EA005569B1

EA005569B1 - Топливная присадка улучшенного состава и способ ее применения

Info

Publication number: EA005569B1
Application number: EA200300080A
Authority: EA
Inventors: Артур Р. Фут; Майкл Лейкин; Питер Вочтел; Альберт Шраге
Original assignee: Магнум Энвайронментл Текнолоджис Инк.
Priority date: 2000-07-28
Filing date: 2001-07-27
Publication date: 2005-04-28
Also published as: CA2723025A1; JP2004506752A; EP2275519A2; NO20151161L; US6319294B1; NO20030311D0; BRPI0112821B1; AU2001282992A1; CN101928612A; KR100751645B1; CN1509325A; KR20030065457A; NO339138B1; EP2275519B1; US7491249B2; JP5856467B2; EA200300080A1; CA2723025C; MXPA03000844A; US20040148849A1

Abstract

Предлагаются топливная присадка улучшенного состава для двигателей внутреннего сгорания, способ применения и способ получения этой присадки. Топливная присадка улучшенного состава по предлагаемому изобретению содержит смесь нитропарафинов (нитрометан, нитроэтан и нитропропан) и сочетание модифицированного синтетического сложноэфирного масла, и/или солюбилизирующего агента, и/или толуола. Отношение модифицированного синтетического сложноэфирного масла, и/или солюбилизирующего агента, и/или толуола к нитропарафинам в составе присадки преимущественно составляет менее чем 20 об.%, при этом нитропарафины являются определяющим фактором в составе присадки. Предлагаются также способ получения и способ применения топливной присадки улучшенного состава.

Description

Область техники, к которой относится предлагаемое изобретение

Предлагаемое изобретение относится к топливной присадке улучшенного состава для двигателей внутреннего сгорания, способу ее получения и способу применения этой присадки. При применении присадки к топливам по предлагаемому изобретению обеспечено улучшение моторного топлива, в частности, топлива для автомобилей. Присадка к топливам по предлагаемому изобретению применима как для двигателей, работающих на бензине, так и для дизельных двигателей, используемых в легковых и грузовых автомобилях, а также во многих других областях техники. В одном из предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого изобретения топливная присадка, способ ее получения и способ ее применения обеспечивают уменьшение выделения токсичных веществ, улучшение функциональных характеристик двигателей, экологических показателей и безопасности, а также снижение риска отравления токсичными веществами, присутствующими в моторных топливах.

Предпосылки создания предлагаемого изобретения

В течение долгого времени компании и частные лица работают над улучшением функциональных характеристик и уменьшением вредного влияния двигателей внутреннего сгорания на окружающую среду. Растущая автомобилизация в Соединенных Штатах Америки сводила на нет усилия по уменьшению выделения токсичных веществ из автомобильных двигателей, поэтому законодательные и распорядительные органы, деятели нефтяной и автомобильной промышленности и различные другие группы стали искать новые подходы к решению проблемы загрязнения воздуха автомобилями. Часть этих поисков все более сосредоточивалась на модификации топлив и присадок к топливам. Пожалуй, наиболее известная модификация топлив с целью уменьшения загрязнения воздуха состоит в уменьшении содержания в автомобильном бензине свинца, который используется в топливах в качестве антидетонационной присадки.

Поправки от 1990 года к Акту о чистоте воздуха содержат новую программу в отношении топлив, которая включает в себя реформированную программу в отношении бензина, целью которой является уменьшение выделений токсичных загрязнителей воздуха и выделений, вызывающих летнее озоновое загрязнение, а также программу в отношении бензина, направленную на уменьшение выделения окиси углерода в тех регионах, где окись углерода представляет проблему зимой. Агентства по охране окружающей среды, такие как Агентство по охране окружающей среды Соединенных Штатов Америки и Калифорнийский совет ресурсов воздуха, разработали различные нормы, принуждающие предпринимать усилия по модификации топлив. Коалиция производителей автомобилей и нефтяные компании интенсивно разрабатывали технологии улучшения составов топлив и создали то, что стали называть анализом «автомобили/нефть». Данные из анализа «автомобили/нефть» образовали базу для некоторых управленческих решений, таких как разработанная Калифорнийским советом ресурсов воздуха матрица приемлемых составов бензина.

Что касается программы окислителей для бензина, то наиболее часто используемыми окислителями являются этиловый спирт, полученный из биомассы (в Соединенных Штатах Америки - обычно из зерновых или кукурузы), и третичный бутиловый эфир метила, полученный из метилового спирта, который обычно получают из природного газа. Такие окислители, как этиловый спирт и третичный бутиловый эфир метила повышают октановое число топлива, от которого зависит склонность двигателя к детонации. Кроме того, третичный бутиловый эфир метила хорошо смешивается с бензином, и его легко транспортировать по существующим трубопроводным сетям распространения бензина (см. работы Онейющ АЬои1 Εΐΐιαηοΐ («Вопросы об этиловом спирте» и МТВЕ Онейющ апб Апотега («Третичный бутиловый эфир метила - Вопросы и ответы»), а также АсЫеушд С1еап Αίτ апб \Уа1сг: Т11С Верой о£ 1йе В1ие ШЬЬоп Рапе1 оп Ох1депа1е8 ίη Сакойпе («За чистый воздух и чистую воду - Отчет о дискуссии ведущих специалистов по применению окислителей в качестве присадок к бензину») на сайте 1Шр://\\л\лу.аргог8/пе\\ъгоот.сщ. которые включены в настоящую заявку по ссылке).

Бензин измененного состава получают путем смешивания с присадками с целью уменьшения загрязнения воздуха как за счет выхлопов, так и за счет испарения, а также уменьшения фотохимической активности образующихся выделений. Бензин измененного состава сертифицирован Администратором Агентства по охране окружающей среды Соединенных Штатов Америки и должен включать по меньшей мере 2% (два процента) по массе окислителя (это так называемый «кислородный мандат»). Для получения бензина измененного состава используются как этиловый спирт, так и третичный бутиловый эфир метила.

И этиловый спирт (как и другие спирты, используемые в качестве топлива), и третичный бутиловый эфир метила имеют существенные недостатки. При использовании составов топлива, содержащих этиловый спирт, не удается обеспечить желаемое сочетание улучшения рабочих характеристик двигателей, уменьшения выделения токсичных веществ и безопасности для окружающей среды. Они не обеспечивают существенного улучшения по сравнению с бензином прямой гонки, но при этом удорожают стоимость топлива.

При добавлении в бензин этилового спирта или третичного бутилового эфира метила удельная энергетическая емкость топлива уменьшается. У этилового спирта удельная энергетическая емкость меньше, чем у третичного бутилового эфира метила, у которого, в свою очередь, удельная энергетиче-1005569 ская емкость меньше, чем у бензина прямой гонки. Удельная (объемная) энергетическая емкость этилового спирта составляет всего 67% от удельной энергетической емкости бензина и 81% от удельной энергетической емкости третичного бутилового эфира метила. Таким образом, чтобы проехать то же расстояние, понадобится больше топлива, результатом чего является увеличение расходов на топливо и уменьшение экономии топлива. Кроме того, возникает необходимость уменьшения летучести бензина, содержащегося в смеси бензина и этилового спирта, с тем чтобы компенсировать большую летучесть содержащегося в этой топливной смеси этилового спирта.

Применение этилового спирта в качестве топлива оказалось неэкономичным, а его ресурсы ограниченными. Из-за ограниченности ресурсов этилового спирта, проблем с его доставкой и зависимости от ситуации в сельском хозяйстве этиловый спирт является слишком дорогим топливом. Согласно докладу Американского института нефти в 1999 году этиловый спирт был в два раза дороже, чем энергетический эквивалент того же количества бензина. На ресурсы и стоимость этилового спирта оказывает влияние также политика в области сельского хозяйства.

Кроме того, этиловый спирт по сравнению с нефтепродуктами имеет гораздо большее сродство к воде. Этиловый спирт нельзя транспортировать по нефтяным трубам, в которых всегда содержится какое-то количество остаточной воды. Поэтому этиловый спирт обычно транспортируется с помощью автотранспорта, или же его производят там же, где и бензин. Кроме того, этиловый спирт является коррозионным агентом. Вдобавок, при более высоких концентрациях этилового спирта в топливной смеси необходима переделка двигателя.

