Топливная композиция

 

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и автомобильной промышлености. Предлагается топливная композиция на основе углеводородной фракции, представляющая собой прямогонную фракцию 35^oС - 180^oС, выделенную из газового конденсата, содержащую не более 10 мас.% ароматических углеводородов и не более 0,1 мас.% серы, которая в качестве добавок содержит монометиланилин и отход производства этилового спирта при следующем соотношении компонентов, об.%: Монометиланилин - 0,5 - 5,0 Отход производства этилового спирта - 3,0 - 10,0 Углеводородная фракция - Остальное Причем топливная композиция может дополнительно содержать до 0,1 об.% моющей присадки. Предлагаемая топливная композиция соответствует требованиям ГОСТа на автомобильный бензин А-76 и может быть использована как товарный бензин А-76, так и в качестве добавки к бензину А-76 для улучшения его экологических характеристик. 2 табл., 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей и автомобильной промышленности, конкретно, к составу топливной композиции, предназначенной для использования в автомобильных двигателях внутреннего сгорания.

Известно, что для создания экологически чистых автомобильных бензинов, обладающих высокими антидетонационными свойствами, уменьшенным содержанием окислов азота, CO в выхлопных газах и не содержащих соединений свинца, в базовое топливо вводят кислородсодержащие соединения, такие как простые эфиры, спирты, кетоны [1].

Так, известна топливная композиция, содержащая базовое топливо и 2 - 65 об. % добавки, включающей метил-третично-бутиловый эфир, изопропил-трет-бутиловый эфир и дибутил-трет-бутиловый эфир, взятые в соотношении 1:1:1. Кроме того, базовое топливо может содержать до 85 об.% добавки, включающей один или несколько спиртов, а именно: дибутиловый спирт, трет-бутиловый спирт, изопропиловый спирт и метиловый спирт. [2].

Однако недостатком топлив, содержащих значительное количество метил-трет-бутилового эфира, является то, что при сгорании он образует карбонильные соединения, что ухудшает эксплуатационные свойства топлива.

Известна топливная композиция на основе базового топлива, содержащая 5 - 40 об.% спиртов C₄ - C₈ и 0,1 - 25 об.% воды. Композиция может также содержать метиловый, этиловый, изопропиловый, трет-бутиловый и трет-амиловый спирты [3].

Эта композиция обеспечивает четкую и эффективную работу автомобильных двигателей за счет улучшенных характеристик горения, однако обладает недостаточными антиокислительными и антикоррозионными свойствами.

Наиболее близкой к заявляемой является топливная композиция [4] для двигателей с искровым зажиганием на основе углеводородной фракции, содержащей 23 - 66 об.% ароматических углеводородов и 9 - 16 об.% алканов, которая содержит добавки, об.%: Метил-трет-бутиловый эфир - 0,6 - 12 Монометиланилин - 0,1 - 2,1 Метанол - 0,8 - 36 Смесь спиртов C₂ - C₁₂ (этанол, пропанол, бутанол, пентанол и др. спиртов C₆ - C₁₂ - 0,3 - 8,2 Металлорганическое соединение (нафтенат железа, нафтенат меди, ферроцен или их смесь) - 0,001 - 0,2
Недостатком известной топливной композиции являются недостаточно высокие эксплуатационные свойства при использовании и хранении за счет высокого содержания метил-трет-бутилового эфира.

Задачей изобретения является разработка топливной композиции для автомобильных двигателей внутреннего сгорания, обладающей высоким уровнем эксплуатационных свойств, в том числе экологических.

Для решения поставленной задачи предлагается топливная композиция на основе прямогонной фракции 35 - 180^oC, выделенной из газового конденсата, содержащей не более 10 мас.% ароматических углеводородов и не более 0,1 мас. % серы, которая в качестве добавок содержит монометиланилин и отход производства этилового спирта при следующем соотношении компонентов, об.%:
Монометиланилин - 0,5 - 5,0
Отход производства этилового спирта - 3,0 - 10,0
Углеводородная фракция - Остальное
Причем топливная композиция может дополнительно содержать до 0,1 об.% моющей присадки.

Новизной заявляемого технического решения является совместное содержание монометиланилина и отхода производства этилового спирта, использование в качестве углеводородной фракции прямогонной фракции 35 - 180^oC, выделенной из газового конденсата, определенного качества, а также соотношение компонентов.

