EA005033B1 - Моторное топливо для дизельных, газотурбинных и турбореактивных двигателей и способ его получения - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к моторному топливу для дизельных, газотурбинных и турбореактивных двигателей, включая стандартные двигатели, которое представляет собой смесь органических соединений, содержащих связанный кислород и, необязательно, углеводородную фракцию. Топливо является стабильной однородной жидкостью при атмосферном давлении и нормальной температуре окружающей среды и обеспечивает снижение вредных загрязняющих веществ в выхлопных газах двигателей. В составе топлива используются содержащие кислород органические соединения, представленные по меньшей мере четырьмя различными кислородсодержащими функциональными группами. Общая концентрация органических соединений, содержащих связанный кислород, в составе топлива колеблется в основном от 5 до 100% от всего объема состава топлива, а концентрация углеводородных соединений колеблется, соответственно, от 95 до 0% от всего объема состава топлива.

Description

Настоящее изобретение относится к моторному топливу для дизельных, газотурбинных и турбореактивных двигателей, в особенности для стандартных двигателей, включающему составы топлива из органических соединений, содержащих связанный кислород и, возможно, углеводородные соединения. Кроме того, настоящее изобретение относится к моторному топливу для таких двигателей, и в особенности дизельных двигателей, в которых данный состав топлива представляет собой устойчивую однородную жидкость при атмосферном давлении и температуре окружающей среды, являющихся нормальными рабочими условиями указанных двигателей.

Перед современным обществом стоит проблема снижения содержания загрязняющих веществ в выхлопных газах дизельных двигателей. Предлагается найти замену для дизельного топлива как топлива для транспортных средств, представленного, например, дизельным топливом ΕΝ590 и № 2, и подобным им, по природоохранным причинам, а также по причинам его воздействия на здоровье. Существуют международные соглашения, предусматривающие постепенное ужесточение требований к содержанию токсичных продуктов сгорания моторного топлива в выхлопных газах транспортных средств и других машин, использующих дизельные двигатели. Начиная с 2002 г., в странах Европейского Союза и США вводятся требования Уровня II. Эти требования предусматривают значительное снижение содержания монооксида углерода (СО), смесей углеводородов и оксидов азота (НС+ΝΟχ) и частиц в выхлопных газах дизельных двигателей.

Кроме того, современное общество озабочено нарушением общего баланса двуокиси углерода в атмосфере, которое связано с интенсивным сжиганием продуктов переработки нефти, угля и ископаемого газа. Нарушение баланса двуокиси углерода в атмосфере вызывает глобальное потепление климата и отрицательно влияет на природу нашей планеты.

В этой связи чрезвычайно важной является разработка моторного топлива для двигателей, производимого из возобновляемого растительного сырья.

Возрастающая забота об охране окружающей среды и более жесткие стандарты на содержание вредных компонентов в выхлопных газах вынуждают промышленность срочно создавать разнообразные альтернативные виды топлива с более чистым сгоранием.

Существующий мировой парк транспортных средств и машин со стандартными дизельными, газотурбинными и турбореактивными двигателями не позволяет в настоящее время полностью отказаться от использования в качестве моторного топлива углеводородных смесей, полученных из минерального сырья, такого как нефть, уголь и природный газ, примером таких углеводородных смесей является дизельное топливо.

В то же время, можно заменить часть углеводородов в моторном топливе, таком как дизельное топливо, другими органическими соединениями, обеспечивающими более чистый состав выхлопных газов и не оказывающими отрицательного влияния на работу двигателя. В настоящее время широко используются бензины, включающие кислородсодержащие соединения. Также известно, например, что замена 15% дизельного топлива в моторном топливе спиртом обеспечивает более чистый выхлоп и приемлемую мощность без модификации существующих дизельных двигателей.

Однако проблема использования в качестве части моторного топлива наиболее доступных и недорогих спиртов - метанола и этанола, состоит в том, что эти соединения не смешиваются с дизельным и газойлевым топливами. Потенциально, спирты и другие кислородсодержащие соединения должны давать экологически чистые продукты сгорания. Однако процесс горения в двигателе - это чрезвычайно сложное явление, на которое оказывает влияние не только состав топлива, но также и его физические параметры, и в первую очередь однородность жидкости.

О возможности получения смесей дизельной фракции нефти с этанолом и их свойствах сообщалось давно, например, в работе Тес1писа1 БеакМйу о£ Э|е8о1ю1. Α8ΑΕ Рарег 79-1052, 1979 г. В этой статье подчеркивалось, что основная проблема применения такого топлива состоит в его склонности к фазовому разделению. Более того, на такое фазовое разделение существенное влияние оказывает наличие воды в системе. При 0°С содержание всего лишь 0,05% воды вызывает расслоение моторного топлива, состоящего из 99% дизельного топлива и 0,95% этанола.

Широко известно, что выбросы ΝΟ_Χ могут быть снижены, если снизить температуру сгорания. Один из путей достижения пониженной температуры сгорания состоит в добавлении воды к топливу, или в отдельном впрыске воды в камеру сгорания.

Однако, при добавлении воды в большинстве топливных систем происходит фазовое разделение, особенно при пониженных температурах, т.е. ниже 0°С. В ЕР-А-0 014 992 (ВА8Б) и патенте США 4356001 (\У.М.8\сеепеу) предложено решать проблему наличия воды в топливном составе путем включения в топливо простых полиэфиров и/или ацеталей с добавлением метанола или этанола или без них. Однако, при составлении топливных составов в соответствии с патентом обнаруживается, что повышение стойкости к наличию воды недостаточно при работе в более широком диапазоне температур. Выбросы СО, углеводородов и копоти у таких топлив значительно превышают допустимый уровень.

Известно, что спиртосодержащие топлива дают сравнительно низкие выбросы углерода, окиси углерода и окиси азота (1ойп§оп Я.Т., 81оГГег ГО., 8ое. Аи1ото1. Епд. (8рес. РиЫ.) 1983, 8.Р. 542, 91-104).

Значительная часть разработок в области гибридных дизельных топлив посвящена созданию микроэмульсий. Микроэмульсии представляют собой термически стабильные коллоидные дисперсии с диаметром частиц порядка 20-30 ангстрем. В 1977 г. Васкег предложил использовать поверхностно-активные вещества для образования микроэмульсий спиртов и углеводородов (патент Великобритании № 2002400, выдан 12 июля 1977 г.). Позднее для тех же целей были предложены другие эмульгаторы (патент Великобритании № 2115002, выдан 1 февраля 1982 г; патент США № 4509950, выдан 24 марта 1985 г.; патент США 4451265, выдан 21 апреля 1984 г.; и Европейский патент № 475620, опубликован 18 марта 1992 г.).

Существует возможность получения однородного состава дизельного топлива, содержащего различные спирты и их смеси. В патенте Франции № 2453210, опубликованном 31 октября 1980 г., для получения однородной жидкости, включающей углеводороды и метанол, предлагается также добавлять первичные алифатические насыщенные спирты с линейной или разветвленной структурой, имеющие от 8 до 15 атомов углерода, или смеси таких спиртов. Избежать расслоения гибридного топлива, включающего смесь спиртов, позволяет техническое решение, защищенное Европейским патентом № 319060, опубликованным 7 июня 1989 г.

Исследование эксплуатационных характеристик гибридных топлив подтверждает возможность их использования для работы дизельных двигателей (Ма1йиг Н.В., Вайи М.К. Ιηάίαη Ιηδΐ. Тесйп. 1оигп. Тйегт. Епд., 1988, 2(3), р.6372, НакЫтоТо, Я., е! а1., 1оит. 1ар. Ре1го1. 1п§1., 1996, ν.39, N2, р.166-169).

В документе XVО 95/02654, опубликованном 26 января 1995 г., для получения однородной топливной смеси авторы предлагают использовать состав, содержащий до 20% от общего объема этанола и/или н-пропанола, до 15% от общего объема жирной кислоты и/или органического сложного эфира, и остальное углеводородная жидкость. В патенте приведены примеры составов, в которых в дополнение к дизельному топливу, этанолу и пропанолу использованы олеиновая кислота, а также различные органические сложные эфиры.

В νθ 95/02654 утверждается, что все примеры данного патента иллюстрируют топливные составы, имеющие одну фазу. Говорится, что это демонстрирует эффективность использования определенных количеств жирных кислот и/или органических сложных эфиров, а также их смесей для целей получения однородных жидкостей, включающих, кроме вышеука занного, дизельное топливо и спирты с низким содержанием алкила. Однако в патенте не указаны температурные пределы стабильности полученных составов топлива, и ничего не сказано о том, так присутствие каких-либо количеств воды сказывается на их стабильности. С другой стороны, известно, что стабильность смесей низших спиртов и дизельного топлива является одним из основных эксплуатационных параметров таких топлив. В νΟ 95/02654 говорится, что испытания нескольких составов на различных стандартных дизельных двигателях не показали снижения мощности и эффективности топлива. Однако ничего не сказано о составе выхлопных газов, образующихся при работе различных двигателей на предложенных топливных составах. Единственным упоминанием в этой связи является то, что использование этанольной смеси в течение нескольких месяцев в двигателе погрузчика Уа1е Рогкйй (тобе1 6ΌΡ050 ЯИА8) Махба ХА благоприятно сказалось на составе воздуха на складе, где работал этот погрузчик.

Перечисленные выше недостатки известных составов топлива устраняются в предложенном в настоящем изобретении топливном составе, включающем кислородсодержащие соединения, имеющие по крайней мере четыре кислородсодержащие функциональные группы, выбранные из группы, состоящей из спиртов, альдегидов, кетонов, простых эфиров, сложных эфиров, неорганических сложных эфиров, ацеталей, эпоксидов (также называемых оксираном) и перекисей, причем упомянутые по крайней мере четыре группы могут вводиться в виде любой комбинации из двух или более различных кислородсодержащих соединений, каждое из которых содержит по крайней мере одну из указанных групп и, возможно, углеводородные соединения.

Полученный таким образом состав образует однородное жидкое топливо, устойчивое в широком диапазоне температур к присутствию воды. Использование предложенного моторного топлива в качестве замены обычного моторного топлива для работы стандартных двигателей демонстрирует значительное снижение загрязняющих веществ в выхлопных газах, включая выбросы ΝΟ_Χ и частиц. Более того, использование компонентов, полученных из возобновляемого сырья, снижает выброс в атмосферу избыточного диоксида углерода.

В данном изобретении предложено топливо, которое может использоваться в существующих стандартных двигателях, включая дизельные двигатели, и, что является преимуществом, оно не требует каких-либо изменений в синхронизации впрыска топлива и моментов открытия и закрытия клапанов. Таким образом, можно переходить с обычного дизельного топлива на предложенные топлива без какой-либо модификации двигателя. Это качество представляет огромную практическую ценность.

В противоположность большому числу уже известных составов топлива, используемых для частичной или полной замены дизельного топлива, в особенности составов, содержащих карбоксильные кислоты, предложенное топливо не является особенно агрессивным.

Еще одним преимуществом настоящего изобретения является то, что благодаря гибкости состава топлива его можно адаптировать таким образом, чтобы воспользоваться преимуществами существующих на текущий момент цен на его специфические составляющие, или даже заменять любые составляющие с тем, чтобы производить более дешевое топливо, если это требуется. Например, можно определять составы топлива, исходя из цен и степени доступности любых используемых углеводородов.

Основным преимуществом способа получения предложенного топлива является то, что он не требует энергичного перемешивания компонентов, как это имеет место в известных аналогах. То есть, для получения однородного топливного состава согласно настоящему изобретению не нужно интенсивно перемешивать смесь.

Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением однородный состав топлива, обеспечивающий эффективную работу дизельных, газотурбинных и турбореактивных двигателей, включая стандартные двигатели, и уменьшение выбросов загрязняющих веществ в выхлопных газах, получают, используя кислородсодержащие соединения, включающие по крайней мере четыре кислородсодержащие функциональные группы, причем указанные группы могут вводиться в виде любой комбинации из двух или более различных кислородсодержащих соединений, каждое из которых содержит, по крайней мере, одну из указанных групп, более предпочтительно, используя по крайней мере четыре типа органических соединений, различающихся функциональными группами, содержащими связанный кислород.

Настоящее изобретение основано, среди прочего, на использовании в качестве моторного топлива вышеуказанной комбинации органических соединений, содержащих связанный кислород, с углеводородами или без них, образующей однородную жидкость в условиях обычной температуры и давления окружающей среды, в которой работает данный двигатель. При использовании в качестве моторного топлива вышеуказанная комбинация органических соединений, содержащих связанный кислород и, возможно, углеводороды, обеспечивает требуемые рабочие показатели указанных двигателей и неожиданное снижение количества загрязняющих веществ в выхлопных газах.

Было обнаружено, что если довести предложенные топливные составы до температуры ниже точки помутнения или выше начальной точки кипения, приводящей к фазовому разделению, то впоследствии, когда температура возвратится в температурный интервал между точкой помутнения и начальной точкой кипения данного топливного состава, они снова становятся однородными.

Согласно одному аспекту изобретения моторное топливо содержит по крайней мере четыре различные кислородсодержащие функциональные группы, содержащиеся в любом числе органических соединений, причем кислород может быть связан в любой из следующих функциональных групп:

- с=о

и, возможно, углеводородные соединения.

В другом варианте воплощения настоящего изобретения состав моторного топлива для дизельных, турбореактивных и реактивных двигателей, включая стандартные двигатели, обеспечивает пониженные выбросы загрязняющих веществ и включает в себя кислородсодержащий органический компонент, содержащий по крайней мере одно соединение из каждого из, по крайней мере, четырех компонентов, выбранных из спирта, альдегида, кетона, простого эфира, сложного эфира, неорганического сложного эфира, ацеталя, эпоксида и пероксида, и, возможно, углеводородный компонент.

В общем, кислородсодержащее органическое соединение присутствует в количествах от около 5 до 100% от общего объема состава моторного топлива, а углеводородный компонент, если он присутствует, находится в количествах от 0 до около 95% от общего объема состава моторного топлива.

Состав моторного топлива предпочтительно должен быть стабилен при атмосферном давлении в диапазоне температур от точки помутнения около -35°С до начальной точки кипения около 180°С.

Предпочтительно, чтобы состав однородного моторного топлива имел точку помутнения не выше чем около -50° и начальную точку кипения не ниже чем около 50°С.

Состав моторного топлива предпочтительно должен иметь по крайней мере один, более предпочтительно несколько, и наиболее предпочтительно все следующие показатели:

(ί) плотность при 20°С не менее чем 0,775 г/см³;

(ίί) температура помутнения не выше чем 0°С при атмосферном давлении;

(ϊϊί) стабильность при атмосферном давлении от температуры помутнения 0°С до начальной точки кипения 50°С;

(ίν) количество жидкости, испаряющейся при кипении при атмосферном давлении:

не более 25% от общего объема состава моторного топлива перегоняется при температуре не выше чем 100°С;

не более 35% от общего объема состава моторного топлива перегоняется при температуре не выше чем 150°С;

не более 50% от общего объема состава моторного топлива перегоняется при температуре не выше чем 200°С;

не менее 98% от общего объема состава моторного топлива перегоняется при температуре не выше чем 400°С, подходяще при температуре не выше чем 370°С и предпочтительнее при температуре не выше 280°С;

(ν) теплота сгорания при окислении кислородом не менее чем 39 мДж/кг;

(νί) температура самовоспламенения от 150 до 300°С;

(νίί) способность выдерживать присутствие по крайней мере 1% воды по объему.

Состав моторного топлива предпочтительно получают путем последовательного введения в топливный резервуар при одной и той же температуре компонентов состава моторного топлива, начиная с компонента, имеющего наименьшую плотность, и заканчивая компонентом, имеющим самую высокую плотность при этой температуре.

Более тяжелая углеводородная фракция обычно используется в сочетании с кислородсодержащими компонентами. Используемая углеводородная фракция обычно представляет собой любую углеводородную смесь, такую как нефтяная фракция, отвечающая стандартам ЛЗТМ на дизельное топливо. В зависимости от сорта могут применяться разные реальные углеводородные фракции. Дизельное топливо № 2, европейским аналогом которого является дизельное топливо ΕΝ590, наиболее часто используется в коммерческих и сельскохозяйственных транспортных средствах и все чаще применяется в автомобилях частного сектора. Конечно, для замены дизельной фракции в имеющихся моторных топливах можно использовать и другие углеводородные фракции, более легкие, чем дизельная фракция, включая керосин, а также более тяжелые фракции, чем дизельная фракция, включая газойль и топливную нефть.

Углеводородный компонент настоящего состава моторного топлива, если он используется, предпочтительно представляет собой дизельную фракцию. Дизельная фракция предпочтительно является смесью дизельного топлива и более легкой углеводородной фракции, чем дизельное топливо. Также можно использовать в качестве компонента моторного топлива для дизельных двигателей углеводородную жидкость, полученную из возобновляемого сырья. Предпочтение отдается углеводородным жидкостям, полученным из скипидара или канифоли, а также жидким углеводородам, полученным при переработке кислородсодержащих соединений.

Углеводородный компонент моторного топлива для дизельных двигателей, если он используется, может быть получен из синтез-газа, или природного газа и угля.

Предпочтительно, в компоненте кислородсодержащего соединения присутствует по меньшей мере один из метанола или этанола, и, возможно, продукты, полученные из метанола и/или этанола. Компоненты такого моторного топлива могут содержать загрязняющие вещества, что сокращает время и уменьшает стоимость производства компонентов для их использования в топливе.

В предпочтительном варианте воплощения изобретения может присутствовать вода в количестве порядка 1% от общего объема состава моторного топлива без существенного нежелательного воздействия на свойства и однородность составов моторного топлива. Поэтому коммерчески доступные, содержащие воду компоненты и углеводородные фракции не обязательно должны подвергаться обработке с целью удаления воды перед использованием в составе моторного топлива.

Также предпочтительной чертой настоящего изобретения является то, что используется кислородсодержащий органический компонент из возобновляемого растительного сырья.

В соответствии с предпочтительным вариантом воплощения изобретения в топливном составе, обеспечивающим более короткий период задержки воспламенения моторного топлива, органические соединения, содержащие связанный кислород, предпочтительно имеют линейную или слабо разветвленную молекулярную структуру.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом воплощения изобретения, в топливном составе, включающем органические соединения, содержащие связанный кислород с разветвленной молекулярной структурой, во избежание снижения эффективности работы температура самовоспламенения состава моторного топлива находится в интервале между 150 и 300°С.

В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом воплощения изобретения предлагается состав топлива, обеспечивающий эффективную работу дизельного двигателя и снижение загрязняющих веществ в выхлопных газах, без добавления углеводородов. Для него используются только органические соединения, содержащие связанный кислород.

Настоящий состав моторного топлива может использоваться в условиях как пониженной, так и повышенной температуры окружающей среды с удовлетворительной эффективностью работы.

В соответствии с еще одним предпочтительным вариантом воплощения изобретения, кислородсодержащие компоненты обеспечивают требуемые смазочные свойства моторного топлива, что особенно важно для надлежащей работы дизельного двигателя.

В соответствии с другим предпочтительным вариантом воплощения изобретения кислородсодержащие компоненты обеспечивают снижение нагара в камере сгорания двигателя.

Кислородсодержащий компонент моторного топлива согласно настоящему изобретению предпочтительно содержит: (ί) спирты, (и) простые эфиры, (ίίί) органические сложные эфиры и (ίν) по крайней мере один компонент, выбранный из альдегида, кетона, неорганического сложного эфира, ацеталя, эпоксида и пероксида.

В наиболее предпочтительном варианте воплощения изобретения состав топлива содержит, по крайней мере, одно соединение из каждого из четырех различных классов, включенных в пункты (ί)-(ίν) выше.

В качестве спиртового компонента могут предпочтительно использоваться смеси спиртов, такие как (ί) этанол и бутанол, (п) этанол, пропанол и гексанол, (ίίί) метанол и этанол, (ίν) этанол, бутанол и гексанол и (ν) этанол, пропанол, бутанол, пентанол, этилгексанол и триметилнонанол и т.п. Кроме того, в качестве таких компонентов, как простые эфиры или органические сложные эфиры, могут также использоваться с удовлетворительным результатом, соответственно, смеси простых эфиров и смеси органических сложных эфиров. Аналогично, в качестве любого из таких компонентов, как ацетали, эпоксиды, пероксиды, альдегиды, кетоны и неорганические сложные эфиры, могут использоваться их смеси.

Было обнаружено, что если для получения настоящего состава моторного топлива для дизельных двигателей используются три или менее различных класса кислородсодержащих компонентов, то трудно без усилий приготовить однородное однофазное топливо. Например, когда дизельное топливо комбинируется с этанолом, олеиновой кислотой и изопропилолеатом, как указано в составе 10 документа XV О 95/02654, путем добавления к дизельному топливу этанола, олеиновой кислоты и изопропилолеата, и смесь выдерживается в течение часа, обычно наблюдается многофазовый состав. Фазовое разделение исчезает только при активном встряхивании. Напротив, в настоящем изобретении, где используются четыре различных класса кислородсодержащих соединений и компоненты смешиваются в порядке увеличения их плотности, после отстаивания смеси по меньшей мере в течение одного часа, получается однофазная смесь без необходимости во внешнем перемешивании.

Кислородсодержащее соединение может включать спирт. Обычно используются алифатические спирты, предпочтительно алканолы и их смеси. Большее предпочтение при использовании отдается алканолам с общей формулой: В-ОН, где В - алкил с 1-10 атомами углерода, наиболее предпочтительно, с 2-8 атомами углерода, такой как этанол, н-, изо- или втор-бутил или амиловый спирт, или 2-этилгексанол, или 2,6,8-триметил-4-нонанол.

Топливная добавка может включать альдегид с общей формулой

где В - углеводород С₁-С₈.

Предпочтительные альдегиды включают: формальдегид, этилальдегид, бутилальдегид, изобутилальдегид и этилгексилальдегид.

Топливная добавка может включать кетон с общей формулой

К—С—Κι где каждый из В и В1 - углеводородные остатки С1-С8, одинаковые или разные, или вместе образующие циклическое кольцо, причем общее число атомов углерода В и В! составляет от 3 до 12. Предпочтительные кетоны включают диизобутилкетон, этиламил кетон, карвон и ментон.

Топливная добавка в виде простого эфира предпочтительно включает простые моноэфир, диэфир и/или циклоэфир.

Предпочтительный простой эфир имеет общую формулу В-О-В', где В и В' одинаковые или различные и оба являются углеводородной группой С₂-С₁₀, или вместе образуют циклическое кольцо. В целом, предпочтение отдается низшим (С₄-С₈) диалкиловым эфирам.

Общее число атомов углерода в простом эфире составляет предпочтительно от 8 до 16.

Типичные простые моноэфиры включают дибутиловый эфир, трет-бутилизобутиловый эфир, этилбутиловый эфир, диизоамиловый эфир, дигексиловый эфир и диизооктиловый эфир. Типичные диэфиры включают диметоксипропан и диэтоксипропан. Типичные циклоэфиры включают циклические моно-, ди- и гетероциклические эфиры, такие как диоксан, метилтетрагидрофуран, метилтетрагидропиран и тетрагидрофурфуриловый спирт.