Этиловому спирту присущи и другие недостатки. По сравнению с бензином прямой гонки этиловый спирт имеет более высокое давление паров. Из-за его более высокого давления паров повышается испарение топлива при температурах выше 130° по Фаренгейту (примерно 54°С), что приводит к повышенному испарению летучих органических соединений. По заключению Агентства по охране окружающей среды Соединенных Штатов Америки, испарение летучих органических соединений при применении топливных смесей, содержащих этиловый спирт, существенно увеличивается (см. К.е£огти1а!еб Сакойпе Р1па1 Ви1е (Окончательное решение по бензину измененного состава), 59 Реб. Вед. 7716, 7719 (1994)).

Наконец, хотя было проведено очень много исследований влияния этилового спирта на здоровье при его употреблении в качестве напитка, в качестве топливной присадки он исследован очень мало. Отсутствует также полная оценка этилового спирта с точки зрения его рассеяния в окружающей среде и экспозиционного потенциала.

Третичному бутиловому эфиру метила также присущи свои недостатки. Первоначально третичный бутиловый эфир метила добавляли к бензину для повышения октанового числа. В соответствии с Поправками от 1990 года к Акту о чистоте воздуха, третичный бутиловый эфир метила в качестве окислителя, снижающего загрязнение воздуха, добавлялся в еще больших количествах. К несчастью, в настоящее время третичный бутиловый эфир метила оказался веществом, загрязняющим грунтовые воды повсеместно в Соединенных Штатах Америки, причиной чего стали всевозможные утечки (утечки из подземных хранилищ бензина, случайные утечки, транспортные утечки, утечки топлива при автомобильных авариях и т.д.).

Особенно много неприятностей третичный бутиловый эфир метила причиняет как загрязнитель грунтовых вод, так как он является водорастворимым веществом. Он весьма мобилен, не связывается с частицами почвы и медленно разлагается. Третичный бутиловый эфир метила использовался в качестве присадки, увеличивающей октановое число, в течение примерно двадцати лет. Поэтому опасность третичного бутилового эфира метила для здоровья и окружающей среды сравнима с опасностью бензина. Согласно оценкам некоторых источников, в 65% мест утечки топлива из подземных хранилищ имеют место также утечки третичного бутилового эфира метила. Предполагается, что третичным бутиловым эфиром метила загрязнено примерно 9.000 источников воды общего пользования в 31 штате. Как показали исследования, проведенные Калифорнийским университетом, в одном только штате Калифорния третичным бутиловым эфиром метила заражено по меньшей мере 10.000 мест залегания грунтовых вод. Масштабы проблемы могут остаться неизвестными еще в течение десяти лет (см. работу МТВЕ, 1о \νΐι;·ιΙ Ех1еп1 \νί11 Рак! Ве1еакек Соп!ат1па!е Соттипйу ^а!ег 8ирр1у \Ме118? (Третичный бутиловый эфир метила, Какова степень влияния прошлых утечек на загрязнение источников воды общего пользования?), в журнале ΕΝνίΚΟΝΜΕΝΤΑΕ 8С1ЕИСЕ ΑΝΌ ТЕСНЫОЬОСУ, страницы 2-9, от 1 мая 2000 года, которая включена в настоящую заявку по ссылке).

Согласно исследованиям Агентства по охране окружающей среды Соединенных Штатов Америки, третичный бутиловый эфир метила является канцерогенным агентом, по крайней мере, при вдыхании. С точки зрения охраны окружающей среды нежелательны также такие свойства третичного бутилового эфира метила, как неприятный запах и вкус, которые проявляются, даже если это вещество присутствует в очень низких концентрациях (несколько частей на миллиард). Ввиду указанных недостатков, Правительство Соединенных Штатов Америки рассматривает вопрос запрещения третичного бутилового эфира метила в качестве присадки к бензину. В сентябре 1999 года Агентство по охране окружающей среды Соединенных Штатов Америки рекомендовало перейти к поэтапному сокращению использования третичного бутилового эфира метила. Несколько штатов планируют прекращение или уменьшение исполь-2005569 зования третичного бутилового эфира метила. Штат Калифорния планирует путем поэтапного сокращения прекратить использование третичного бутилового эфира метила к 2002 году, а штат Мэн уже получил разрешение Агентства по охране окружающей среды Соединенных Штатов Америки прекратить использование третичного бутилового эфира метила при условии нахождения других способов обеспечения соблюдения стандартов чистоты воздуха. Агентство по охране окружающей среды Соединенных Штатов Америки удовлетворило также просьбу штата Нью-Джерси о неиспользовании третичного бутилового эфира метила в качестве присадки к бензину в зимний период.

Вред для окружающей среды от третичного бутилового эфира метила может оказаться даже большим, чем вред от эквивалентного количества бензина прямой гонки. Наиболее опасными для окружающей среды считаются следующие ароматические углеводороды, присутствующие в бензине: бензол, толуол, этилбензол и ксилол. Для ароматических углеводородов бензола, толуола, этилбензола и ксилола установлены самые низкие предельно допустимые концентрации содержания в питьевой воде. И этиловый спирт, и третичный бутиловый эфир метила способствуют повышению опасности, которую представляют для окружающей среды ароматические углеводороды бензол, толуол, этилбензол и ксилол, помимо их собственной токсичности. Дело в том, что этиловый спирт и третичный бутиловый эфир метила в смеси с бензином действуют как совместные растворители для ароматических углеводородов бензола, толуола, этилбензола и ксилола. В результате этого, шлейфы выброса ароматических углеводородов бензола, толуола, этилбензола и ксилола от источника загрязнения, произошедшего из-за утечки бензина, содержащего в качестве присадки этиловый спирт и/или третичный бутиловый эфир метила, распространяются дальше и быстрее, чем в том случае, когда бензин не содержит ни одного из этих окислителей.

Ароматические углеводороды бензол, толуол, этилбензол и ксилол имеют сравнительно более низкую растворимость в воде, чем третичный бутиловый эфир метила. При попадании в почву и грунтовые воды ароматические углеводороды бензол, толуол, этилбензол и ксилол поддаются разложению под действием микроорганизмов. Этим обеспечивается, по меньшей мере, частичная самоочистка природной среды от этих соединений. Однако, по сравнению с ароматическими углеводородами бензолом, толуолом, этилбензолом и ксилолом третичный бутиловый эфир метила поддается разложению под действием микроорганизмов значительно медленнее, по меньшей мере в десять раз медленнее. Согласно оценкам некоторых источников, время, потребное для разложения третичного бутилового эфира метила до уровня менее нескольких процентов от первоначального уровня загрязнения, составляет примерно десять лет.

Другое направление в поисках решения проблемы - это создание бензина измененного состава, обеспечивающего более чистое сгорание. Например, компания Юнион Ойл Компани оф Калифорниа (Опои 011 Сотрапу оГ СайГогша) запатентовала в Соединенных Штатах Америки ряд патентов на различные виды бензина измененного состава - это выданные на имя Джессап и др. (1е55пр е! а1.) патенты США №№ 5.288.393 (22 февраля 1994 года), 5.593.567 (14 января 1997 года), 5.653.866 (05 августа 1997 года), 5.837.126 (17 ноября 1998 года) и 6.030.521 (29 февраля 2000 года), предметом которых является бензиновое топливо. В патентах Юнион Ойл Компани оф Калифорниа зафиксированы конечные результаты смешивания бензина и притязания на уменьшение выделения токсичных веществ выбранных загрязняющих агентов: окиси углерода (СО), окислов азота (ЫОх), несгоревших углеводородов (НС), а также других токсичных выделений.

Компания Юнион Ойл Компани оф Калифорниа на данный момент уже имеет опыт принудительного осуществления прав, вытекающих из владения ею патентами на бензин измененного состава - судебные дела Юнион Ойл Компани оф Калифорниа против Атлантик Ричфилд и др. (υηίοη 011 Сотрапу оГ СаЛГогша уегкик Λΐΐηηΐίο К1сЫ!е1б е! а1.) (см. 34 сборник судебных решений Федеральных окружных судов и презентационного суда США, страница 1208 (сборник решений комиссаров патентного ведомства по штату Калифорния, 1998 год)) и Юнион Ойл Компани оф Калифорниа против Атлантик Ричфилд и др. (Опои 011 Со трапу оГ СайГогша уегаик АНанОс ШсййеИ е! а1.) (см. 34 сборник судебных решений Федеральных окружных судов и презентационного суда США, страница 1222 (сборник решений комиссаров патентного ведомства по штату Калифорния), 1998 год). Решением Окружного суда была установлена существенная лицензионная пошлина приблизительно 1,52 цента за литр (5 3/4 цента за галлон) за использование запатентованного компанией Юнион Ойл Компани оф Калифорниа состава бензина. Это привело к существенному повышению стоимости моторных топлив на соответствующих рынках. Это решение было подтверждено в деле по апелляции (судебное дело Юнион Ойл Компани оф Калифорниа против Атлантик Ричфилд и др. Штом 011 Сотрапу оГ СайГогша уег5П5 АЙанНс Р|сйПе1б е! а1.) (см. 208 сборник судебных решений Федеральных окружных судов и презентационного суда США, страница 986, 54 периодический сборник решений по вопросам патентного права, товарных знаков и авторского (издательского) права США, страница 1227 (Федеральный округ, 2000 год))), и Верховный суд отказал в пересмотре дела.

