Многофункциональная добавка к углеводородным топливам

Данное изобретение относится к многофункциональным добавкам для различных углеводородных топлив, в том числе и угля, улучшающих характеристики их сгорания, т.е. улучшающие экологию окружающей среды, повышающих экономию топлив, а также улучшающие антикоррозионные свойства топлив. Многофункциональная добавка к углеводородным топливам содержит ацетамид или уксусную кислоту в количестве 0,5-50% до 100% аммиак или его водный раствор. Добавка способствует значительному улучшению экологии окружающей среды за счет снижения вредных окислов серы, азота и углерода при сгорании топлива, а также отсутствию коррозии оборудования и значительно экономит топливо. 4 з.п. ф-лы.

 

Данное изобретение относится к многофункциональным добавкам для различных углеводородных топлив, в том числе и угля, улучшающих характеристики их сгорания, т.е. улучшающих экологию окружающей среды, повышающих экономию топлив, а также улучшающих антикоррозионные свойства топлив.

Известно использование аммиака в количестве до 0,4 мас.% в качестве добавки к углеводородным топливам, содержащим сернистые соединения, способствующей снижению коррозии топливохранилищ и трубопроводов (В.А.Сомов, П.П.Боткин «Топливо для транспортных дизелей», Ленинград, «СУДПРОМГИЗ», 1963, с.243-244).

Известно также использование соединений, выделяющих аммиак при термическом разложении, в качестве добавок к углеводородным топливам для улучшения характеристик их сгорания, в частности для снижения образования окислов азота (DE 4019893, 21.03.1991, C10L1/12).

Более близкой добавкой к предложенной по составу является добавка к углеводородным топливам, содержащая 0,05-5 мас.% (от общего веса топлива) аммиака или соединения, продуцирующего аммиак при его термическом разложении, в том числе его водные растворы. Добавка может содержать также поверхностно-активное вещество (ПАВ) (JP 02-105890, 18.04.1990, C10L 1/12).

Недостатком известных добавок является относительно невысокое улучшение характеристик сгорания топлив и их антикоррозионных свойств.

Технической задачей заявленного изобретения является устранение этих недостатков, а также повышение экономии используемых углеводородных топлив.

Поставленная цель достигается многофункциональной добавкой к углеводородным топливам, содержащей аммиак или его водные растворы с добавкой ацетамида или уксусной кислоты в количестве 0,5-50 мас.%.

В случае использования ацетамида предпочтительное его количество в добавке составляет от 0,5 до 40 мас.%, а при использовании уксусной кислоты предпочтительное ее количество в добавке составляет от 1 до 50 мас.%.

В качестве топлив могут быть использованы любые топлива, включая бензин, дизельные топлива любых марок, котельное и печное топлива.

В случае необходимости, например, при использовании бензина, содержащего воду, добавка может содержать также любое необходимое ПАВ в количестве от 0,01 до 5 мас.%, в том числе анионные, катионные, неионогенные и другие ПАВ различных групп и видов.

Использование ацетамида или уксусной кислоты служит дополнительным источником водорода, что благоприятно влияет на качество сгорания и нейтрализацию сернистых соединений, содержащихся в топливе.

Используемая добавка обладает раскислительным эффектом в топливах, содержащих нафтеновые соединения, нейтрализуя их, что очень важно при длительном хранении нефтепродуктов, когда происходят окислительные процессы, которые легко устраняются при использовании предложенной добавки.

При сжигании топлив с предложенной добавкой происходит их экономия, которая может достигать, в зависимости от количества добавки (до 15 мас.%) до 50 мас.% за счет повышения качества сгорания.

Кроме того, существенно то, что добавка сама является горючим, стоимостью более чем в два раза ниже стандартного углеводородного топлива, что позволяет получить дополнительную материальную экономию.

Ввод добавки в топливо может осуществляться простым смешиванием или с использованием интенсификаторов, например ультразвука.

Используемый водный раствор аммиака может содержать до 80 мас.% аммиака.

Заявленное изобретение иллюстрируется примерами, не ограничивающими возможность использования других составов добавок, в рамках заявленной совокупности признаков в соответствии с формулой изобретения.

Пример 1.

В качестве топлива используют дизельное топливо для быстроходных дизелей. В его состав смешиванием вводят 2 мас.% добавки, содержащей 1% ацетамида и остальное аммиак. Полученное топливо может храниться до 10 лет без каких-либо изменений его качества. При сгорании топлива количество окислов серы снижается с 2 до 1,3 мг/м³, количество диоксида азота - с 0,07 до менее 0,02 мг/м³, количество оксида азота - с 0,1 до менее 0,01 мг/м³, количество оксида углерода с 7,5 до 6,7 мг/м³. По сравнению с использованием топлива, содержащего только аммиак, экономия достигает 20 мас.% Коррозия оборудования практически отсутствует.