Добавкой в виде сложного эфира может быть сложный эфир органической кислоты с общей формулой к—с—о—и где В и В' одинаковые или разные. В и В' предпочтительно являются углеводородными группами. Предпочтение отдается С₁-С₈ алкиловым сложным эфирам С₁-С₂₂ насыщенных или ненасыщенных жирных кислот. Типичные сложные эфиры включают этилформиат, метилацетат, этилацетат, пропилацетат, изобутилацетат, бутилацетат, изоамилацетат, октилацетат, изоамилпропионат, метилбутират, этилбутират, бутилбутират, этилолеат, этилкаприлат, метиловый эфир рапсового масла, изоборнилметакрилат и т. п.

Ацеталевая топливная добавка может иметь общую формулу:

КСН(ОК')₂, где К - водород или гидрокарбил, предпочтительно низший алкил, т.е. (С)-С₃), а К' - С)-С₄ алкил, такой как метил, этил или бутил. Типичные ацетали включают формальдегид диметилацеталь, формальдегид диэтилацеталь, ацетальдегиддиэтилацеталь и ацетальдегиддибутилацеталь.

Кислородсодержащее соединение согласно настоящему изобретению может быть сложным эфиром неорганической кислоты, который является сложным органическим эфиром неорганической кислоты. Типичной неорганической кислотой является азотная кислота, а органической составляющей может быть гидрокарбил, предпочтительно алкиловый или алициклический. Типичные примеры сложных эфиров неорганической кислоты включают циклогексилнитрат, изопропилнитрат, н-амилнитрат, 2этилгексилнитрат и изоамилнитрат.

Кислородсодержащим соединением может быть органический пероксид. Типичные органические пероксиды имеют формулу К-О-О-К¹, где К и К' одинаковые или различные и могут быть, например, алкилом или кислородзамещенным алкилом, таким как алкановый. Примеры органических пероксидов включают третбутил-гидропероксид, трет-бутилпероксиацетат и ди-трет-бутилпероксид.

Кислородсодержащее соединение может быть органическим эпоксидом. Типичные органические эпоксиды имеют общую формулу

К---К' где К и К' - С1-С12, одинаковые или разные и являются гидрокарбилом, предпочтительно алкиловым и алкановым. Типичные эпоксиды включают 1,2-эпокси-4-эпоксиэтилциклогексан, эпоксидированный метиловый эфир таллового масла, этилгексил-глицидиловый эфир.

Кислородсодержащие топливные добавки применяются в эффективных количествах, способных обеспечить однородное моторное топливо и эффективное топливо со сниженными выбросами. Обычно используется по меньшей мере около 5 об.% кислородсодержащей добавки. Кроме того, может использоваться полностью свободное от углеводородов топливо, которое на 100% является кислородсодержащим компонентом.

Минимальное количество любой из по крайней мере четырех функциональных групп, вычисленное как общий объем соединений, имеющих определенную группу, должно быть не ниже чем 0,1%, лучше не ниже чем 0,5% и предпочтительно не ниже чем 1% от общего объема топливного состава.

Спирт предпочтительно используется в количествах от около 0,1 до 35 об.%, альдегид в количествах от около 0 до 10 об.%, простой эфир - в количествах от около 0,1 до 65 об.%, органический сложный эфир - в количествах от около 0,1 до 20 об.%, ацеталь - в количествах от 0 до 10 об.%, неорганический сложный эфир - в количествах от около 0 до 2 об.%, пероксид - в количествах от около 0 до 2 об.% и эпоксид - в количествах от около 0 до 10 об.%, хотя могут применяться и большие или меньшие количества в зависимости от конкретных обстоятельств для данного состава моторного топлива, применяемого в дизельном двигателе.

Спирт или любой другой компонент топливного состава может присутствовать в нем в качестве побочного продукта, содержащегося в любом из других компонентов.

Органические соединения, содержащие связанный кислород, могут быть получены из ископаемого сырья или из возобновляемых источников, таких как биомасса.

В дальнейшем будут описаны неограничительные примеры, демонстрирующие эффективность настоящего изобретения и иллюстрирующие составы моторного топлива, которые особенно пригодны для дизельных, газотурбинных и турбореактивных двигателей, включая стандартные типы двигателей, без какой-либо их модификации.

Пример 1. Состав 1 моторного топлива, приготовленный как будет описано ниже, демонстрирует, что использование даже очень малого количества органических соединений, содержащих связанный кислород, обеспечивает заметное снижение загрязняющих веществ в выхлопных газах стандартного дизельного двигателя.

Объемное содержание компонентов в составе 1 моторного топлива: формальдегиддиэтилацеталь - 1%, 1-бутанол - 1%, ди-намиловый эфир - 1,75%, октилацетат - 1%, изопропилнитрат - 0,25% и углеводородная жидкость (дизельное топливо, соответствующее стандарту ΕΝ 590:1993) - 95%.

Компоненты топлива добавлялись в обыкновенную емкость, начиная с компонента с самой низкой плотностью и заканчивая компонентом, имеющим самую высокую плотность. Полученный состав моторного топлива имел следующие характеристики:

Плотность при 20°С - 0,811 г/см³.

Температурные границы испарения жидкости при кипении при атмосферном давлении: до 100°С - 1%; до 150°С - 2,25%; до 200°С 14,5%; до 370°С - 98,0%.

Теплота сгорания - 42,8 мДж/кг.

Термостойкость - состав 1 моторного топлива представлял собой однородную жидкость, стабильную при атмосферном давлении в диапазоне температур от -18°С (точка помутнения) до 88°С (начальная точка кипения).

Анализ количества загрязняющих веществ в выхлопных газах стандартного дизельного двигателя автомобиля УАУ СОЬР СЬ ΌΙΕ8ΕΕ, тип двигателя Э1-\У03-92. при испытании типа МобШеб Еигореап ЭгМид Сус1е (АЕЭБ ИЭС + ЕИЭС) ЕСЕ О1СА (91/441/ЕЕС), проведенном на составе 1 моторного топлива, показал снижение частиц (г/км) на 5% по сравнению с результатами, полученными на 100% дизельном топливе (Е№90:1993).

Использование состава 1 моторного топлива для работы стандартного грузового дизельного двигателя, тип двигателя УОЬУО ΤΌ61Ο8 Νο 0580026, с показателями мощности и крутящего момента: кВт/Нм/об/мин = 140/520/1900, показало при измерениях в диапазоне 1000 - 2600 об/мин снижение значений мощности и крутящего момента менее, чем на 1% по сравнению с величинами, полученными на том же самом двигателе, работающем на 100% дизельном топливе (Е№90:1993).

Сходные результаты были получены при использовании состава 1 моторного топлива для работы стандартного судового газотурбинного двигателя.

Пример 2. Состав 2 моторного топлива показал значительное снижение загрязняющих веществ в выхлопных газах стандартного дизельного двигателя, работающего на недорогом составе топлива из органических соединений, содержащих связанный кислород, и углеводородной жидкости.

Объемное содержание компонентов в составе 2 моторного топлива: этанол - 3%, 1бутанол - 2,5%, диметоксипропан - 3%, тетрагидрофуран - 1,5%, трет-бутилгидропероксид 0,5% и углеводородная жидкость (дизельное топливо Мк1 88 15 54 35) -89,5%.

Состав топлива имел следующие характеристики.

Плотность при 20°С - 0,817 г/см³.

Температурные границы испарения жидкости при кипении при атмосферном давлении:

до 100°С - 8%, до 150°С - 10,5%, до 200°С - 19,5%, до 285°С - 95,5%.

Теплота сгорания - 41,9 мДж/кг.

Термостойкость - состав 2 моторного топлива представляет из себя однородную жидкость, стабильную при атмосферном давлении в диапазоне температур от -30°С (точка помутнения) до 70°С (начальная точка кипения).

Анализ количества загрязняющих веществ в выхлопных газах стандартного дизельного двигателя автомобиля У XV Ракка! ΤΌΙ 1.9, модель 1997 г., тип двигателя 2Э1-^ЭЕ-95, мощность кВт/об/мин = 81/4150 при выполнении теста типа МобШеб Еигореап ЭгМид Сус1е (\Е1)1. ИЭС + ЕИЭС) ЕСЕ О1СА (91/441/ЕЕС) на составе 2 моторного топлива показал по сравнению со 100% дизельным топливом Мк1 (88 15 54 35) снижение количества СО (г/км) на 12%, НС+ΝΟχ (г/км) на 5,75% и частиц (г/км) на 11,5%.

Анализ количества загрязняющих веществ в выхлопных газах стандартного двигателя дизельного грузовика, тип двигателя УОЬУО Э7С 290 ЕЕ1Ю2 Νο.1162 XX, мощность кВт/об/мин = 213/2200 при выполнении теста типа ЕСЕ К49 А30 Кедц1а!юик на составе 2 моторного топлива показал по сравнению со 100% дизельным топливом Мк1 (88 15 54 35) снижение количества СО (г/кВт) на 6%, НС+ΝΟχ (г/кВт) на 0% и частиц (г/кВт) на 4%.

Мощность (кВт) двигателя при работе на составе 2 моторного топлива снизилась всего лишь на 2,8%, а расход топлива (л/кВт) слегка возрос на 2% по сравнению с результатами, полученными на том же самом двигателе, работающем на 100% дизельном топливе Мк1 (88 15 54 35).

Пример 3. Состав 3 моторного топлива показал значительное уменьшение содержания загрязняющих веществ в выхлопных газах стандартного дизельного двигателя, работающего на недорогом составе топлива из органических соединений, содержащих связанный кислород, и углеводородной жидкости, которая является смесью углеводородов, полученных из синтезгаза типа синтин.

Объемное содержание компонентов в составе 3 моторного топлива: этанол - 3%, 1бутанол - 2,5%, диметоксипропан - 3%, этилацетат - 1,5%, трет-бутилгидропероксид - 0,5% и углеводородная жидкость (смесь углеводородов, полученная из синтез-газа с катализатором при атмосферном давлении и температурах 170200°С) - 89,5%.

Состав топлива имел следующие характеристики:

Плотность при 20°С - 0,817 г/см³.

Температурные границы испарения жидкости при кипении при атмосферном давлении:

до 100°С - 7%, до 150°С - 10,5%, до 200°С - 19,5%, до 285°С - 95,5%.

Теплота сгорания - 41,7 мДж/кг.

Термостойкость - состав 3 моторного топлива представляет из себя однородную жидкость, стабильную при атмосферном давлении в диапазоне температур от -30°С (точка помутнения) до 70°С (начальная точка кипения).

Анализ количества загрязняющих веществ в выхлопных газах стандартного дизельного двигателя автомобиля У\У Ракка! ΤΌΙ 1.9, модель 1997 г., тип двигателя 2Э1-^ЭЕ-95, мощность кВт/об/мин = 81/4150 при выполнении теста типа МобШеб Еигореап ЭгМид Сус1е (ХЕЭБ ИЭС + ЕИЭС) ЕСЕ О1СА (91/441/ЕЕС) на составе 3 моторного топлива показал по сравнению со 100% дизельным топливом Мк1 (88 15 54 35) снижение количества СО (г/км) на 18%, НС+NΟ_X (г/км) на 5,05% и частиц (г/км) на 21,5%.

Анализ количества загрязняющих веществ в выхлопных газах стандартного двигателя дизельного грузовика, тип двигателя УОЬУО Ό7Ο 290 ЕИКО Νο.1162 XX, мощность кВт/об/мин = 213/2200 при выполнении теста типа ЕСЕ К.49 А30 Кедц1а!юпк на составе 3 моторного топлива показал по сравнению со 100% дизельным топливом Мк1 (88 15 54 35) снижение количества СО (г/кВт) на 11%, ΗС+NО_X (г/кВт) на 4,8% и частиц (г/кВт) на 17%.