Для отраслей переработки моторных топлив и их продажи исторически сложилась тенденция к уменьшению доли прибыли на единицу продукта (обычно несколько центов на галлон) (см. статью Алекси Барринуэво «Стали в тупик у насоса? Смотрите глубже в нефтепереработку» в журнале «Уолл Стрит Джорнал, В1 (26 мая 2000 года) (А1ех1 Ваггшиеуо, 81атреб а! !йе Ритр? Ьоок Беер ш!о !йе РеГшегу, \УАБЕ 8ТКЕЕТ 10υΡΝΑΕ В1), которая включена в настоящую заявку по ссылке. Получение бен

-3005569 зина измененного состава связано для нефтепереработчиков с увеличением расходов. В случае бензина измененного состава стоимость конечного продукта выше, чем в случае бензина прямой гонки (см. адресованную членам Конгресса памятную записку специалиста по энергетической политике, Отделение ресурсов, науки и промышленности Библиотеки Конгресса, Лоренса Куминса (Ьа\\тепее Кишшк), озаглавленную «Цена на ближневосточный бензин растет» (Μίά^θδΐ СаюЬпе Рпее Шегеакек) от 16 июня 2000 года, которая включена в настоящую заявку по ссылке). Отсуженная компанией Юнион Ойл Компани оф Калифорниа лицензионная пошлина приблизительно 1,52 цента за литр (5¾ цента за галлон) приводит к существенному повышению цены бензина измененного состава.

Все эти проблемы приводят к уменьшению эффективности и рентабельности предлагаемых решений. Применение этилового спирта не привело к улучшению рабочих характеристик моторных топлив и решению проблемы выделения токсичных веществ. Применение третичного бутилового эфира метила порождает проблемы неприемлемого загрязнения окружающей среды (почвы и грунтовых вод) и проблемы для здоровья населения (см. «Третичный бутиловый эфир метила» (Ме1йу1 Тегйагу Ви1у1 Е1йег (МТВЕ)), 65 Федеральный Реестр, страница 16093 (2000 год) (подлежит кодификации в 40 своде федеральных постановлений США, часть 755) (предложено 24 марта 2000 года)). Применение бензина измененного состава вызывает разноречивые оценки и ведет к повышению цен на моторное топливо. Таким образом, остается неудовлетворенной существенная потребность в бензине улучшенного состава, который бы обеспечивал улучшение (или, по крайней мере, не ухудшение) рабочих характеристик двигателей при уменьшении выделения токсичных веществ и связанных с применением моторных топлив опасностей для окружающей среды и здоровья населения. Предлагаемое изобретение удовлетворяет эти потребности.

В предлагаемом изобретении используется уникальная комбинация нитропарафинов и синтетического сложноэфирного масла, благодаря чему обеспечивается улучшение рабочих характеристик и уменьшение выделения токсичных веществ из двигателей внутреннего сгорания, в частности, автомобильных двигателей. Что касается нитропарафинов, то до настоящего времени они использовались в известных топливных составах для различных применений, однако, при этом не был достигнут технический результат, достигнутый предлагаемым изобретением. Например, нитропарафины долгое время используются в качестве топлив и/или топливных присадок в двигателях авиамоделей, турбинных двигателях и других специализированных двигателях. Люди, увлеченные соответствующими хобби, до сих пор используют нитрометан и нитроэтан. Благодаря чрезвычайно высокой удельной энергоемкости нитропарафины на данный момент также широко используются в таких видах спорта, как гонка за лидером и в других гоночных видах спорта.

Однако нитропарафины в качестве составной части моторного топлива для автомобилей имеет несколько заметных недостатков. Во-первых, некоторые из нитропарафинов взрывоопасны, и их использование сопряжено с существенным риском. Во-вторых, нитропарафины значительно дороже бензина - их дороговизна препятствует их использованию в составе моторного топлива для автомобилей. В-третьих, нитропарафины до сих пор использовались в основном для специализированных двигателей, которые сильно отличаются от автомобильных двигателей. В-четвертых, ввиду высокой удельной энергоемкости нитропарафинов их применение потребовало бы модификации двигателя, а также дополнительных забот, связанных с транспортировкой и хранением и нитропарафинов, и топлива, а также с обращением с ними. Кроме того, в составе некоторых топливных смесей нитропарафины имеют склонность к желированию. Высокая стоимость и чрезвычайно высокая удельная энергоемкость нитропарафинов являются препятствием для их использования в качестве автомобильного топлива. Вдобавок, чрезвычайная летучесть и взрывоопасность нитрометана оттолкнуло автомобилистов от использования нитропарафинов в качестве моторного топлива для автомобилей.

Несмотря на эти недостатки, имеются патенты, выданные на топливные составы, содержащие нитропарафины. Одним из таких патентов является патент США № 3.900.297, предметом которого является топливо для двигателей, выданный на имя Микаэлса (МюйаеН) 19 августа 1975 года (патент Микаэлса), в котором описывается топливный состав для двигателей, содержащий композиции нитропарафинов. В патенте Микаэлса отмечается, что топливные составы, содержащие нитропарафины, при использовании в поршневых двигателях внутреннего сгорания имеют тенденцию к преждевременному воспламенению. Кроме того, в патенте Микаэлса отмечается, что нитропарафины плохо смешиваются с углеводородами.

В патенте Микаэлса раскрывается и предлагается состав, предназначенный для повышения растворимости нитропарафинов в углеводородах. В патенте Микаэлса утверждается, что нитропарафины становятся растворимыми в углеводородах при включении в состав топлива синтетического сложноэфирного смазочного масла. В патенте Микаэлса утверждается, что в качестве основы топливного состава пригодек любой бензин, температура кипения которого находится в диапазоне от 140 до 400° по Фаренгейту (примерно от 60 до 204°С). В патенте Микаэлса предписывается включение в состав топлива синтетического сложноэфирного смазочного масла в таком количестве, чтобы было обеспечено полное перемешивание иначе несмешиваемых составов нитроалкан/бензин (см. патент США № 3.900.297, колонка 2, строки 27 и 28).

-4005569

В патенте Микаэлса явным образом отмечается, что одним из преимуществ включения в топливный состав синтетического сложноэфирного смазочного масла является обеспечение смазки верхнего цилиндра: «дополнительное преимущество включения в состав топлива для поршневых двигателей внутреннего сгорания сложноэфирного смазывающего агента состоит в обеспечении внутренней смазки двигателя, благодаря чему обеспечивается уменьшение износа двигателя и увеличение его коэффициента полезного действия» (см. патент США № 3.900.297, колонка 2, строки 31-35). Еще цитата из патента Микаэлса: «Среди сложноэфирных смазывающих агентов, пригодных для использования в топливных составах по предлагаемому (в патенте Микаэлса) изобретению, имеются такие, которые нашли широкое применение в качестве «синтетического масла» в современных реактивных двигателях. В числе этих сложноэфирных смазывающих агентов коммерчески доступные синтетические смазочные масла сложноэфирного типа, удовлетворяющие требованиям военных стандартов М1Е-Ь-7808 и М1Е-Ь-9236. В качестве конкретных примеров коммерчески доступных синтетических масел, пригодных для использования в топливных составах по предлагаемому изобретению, можно назвать синтетическое авиационное турбинное масло Тексако САТО № 7730 (Техасо 8АТО Νο. 7730), масло для двигателей Монсанто скайлуб № 450 Джет 20 (Мои8аи1о 8ку1иЬе Νο. 450 1с1 20) и турбинное масло Мобил II (МоЫ1 II)» (см. патент США № 3.900.297, колонка 3, строки 11-21). В патенте Микаэлса описывается химический состав различных сложноэфирных масел (см. патент США № 3.900.297, текст от строки 11 колонки 3 до строки 42 колонки 6), и соответствующий текст включается в настоящую заявку по ссылке. Сложноэфирные смазочные масла по предлагаемому изобретению включают, без ограничений, сложноэфирные смазочные масла, описанные в патенте Микаэлса (патент США № 3.900.297), а также любые другие сложноэфирные масла, которые могут быть пригодны для достижения целей предлагаемого изобретения.