Пример 2.

В качестве топлива используют бензин с содержанием воды до 3 мас.%. В его состав смешиванием под действием ультразвука вводят 5 мас.% добавки, содержащей 90 мас.% водного раствора аммиака с общим содержанием аммиака около 80 мас.%, и 10 мас.% уксусной кислоты. Кроме этого, дополнительно вводят 2 мас.% катионного ПАВ - четвертичную аммониевую соль (Катамин АБ - алкилбензилдиметиламмоний хлорид). При сгорании топлива количество окислов серы снижается с 1 до 0,3 мг/м³, количество диоксида азота - с 0,04 до менее 0,01 мг/м³, количество азота - с 0,08 до менее 0,01 мг/м³, количество оксида углерода с 5,5 до 4,1 мг/м³. По сравнению с использованием топлива, содержащего только водный раствор аммиака, экономия достигает 30 мас.%. Коррозия оборудования практически отсутствует.

Пример 3.

В качестве топлива используют дизельное топливо арктическое. В его состав смешиванием вводят 10 мас.% добавки, содержащей 20% ацетамида и остальное водный раствор аммиака с содержанием аммиака 60 мас.%. Кроме этого, дополнительно вводят 1 мас.% анионного ПАВ (АНСК-50, т.е. водный раствор натриевых мыл СЖК фракции С₅-С₆).

Полученное топливо может храниться до 10 лет без каких-либо изменений его качества. При сгорании топлива количество окислов серы снижается с 1,8 до 1,1 мг/м³, количество диоксида азота - с 0,05 до менее 0,01 мг/м³, количество оксида азота - с 0,1 до менее 0,01 мг/м³, количество оксида углерода с 7,2 до 6,0 мг/м³. По сравнению с использованием топлива, содержащего только водный раствор аммиака, экономия достигает 40 мас.%. Коррозия оборудования практически отсутствует.

Пример 4.

В качестве топлива используют топочный мазут 100. В его состав смешиванием вводят 15 мас.% добавки, содержащей 45% уксусной кислоты и остальное водный раствор аммиака с содержанием аммиака 70 мас.%. Полученное топливо может храниться до 10 лет без каких-либо изменений его качества. При сгорании топлива количество окислов серы снижается с 2,97 до 1,5 мг/м³, количество диоксида азота - с 0,073 до менее 0,02 мг/м³, количество оксида азота - с 0,11 до менее 0,016 мг/м³, количество оксида углерода с 7,8 до 7,2 мг/м³. По сравнению с использованием топлива, содержащего только аммиак, экономия достигает 30 мас.%. Коррозия оборудования практически отсутствует.

Пример 5.

В качестве топлива используют печное топливо, содержащее до 20% воды и состоящее из фракции 180-КК от вторичной перегонки бензина, газойля каталитического крекинга 160-400°С, гидроочищенного дистиллята фракций прямой перегонки нефти 160-400°С и газойля каталитического крекинга 160-380°С, вакуумного дистиллята фракции 280-480°С и прямогонной фракции 160-400°С. В это топливо смешиванием вводят 12 мас.% добавки, содержащей 35 мас.% ацетамида и остальное водный раствор аммиака с содержанием аммиака 75 мас.%, а также добавляют 4% неионогеннонного ПАВ (Твин 80 - сорбитан бис (полиоксиэтилен) моноолеат). Полученное топливо может храниться до 10 лет без каких-либо изменений его качества. При сгорании топлива количество окислов серы снижается с 2,65 до 1,75 мг/м³, количество диоксида азота - с 0,043 до менее 0,02 мг/м³, количество оксида азота - с 0,091 до менее 0,016 мг/м³, количество оксида углерода с 9,6 до 4,6 мг/м³. По сравнению с использованием топлива, содержащего только нашатырный спирт, экономия достигает 40 мас.%. Коррозия оборудования практически отсутствует.

Таким образом, результаты испытаний показывают высокое качество предлагаемой многофункциональной добавки в части улучшения экологии окружающей среды за счет снижения концентрации вредных окислов серы, азота и углерода при сгорании топлива за счет устранения коррозионного износа оборудования, а также значительное повышение экономии топлива.

1. Многофункциональная добавка к углеводородным топливам, на основе аммиака или водного раствора аммиака, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ацетамид или уксусную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Ацетамид или уксусная кислота	0,05-50
Аммиак или водный раствор аммиака	До 100

2. Добавка по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит поверхностно-активное вещество в количестве 0,01-5 мас.%.

3. Добавка по любому из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что содержит ацетамид в количестве от 0,5 до 40 мас.%.

4. Добавка по любому из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что содержит уксусную кислоту в количестве от 1 до 50 мас.%.

5. Добавка по любому из пп.1 или 2, отличающаяся тем, что водный раствор аммиака содержит до 80 мас.% аммиака.