Мощность (кВт) двигателя при работе на составе 3 моторного топлива снизилась всего лишь на 1,2%, а расход топлива (л/кВт) слегка возрос на 0,5% по сравнению с результатами, полученными на том же самом двигателе, работающем на 100% дизельном топливе Мк1 (88 15 54 35).

Пример 4. Состав 4 моторного топлива продемонстрировал, как стандартный дизельный двигатель работает на составе топлива из органических соединений, содержащих связанный кислород, и углеводородной жидкости, содержащем в дополнение к дизельному топливу, более легкие фракции нефтепродуктов.

Объемное содержание компонентов в составе топлива: этанол - 8%, 1-бутанол - 2%, диэтилацетальдегид - 0,5%, этилацетат - 4%, этилбутират - 3%, ацетальдегид диэтилацеталь 0,5%, ди-н-амиловый простой эфир - 8%, этилолеат - 8%, трет-бутилпероксиацетат - 1%, углеводородная жидкость - 65%, содержащая 15% керосина и 50% дизельного топлива Мк1 (88 15 54 35).

Состав топлива имел следующие характеристики:

Плотность при 20°С - 0,775 г/см³.

Температурные границы испарения жидкости при кипении при атмосферном давлении:

до 100°С - 12%, до 150°С - 19%, до 200°С - 43%, до 285°С - 96%.

Теплота сгорания - 40,2 мДж/кг.

Термостойкость - состав 4 моторного топлива является однородной жидкостью, стабильной при атмосферном давлении в диапазоне температур от -37°С (точка помутнения) до 70°С (начальная точка кипения).

Анализ количества загрязняющих веществ в выхлопных газах стандартного дизельного двигателя автомобиля У XV Ракка! ΤΏΙ 1.9, модель 1997 г., тип двигателя 2Ό1-Ψ-ΌΕ-95, мощность кВт/об/мин = 81/4150 при выполнении теста типа МойШей Еигореап Ότίνίη^ Сус1е (ХЕШ. ИПС + ЕЬЬС) ЕСЕ О1СА (91/441/ЕЕС) на составе 4 моторного топлива показал по сравнению со 100% дизельным топливом Мк1 (88 15 54 35) снижение количества СО (г/км) на 27,7%, ΗС+NО_X (г/км) на 12,6% и частиц (г/км) на 17%.

При использовании состава 4 моторного топлива для работы стандартного дизельного двигателя грузовика, тип двигателя УОЬУО ΤΏ61Ο8 Νο.0580026, с показателями мощности и крутящего момента кВт/Нм/об/мин = 140/520/ 1900 при выполнении измерений в диапазоне от 1000 до 2600 об/мин было получено снижение величин мощности и крутящего момента менее чем на 3,5% по сравнению с величинами, полученными при работе этого же двигателя на 100% дизельном топливе Мк1 (88 15 54 35).

Пример 5. Состав 5 моторного топлива продемонстрировал результаты работы стандартного дизельного двигателя на составе топлива из органических соединений, содержащих связанный кислород, и углеводородной жидкости, содержащей в дополнение к синтетическому моторному топливу керосиновую фракцию нефтепродуктов.

Объемное содержание компонентов в составе топлива: 1-бутанол - 1%, 2-этилгексанол 3%; 2-этилгексилацетат - 1%; изоамиловый спирт - 1%; диизоамиловый простой эфир - 2%; тетрагидрофурфуриловый спирт - 1,5%; изоамилнитрат - 0,5%; углеводородная жидкость 90%, содержащая 40% керосина и 50% синтина (углеводородная смесь, полученная из синтезгаза под катализатором при атмосферном давлении и температуре 150-280°С).

Состав топлива имел следующие характеристики:

Плотность при 20°С - 0,805 г/см³.

Температурные границы испарения жидкости при кипении при атмосферном давлении:

до 100°С - 0%, до 150°С - 2%, до 200°С - 43,5%, до 280°С - 99%.

Теплота сгорания - 43,3 мДж/кг.

Термостойкость - состав 5 моторного топлива представляет собой однородную жидкость, стабильную при атмосферном давлении в диапазоне температур от -60°С (точка помутнения) до 70°С (начальная точка кипения).

Анализ количества загрязняющих веществ в выхлопных газах стандартного дизельного двигателя автомобиля УХУ Ракка! ΤΌΙ 1.9, модель 1997 г., тип двигателя 2О1-\У-ОЕ-95. мощность кВт/об/мин = 81/4150 при выполнении теста типа МойШей Еигореап Ότίνίη^ Сус1е (ХЕ11Е ИПС + ЕЬЬС) ЕСЕ О1СА (91/441/ЕЕС) на составе 5 моторного топлива показал по сравнению со 100% дизельным топливом Мк1 (88 15 54 35) снижение количества СО (г/км) на 12,6%, ΗС+NО_x (г/км) на 7,4% и частиц (г/км) на 26%.

При использовании состава 5 моторного топлива для работы стандартного дизельного двигателя грузовика, тип двигателя УОЬУО ΤΏ61Ο8 Νο.0580026, с показателями мощности и крутящего момента кВт/Нм/об/мин = 140/520/1900 при выполнении измерений в диапазоне от 1000 до 2600 об/мин было получено снижение величин мощности и крутящего мо мента менее чем на 1% по сравнению с величинами, полученными при работе этого же двигателя на 100% дизельном топливе Мк1 (88 15 54 35).

Сходные результаты изменения мощности и выхлопных газов были получены при использовании состава 5 моторного топлива для работы стандартного самолетного реактивного двигателя.

Пример 6. Состав 6 моторного топлива показал возможность использования для работы стандартного дизельного двигателя состава топлива из органических соединений, содержащих связанный кислород, и углеводородной жидкости, в котором концентрация углеводорода в составе была менее 40% по объему.

Объемное содержание компонентов в составе 6 моторного топлива: этанол - 4,5%, пропанол - 5,5%, гексанол - 15%, дибутиловый простой эфир - 8,5%, этилкаприлат - 10%, дигексиловый простой эфир - 16%, ди-третбутилпероксид - 1,5% и углеводородная жидкость (дизельное топливо ΕΝ 590:1993) - 39%.

Состав топлива имел следующие характеристики:

Плотность при 20°С - 0,819 г/см³.

Температурные границы испарения жидкости при кипении при атмосферном давлении:

до 100°С - 10%, до 150°С - 20%, до 200°С - 39%, до 370°С - 98%.

Теплота сгорания - 40,4 мДж/кг.

Термостойкость - состав 6 моторного топлива представлял собой однородную жидкость, стабильную при атмосферном давлении в диапазоне температур от -35°С (точка помутнения) до 78°С (начальная точка кипения).

Анализ количества загрязняющих веществ в выхлопных газах стандартного дизельного двигателя автомобиля Λιιάί А6 ΤΌΙ 1,9, модель 1998 г., при выполнении теста типа МобШеб Еигореап Όπνίη§ Сус1е (ΝΕΌΕ ЫЭС + ЕиЭС) ЕСЕ О1СА (91/441/ЕЕС) на составе 6 моторного топлива показал по сравнению со 100% дизельным топливом Мк1 (ЕМ590:1993) снижение количества СО (г/км) на 0%, НС+ΝΟχ (г/км) на 14% и частиц (г/км) на 46%.

Пример 7. Состав 7 моторного топлива показал возможность использования для работы стандартного дизельного двигателя состава топлива из органических соединений, содержащих связанный кислород, и углеводородной жидкости, в которой концентрация углеводорода в составе была менее 40% по объему, причем углеводородная смесь была получена из жидкой фракции, полученной при коксовании минерального угля.

Объемное содержание компонентов в составе 7 моторного топлива: этанол - 4,5%, пропанол - 5,5%, гексанол - 15%, дибутилэфир 8,5%, этилкаприлат - 10%, дигексиловый про стой эфир - 16%, 2-этилгексилглицедиловый эфир - 1,5%, и углеводородная жидкость - 39%, полученная при переработке минерального угля и включающая 9% декалина.

Состав топлива имел следующие характеристики.

Плотность при 20°С - 0,820 г/см³.

Температурные границы испарения жидкости при кипении при атмосферном давлении:

до 100°С - 10%, до 150°С - 18,5%, до 200°С - 39%, до 400°С - 98%.

Теплота сгорания - 40,4 мДж/кг.

Термостойкость - состав 7 моторного топлива представлял собой однородную жидкость, стабильную при атмосферном давлении в диапазоне температур от -35°С (точка помутнения) до 78°С (начальная точка кипения).

Анализ количества загрязняющих веществ в выхлопных газах стандартного дизельного двигателя автомобиля Λιιάί А6 ΤΌΙ 1.9, модель 1998 г., при выполнении теста типа МобШеб Еигореап Ότίνίη^ Сус1е (МЭЕ иЭС + ЕиЭС) ЕСЕ О1СА (91/441/ЕЕС) на составе 7 моторного топлива показал по сравнению со 100% дизельным топливом Мк1 ^Ν 590:1993) снижение количества СО (г/км) на 8%, НС+NΟ_X (г/км) на 12% и частиц (г/км) на 45%.

Сходные результаты были получены при использовании состава 7 моторного топлива для работы стандартного судового газотурбинного двигателя.

Пример 8. Состав моторного топлива 8 показал возможность использования для работы дизельного двигателя состава топлива, приготовленного из углеводородной жидкости и из органических соединений, содержащих связанный кислород, причем эти соединения могут быть получены при переработке метанола и этанола.

Объемное содержание компонентов в составе 8 моторного топлива следующее: метанол - 1,5%, этанол - 3%, формальдегиддиметилацеталь - 2%, формальдегиддиэтилацеталь - 3%, ацетальдегиддиэтилацеталь - 3%, метилацетат 1%, этилформиат -1%, метиловый эфир рапсового семени - 5%, этилолеат - 5%, третбутилпероксиацетат - 0,5%, углеводородная жидкость (керосин) - 75%.

Состав топлива имел следующие характеристики:

Плотность при 20°С - 0,791 г/см³.

Температурные границы испарения жидкости при кипении при атмосферном давлении:

до 100°С - 11,5%, до 150°С - 15%, до 200°С - 25%, до 280°С - 97,5%.

Теплота сгорания - 40,4 мДж/кг.

Термостойкость - состав 8 моторного топлива представлял собой однородную жидкость, стабильную при атмосферном давлении в диапазоне температур от -48°С (точка помутнения) до 52,5°С (начальная точка кипения).

Анализ количества загрязняющих веществ в выхлопных газах стандартного дизельного двигателя автомобиля У XV Равва! ΤΏΙ 1.9, модель 1997 г., тип двигателя 2Ό1-ΨΌΕ-95, мощность кВт/об/мин = 81/4150 при выполнении теста типа МобШеб Еигореап Όηνίη^ Сус1е (\Е1)Е Е'1)С + ЕЕ'ПС) ЕСЕ О1СА (91/441/ЕЕС) на составе 8 моторного топлива показал по сравнению со 100% дизельным топливом Мк1 (88 15 54 35) снижение количества СО (г/км) на 18%, НС+ΝΟχ (г/км) на 8,6% и частиц (г/км) на 31,6%.

При использовании состава 8 моторного топлива для работы стандартного дизельного двигателя грузовика, тип двигателя УОЬУО ΤΏ6168 Νο.0580026, с показателями мощности и крутящего момента кВт/Нм/об/мин = 140/520/1900, при выполнении измерений в диапазоне от 1000 до 2600 об/мин было получено снижение величин мощности и крутящего момента менее чем на 4% по сравнению с результатами, полученными при работе этого же двигателя на 100% дизельном топливе Мк1 (88 15 54 35).

