Топливная композиция

Использование: при получении высокооктановых бензинов. Сущность изобретения: композиция в качестве антидетонационной присадки содержит 4-метил-2,4-дифенилпентилферроцен в количестве 0,032-0,12 мас.%, предпочтительно в количестве до 0,042 мас.%. Технический результат: улучшение антидетонационных свойств. 1 з.п. ф-лы, 4 табл.

 

Данное изобретение относится к топливным композициям на основе бензинов с добавлением антидетонационных присадок и может быть использовано при приготовлении высокооктановых бензинов.

Известна топливная композиция на основе бензина, содержащая в качестве антидетонационной присадки тио-бис-(алкилфенол-феноляты) переходных металлов, например кобальта, железа (US 4536192, 20.08.1985, C10L 1/30).

Недостатком известной композиции является незначительное увеличение октанового числа основы, т.е. всего на 0,4-2 пункта.

Более близкой к предлагаемой топливной композиции по сущности и достигаемому результату является композиция на основе бензина, содержащего в качестве антидетонационной присадки ферроцен (Fc) и его алкилпроизводные с добавлением карбоновых кислот и их сложных эфиров, а также нелетучих полярных соединений (US 4525174, 25.06.1985, а также US 4525174, 24.04.1985, C10L 1/18).

Недостатком этой композиции является сложность приготовления и сложный состав химических продуктов, использование в больших количествах экологически вредных продуктов, а также возможность использования только при достаточно высоких октановых числах бензина и невозможность использования в низкооктановых бензинах.

Целью заявленного изобретения является расширение ассортимента используемых в качестве основы бензинов, а также обеспечение экологической безопасности.

Поставленная цель достигается топливной композицией на основе бензина с добавлением в качестве антидетонационной присадки 4-метил-2,4-дифенилпентилферроцена (МЖФПФ) в количестве 0,032-0,12 мас.%, предпочтительно до 0,042 мас.%.

Использование МЖФПФ в качестве антидетонационной присадки эффективно тем, что введение изоструктурного заместителя, содержащего алкилароматические радикалы, в формулу ферроцена, с одной стороны, за счет увеличения молекулярной массы самого соединения (421 ед.), позволяет снизить содержание железа почти в 2,5 раза по сравнению с ферроценом. В частности, в МЖФПФ, так же как и в ферроцене, содержится 56 ед. железа, но молекулярная масса ферроцена равна 186 ед., т.е. в 2,5 раза меньше.

С другой стороны, это дает возможность увеличить общий расход самого соединения для достижения цели, т.е. для увеличения октанового числа топлива.

При использовании больших количеств ферроцена возникают серьезные проблемы, связанные с отложением металла и его оксидов в камере сгорания, на поверхностях клапанов и свечах зажигания при сгорании топлива, что тем самым приводит к нарушению их работы, перегрузке и коррозии, поверхностному воспламенению и, в конечном счете, к ухудшению мощностных и экономических характеристик двигателя, преждевременному выходу его из строя.

Таким образом, при допустимой норме железа 37 мг/л возможно увеличение концентрации 4-метил-2,4-дифенилпентилферроцена почти в 2,5 раза.

Кроме этого, предложенная присадка может быть использована в бензинах с различным октановым числом, равным от 65 до 92.

Предложенная присадка обладает также отличной растворимостью в различных органических растворителях.