В патенте Микаэлса явным образом отмечается, что «коммерчески доступные сложноэфирные масла, о которых говорится выше, обычно содержат присадки для улучшения их рабочих характеристик как смазывающего агента, но не ухудшающие рабочих характеристик таких масел в качестве составной части топливных составов по предлагаемому (в патенте Микаэлса) изобретению. В целом, из соображений доступности, предпочтительным является использование синтетического сложноэфирного масла в виде коммерчески доступного синтетического сложноэфирного турбинного масла» (см. патент США № 3.900.297, колонка 4, строки 44-50). Таким образом, в патенте Микаэлса допускается присутствие в синтетических сложноэфирных смазочных маслах добавок, обычно присутствующих в коммерчески доступных сложноэфирных маслах, более того, явным образом говорится о предпочтительности таких сложноэфирных масел.

К присадкам, обычно присутствующим в коммерчески доступных сложноэфирных маслах, помимо прочих относятся пламезамедляющие присадки. Эти пламезамедляющие присадки подавляют возгорание масла, не ухудшая при этом смешиваемости нитропарафинов и обеспечивая возможность смазки синтетическим сложноэфирным маслом верхнего цилиндра.

В патенте Микаэлса говорится: «в предпочтительных вариантах синтетическое сложноэфирное масло в минимальном количестве, требуемом для обеспечения получения топливного состава, присутствует в виде однородной жидкости. Использование синтетического сложноэфирного масла в меньшем количестве приведет к неоднородности топливного состава с физическим разделением компонентов на слои, а использование синтетического сложноэфирного масла в избыточном количестве приводит к его излишнему расходу и может привести к излишнему осаждению угля внутри даигателя, загрязняющему свечи и вредно влияющему на двигатель в целом. Не может быть установлено какого-либо общего правила для точного определения количества синтетического сложноэфирного масла, требуемого для достижения однородности топливного состава, так как это количество зависит от множества факторов, таких как тип бензина, тип нитроалкана и тип синтетического сложноэфирного масла, а также от пропорции, в которой бензин и нитроалкан присутствуют в топливном составе... Для общей ориентировки можно отметить, что однородность топливной смеси обычно обеспечивается при использовании синтетического сложноэфирного масла в количестве от 1 до 4 частей на 8 частей нитроалкана» (см. патент США № 3.900.297, текст от строки 47 колонки 5 до строки 2 колонки 6).

В патенте Микаэлса единственное раскрытие того, как при получении присадки или топливного состава определить надлежащее количество синтетического сложноэфирного масла для получения однородной топливной смеси, состоит в следующем: «требуемое количество синтетического сложноэфирного масла может быть легко определено простым, не требующим изобретательства, экспериментом, например, можно сначала добавить к бензину в желаемом количестве нитроалкан, а затем добавлять к этой смеси небольшими порциями синтетическое сложноэфирное масло, тщательно перемешивая смесь после каждого такого добавления, пока не будет получена однородная смесь» (см. патент США № 3.900.297, колонка 5, строки 61-66). В противоположность этому, и способ, и продукт по предлагаемому изобретению отличаются от таковых по изобретению согласно патенту Микаэлса.

В патенте Микаэлса говорится, что предлагаемое им изобретение повышает эффективность сгорания топлива: «обнаружены такие достоинства использования топлива по предлагаемому (в патенте Микаэлса) изобретению, как снижение потребления топлива благодаря более высокой удельной энергоемкости, приводящей к увеличению выходной мощности и более чистому сгоранию, так как добавляемые

-5005569 смеси (или нитроалканы и их смеси) повышают эффективность сгорания» (см. патент США № 3.900.297, колонка 6, строки 29-34) (относится к двигателям с калильными свечами). В патенте Микаэлса высказывается следующее предположение: «наличия таких же достоинств можно ожидать и при использовании этого топлива в других двигателях внутреннего сгорания или реактивных двигателях» (см. патент США № 3.900.297, колонка 6, строки 34-36). Однако в патенте Микаэлса не приводится каких-либо данных в подтверждение этого предположения. Не конкретизируется в патенте Микаэлса и повышение выходной мощности или уменьшение выделения токсичных веществ, определенно можно говорить только о повышенной удельной энергоемкости и повышенном топливном кпд топлива, предлагаемом в патенте Микаэлса.

В патенте Микаэлса заявляется топливо, содержащее от 5 до 95 об.% бензина и от 95 до 5 об.% присадки. Присадка же, заявляемая в патенте Микаэлса, состоит, в свою очередь, из нитропарафина в количестве от 10 до 90 об.% и синтетического сложноэфирного масла в количестве от 90 до 10 об.%. В патенте Микаэлса заявляется, что топливо по изобретению представляет собой однородную смесь из бензина и присадки. В патенте Микаэлса достигнутый технический результат объясняется свойством синтетического сложноэфирного масла способствовать растворению нитропарафина в бензине. Топливо по патенту Микаэлса представляет собой смесь, компоненты которой не вступают между собой в химические реакции. Они просто физически перемешаны.

Авторам предлагаемого изобретения ничего не известно о том, использовалось ли когда-либо для автомобилей моторное топливо, имеющее состав согласно патенту Микаэлса. Хотя Микаэлс и продавал присадки для автомобильного топлива, авторы предлагаемого изобретения полагают, что присадки, которые продавал Микаэлс, могли быть не теми присадками, которые раскрываются в патенте США № 3.900.297.

Топливо по патенту Микаэлса содержит нитроалкан в количестве от 0,5 до 81,5 об.%. При столь высоких концентрациях нитроалкана топливный состав по патенту Микаэлса не может использоваться для автомобилей. Удельная энергоемкость нитроалканов просто слишком велика для того, чтобы можно было использовать такие смеси в качестве автомобильного топлива. В патенте Микаэлса в качестве примеров двигателей, для которых может быть использовано топливо по изобретению, упоминаются двигатели для моделей, турбинные двигатели, реактивные двигатели и другие специализированные двигатели. Средний специалист соответствующего профиля также не понял бы патент Микаэлса как предложение практически применимого автомобильного топлива. Топливо с высокой концентрацией нитроалканов просто привело бы к повреждению, а то и разрушению автомобильного двигателя.

Стоимость присадки по патенту Микаэлса существенно выше, чем стоимость бензина. При концентрации всего 5 об.% расходы, связанные с получением конечного продукта, полученного смешиванием, как описано в патенте Микаэлса, была бы в разы, а то и на порядки выше, чем расходы по получению эквивалентного объема бензина. При более высоких концентрациях, которые, согласно патенту Микаэлса, могут достигать 95 об.%, расходы становятся непомерно высокими. Таким образом, топливо по патенту Микаэлса неэкономично для использования в качестве топлива для автомобилей.

До 1985 года сходный топливный состав выпускался на рынок неким физическим лицом по имени Моше Таль (Мозйе Та1) через корпорацию, которая называлась ТК-7. Господин Таль продавал свой состав под маркой «^Х-15». С 1985 года до марта 1987 года господин Таль поставлял компании, которая называлась Энерджекс (Епегдех), топливный состав, который, как сообщается, был получен в соответствии с патентом США № 3.900.297. Компания Энерджекс активно продвигала этот продукт на рынок на западном побережье Соединенных Штатов Америки путем рекламирования в «недомашних» журналах, таких как «Филд энд Стрим» (ΤΙΕΕΌ ΑΝΏ 8ТКЕАМ). Должностные лица компании Энерджекс посещали различные мероприятия, такие как соревнования по рыбной ловле, где по меньшей мере 1 раз они продемонстрировали использование продукта «Энерджекс/ТК-7» для двигателей рыболовных лодок. Продажи топливного состава «Энерджекс/ТК-7» имели место только на узком рынке, не имеющем отношения к автомобилям. Позже Микаэлс заявил, что топливный состав «Энерджекс/ТК-7» охватывается его патентом (патент США № 3.900.297).

Авторы предлагаемого изобретения полагают, что топливный состав «Энерджекс/ТК-7» содержал следующие компоненты.

