содержащая обводненный этиловый спирт и сорастворитель, представляющий собой высшие алифатические спирты С₃-C₅, например пропиловый спирт, изопропиловый спирт, бутиловый, изобутиловый или трет-бутиловый спирт, амиловый или изоамиловый спирты или их смеси.

Топливная композиция, содержащая эту добавку, имеет следующий состав, мас. (2): обводненный этиловый спирт 1-12 алифатические спирты С₃-C₅ 0,3-4,0
бензин остальное
Ограниченность ресурсов производства высших алифатических спиртов С₃-C₅, их высокая стоимость ограничивают возможность применения известной композиции.

Задачей изобретения является разработка высокооктановой добавки к моторным топливам на основе недефицитного отечественного сырья, обеспечивающей фазовую стабильность топлива, а также разработка топливной композиции, содержащей эту добавку.

Для решения поставленной задачи предлагаемая добавка к моторному топливу на основе обводненного этилового спирта, содержащая в качестве сорастворителя отход производства этилового спирта из древесного сырья при следующем соотношении компонентов, мас.

отход производства этилового спирта из древесного сырья 8-80
обводненный этиловый спирт остальное
Предлагается также топливная композиция на основе бензина, содержащая добавку вышеуказанного состава в количестве 2-20 мас.

Отличие заявляемого технического решения от известных состоит в использовании в составе добавки отходов производства этилового спирта из древесного сырья в качестве сорастворителя.

Топливная композиция, содержащая предлагаемую добавку в заявленном количестве, обладает фазовой стабильностью.

Авторами экспериментальным путем установлено, что использование отходов, так называемой "альдегидо-эфиро-спиртовой" фракции", в заявленном количестве позволяет получить автомобильное топливо, не расслаивающееся при температурах ниже -20^oC и отвечающее требованиям "комплекса методов квалификационной оценки автомобильных бензинов" (утв. ГМК при Госстандарте СССР 25.10.90 г. протокол N 2) по температуре помутнения.

Отходы производства этилового спирта из древесного сырья до настоящего времени не находят квалифицированного применения и сжигаются.

Квалифицированное использование этих отходов позволит увеличить объем выпускаемых экологически чистых автомобильных бензинов, а также повысить экономичность не только производства бензинов, но и процесса производства этилового спирта из древесного сырья.

Отходы представляют собой смесь алифатических спиртов С₃-C₅, сложных эфиров метилового и этилового спиртов и муравьиной и уксусной кислот, фурфурола и других органических соединений.

При производстве этилового спирта из древесного сырья в процессе его гидролиза и последующего дрожжевого брожения образуется этиловый спирт с примесями других веществ, которые затем отделяются в процессе ректификации на колонных непрерывного действия:
бражная колонна
эпюрационная колонна
эфирная колонна
спиртовая колонна
метанольная колонна
Смесь веществ, отделяемых в процессе ректификации, и предлагается использовать в качестве сорастворителя.

Содержание отходов в составе высокооктановой добавки менее 8% не обеспечивает требуемой стабильности топливной композиции, а введение сорастворителя в количестве более 80% ухудшают ее октановые характеристики.

Обводненный этиловый спирт выпускается по ГОСТ 18300-87 и содержит до 4% воды.

В качестве основы топливной композиции используют бензины типа А-76, А-92, АИ-91 с температурой помутнения ниже -25^oC.

Предлагаемую добавку готовят путем смешения компонентов при комнатной температуре и постоянном перемешивании.

Добавку при таких же условиях вводят в базовый бензин.

Указанным способом было приготовлено 3 образца предлагаемой добавки, которые затем смешивали с базовым бензином и полученные композиции испытывали по "Комплексу методов квалификационной оценки" и по ГОСТ 2084-77.

Состав образцов добавки приведен в табл. 1, а состав образцов топливной композиции и результаты испытаний в табл. 2.

Данные, приведенные в табл. 2, подтверждают, что использование отходов производства этилового спирта из древесного сырья в качестве сорастворителя в составе высокооктановой добавки на основе этилового спирта позволяет снизить температуру помутнения топливной композиции, а также способствует увеличению ее октанового числа и сохранению коррозионных свойств базового бензина после смешения его с обводненным этиловым спиртом.

Формула изобретения

1. Добавка к бензину на основе этилового спирта, содержащая сорастворитель, отличающаяся тем, что в качестве сорастворителя она содержит отходы гидролизного производства этилового спирта из древесного сырья при следующем соотношении компонентов, мас.

Отходы гидролизного производства этилового спирта из древесного сырья 8 80
Этиловый спирт Остальное
2. Топливная композиция на основе бензина, содержащая высокооктановую добавку, отличающаяся тем, что в качестве добавки она содержит состав по п.1 в количестве 2 20 мас.

РИСУНКИ

Рисунок 1