Пример 9. Состав моторного топлива 9 показал возможность использования для работы дизельного двигателя состава топлива, приготовленного из углеводородной жидкости и из органических соединений, содержащих связанный кислород, причем эти соединения могут быть получены при переработке метанола и этанола, а углеводородная жидкость получена при переработке скипидара и канифоли.

Объемное содержание компонентов в составе 9 моторного топлива: метанол - 1,5%, этанол - 3%, формальдегиддиметилацеталь - 2%, формальдегиддиэтилацеталь - 3%, ацетальдегиддиэтилацеталь 3%, метилацетат - 1%, этилформат - 1%, метиловый эфир таллового масла 10%, включая метилабиетат - 3,5%; третбутилпероксиацетат - 0,5%, углеводородная жидкость - 75% (смесь углеводородов, полученная при переработке скипидара и канифоли, включающая ментан - 45%, абиетан - 10%, остальное - прочие терпеновые углеводороды).

Состав топлива имел следующие характеристики.

Плотность при 20°С - 0,821 г/см³.

Температурные границы испарения жидкости при кипении при атмосферном давлении:

до 100°С - 11,5%, до 150°С - 15%, до 200°С - 25%, до 400°С - 98,75%.

Теплота сгорания - 40,4 мДж/кг.

Термостойкость - состав 9 моторного топлива представлял собой однородную жидкость, стабильную при атмосферном давлении в диа пазоне температур от -33°С (точка помутнения) до 52,5°С (начальная точка кипения).

Анализ количества загрязняющих веществ в выхлопных газах стандартного дизельного двигателя автомобиля УХЕ Равза! ΤΌΙ 1.9, модель 1997 г., тип двигателя 2О1-\УЭЕ-95. мощность кВт/об/мин = 81/4150 при выполнении теста типа МобШеб Еигореап Όηνίη^ Сус1е (ΝΈΙ1Ε ИПС + ЕЬЬС) ЕСЕ О1СА (91/441/ЕЕС) на составе 9 моторного топлива показал по сравнению со 100% дизельным топливом Мк1 (88 15 54 35) снижение количества СО (г/км) на 16%, НС+NΟ_X (г/км) на 10,5% и частиц (г/км) на 40,5%.

При использовании состава 9 моторного топлива для работы стандартного дизельного двигателя грузовика, тип двигателя УОЬУО ΤΏ6168 Νο.0580026, с показателями мощности и крутящего момента кВт/Нм/об/мин = 140/520/1900, при выполнении измерений в диапазоне от 1000 до 2600 об/мин было получено снижение величин мощности и крутящего момента менее чем на 3% по сравнению с результатами, полученными при работе этого же двигателя на 100% дизельном топливе Мк1 (88 15 54 35).

Сходные результаты были получены при использовании состава 9 моторного топлива для работы стандартного судового газотурбинного двигателя.

Пример 10. Состав 10 моторного топлива демонстрирует возможность использования для работы дизельного двигателя состава топлива, приготовленного из углеводородной жидкости и из органических соединений, содержащих связанный кислород, причем эти соединения являются нетщательно очищенными техническими продуктами.

Объемное содержание компонентов в составе 10 моторного топлива: этанол - 4,5%, пропанол - 12,5%, 1-бутанол - 1%, изобутанол 0,5%, 1-пентанол - 1,5%, 2-этилгексанол - 9,5%, этилацетат - 1%, пропилацетат - 6%, изобутилацетат - 0,1%, амилацетат - 0,4%, бутилальдегид - 0,8%, изобутил альдегид - 0,2%, дибутиловый эфир - 6,5%, диоктиловый эфир - 5%, намилнитрат - 0,5%, и углеводородная жидкость (дизельное топливо Мк1 88 15 54 35) - 50%.

Состав топлива имел следующие характеристики.

Плотность при 20°С - 0,815 г/см³.

Температурные границы испарения жидкости при кипении при атмосферном давлении:

до 100°С - 25%, до 150°С - 35%, до 200°С - 50%, до 285°С - 97,5%.

Теплота сгорания - 39,0 мДж/кг. Температура самовоспламенения - 300°С. Термостойкость - состав 10 моторного топлива представлял из себя однородную жидкость, стабильную при атмосферном давлении в диапазоне температур от -35°С (точка помутнения) до 64°С (начальная точка кипения).

Анализ количества вредных веществ в выхлопных газах стандартного дизельного двигателя автомобиля У\У СОЬР СЬ О1Е8ЕЬ, тип двигателя Ό1-\У03-92. при выполнении теста типа МобШеб Еигореап Όήνίη§ Сус1е (ΝΕΌΕ ИОС + ЕИОС) ЕСЕ О1СА (91/441/ЕЕС) на составе 10 моторного топлива показал, по сравнению с результатами, полученными на 100% дизельном топливе Мк1 (88 15 54 35), снижение количества СО (г/км) на 16,9%, НС+ΝΟχ (г/км) на 5,9% и частиц (г/км) на 23,7%.

При использовании состава 10 моторного топлива для работы стандартного дизельного двигателя грузовика, тип двигателя УОЬУО ΤΌ61Ο8 Νο.0580026, с показателями мощности и крутящего момента кВт/Нм/об/мин = 140/520/1900, при выполнении измерений в диапазоне от 1000 до 2600 об/мин, было получено снижение величин мощности и крутящего момента менее чем на 5% по сравнению с соответствующими результатами, полученными при работе этого же двигателя на 100% дизельном топливе Мк1 (88 15 54 35).

Пример 11. Состав 11 моторного топлива продемонстрировал возможность использования для работы стандартного дизельного двигателя состава топлива, приготовленного из органических соединений, содержащих связанный кислород, причем эти соединения не являются тщательно очищенными техническими продуктами, и из углеводородного компонента, включающего керосин, синтин, гидрогенизированный скипидар и гидрогенизированную жидкую фракцию, полученную при коксовании минерального угля.

Объемное содержание компонентов в составе 11 моторного топлива: этанол - 4,5%; пропанол - 12,5%; 1-бутанол - 1%; изобутанол 0,5%; 1-пентанол - 1,5%; 2-этилгексанол - 9,5%; этилацетат - 1%; пропилацетат - 6%; изобутилацетат - 0,1%; амилацетат - 0,4%; бутилальдегид - 0,8%; изобутилальдегид -0,2%; дибутиловый эфир - 6,5%; диоктиловый эфир - 5%; намилнитрат - 0,5%, и углеводородная жидкость (содержащая скипидарную фракцию - 10%, включая ментан - 8%; керосин - 10% и синтин 20%, включая линейные насыщенные углеводороды - 18%, и гидрогенизированную жидкую фракцию, полученную при коксовании минерального угля - 10%, включая декалин - 2%) 50%.

Состав топлива имел следующие характеристики.

Плотность при 20°С - 0,815 г/см³.

Температурные границы испарения жидкости при кипении при атмосферном давлении:

до 100°С - 25%, до 150°С - 35%, до 200°С - 50%, до 400°С - 98,5%.

Теплота сгорания - 39,0 мДж/кг.

Температура самовоспламенения - 300°С.

Термостойкость - состав 11 моторного топлива представлял из себя однородную жидкость, стабильную при атмосферном давлении в диапазоне температур от -35°С (точка помутнения) до 64°С (начальная точка кипения).

Анализ количества вредных веществ в выхлопных газах стандартного дизельного двигателя автомобиля У XV СОЬР СЬ О1Е8ЕЬ, тип двигателя О1-\У03-92 при выполнении теста типа МобШеб Еигореап Ότίνίη^ Сус1е (№ОЬ ИПС + ЕЫХС) ЕСЕ О1СА (91/441/ЕЕС) на составе 11 моторного топлива показал, по сравнению с результатами, полученными на 100% дизельном топливе Мк1 (88 15 54 35), снижение количества СО (г/км) на 16,9%, НС+NΟ_X (г/км) на 5,9% и частиц (г/км) на 23,7%.

При использовании состава 11 моторного топлива для работы стандартного дизельного двигателя грузовика, тип двигателя УОЬУО ТО61С8 №.0580026. с показателями мощности и крутящего момента кВт/Нм/об/мин = 140/520/1900, при выполнении измерений в диапазоне от 1000 до 2600 об/мин было получено снижение величин мощности и крутящего момента менее чем на 5% по сравнению с соответствующими результатами, полученными при работе этого же двигателя на 100% дизельном топливе Мк1 (88 15 54 35).

Пример 12. Состав моторного топлива 12 продемонстрировал возможность использования для работы стандартного дизельного двигателя состава топлива, приготовленного из углеводородной жидкости и органических соединений, содержащих связанный кислород, причем это топливо может использоваться при повышенных температурах.

Объемное содержание компонентов в составе 12 моторного топлива следующее: 1октанол - 2%, этилолеат - 4%, этилкаприлат 2,5%, ди-н-амиловый эфир - 4%, диоктиловый эфир - 15%, ацетальдегиддибутилацеталь - 2%, циклогексилнитрат - 0,5% и углеводородная жидкость (дизельное топливо Мк1 88 15 54 35) 70%.

Состав топлива имел следующие характеристики:

Плотность при 20°С - 0,816 г/см³.

Температурные границы испарения жидкости при кипении при атмосферном давлении:

до 100°С - 0%, до 150°С - 0%, до 200°С - 19,5%, до 285°С - 96,5%.

Точка вспышки не ниже 50°С.

Теплота сгорания - 42,5 мДж/кг.

Термостойкость - состав 12 моторного топлива представлял собой однородную жидкость, стабильную при атмосферном давлении в диапазоне температур от -36°С (точка помутнения) до 184°С (начальная точка кипения).

Анализ количества вредных веществ в выхлопных газах стандартного дизельного двигателя автомобиля УА СОЬР СЬ О1Е8ЕЬ, тип двигателя Ό1-Α03-92 при выполнении теста типа МобШеб Еигореап Όήνίη§ Сус1е (ΝΕΌΕ Е'1)С + РЕПС) ЕСЕ О1СА (91/441/ЕЕС) на составе 12 моторного топлива показал, по сравнению с результатами, полученными на 100% дизельном топливе Мк1 (88 15 54 35), снижение количества СО (г/км) на 16%, НС+ΝΟχ (г/км) на 7,5% и частиц (г/км) на 18,5%.

Анализ количества загрязняющих веществ в выхлопных газах стандартного дизельного двигателя грузовика, тип двигателя УОЬУО О7С 290 ЕИКО2 Νο.1162 XX, мощность кВт/об/мин = 213/2200 при выполнении теста типа ЕСЕ К.49 А30 Кедц1а!юп8 на составе 12 моторного топлива показал по сравнению со 100% дизельным топливом Мк1 (88 15 54 35) снижение количества СО (г/кВт) на 12%, НС+NΟ_X (г/кВт) на 5,0% и частиц (г/кВт) на 17,5%.

Мощность (кВт) двигателя при работе на составе 12 моторного топлива не изменилась, и расход топлива (л/кВт) не возрос по сравнению с результатами, полученными на том же самом двигателе, работающем на 100% дизельном топливе Мк1 (88 15 54 35).

Пример 13. Состав моторного топлива 13 показал возможность использования для работы стандартного дизельного двигателя состава топлива, приготовленного из углеводородной жидкости и органических соединений, содержащих связанный кислород, причем это топливо может использоваться при повышенных температурах и имеет точку вспышки не ниже, чем 100°С.