Таблица 1

Состав топливной присадки «Энерджекс/ТК-7»

Компонент	Количество (частей)

2-нитропропан	35-38
Нитроэтан	3-4
Нитрометан	1 -2
Продукт МоЬП ΰθί II™	%-1
Спирт (метиловый или изопропиловый)	1 -2

Всего:	40½ - 47

-6005569

В 1986 году некое физическое лицо, называвшее себя Микаэлс, обратившись к компании Энерджекс, заявило, что эта топливная присадка, продаваемая этой компанией, нарушает патент США № 3.900.297 (патент Микаэлса). Один из руководителей компании Энерджекс по имени Дон Янг встретился с Микаэлсом в 1986 году в Нью-Йорке. Дон Янг признал наличие в топливной присадке его компании некоторых компонентов топливного состава по патенту США № 3.900.297. Хотя в патенте США № 3.900.297 не раскрывается какого-либо способа смешивания, Дон Янг понял, что получение топливного состава по патенту США № 3.900.297 предполагает определенный способ смешивания. Компания Энерджекс и Микаэлс вошли в соглашение, в соответствии с которым компания Энерджекс продолжала продавать этот топливный состав.

Авторы предлагаемого изобретения полагают, что топливная присадка «Энерджекс/ТК-7» предназначалась как для бензиновых, так и для работающих на дизельном топливе подвесных двигателей. Авторам предлагаемого изобретения не известно о каких-либо проводившихся с того времени (до марта 1987 года) испытаниях топливного состава по патенту Микаэлса. В 1987 году компания Энерджекс обанкротилась и прекратила продажи топливной присадки «Энерджекс/ТК-7». Продукт ТК-7 отсутствовал на рынке с марта 1987 года до мая 1988 года.

В мае 1988 года Дон Янг начал продажу этого продукта в несколько измененном виде, ведя бизнес под наименованием «ПбФри» (РЬРгее). Компания ПбФри приобретала продукт у У.Р. Грейса (А.К. Сгасе) под контролем Микаэлса. Компания ПбФри продавала эту топливную присадку под маркой «ТС8». Состав топливной присадки ТС8, продаваемой компанией ПбФри, был фактически тем же, что и состав топливной присадки «Энерджекс/ТК-7» - см. табл. 2, приводимую ниже:

Таблица 2

Состав топливной присадки «РЪРгее/ТС8» (с 1988 по 1990 год)

Компонент	Количество (частей)

2-нитропропан	35-38
Нитроэтан	3-4
Нитрометан	1 -2
Продукт МоЬИ ΰβΐ II™	¹/₂- 1
Спирт (метиловый или изопропиловый)	1 -2

Всего:	407₂ - 47

Авторам предлагаемого изобретения не известны какие-либо данные о рабочих характеристиках топливной присадки «Энерджекс/ТК-7», о которой точно известно, что она продавалась в период с некоторого времени ранее 1985 года до 1987 года, однако, известно, что в период между 1989 и 1990 годами проводились испытания рабочих характеристик топливной присадки «РЪРгее/ТС8».

В качестве общего утверждения следует заметить, что испытания моторного топлива связаны с трудностями, вызванными разнообразием состава этого топлива, и требуют точного определения параметров испытаний и их проверки. Бензин бывает чрезвычайно разнообразным по составу. Контроль состава испытуемого топлива существенно важен для обеспечения статистически значимых результатов, получаемых при испытаниях рабочих характеристик двигателя. Стандарты, которые должны соблюдаться при таких испытаниях, содержатся в следующих источниках: (1) Ежегодник стандартов Американского общества по испытанию материалов за 2000 год (Аппиа1 Воок о£ А8ТМ 81апйагйз 2000), Раздел 5: Нефтепродукты, смазочные материалы и ископаемые виды топлива (8есНоп Р1уе: Ре1го1еиш РгойисГз, БиЪпсаШз, апй РоззП Рие1з), том 05.04, Нефтепродукты и смазочные материалы (VI): Ό 5966 - последний на момент составления настоящей заявки; (2) издания Американского института национальных стандартов (Ашепсап Ха11опа1 81апйагйз 1пз1Ни1е (ΑΝ8Ι)) «Виды автомобильного топлива - дизельное топливо - требования и методы испытаний» (АиГошоПуе Рие1з - 1)1езе1-Кес]шгетеп1з апй Тез! МеГйойз), публикация номер 88-ΕΝ 590 и «Виды автомобильного топлива - неэтилированный бензин -требования и методы испытаний» (АиГотоЦуе Рие1з - ип1еайей ре!го1 -КецшгетеШз апй Тез1 МеГЬойз), публикация номер 88ΕΝ 228; (3) издание Общества инженеров-автомобилестроителей (8ос1е1у о£ АиГотоЦуе Епдтеегз (8АЕ)) «Автомобильные бензины» (АиГотоЦуе Сазойпез), публикация номер 1312199807 (июль 1998 года). Вышеперечисленные источники включены в настоящую заявку по ссылке.

При разных перегонках одного и того же состава при практически одинаковых условиях могут быть получены результаты, различающиеся на 5-17% в зависимости от измеряемых переменных эмиссии. Непостоянство присуще также данным, получаемым при испытаниях рабочих характеристик двигателей. Отдельные двигатели одной марки отличаются друг от друга по рабочим характеристикам, и даже у одного и того же двигателя рабочие характеристики могут быть разными в разные дни. Отклонение рабочих характеристик двигателей номинально идентичных автомобилей от среднего значения при повторяющихся испытаниях одного и того же топлива на нескольких автомобилях одной марки может составлять от 10 до 27%. - см. источник «Влияние ароматических углеводородов, третичного бутилового эфира метила, олефинов и Т90 на состав выхлопов современных и более старых транспортных средств

-7005569

Исследовательская программа повышения качества автомобильного топлива (Тйе ЕГГес15 оГ Атотайск, МТВЕ, О1ейп8 апб Т₉₀ оп Ма§8 Ехйаий ЕтЦщопк Ггот Ситтеп! апб О1бет Уе1ис1е5 - Тйе АиЮ/ϋίΙ фиа1йу 1тргоуетеп! Векеагсй Ргодгат), Общество инженеров-автомобилестроителей, Технический документ номер 912322, Международная конференция и выставка топлива и смазочных материалов, Торонто, Канада (07-10 октября 1991 года). Вышеуказанный источник включен в настоящую заявку по ссылке. При повторяющихся испытаниях одного и того же транспортного средства на одном и том же топливе результаты могут отличаться от среднего значения на величину от 5 до 17% (данные Общества инженеровавтомобилестроителей, 1991 год). Одним из факторов, вызывающих такое непостоянство рабочих характеристик двигателей, может быть непостоянство атмосферных параметров, таких как влажность воздуха (данные Общества инженеров-автомобилестроителей, 1991 год).

Испытания продукта «ТС8», проводившиеся в период между 1989 и 1990 годами, не удовлетворяли даже этим общепринятым требованиям к надежности испытаний технических характеристик двигателей. Следовательно, можно ожидать, что разброс данных, полученных в результате испытаний продукта «РЬЕтее/ТСЗ», даже больше чем 5-17%.

Предварительные испытания продукта «ТС8» были проведены Университетом штата Небраска и Кливлендским государственным университетом в 1989 и 1990 годах. И те, и другие испытания представляли собой малые пилотные исследования. Исследователи из обоих университетов для подтверждения начальных результатов порекомендовали проведение более интенсивных испытаний. Авторы предлагаемого изобретения полагают, что такие испытания, которые дали бы определенные достоверные результаты, так и не были никогда проведены.

В Кливлендском государственном университете предварительную оценку продукта «ТС8» в 1989 году провел Рональд Хейброн (ВопаИ НауЬгоп), профессор кафедры физики. Он подвергал испытаниям одно транспортное средство, используя при этом этилированный заправочный бензин стандартного качества (с октановым числом 87), а не топливо стандартного состава, как это требуется общепринятыми стандартами на испытания. Не представил профессор Рональд Хейброн и данных измерений, снятых в одной точке (например, при одном и том же числе оборотов двигателя). Таким образом, ограниченный объем исследований, малый объем выборки и отсутствие адекватной проверки не позволяют сделать какие-либо достоверные выводы на основе исследований, проведенных в Кливлендском государственном университете.