Отход производства этилового спирта, так называемые "сивушные масла", выпускаемые по ГОСТ 17071-91, представляют собой смесь спиртов: амилового, изобутилового, н-пропилового, этилового, воды и незначительного количества других органических соединений. Отход получают в процессе ректификации этилового спирта. Независимо от используемого сырья, древесного (опилки) или растительного (сахарная свекла), использование отхода в составе топливной композиции приводит к получению аналогичных результатов.

Содержание отхода производства этилового спирта в составе топливной композиции улучшает ее моющие свойства, детонационную стойкость и способствует снижению содержания CO в отработавших газах.

Монометиланилин, применяемый в топливной композиции в качестве антидетонационной добавки, получают алкилированием анилина метиловым спиртом, поэтому конечный продукт алкилирования может содержать примеси непрореагировавшего анилина и диметиланилина в качестве побочного продукта. Монометиланилин может быть введен в виде антидетонационных присадок "Экстралин" или АДА (ТУ-38.401-58-61-93).

Использование в качестве основы топливной композиции прямогонной фракции 35 - 180^oC, выделенной из газового конденсата, содержащей не более 10 мас.% ароматических углеводородов и не более 0,1 мас.% серы, позволяет снизить содержание CO, бензпирренов, сажи и серного ангидрида в отработавших газах. Эта фракция вырабатывается в промышленности по ТУ-51-00158623-32-95 и используется как сырье для производства этилена.

В качестве моющей присадки предлагаемая топливная композиция может содержать различные моющие присадки на основе поверхностно-активных веществ, таких как амины, амиды, полиэфиры или их смесь в сочетании со специальными минеральными или синтетическими маслами - это присадки типа "Лубризол", "Керопур". Для приготовления образца предлагаемой топливной композиции была использована присадка "Керопур-3222". Моющие присадки указанного типа предлагается вводить в количестве до 0,1 об.%. Дальнейшее увеличение содержания присадки является нецелесообразным, т.к. эффективность ее действия практически не увеличивается, а стоимость композиции возрастает.

Для повышения антиокислительной стабильности добавки и всей топливной композици можно в ее состав вовлекать антиокислительные присадки типа "Агидол-12" и другие.

В качестве основы при приготовлении образцов предлагаемой топливной композици была использована прямогонная фракция, выделенная из газового компонента, со следующими характеристиками:
1. Фракционный состав, ^oC НК - 54
10% перегоняется при - 75
50% перегоняется при - 95
90% перегоняется при - 124
КК - 154
Остаток в колбе, % - 0,5
Остаток и потери, % - 1,0
2. Давление насыщенных паров. мм рт.ст. - 335
3. Содержание ароматических углеводородов, мас.% - 5,0
4. Содержание нафтеновых углеводородов, мас.% - 39,0
5. Содержание парафиновых углеводородов, мас.% - 56,0
в т.ч. нормальных - 28,0
6. Массовая доля серы, мас.% - 0,022
7. Плотность при 20^oC, кг/м³ - 703,7
Предлагаемую топливную композицию готовят путем смешения компонентов при повышенной температуре и постоянном перемешивании. Было приготовлено три образца предлагаемой топливной композиции, состав которых приведен в табл. 1.

Приготовленные образцы были испытаны по комплексу методов квалификационной оценки автомобильных бензинов, результаты испытаний приведены в табл. 2.

Результаты, приведенные в табл. 2, показывают, что предлагаемая топливная композиция полностью соответствует требованиям ГОСТа на автомобильный бензин А-76. Предлагаемая топливная композиция может быть использована как товарный бензин А-73, а также как добавка к бензину А-76 для улучшения его экологических характеристик.

Формула изобретения

1. Топливная композиция на основе углеводородной фракции, содержащая монометиланилин и алифатические спирты, отличающаяся тем, что в качестве алифатических спиртов композиция содержит отход производства этилового спирта и в качестве углеводородной фракции используют прямогонную фракцию 35 - 180^oС, выделенную из газового конденсата, содержащую не более 10 мас.% ароматических углеводородов и не более 0,1 мас.% серы при следующем соотношении компонентов, об.%:
Монометиланилин - 0,5 - 5,0
Отход производства этилового спирта - 3,0 - 10,0
Углеводородная фракция - Остальное
2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит до 0,1 об.% моющей присадки.

РИСУНКИ

Рисунок 1