Объемное содержание компонентов в составе 13 моторного топлива: 1-октанол - 2%, этилолеат - 4%, этилкаприлат - 2,5%, ди-намиловый простой эфир - 4%, диоктиловый простой эфир - 15%, ацетальдегиддибутилацеталь - 2%, циклогексилнитрат - 0,5% и углеводородная жидкость (газойль) - 70%.

Состав топлива имел следующие характеристики.

Плотность при 20°С - 0,826 г/см³.

Температурные границы испарения жидкости при кипении при атмосферном давлении:

до 100°С - 0%, до 150°С - 0%, до 200°С -18%, до 400°С - 98%.

Точка вспышки не ниже 100°С.

Теплота сгорания - 42,5 мДж/кг.

Термостойкость - состав 13 моторного топлива представлял собой однородную жидкость, стабильную при атмосферном давлении в диапазоне температур от -20°С (точка помутнения) до 184°С (начальная точка кипения).

Анализ количества вредных веществ в выхлопных газах стандартного дизельного двигателя автомобиля УА СОЬР СЬ О1Е8ЕЬ, тип двигателя Ό1-Α03-92, при выполнении теста типа МобШеб Еигореап Ότίνίη^ Сус1е (№ОЬ Е'1)С + РЕПС) ЕСЕ О1СА (91/441/ЕЕС) на составе 13 моторного топлива показал, по сравнению с результатами, полученными на 100% дизельном топливе Мк1 (88 15 54 35), снижение количества СО (г/км) на 6,9%, НС+NΟ_X (г/км) на 2,3% и частиц (г/км) на 2,5%.

Анализ количества загрязняющих веществ в выхлопных газах стандартного дизельного двигателя грузовика, тип двигателя УОЬУО О7С 290 ЕИКО2 №1162 XX, мощность кВт/об/мин = 213/2200 при выполнении теста типа ЕСЕ К49 А30 Кеди1айоп8 на составе 13 моторного топлива показал по сравнению со 100% дизельным топливом Мк1 (88 15 54 35) снижение количества СО (г/кВт) на 0%, НС+NΟ_X (г/кВт) на 0% и частиц (г/кВт) на 0%.

Мощность (кВт) двигателя при работе на составе 13 моторного топлива не изменилась, и расход топлива (л/кВт) не возрос по сравнению с результатами, полученными на том же самом двигателе, работающем на 100% дизельном топливе Мк1 (88 15 54 35).

Пример 14. Состав 14 моторного топлива продемонстрировал возможность использования для работы дизельного двигателя состава топлива из углеводородной жидкости и из органических соединений, содержащих связанный кислород, причем этот состав эффективен при пониженных рабочих температурах.

Объемное содержание компонентов в составе топлива: этанол - 10%, ацетальдегиддиэтилацеталь - 2,5%, дибутиловый простой эфир - 10%, диизоамиловый простой эфир - 6,5%, бутилбутират - 3,5%, метилтетрагидрофуран 5%, изоамилацетат - 2%, изоамилнитрат -0,5% и углеводородная жидкость (дизельное топливо Мк1 88 15 54 35) - 60%.

Состав топлива имел следующие характеристики:

Плотность при 20°С - 0,807 г/см³.

Температурные границы испарения жидкости при кипении при атмосферном давлении:

до 100°С - 15%, до 150°С - 30%, до 200°С - 41,5%, до 285°С - 96,5%.

Теплота сгорания - 40,4 мДж/кг.

Термостойкость - состав 14 моторного топлива представлял из себя однородную жидкость, стабильную при атмосферном давлении в диапазоне температур от -40°С (точка помутнения) до 78°С (начальная точка кипения).

Анализ количества вредных веществ в выхлопных газах стандартного дизельного двигателя автомобиля УА СОЬР СЬ О1Е8ЕЬ, тип двигателя Ό1-Α03-92, при выполнении теста типа МобШеб Еигореап Ьптшд Сус1е (№ОЬ Е'1)С + ЕЕ ЕС) ЕСЕ О1СА (91/441/ЕЕС) на составе 14 моторного топлива показал, по сравнению с результатами, полученными на 100% ди зельном топливе Мк1 (88 15 54 35), снижение количества СО (г/кВт) на 16,9%, ΗΟ+ΝΟ_Χ (г/кВт) на 8,8% и частиц (г/кВт) на 20,5%.

При использовании состава 14 моторного топлива для работы стандартного дизельного двигателя грузовика, тип двигателя УОЬУО ΤΌ61Ο8 Νο.0580026, с показателями мощности и крутящего момента кВт/Нм/об/мин = 140/520/1900, при выполнении измерений в диапазоне от 1000 до 2600 об./мин было получено снижение величин мощности и крутящего момента менее чем на 3,5% по сравнению с соответствующими результатами, полученными при работе этого же двигателя на 100% дизельном топливе Мк1 (88 15 54 35).

Пример 15. Состав 15 моторного топлива показал возможность использования для работы стандартного дизельного двигателя и стандартного реактивного двигателя состава топлива из углеводородной жидкости и из органических соединений, содержащих связанный кислород, причем этот состав эффективен при пониженных рабочих температурах. Углеводородная жидкость состава 15 моторного топлива является смесью углеводородов, полученных при переработке газообразных углеводородов С2-С5.

Объемное содержание компонентов в составе топлива: этанол - 8%; метанол - 1%; дибутиловый простой эфир - 6%; диизоамиловый простой эфир - 8%; бутилбутират - 3,5%; тетрагидрофурфуриловый спирт - 5%; изоамилацетат - 2%; изоамилнитрат - 0,5% и углеводородная жидкость (смесь углеводородов С₆-С₁₄, включая не менее чем 45% линейных углеводородов) 65%.

Состав топлива имел следующие характеристики:

Плотность при 20°С - 0,790 г/см³.

Температурные границы испарения жидкости при кипении при атмосферном давлении:

до 100°С - 9%, до 150°С - 17%, до 200°С - 50%, до 280°С - 98%.

Теплота сгорания - 42,4 мДж/кг.

Термостойкость - состав 15 моторного топлива представлял из себя однородную жидкость, стабильную при атмосферном давлении в диапазоне температур от -70°С (точка помутнения) до 64,5°С (начальная точка кипения).

Анализ количества вредных веществ в выхлопных газах стандартного дизельного двигателя автомобиля У\У ООЬЕ СЬ О1Е8ЕЬ, тип двигателя Ό1-\ν03-92. при выполнении теста типа МобШеб Еигореап Ότίνίη§ Сус1е (ΝΕΌΕ Ы)С + ЕЬОС) ЕСЕ О1СА (91/441/ЕЕС) на составе 15 моторного топлива показал, по сравнению с результатами, полученными на 100% дизельном топливе Мк1 (88 15 54 35), снижение количества СО (г/кВт) на 26,3%, НС+ΝΟχ (г/кВт) на 12,6% и частиц (г/кВт) на 31,8%.

При использовании состава 15 моторного топлива для работы стандартного дизельного двигателя грузовика, тип двигателя УОЬУО ΤΌ61Ο8 Νο.0580026, с показателями мощности и крутящего момента кВт/Нм/об/мин = 140/520/ 1900, при выполнении измерений в диапазоне от 1000 до 2600 об/мин было получено снижение величин мощности и крутящего момента менее чем на 4,5% по сравнению с соответствующими результатами, полученными при работе этого же двигателя на 100% дизельном топливе Мк1 (88 15 54 35).

Сходные результаты для изменений мощности и выхлопных газов были получены при использовании состава 15 моторного топлива для работы стандартного самолетного реактивного двигателя.

Пример 16. Состав 16 моторного топлива показал возможность использования для работы дизельного двигателя состава топлива для дизельного двигателя, приготовленного из углеводородной жидкости и из органических соединений, содержащих связанный кислород, а также 1% воды, которая не оказывает неблагоприятного влияния на рабочие параметры двигателя и на стабильность топлива.

Объемное содержание компонентов в составе 16 моторного топлива: вода - 1%, этанол 9%, диэтоксипропан - 1%, 1-бутанол - 4%, метилбутират - 4%, 2-этилгексанол - 20%, метилтетрагидропиран - 5%, дигексиловый простой эфир - 5%, изопропилнитрат - 1% и углеводородная жидкость (дизельное топливо Мк1 88 15 54 35) - 50%.

Состав топлива имел следующие характеристики.

Плотность при 20°С - 0,822 г/см³.

Температурные границы испарения жидкости при кипении при атмосферном давлении:

до 100°С - 10%, до 150°С - 30%, до 200°С - 50%, до 285°С - 97,5%. Теплота сгорания - 39,4 мДж/кг.

Термостойкость - состав 16 моторного топлива представлял из себя однородную жидкость, стабильную при атмосферном давлении в диапазоне температур от -36°С (точка помутнения) до 78°С (начальная точка кипения).

Анализ количества загрязняющих веществ в выхлопных газах стандартного дизельного двигателя автомобиля νν Ракка! ΤΌΙ 1.9, модель 1997 г., тип двигателя 2О1^ПЕ-95, мощность кВт/об/мин = 81/4150 при выполнении теста типа МобШеб Еигореап Ότίνίη^ Сус1е (НЕОЬ Ы)С + ЕиЬС) ЕСЕ О1СА (91/441/ЕЕС) на составе 16 моторного топлива показал по сравнению со 100% дизельным топливом Мк1 (88 15 54 35) снижение количества СО (г/км) на 22,4%, НС+NΟ_x (г/км) на 0% и частиц (г/км) на 6,9%.

Анализ количества загрязняющих веществ в выхлопных газах стандартного дизельного двигателя грузовика, тип двигателя УОЬУО Ό7Ο 290 ЕИКО2 Νο.1162 XX, мощность кВт/об/мин = 213/2200, при выполнении теста типа ЕСЕ К49 А30 Веди1а!юпк на составе моторного топлива 16 показал по сравнению со 100% дизельным топливом Мк1 (88 15 54 35) снижение количества СО (г/кВт) на 6%, НС+ΝΟχ (г/кВт) на 0% и частиц (г/кВт) на 11%.

Мощность (кВт) этого дизельного двигателя грузовика при работе на составе 16 моторного топлива уменьшилась только на 3%, а расход топлива (л/кВт) возрос всего лишь на 2%, по сравнению с результатами, полученными на том же самом двигателе, работающем на 100% дизельном топливе Мк1 (88 15 54 35).

Пример 17. Состав 17 моторного топлива показал возможность использования для работы стандартного дизельного двигателя и стандартного судового газотурбинного двигателя состава топлива, приготовленного из углеводородной жидкости и органических соединений, содержащих связанный кислород, а также 1% воды, которая не оказывает неблагоприятного влияния на рабочие параметры двигателя и на стабильность топлива. Как углеводородный компонент, так и кислородсодержащие компоненты этого состава получены при переработке растительного материала.

Объемное содержание компонентов в составе 17 моторного топлива: вода - 1%, этанол 9%, диэтоксипропан - 1%, 1-бутанол - 4%, метилбутират - 4%, 2-этилгексанол - 12%, метилэпокситалловат - 5%, диизобутилкетон - 3%; метилтетрагидропиран - 5%, дибутиловый эфир 5%, изопропилнитрат - 1% и углеводородная жидкость (синтин, полученный из синтез-газа, произведенного из целлолигнина, полученного из растительного материала) - 50%.

Состав топлива имел следующие характеристики.

Плотность при 20°С - 0,822 г/см³.

Температурные границы испарения жидкости при кипении при атмосферном давлении:

до 100°С - 10%, до 150°С - 30%, до 200°С - 50%, до 400°С - 99,5%.

Теплота сгорания - 39,4 мДж/кг.

Термостойкость - состав 17 моторного топлива представлял из себя однородную жидкость, стабильную при атмосферном давлении в диапазоне температур от -36°С (точка помутнения) до 78°С (начальная точка кипения).