В испытаниях, проводившихся в Кливлендском государственном университете, исследуемая топливная присадка добавлялась в количестве приблизительно 0,75 г/л (0,1 унции на галлон) топлива. Эта концентрация присадки намного ниже, чем концентрации, указанные и заявленные в патенте Микаэлса. В патенте Микаэлса говорится о концентрациях от 5 до 95%, то есть приблизительно 46,81 г/л до приблизительно 910,78 г/л (от 6,25 до 121,6 унции на галлон). В испытаниях, проводившихся в Кливлендском государственном университете, концентрация присадки находилась за пределами этого диапазона. Хотя полученные результаты испытаний не были статистически значимыми, профессор Хейброн заявил, что достигнуто повышение мощности от 8 до 20% и уменьшение концентрации окиси углерода в выхлопах от 8 до 10% - это вполне в пределах разброса даже в случае хорошо контролируемых испытаний.

В Университете штата Небраска испытания проводились профессором Питером Дженкинсом (Ре1ет 1епкт8), которому не удалось повторить результаты, заявленные после испытаний в Кливлендском государственном университете. Испытания топливной присадки «ТС8» в университете штата Небраска проводились на кафедре технологии машиностроения. В университете штата Небраска данные испытаний снимались при одном и том же числе оборотов двигателя при различных концентрациях топливной присадки. Однако в качестве исходного топлива, опять же, использовался заправочный бензин стандартного качества (с октановым числом 87), а не топливо стандартного состава, как это требуется общепринятыми стандартами на испытания. Испытания проводились только на двух автомобилях. Хотя некоторые оценки показали улучшение рабочих характеристик двигателей при относительно высоких концентрациях присадки - приблизительно 3,75 г/л (0,5 унции на галлон), все же, они показали небольшую разницу по сравнению с данными, полученными при использовании топлива без присадки, если вообще можно говорить о разнице, при самой низкой испытанной концентрации присадки 0,75 г/л (0,1 унции на галлон). Профессор Дженкинс заявил, что испытания показали повышение эффективности потребления топлива от 10 до 14%, однако, эти результаты находятся вполне в пределах разброса даже в случае хорошо контролируемых испытаний. Что касается других параметров, то по ним наблюдались очень малые улучшения, а то и никаких улучшений.

В 1990 году компания ПбФри изменила состав топливной присадки, но продолжала продажи продукта, состав которого указывается ниже в табл. 3.

-8005569

Таблица 3

Состав топливной присадки «РЪТгее» (с 1990 по 1998 год)

Компонент	Количество (объемных частей)

2-нитропропан	28
Нитроэтан	11-15
Нитрометан	6-15
Продукт МоЬП ΰβΐ II™	1

Всего:	46-59

Авторы предлагаемого изобретения полагают, что компания ПбФри в 1991 году пыталась продавать продукт компаниям Лизуэй Тракинг Компани (Беазе^ау Тгисктд Сотрапу) и Камминс Энджинз Корпорейшн (Ситттз Епщпез Согрогайоп). В то время этот топливный состав поставлялся У.Р. Грейсом (А.Р. Огасе) под контролем Микаэлса.

Авторы предлагаемого изобретения полагают, что компания ПбФри поставляла продукт для испытаний Инженерному колледжу Университета Бригама Янга (ВгщЪат Уоипд). Компании ПбФри продукт поставлялся Микаэлсом. Авторы предлагаемого изобретения понимают, что при испытаниях, проведенных в Университете Бригама Янга, топливный состав «РЪТгее» не показал улучшения рабочих характеристик двигателей или уменьшения выделения токсичных веществ.

В 1992 году Микаэлс прекратил поставку продукта компании ПбФри. Янг попытался воспроизвести топливный состав Микаэлса на основе доступных источников, в частности, патента США № 3.900.297 (патент Микаэлса). Янгу не удалось воспроизвести топливный состав Микаэлса на основе одного только патента Микаэлса, но на основании наблюдения за процессом приготовления Микаэлсом его топливной присадки в 1986 году Янг определил, что для получения желаемого топливного состава должна быть применена особая процедура перемешивания компонентов. Янг экспериментальным путем перебрал разные технологии получения смесей - размешивание компонентов, прокручивание их в закрытом барабане, так называемую «термоаэрацию» - и в результате смог предложить к продаже топливную присадку. В патенте Микаэлса не раскрыт ни один из этих способов получения смеси.

Янг продолжал производить и продавать состав, идентифицированный выше как топливный состав «РЪТгее» до 1998 года, в котором компания ПбФри прекратила свою деятельность. Авторам предлагаемого изобретения ничего не известно о каких-либо испытаниях в отношении рабочих характеристик топливного состава «РЪТгее» в течение этого периода. В 1998 году Янг начал продажи топливной присадки, ведя бизнес под наименованием Энвайрокем, ЛЛК (ЕпупосЪет, БЕС) (топливная присадка «ЕпупосЪетЕСЪет»). Состав топливной присадки «ЕпупосЪет -ЕСЪет» приводится ниже в табл. 4.

Таблица 4 Состав топливной присадки «ЕпупосЪет-ЕСЪет» (с 1998 по 1999 год)

Компонент	Количество (объемных частей)

1-нитропропан или 2-нитропропан	29
Нитроэтан	10
Нитрометан	10
Толуол	5
Продукт МоЬИ ΰβί II™	1

Всего:	55

Кроме рассмотренных выше топливных присадок, основывающихся на патенте Микаэлса (а имено «ЦЬХ-15», «ТО8», «РЪТгее» и «ЕСЪет»), другими изобретателями предлагались и заявлялись другие топливные присадки, содержащие нитропарафины в сочетании с толуолом и/или сложноэфирными маслами. Однако многие из этих известных составов или предназначались для двигателей моделей, или предлагались в качестве смазывающих веществ (см., например, патент США № 2.637.793, выданный на имя Бродхэкера (ВгобЪаскег) для моторного топлива для моделей (30 марта 1954 года); патент США № 5.880.075, выданный на имя Хартли (НагЛеу) для синтетических разлагаемых микроорганизмами смазочных материалов и функциональных жидкостей (09 марта 1999 года); и патент США № 5.942.474, выданный на имя Тиффани (ТНТапу) для синтетического смазочного масла на основе бициклических сложных эфиров (24 августа 1999 года)). В двух известных авторам предлагаемого изобретения патентах раскрывается использование состава, содержащего нитропарафин в сочетании с синтетическим сложноэфирным маслом и/или толуолом, в качестве топливной присадки - это патент США № 4.330.304, выданный на имя Гормана (Оогтап) для топливной присадки (18 мая 1982 года) (патент Гормана), и патент США № 4.073.626, выданный на имя Симмонса (Мттопз) для присадки к углеводородному топливу и способа повышения качества сгорания углеводородного топлива (14 февраля 1978 года) (патент Симмонса).

-9005569

В патенте Гормана раскрывается смесь нитропарафинов, содержащая нитропропан, нитроэтан, нитрометан и другие компоненты в количестве от 3 до 65% (по массе) в составе топливной присадки. В патенте Гормана раскрываются также такие составы, в которых толуол присутствует в концентрации 74% (по массе), что значительно превышает концентрации толуола, используемые в предлагаемом изобретении, вместе с пропиленоксидом, гидроперекисью трет-бутила, нитропропанами 1 и 2 и уксусным ангидридом (см. патент США № 4.330.304, колонка 9, строка 53).

В патенте Симмонса раскрывается смесь, содержащая 1 часть солей, образуемых железом с нитрокислотой ароматического ряда, от 10 до 100 частей нитропарафина и растворитель, в качестве которого может быть использован толуол. В патенте Симмонса не раскрывается использование синтетического сложноэфирного масла. В некоторых примерах, приводимых в патенте Симмонса, соль добавляется прямо в топливо без использования какого-либо растворителя. По меньшей мере в двух примерах, приводимых в патенте Симмонса, на растворитель приходится около четверти общего количества топливной смеси, что значительно превышает концентрации толуола и/или синтетического сложноэфирного масла, используемые в предлагаемом изобретении.

Ни в патенте Гормана, ни в патенте Симмонса, ни в других известных источниках не раскрываются концентрации нитропарафинов и синтетического сложноэфирного масла и/или толуола, используемые в предлагаемом изобретении, не говоря уже об уникальных преимуществах предлагаемого изобретения, состоящих в уменьшении вредных выделений. Известные из предшествующего уровня техники составы топливных присадок получают способами, отличными от способа по предлагаемому изобретению. Многие из известных из предшествующего уровня техники составов топливных присадок используются в более высоких концентрациях, нежели состав по предлагаемому изобретению. При этом, однако, при использовании предлагаемого изобретения при более низких концентрациях топливной присадки обеспечивается уменьшение выделения токсичных веществ. Кроме того, предлагаемое изобретение применимо по отношению к различным видам топлива: бензин, бензин в смеси с третичным бутиловым эфиром метила, бензин в смеси с этиловым спиртом, или топливный состав, представляющий собой смесь бензина, этилового спирта и третичного бутилового эфира метила.