Способ получения 4-метил-2,4-дифенилпентилферроцена. К смеси 1,76 г (0,1 ммоль) ферроцена и 2,16 г (0,1 ммоль) ди-альфа-метилстирола, охлажденной до минус 13-15°С, в течение 20 мин добавляют Н2SO4. Затем температуру смеси медленно поднимают до 25°С и перемешивают в течение 1 часа. Затем реакционную смесь выливают в 10%-ный водный раствор NaHCO3 и экстрагируют петролейным эфиром (3х40 мл). Экстракт упаривают и получают 4-метил-2,4-дифенилпентилферроцен с выходом 70,8% (считая на ферроцен). Брутто-формула С28Н30Fe. Молекулярный вес 422. Т.плавления 68-69°С. Результаты элементного анализа: вычислено С - 79,6, Н - 7,1, Fe - 13,3; найдено С - 79,1, Н - 7,3, Fe - 13,6. Структурная формула синтезированного соединения С5Н5FeC5Н4ССН3(Ph)СН2С(Pb)(СН3)2

Антидетонационная способность (преемственность) 4-метил-2,4-дифенилпентилферроцена и ферроцена в различных марках бензинов отражена в табл.1.

В табл.2 приведены оптимальные концентрации использования МЖФПФ для получения стандартных бензинов.

В табл.3 приведены результаты испытаний МЖФПФ.

В табл.4 приведены сравнительные характеристики ферроцена и МЖФПФ в различных марках бензина и органических растворителях.

Как видно из представленных результатов, МЖФПФ превосходит ферроцен по антидетонационным свойствам, почти в 8-40 раз лучше растворяется в бензинах и в 2-50 раз в органических растворителях.

Таблица 1

Преемственность Fe и МДФПФ к различным маркам бензинов
Марки бензиновКонцентрации при нижнем пределе допустимости, мас.%Концентрации при верхней пределе допустимости, мас.%Преемственность в %
нижний пределверхний предел
FeМДФПФFeМДФПФFeМДФПФFeМДФПФ
Прямогонная Фракция 35-180°С с ОЧ 650,01240,03200,01860,0421100100100100
Стабильный газобензин с ОЧ 640,01500,03800,02200,036580865884
Бензин А-800,02500,03900,03100,037088503486
Бензин АИ-820,03100,04000,03700,039032893188
Бензин АИ-830,05500,04200,6800,048024922892

Таблица 2

Оптимальная концентрация МДФПФ, используемая для получения стандартных марок бензинов
Марки бензиновКоличество МДФПФ, мас.%Марки бензинов после добавления МДФПФ
1Прямогонный бензин с ОЧ 650,0420А-80
2Стабильный газобензин с ОЧ 640,0380А-80
3Бензин с ОЧ А-80 (ИМ)0,0320АИ-82
4Бензин с ОЧ АИ-82 (ИМ)0,0420АИ-85

Таблица 3

Результаты испытаний топливных антидетонационных присадок на основе моноалкилзамещенного ферроцена - 4-метил-2.4-дифенилпентилферроцена
Наименование показателяПрямогонная фракция 35-180°СБензин А-76Бензин АИ-92
Исходный0,032% образец-1исходный0,043% образец-2исходный0,12% образец-3
Детонационная стойкость
Октановое число по моторному методы65,2
Октановое число по исследовательскому методу----
Фракционный состав:
Температура начала перегонки, °С343229293434
10% бензина перегоняется при температуре, °С525255557272
50% бензина перегоняется при температуре, °С9595105108115117
90% бензина перегоняется при температуре, °С140140105168180180
конец кипения, С170170200200204204
остаток в колбе, об.%110,90,90,80,8
остаток и потери, об.%2,52,52,52,52,22,2
Давление насыщенных паров бензина мм рт.ст.585580620620420420
Кислотность мг КОН на 100 см3 бензина0,050,050,070,070,030,03
Содержание фактических смол, мг на 100 см32,12,12,42,41,91,9
Индукционный период, минвыше 900выше 900выше 900выше 900выше 900выше 900
Испытания на медной пластинкевыдерж.выдерж.выдерж.выдерж.выдерж.выдерж.
Механические примеси и водаотсутствиеотсутствиеотсутствиеотсутствиеотсутствиотсутствие