Анализ количества загрязняющих веществ в выхлопных газах стандартного дизельного двигателя автомобиля У У Ракка! ΤΏΙ 1.9, модель 1997 г., тип двигателя 2П1-УЭЕ-95, мощность кВт/об/мин = 81/4150 при выполнении теста типа МойШей Еигореап Όηνίη^ Сус1е (\Е1)Е СПС + ЕЫ)С) ЕСЕ О1СА (91/441/ЕЕС) на составе 17 моторного топлива показал по сравнению со 100% дизельным топливом Мк1 (88 15 54 35) снижение количества СО (г/км) на 18,1%, НС+NΟ_x (г/км) на 1,2% и частиц (г/км) на 23,4%.

Анализ количества загрязняющих веществ в выхлопных газах стандартного дизельного двигателя грузовика, тип двигателя УОЬУО Ь7С 290 ЕИКО2 Νο.1162 XX, мощность кВТ/об/мин =213/2200 при выполнении теста типа ЕСЕ К49 А30 К.еди1айопк на составе моторного топлива 17 показал по сравнению со 100% дизельным топливом Мк1 (88 15 54 35) снижение количества СО (г/кВт) на 12%, НС+NΟ_x (г/кВт) на 0% и частиц (г/кВт) на 13,5%.

Мощность (кВт) двигателя при работе на составе 17 моторного топлива уменьшилась всего на 3%, а расход топлива (л/кВт) возрос всего на 2% по сравнению с результатами, полученными на том же самом двигателе, работающем на 100% дизельном топливе Мк1 (88 15 54 35).

Сходные результаты были получены при использовании состава 17 моторного топлива для работы стандартного судового газотурбинного двигателя.

Пример 18. Состав 18 моторного топлива представляет состав топлива для стандартных дизельных и газотурбинных двигателей, приготовленный полностью из органических соединений, содержащих связанный кислород, которые могут быть получены из возобновляемого сырья растительного происхождения. Дизельное топливо, керосин, газойль или другие углеводородные фракции отсутствуют.

Объемное содержание компонентов в составе топлива: этанол -1%, 1-бутанол - 4%, 2этилгексальдегид - 10%, ацетальдегид дибутилацеталь - 6%, ди-2-этилгексиловый эфир - 18%, диоктиловый эфир - 2 0%, ди-н-амиловый простой эфир - 4%, дибутиловый простой эфир 7%, этилолеат - 16%, метиловый сложный эфир рапсового масла - 13,5% и ди-трет-бутилпероксид - 0,5%.

Состав топлива имел следующие характеристики.

Плотность при 20°С - 0,830 г/см³.

Температурные границы испарения жидкости при кипении при атмосферном давлении:

до 100°С - 1%, до 150°С - 12,5%, до 200°С - 50%, до 370°С - 95,5%.

Теплота сгорания - 40,6 мДж/кг.

Температура самовоспламенения - 150°С.

Термостойкость - состав 18 моторного топлива представлял из себя однородную жидкость, стабильную при атмосферном давлении в диапазоне температур от -20°С (точка помутнения) до 78°С (начальная точка кипения).

Анализ количества загрязняющих веществ в выхлопных газах стандартного дизельного двигателя автомобиля У XV Ракка! ΤΏΙ 1.9, модель 1997 г., тип двигателя 2Ό1-ΨΌΕ-95, мощность кВт/об/мин = 81/4150 при выполнении теста типа МобЖеб Еигореап Όηνίη^ Сус1е (\Е1)1. ЕЭС + ЕЕ1)С) ЕСЕ О1СА (91/441/ЕЕС) на составе 18 моторного топлива показал по сравнению со 100% дизельным топливом Мк1 (88 15 54 35) снижение количества СО (г/км) на 5,5%, НС+ΝΟχ (г/км) на 8,5% и частиц (г/км) на 17,2%.

Анализ количества загрязняющих веществ в выхлопных газах стандартного дизельного двигателя грузовика, тип двигателя УОЬУО Э7С 290 ЕиКО2 Νο.1162 XX, мощность кВт/об/мин = 213/2200 при выполнении теста типа ЕСЕ К.49 А30 Кедл1а!юпк на составе 18 моторного топлива показал по сравнению со 100% дизельным топливом Мк1 (88 15 54 35) снижение количества СО (г/кВт) на 0%, НС+NΟ_X (г/кВт) на 0% и частиц (г/кВт) на 0%.

Мощность (кВт) этого грузового дизельного двигателя при работе на составе 18 моторного топлива не изменилась, также как и расход топлива л/кВт, по сравнению с результатами, полученными на том же самом двигателе, работающем на 100% дизельном топливе Мк1 (88 15 54 35). Сходные результаты были получены при использовании состава 18 моторного топлива для работы стандартного судового газотурбинного двигателя. Эти результаты показывают, что настоящее изобретение представляет уникальный и эффективный состав моторного топлива, не требующий типичной тяжелой углеводородной фракции, такой как дизельное топливо.

Пример 19. Состав 19 моторного топлива представляет состав топлива, состоящий исключительно из кислородсодержащих соединений и характеризуемый хорошими эксплуатационными параметрами, включая точку вспышки 32°С.

Объемное содержание компонентов в составе топлива: 1-бутанол - 5%, 2этилгексальдегид - 8%, ацетальдегид дибутилацеталь - 6%, ди-2-этилгексиловый эфир - 18%, диоктиловый эфир -20%, ди-н-амиловый эфир 4%, дибутиловый эфир - 7%, этилолеат -16%, метиловый сложный эфир рапсового масла 12,0% и этиламилкетон - 2%, 1,2-эпокси-4эпоксициклогексан - 2%.

Состав топлива имел следующие характеристики:

Плотность при 20°С - 0,831 г/см³.

Температурные границы испарения жидкости при кипении при атмосферном давлении:

до 100°С - 0%, до 150°С - 12,0%, до 200°С - 48%, до 285°С - 95,5%.

Теплота сгорания - 40,7 мДж/кг.

Точка вспышки - 32°С.

Температура самовоспламенения - 150°С.

Термостойкость - состав 19 моторного топлива представлял из себя однородную жид кость, стабильную при атмосферном давлении в диапазоне температур от -30°С (точка помутнения) до 117°С (начальная точка кипения).

Анализ количества загрязняющих веществ в выхлопных газах стандартного дизельного двигателя автомобиля У\У Ракка! ΤΌΙ 1.9, модель 1997 г., тип двигателя 2Э1-\УЭЕ-95. мощность кВт/об/мин = 81/4150 при выполнении теста типа МобШеб Еигореап ЭгМпд Сус1е (НЕЭЬ ЕЭС + ЕЕЭС) ЕСЕ О1СА (91/441/ЕЕС) на составе 19 моторного топлива показал по сравнению со 100% дизельным топливом Мк1 (88 15 54 35) снижение количества СО (г/км) на 7,5%, НС+ΝΟχ (г/км) на 7,5% и частиц (г/км) ка 18,2%.

Анализ количества загрязняющих веществ в выхлопных газах стандартного дизельного двигателя грузовика, тип двигателя УОЬУО Э7С 290 ЕиКО2 №1162 XX, мощность кВт/об/мин = 213/2200 при выполнении теста типа ЕСЕ К49 А30 Кедл1а!юпк на составе 19 моторного топлива показал по сравнению со 100% дизельным топливом Мк1 (88 15 54 35) снижение количества СО (г/кВт) на 8%, НС+NΟ_X (г/кВт) на 6% и частиц (г/кВт) на 15%.

Сходные результаты были получены при использовании состава 19 моторного топлива для работы стандартного судового газотурбинного двигателя.

Пример 20. Состав 20 моторного топлива демонстрирует результаты работы стандартных дизельного, турбореактивного и газотурбинного двигателей на составе топлива, полностью состоящем из органических соединений, содержащих связанный кислород, стабильном в широком диапазоне окружающей температуры и устойчивом к присутствию воды. Состав топлива характеризуется хорошими эксплуатационными характеристиками и обеспечивает выхлоп с очень низким содержанием загрязняющих веществ.

Объемное содержание компонентов в составе 20 моторного топлива: изоамиловый спирт

- 2%; диизоамиловый эфир - 5%; циклопентанон

- 2,5%; циклогексилнитрат - 0,51; 1,2-эпоксиэтилциклогексан - 10%; изоборнилметакрилат 20% и 2,6,8-триметил-4-нонанол - 60%.

Состав топлива имел следующие характеристики:

Плотность при 20°С - 0,929 г/см³.

Температурные границы испарения жидкости при кипении при атмосферном давлении:

до 100°С - 0%, до 150°С - 4,5%, до 200°С - 10%, до 280°С - 99,9%.

Точка вспышки не ниже, чем 42°С.

Точка самовоспламенения - 185°.

Теплота сгорания - 39,6 мДж/кг.

Термостойкость - состав 20 моторного топлива представлял из себя однородную жидкость, стабильную при (нормальном) атмосфер31 ном давлении в диапазоне температур от -55°С (точка помутнения) до 131°С (начальная точка кипения).

Анализ количества загрязняющих веществ в выхлопных газах стандартного дизельного двигателя автомобиля У XV Разза! ΤΏΙ 1.9, модель 1997 г., тип двигателя 2Ό1-ΨΌΕ-95, мощность кВт/об/мин = 81/4150 при выполнении теста типа МодШед Еигореап Όήνίη^ Сус1е (ΝΈΙ)Ε БЭС + ЕБ1)С) ЕСЕ О1СА (91/441/ЕЕС) на составе 20 моторного топлива показал по сравнению со 100% дизельным топливом Мк1 (88 15 54 35) снижение количества СО (г/км) на 62,3%, НС+ΝΟχ (г/км) на 23,5% и частиц (г/км) на 54,2%.

Анализ количества загрязняющих веществ в выхлопных газах стандартного двигателя дизельного грузовика, тип двигателя УОБУО Э7С 290 ЕИКО2 Νο.1162 XX, мощность кВт/об/мин = 213/2200 при выполнении теста типа ЕСЕ К49 А30 Кедц1а1юпз на составе 20 моторного топлива показал по сравнению со 100% дизельным топливом Мк1 (88 15 54 35) снижение количества СО (г/кВт) на 38,2%, НС+NΟ_X (г/кВт) на 16,8% и частиц (г/кВт) на 49,3%.

Мощность (кВт) двигателя при работе на составе 20 моторного топлива возросла на 2%, а расход топлива (л/кВт) уменьшился на 3%.

Сходные результаты в снижении загрязняющих веществ в выхлопных газах были получены при использовании состава 20 моторного топлива для работы стандартного судового газотурбинного двигателя и стандартного самолетного турбореактивного двигателя.

Состав 20 моторного топлива не смешивается с водой и практически не усваивает воду. При интенсивном механическом перемешивании состава 20 моторного топлива с водой образуется эмульсия. После того как перемешивание прекращается, на дне емкости образуется отдельный слой воды, а не подвергшееся влиянию моторное топливо образует верхний слой в этой же емкости.

Пример 21. Состав 21 моторного топлива продемонстрировал возможность повышения стабильности топлива, содержащего обычный керосин с некоторым количеством воды, в условиях пониженных температур.

Объемное содержание компонентов в составе 21 моторного топлива: тетрагидрофурфуриловый спирт - 3%, трет-бутилпероксиацетат 2%, углеводородная жидкость (керосин с точкой помутнения -46°С) - 95%.

Состав топлива имел следующие характеристики.

Плотность при 20°С - 0,791 г/см³.

Температурные границы испарения жидкости при кипении при атмосферном давлении:

до 100°С - 0% до 150°С - 0% до 200°С - 18% до 220°С - 99, 99%

Теплота сгорания - 43,3 мДж/кг.