В январе 2000 года активы компании Энвайрокем, ЛЛК были приобретены компанией Фирст Стэнфорд Энвайрокем, Инк. (ΤΪΓδΐ 81ап£огй Епуносйеш, 1пс.), ведущей дело под наименованием Магнум Энвайронментал Текнолоджиз, Инк. (Мадпиш Епу1гоптеп!а1 Тесйпо1още8, 1пс.), которая является заявителем настоящей патентной заявки. Авторы предлагаемого изобретения приложили старания в исследовании и совершенствовании составов топливных присадок, известных из предшествующего уровня техники. В результате этих стараний авторам предлагаемого изобретения удалось изобрести новый состав топливной присадки и способ его получения и использования.

Авторы предлагаемого изобретения начали с исследования состава топливной присадки «ЕСйеш». В результате исследования, проведенного Службой проверки выделения токсичных веществ (Еш188юп Тезйпд 8егу1се) в январе 2000 года, было установлено, что при использовании топливной присадки «ЕСйеш» рабочие характеристики двигателей были сравнимы или немного хуже, чем при использовании стандартного этилированного бензина или стандартного бензина с присадкой 11% третичного бутилового эфира метила, но зато выяснилось, что при использовании топлива с присадкой «ЕСйеш» обеспечивалось уменьшение выделения окиси углерода в сравнении с бензином, уменьшение выделения окислов азота в сравнении с бензином с присадкой третичного бутилового эфира метила и повышение кпд топлива в сравнении и с тем, и с другим.

Состав по предлагаемому изобретению имеет важные отличия от известных из предшествующего уровня техники составов топливных присадок, как и от составов топливных присадок, основывающихся на этиловом спирте и третичном бутиловом эфире метила, и при использовании состава по предлагаемому изобретению обеспечивается более значительное повышение рабочих характеристик двигателей, чем при использовании составов топливных присадок, известных из предшествующего уровня техники. Состав топливной присадки по одному из вариантов осуществления предлагаемого изобретения приводится ниже в табл. 5.

Таблица 5

Состав топливной присадки «ΜΑΖ 100»

Компонент	Количество (объемных частей)

1-нитропропан	29
Нитроэтан	10
Нитрометан	10
Толуол	5
Модифицированный сложноэфирный смазывающий агент	1

Всего:	55

-10005569

Авторы предлагаемого изобретения сделали ряд изменений в составе и способе получения композиционной топливной присадки по предлагаемому изобретению. Авторы предлагаемого изобретения полагают, что эти изменения приводят к улучшениям, которые они наблюдали.

В ранее рассмотренных составах использовался 2-нитропропан или комбинация 1-нитропропана и

2-нитропропана, однако, авторы предлагаемого изобретения полагают, что представляло бы преимущество исключение из состава топливной присадки по предлагаемому изобретению 2-нитропропана. Известно, что 2-нитропропан является канцерогеном. Поэтому исключение его из состава топливной присадки повысит безопасность обращения при транспортировке топливной присадки по предлагаемому изобретению.

Авторы предлагаемого изобретения полагают, что в отличие от топливных присадок, известных из предшествующего уровня техники, в которых используются коммерчески доступные сложноэфирные масла, в топливной присадке по предлагаемому изобретению представляло бы преимущество использование модифицированного синтетического сложноэфирного масла, или, по крайней мере, должно быть исключено использование трикрезилфосфата. Известно, что трикрезилфосфат является нейротоксическим веществом. Кроме того, трикрезилфосфат обладает пламезамедляющими свойствами. Авторы предлагаемого изобретения полагают, что такая модификация состава топливной присадки по предлагаемому изобретению обеспечивает улучшение ее рабочих характеристик в отношении уменьшения выделения токсичных веществ при снижении концентрации топливной присадки, в частности, при пуске из холодного состояния. Кроме того, топливная присадка по предлагаемому изобретению более безопасна с обращении.

Авторы предлагаемого изобретения полагают, что представляло бы преимущество введение в состав топливной присадки по предлагаемому изобретению толуола. По мнению авторов предлагаемого изобретения, толуол способствует эмульгированию нитропарафинов в среде бензина или повышает их растворимость в бензине, а также способствует уменьшению выделения токсичных веществ.

Авторы предлагаемого изобретения полагают, что представляло бы преимущество снижения содержания сложноэфирных масел до уровней более низких, чем в большинстве топливных присадок, известных из предшествующего уровня техники. Было установлено, что это тоже способствует уменьшению выделения токсичных веществ.

Авторы предлагаемого изобретения полагают, что представляло бы преимущество снижение концентрации нитрометана. Известно, что нитрометан также является нейротоксическим веществом. Снижение концентрации нитрометана в составе топливной присадки по предлагаемому изобретению снизило бы токсичность и способствовало бы уменьшению выделения токсичных веществ.

Авторы предлагаемого изобретения полагают, что представляло бы преимущество использование топливной присадки по предлагаемому изобретению в меньших концентрациях в составе топлива, чем это имеет место в отношении большинства топливных присадок, известных из предшествующего уровня техники. Это также способствовало бы уменьшению выделения токсичных веществ и снижению токсичности.

При использовании топливной присадки по предлагаемому изобретению обеспечивается улучшение рабочих характеристик двигателя, уменьшение требований к транспортировке и снижение риска для окружающей среды и здоровья и безопасности населения, а также уменьшение выделения токсичных веществ при использовании в таких концентрациях, в которых топливные присадки, известные из предшествующего уровня техники, либо не испытывались, либо не давали эффекта, либо не обеспечивали того уникального сочетания преимуществ, которое дает применение топливной присадки по предлагаемому изобретению.

До сих пор не было с достаточной достоверностью установлено, что при использовании топливных присадок, известных из предшествующего уровня техники, обеспечивается какое-либо улучшение рабочих характеристик двигателя или уменьшение выделения токсичных веществ. С другой стороны, при использовании топливной присадки по предлагаемому изобретению достигаются преимущества при наличии ее в более низких концентрациях в составе топлива. Таким образом, топливная присадка по предлагаемому изобретению удовлетворяет давно существующую, но до сих пор не находившую решения потребность в безопасной для окружающей среды улучшенной топливной присадке. Насколько известно авторам предлагаемого изобретения, ни одна из топливных присадок, известных из предшествующего уровня техники, не обеспечивает уменьшения выделения токсичных веществ, особенно при запуске двигателя из холодного состояния. Ни одна из топливных присадок, известных из предшествующего уровня техники, не имеет состава топливной присадки по предлагаемому изобретению.

Цели предлагаемого изобретения

Одной из целей предлагаемого изобретения является создание присадки к моторному топливу, при использовании которой было бы обеспечено улучшение рабочих характеристик двигателей при таких концентрациях присадки в составе топлива, которые являются обычными для присадок, известных из предшествующего уровня техники, и было бы обеспечено уменьшение выделения токсичных веществ при концентрациях более низких, чем концентрации, которые являются обычными для присадок, известных из предшествующего уровня техники, и при этом было бы обеспечено решение многих проблем,

-11005569 связанных с применением топливных присадок и моторных топлив, известных из предшествующего уровня техники.

Еще одной целью предлагаемого изобретения является создание моторного топлива, обладающего улучшенными показателями по сравнению с моторными топливами, известными из предшествующего уровня техники, и при этом было бы обеспечено решение многих проблем, связанных с применением моторных топлив, известных из предшествующего уровня техники.

Еще одной целью предлагаемого изобретения является создание моторного топлива, при использовании которого было бы обеспечено уменьшение выделения токсичных веществ по сравнению с использованием моторных топлив, известных из предшествующего уровня техники, и при этом было бы обеспечено решение многих проблем, связанных с применением моторных топлив, известных из предшествующего уровня техники.

Еще одной целью предлагаемого изобретения является создание компонентов взамен таких окислителей, как этиловый спирт или третичный бутиловый эфир метила, или в дополнение к ним.

Еще одной целью предлагаемого изобретения является создание компонентов взамен таких окислителей, как этиловый спирт или третичный бутиловый эфир метила, или в дополнение к ним, при использовании которых было бы обеспечено уменьшение выделения токсичных веществ.