Таблица 4

Сравнительная растворимость ферроцена и МДФПФ в различных марках бензинов и других растворителях, мас.%
Марки бензинов, бензиновые фракции, органические растворителиМДФПФТемпературы растворения
FeМДФПФ20°С40°С60°С80°С
minmaxminmaxFeМДФПФ,FeМДФПФFeМДФПФFeМДФПФ
Стабильный газобензин
с ОЧ 64274213516027140301423315542160
с ОЧ 69274416619527166291713018844195
Фракция прямогон.
бензина172517220517172201852319825205
с ОЧ 54172517521017175191892419825210
Бензин с ОЧ 70223022025022220262302824230220
Базовый бензин с ОЧ 76263835042026350293753639538350
Бензин с ОЧ 80314455078031550346404071044780
Бензин с ОЧ 83335578089033780408704889555890
Ацетон5512012501530551201201250
Этанол25397808902578039890
Изопропанол + 86%29426758552967540855
воды20386708502067038670

1. Топливная композиция на основе бензина с добавлением антидетонационной присадки, отличающаяся тем, что в качестве антидетонационной присадки содержит 4-метил-2,4-дифенилпентилферроцен в количестве 0,032-0,12 мас.%.

2. Топливная композиция на основе бензина по п.1, отличающаяся тем, что содержит присадку в количестве до 0,042 мас.%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, в частности к составу присадок для использования в моторном топливе, предназначенном для двигателей внутреннего сгорания.

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, в частности к присадкам для топлив, предназначенным для использования в двигателях внутреннего сгорания, которые обеспечивают повышение эффективности стабилизирующего воздействия на реакции горения топлива за счет расширения пределов его сгорания в объеме камеры сгорания и вне зависимости от состава топливовоздушной смеси.

Изобретение относится к новым органическим соединениям, которые могут применяться для маркировки жидкостей, более конкретно к фталоцианинам. .

Изобретение относится к фталоцианинам формулы (I), применяемым в качестве средств для маркировки жидкостей, например минеральных масел. .

Изобретение относится к топливным композициям для реактивных, турбинных, дизельных и других систем сгорания. .

Изобретение относится к топливным композициям для реактивных, турбинных, дизельных и других систем сгорания, в частности оно относится к усовершенствованному сгоранию в паровой фазе металлов, неметаллов и их соединений, включая топливные композиции с добавками органических соединений марганца, к механическим и/или химическим средствам, способствующим улучшению сгорания и/или снижению температуры горения, посредством которых улучшается термическая эффективность и снижаются случайные потери
Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, в частности к составам моюще-антикоррозионных присадок к моторному топливу для автомобильной техники, а именно - автомобильным бензинам и дизельному топливу, и может быть использовано для снижения отложений в топливных системах транспортных средств и защиты их от коррозии при хранении
Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, в частности к составам моюще-антикоррозионных присадок к моторному топливу для автомобильной техники, а именно - автомобильным бензинам и дизельному топливу, и может быть использовано для снижения отложений в топливных системах транспортных средств и защиты их от коррозии при хранении
Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, в частности к составам моюще-антикоррозионных присадок к моторному топливу для автомобильной техники, а именно - автомобильным бензинам и дизельному топливу, и может быть использовано для снижения отложений в топливных баках транспортных средств и защиты их от коррозии при хранении
Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, в частности к составам моюще-антикоррозионных присадок к моторному топливу для автомобильной техники, а именно - автомобильным бензинам и дизельному топливу, и может быть использовано для снижения отложений в топливных системах транспортных средств и защиты их от коррозии при хранении
Изобретение относится к способу уменьшения проводимости отложений, образующихся при горении топлива, к способу продления срока службы и уменьшения загрязнения свечи зажигания в двигателе и к способу уменьшения перебоев зажигания в двигателе

Изобретение относится к жидкостным ракетным двигателям, конкретно - к ракетным двигателям кислородно-керосинового класса
Изобретение относится к области нефтепереработки, нефтехимии и автомобильной промышленности, конкретно, к составу присадки к бензину, используемой в автомобильных двигателях внутреннего сгорания
Наверх