Термостойкость - состав 21 моторного топлива представлял из себя однородную жидкость, стабильную при атмосферном давлении в диапазоне температур от -60°С (точка помутнения) до 178°С (начальная точка кипения).

Анализ количества загрязняющих веществ в выхлопных газах стандартного дизельного двигателя автомобиля УХУ Разза! ΤΏΙ, модель 1997 г., тип двигателя 2О1-\УЭЕ-95. мощность кВт/об/мин = 81/4150 при выполнении теста типа МодШед Еигореап Ότίνίη^ Сус1е (АЕЭС ИПС + ЕБ1)С) ЕСЕ О1СА (91/441/ЕЕС) на составе 21 моторного топлива показал по сравнению со 100% дизельным топливом Мк1 (88 15 54 35) снижение количества СО (г/км) на 25%, НС+NΟ_X (г/км) на 3,5% и частиц (г/км) на 30%.

Сходные результаты были получены при использовании состава 21 моторного топлива для работы стандартного авиационного турбореактивного двигателя.

Каждый из составов моторного топлива 121 готовили путем добавления требуемого количества компонентов в одну и ту же емкость при одной и той же температуре в предопределенном порядке, начиная с компонента, имеющего (при этой температуре) наименьшую плотность, и заканчивая компонентом, имеющим наивысшую плотность, с выдержкой полученной смеси перед использованием по крайней мере в течение одного часа.

Пример 1 определяет минимальную концентрацию органических соединений, содержащих связанный кислород в смеси с углеводородным компонентом, позволяющую получить положительный эффект настоящего изобретения.

Примеры 2-9, 13, 15 и 17 демонстрируют возможность достижения положительного эффекта настоящего изобретения вне зависимости от состава углеводородного компонента, т. е. изобретение дает возможность использовать различные углеводородные жидкости, имеющиеся на рынке в настоящее время.

Примеры 4, 5, 8 и 11 демонстрируют возможность получения моторных топлив для дизельных двигателей, использующих нефтяную фракцию керосина, это топливо может также использоваться в реактивных двигателях. Кроме того, примеры 5, 8 и 15 показывают, что топливо по изобретению, включающее определённый углеводородный компонент, остается стабильным при температурах до -70°С. Это свойство не демонстрируется ни одним из известных составов топлива.

Примеры 4, 10 и 11 показывают, что данное изобретение позволяет осуществлять перемешивание в чрезвычайно широком диапазоне концентраций органических соединений, содержащих связанный кислород, и углеводородной жидкости, не требуя при этом модификации двигателя.

Примеры 7 и 11 демонстрируют возможность использования углеводородов, полученных при переработке минерального угля, в качестве углеводородного компонента моторного топлива.

Примеры 8 и 9 демонстрируют возможность использования метанола и этанола в качестве сырья для кислородсодержащих соединений, необходимых для получения нового моторного топлива настоящего изобретения. Как метанол, так и этанол широко производятся во многих странах мира, а это означает, что предложенное топливо имеет хорошую сырьевую базу. Большинство органических соединений, содержащих связанный кислород, необходимых для производства предложенного топлива, производится в промышленных масштабах. Это означает, что производство моторного топлива согласно настоящему изобретению практически осуществимо и может быть организовано и начато в короткие сроки.

Примеры 10 и 11 демонстрируют возможность использования для производства моторного топлива органического соединения, содержащего связанный кислород, которое не подверглось тщательной очистке и может содержать побочные продукты. Это упрощает технологию производства и делает эти соединения более дешевыми и доступными.

Примеры 12 и 13 демонстрируют возможность составления нового моторного топлива, стабильного в широком диапазоне температур от -36 до 184°С. Следует подчеркнуть, что даже если температура топлива снижается или повышается за установленные температурные пределы, так что происходит фазовое разделение, топливо настоящего изобретения снова образует единую, стабильную и однородную фазу, когда его температура снова возвращается в температурные пределы между -36 и 184°С, т.е. между точкой помутнения и начальной точкой кипения. Эти примеры также демонстрируют, что топлива имеют высокую точку вспышки, что делает их более безопасными и упрощает их транспортировку, обработку и распределение.

Примеры 5, 8, 14 и 15 демонстрируют возможность составления нового моторного топлива, работающего при температурах окружающей среды ниже 0°С. Более того, углеводородная фракция, полученная при переработке газообразных углеводородов С2-С5, может быть использована для производства моторного топлива согласно настоящему изобретению.

Примеры 16 и 17 демонстрируют возможность получения нового моторного топлива, устойчивого к присутствию воды. Содержание воды до 1 об.% не оказывает влияния на стабильность топлива даже при температурах -36°С. Это чрезвычайно важная черта изобретения. Такое топливо не было известно ранее. Предложенное моторное топливо не требует для его производства тщательно обезвоженных ки слородсодержащих соединений, что делает производство более экономичным и простым. Более того, пример 17 демонстрирует возможность использования в качестве компонента топлива углеводородов, полученных при переработке растительного материала. Последняя черта дает возможность получения моторного топлива, состоящего исключительно из возобновляемых компонентов.

Примеры 18, 19 и 20 демонстрируют возможность производства нового моторного топлива для стандартных дизельных двигателей, содержащего только кислородсодержащие соединения, без использования каких-либо углеводородов. Такое топливо не было известно до настоящего времени. Даже двигатели, специально разработанные для этанолового топлива, требуют определенного содержания углеводородов в топливе для улучшения зажигания.

Пример 21, помимо прочего, показывает, что требуемая комбинация из четырех функциональных групп может быть получена при использовании, например, двух соединений.

Настоящее изобретение также охватывает другие варианты, очевидные для специалистов, например, использование всего лишь трех компонентов, и не ограничено ничем, кроме следующей формулы изобретения.

Claims (15)

1. Стабильный однородный состав моторного топлива для стандартных дизельных, газотурбинных и турбореактивных двигателей, характеризующийся повышенной стойкостью к присутствию воды и более низкими выбросами загрязняющих веществ, содержащий по объему (а) от 5 до 100% компонента, состоящего из кислородсодержащих органических соединений, содержащих вместе по меньшей мере четыре различные кислородсодержащие функциональные группы, выбранные из группы, состоящей из спиртов, простых эфиров, альдегидов, кетонов, сложных эфиров, сложных эфиров неорганических кислот, ацеталей, эпоксидов и пероксидов, причем упомянутые по меньшей мере четыре группы представлены в виде любой комбинации из двух или более различных кислородсодержащих соединений, каждое из которых содержит по меньшей мере одну из упомянутых групп, и упомянутые соединения выбраны из спиртов С₁-С₁₀ и/или 2,6,8-триметил-4нонанола, альдегидов с общей формулой ^{н с н}, где К - углеводородный остаток С₁-С₈, кетонов с общей формулой ^{к с} где К и К! - углеводородные остатки С₁-С₈, одинаковые или разные, или образующие вместе циклическое кольцо, моно-, ди- и/или циклоэфиров, сложных алкиловых эфиров С₁-С₈ насыщенных или ненасыщенных жирных кислот С₁ ^С22^, ацеталей с общей формулой КСН(ОК')₂, где К - водород или гидрокарбил, органических сложных эфиров неорганических кислот, органических пероксидов с формулой К-ОО-К', где К и К' - одинаковые или разные, органических эпоксидов с общей формулой ^к—где Я и Я, одинаковые или разные, являются гидрокарбилами С₁-С₁₂, и (Ь) 0-95% углеводородного компонента, выбранного из группы, состоящей из дизельной фракции или смеси дизельной фракции и более легкой углеводородной фракции, чем дизельная фракция, газойлевой фракции или смеси газойлевой фракции и более легкой углеводородной фракции, чем газойлевая фракция, компонента, полученного из возобновляемых ресурсов, включая скипидар, канифоль или другие кислородсодержащие соединения, компонента, полученного из синтез-газа, возможно полученного из биомассы, или из фракции, содержащей газ С₁-С₄, или при пиролизе углеродсодержащих материалов, возможно содержащих биомассу или ее смесь, при этом упомянутое моторное топливо имеет по меньшей мере одно, лучше два и предпочтительно все из перечисленных ниже свойств (ί)-(νίί) (ί) плотность при 20°С не менее чем 0,775 г/см², (й) температура помутнения не выше чем 0°С при атмосферном давлении, (ίίί) стабильность при атмосферном давлении от температуры помутнения не выше 0°С до начальной точки кипения не ниже 50°С, (ίν) количество жидкости, испаряющейся при кипении при атмосферном давлении:

не более 25% от общего объема состава моторного топлива перегоняется при температуре не выше чем 100°С, не более 35% от общего объема состава моторного топлива перегоняется при температуре не выше чем 150°С, не более 50% от общего объема состава моторного топлива перегоняется при температуре не выше чем 200°С, не менее 98% от общего объема моторного топлива перегоняется при температуре не выше чем 400°С, лучше не выше чем 370°С и предпочтительно не выше чем 280°С, (ν) теплота сгорания при окислении кислородом не менее чем 39 мДж/кг, (νί) температура самовоспламенения от 150 до 300°С и (νίί) способность выдерживать присутствие по меньшей мере 1об.% воды.

2. Состав по п.1, отличающийся тем, что минимальное количество любой по меньшей мере из четырех функциональных групп, вычисленное как общий объем соединения или соединений, имеющих данную определенную группу, должно быть не ниже чем 0,1%, лучше не ниже чем 0,5% и предпочтительно не ниже чем 1% от общего объема состава топлива.

3. Состав по п.1 или 2, отличающийся тем, что кислородсодержащий компонент состоит по меньшей мере из четырех типов органических соединений, различающихся функциональными группами, содержащими связанный кислород, причем каждое соединение предпочтительно представляет одну или две функциональные группы и более предпочтительно одну функциональную группу.

4. Состав по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что одно или более различных соединений может представлять одну и ту же функциональную группу.

5. Состав по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что кислородсодержащие органические соединения имеют линейную или слабо разветвленную структуру.

6. Состав по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что кислородсодержащий компонент моторного топлива предпочтительно включает (ί) спирты, (й) простые эфиры, (ίίί) органические сложные эфиры и (ίν) по меньшей мере одно вещество, выбранное из альдегида, кетона, неорганического сложного эфира, ацеталя, эпоксида и пероксида, предпочтительно все вещества, перечисленные в пункте (ίν).

7. Состав по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что в кислородсодержащем компоненте присутствует по меньшей мере одно вещество, выбранное из метанола или этанола, и, необязательно, побочные продукты от производства метанола или этанола.

8. Состав по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что кислородсодержащий компонент содержит загрязнения, образовавшиеся или присутствовавшие во время его производства.

9. Состав по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что он является стабильным при атмосферном давлении в диапазоне температур от точки помутнения не выше чем -35°С до начальной точки кипения не ниже чем 180°С.

10. Состав по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что он является стабильным в диапазоне температур от точки помутнения не выше чем -50°С до начальной точки кипения не ниже чем 50°С.

11. Состав по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что он содержит воду в количестве по меньшей мере около 1% от общего объема состава моторного топлива.

12. Состав по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что кислородсодержащий органический компонент образован из возобновляемого растительного ресурса.

13. Состав по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что кислородсодержащие ком поненты обеспечивают снижение нагара в камере сгорания.

14. Состав по любому из пп.1-6 и 8-13, имеющий точку вспышки не ниже чем 50°С.

15. Способ получения состава моторного топлива по любому из пп.1-14, включающий последовательное введение в топливный резер вуар при одной и той же температуре компонентов состава моторного топлива, начиная с компонента, имеющего наименьшую плотность при данной температуре, и заканчивая компонентом, имеющим самую высокую плотность при данной температуре.

Евразийская патентная организация, ЕАПВ

Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2/6