Еще одной целью предлагаемого изобретения является уменьшение выделения токсичных веществ при запуске двигателя из холодного состояния.

Еще одной целью предлагаемого изобретения является создание топлива улучшенного состава, при использовании которого было бы обеспечено уменьшение общего содержания углеводородов в выхлопах.

Еще одной целью предлагаемого изобретения является создание топлива улучшенного состава, при использовании которого было бы обеспечено уменьшение содержания в выхлопах углеводородов кроме метана.

Еще одной целью предлагаемого изобретения является создание топлива улучшенного состава, при использовании которого было бы обеспечено уменьшение содержания в выхлопах окиси углерода.

Еще одной целью предлагаемого изобретения является создание топлива улучшенного состава, при использовании которого было бы обеспечено понижение интенсивности образования окислов азота.

Еще одной целью предлагаемого изобретения является создание топлива улучшенного состава, при использовании которого было бы обеспечено понижение интенсивности образования озона.

Еще одной целью предлагаемого изобретения является понижение интенсивности образования агентов-предшественников образования озона.

Еще одной целью предлагаемого изобретения является уменьшение содержания углеводородов в выхлопах при запуске двигателя из холодного состояния.

Еще одной целью предлагаемого изобретения является уменьшение содержания окиси углерода в выхлопах при запуске двигателя из холодного состояния.

Еще одной целью предлагаемого изобретения является уменьшение содержания окислов азота в выхлопах при запуске двигателя из холодного состояния.

Еще одной целью предлагаемого изобретения является понижение интенсивности образования озона в выхлопах при запуске двигателя из холодного состояния.

Другие цели и преимущества предлагаемого изобретения частично указаны в последующем описании, частично должны стать очевидными из последующего описания, или же могут быть установлены при практическом применении предлагаемого изобретения. Цели и преимущества предлагаемого изобретения могут быть осуществлены средствами и сочетанием средств, указанных в прилагаемой к данному описанию формуле изобретения.

Краткое описание прилагаемых чертежей

На фиг. 1 приведена диаграмма, отображающая уменьшение (в процентах) выделения токсичных веществ при использовании топлива, содержащего присадку по предлагаемому изобретению (ΜΑΖ 100) по сравнению с эталонным топливом марки «1ибо1еие».

На фиг. 2 приведена диаграмма, отображающая уменьшение (в процентах) выделения токсичных веществ при использовании топлива, содержащего присадку по предлагаемому изобретению (ΜΑΖ 100) по сравнению с топливом, содержащим третичный бутиловый эфир метила.

На фиг. 3 приведена диаграмма, отображающая уменьшение (в процентах) выделения токсичных веществ при использовании топлива, содержащего присадку по предлагаемому изобретению (ΜΑΖ 100) по сравнению с топливом марки «КЕО».

На фиг. 4 приведена диаграмма, отображающая предшествующий уровень техники, а именно, уменьшение (в процентах) выделения токсичных веществ при использовании топлива, содержащего третичный бутиловый эфир метила, по сравнению с эталонным топливом марки «1ибо1еие».

На фиг. 5 приведена диаграмма, отображающая предшествующий уровень техники, а именно, уменьшение (в процентах) выделения токсичных веществ при использовании топлива марки «КЕО» по сравнению с эталонным топливом марки «1ибо1еие».

-12005569

На фиг. 6 приведена диаграмма, отображающая уменьшение (в процентах) выделения токсичных веществ при использовании топлива, содержащего присадку по предлагаемому изобретению (МА2 100), топлива, содержащего третичный бутиловый эфир метила, и топлива марки «ВЕС» - все по сравнению с эталонным топливом марки «Юбокие».

Краткое описание предлагаемого изобретения

Настоящим изобретением предлагаются топливная присадка улучшенного состава и способ ее получения и использования. В настоящей заявке предлагаемое изобретение, в одном из вариантов осуществления, нашло воплощение в виде состава топливной присадки и топлива, содержащего присадку, содержащую: нитропарафин и синтетическое сложноэфирное масло, и/или солюбилизирующий агент, и/или ароматический углеводород, при этом при сжигании такого топлива в котельных агрегатах, в турбинных двигателях, или в двигателях внутреннего сгорания обеспечено уменьшение выделения токсичных веществ по сравнению с топливом, не содержащим этой присадки.

Еще в одном варианте осуществления предлагаемое изобретение нашло воплощение в виде состава топливной присадки, содержащей: первый компонент, присутствующий в количестве от 0 до 99 об.%, и состоящий из одного или более из следующих нитропарафинов: 1-нитропропан, 2-нитропропан, нитроэтан, нитрометан; второй компонент, являющийся определяющим фактором в составе топливной присадки, выбранный из следующей группы: синтетическое сложноэфирное смазочное масло, и/или солюбилизирующий агент с по меньшей мере одной химически относительно полярной концевой группой молекулярной цепи и по меньшей мере одной химически относительно неполярной концевой группой молекулярной цепи, ароматический углеводород, при этом при использовании такой топливной присадки обеспечивается уменьшение выделения одного или более из следующих токсичных веществ: общее содержание углеводородов в выхлопах, углеводороды кроме метана, окись углерода, окислы азота, предшественники озона. В качестве ароматического углеводорода могут быть использованы, без наложения ограничений на использование других соединений этого типа, следующие вещества: алифатические производные бензола, бензол, ксилен, толуол.

Еще в одном варианте осуществления предлагаемое изобретение нашло воплощение в виде состава присадки для моторных топлив и в виде топлива, содержащего присадку, содержащую: от приблизительно 10 до приблизительно 30 об.% нитрометана, от приблизительно 10 до приблизительно 30 об.% нитроэтана, от приблизительно 40 до приблизительно 60 об.% 1-нитропропана, от приблизительно 2 до приблизительно 8 об.% толуола и от приблизительно 1 до приблизительно 3 об.% модифицированного синтетического сложноэфирного масла или солюбилизирующего агента.

Еще в одном варианте осуществления предлагаемое изобретение нашло воплощение в способе получения топливной присадки, включающем следующие стадии: загрузку в смеситель модифицированного, практически не содержащего трикрезилфосфата, синтетического сложноэфирного масла или солюбилизирующего агента в количестве приблизительно 1 части; добавление толуола в количестве приблизительно 5 частей; выдерживание синтетического сложноэфирного масла или солюбилизирующего агента и толуола в течение приблизительно 10 мин при температуре и давлении окружающей среды; добавление к полученной смеси синтетического сложноэфирного масла или солюбилизирующего агента и толуола нитрометана в количестве приблизительно 10 частей; добавление к полученной смеси нитроэтана в количестве приблизительно 10 частей; добавление к полученной смеси 1-нитропропана в количестве приблизительно 29 частей; слабоинтенсивную аэрацию полученной смеси через трубку малого калибра при низком давлении и при температуре окружающей среды. В настоящей заявке предлагаемое изобретение нашло воплощение также в виде топливной присадки, полученной способом по предлагаемому изобретению. Кроме того, предлагаемое изобретение нашло воплощение также в виде топлива, содержащего присадку, полученную способом по предлагаемому изобретению, а также в способе использования присадки и топливных продуктов в качестве топлива.

Топливо может использоваться в силовых установках любого типа, в том числе в агрегатах котельных, в турбинных двигателях, в двигателях внутреннего сгорания, или же найти другое надлежащее применение.

Следует заметить, что как приведенное выше краткое описание предлагаемого изобретения, так и последующее подробное его описание выполняют иллюстративную функцию и относятся только к примерам осуществления предлагаемого изобретения и не налагают ограничений на изобретение, заявляемое в формуле изобретения. На прилагаемых чертежах, которые составляют неотъемлемую часть описания изобретения, иллюстрируются конкретные варианты осуществления предлагаемого изобретения, и прилагаемые чертежи вместе с подробным описанием предлагаемого изобретения служат для лучшего объяснения принципов предлагаемого изобретения.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого изобретения

Как представлено в таблицах в описании и на диаграммах на прилагаемых чертежах, и как раскрыто в формуле изобретения, в одном из вариантов осуществления предлагаемое изобретение представляет собой присадку для моторного топлива для двигателей внутреннего сгорания, содержащую нитропарафин и солюбилизирующий агент. Согласно представленным в настоящей заявке вариантам осуществления предлагаемого изобретения, в качестве солюбилизирующего агента может быть использован любой

-13005569 из различных сложных эфиров, в том числе сложноэфирные масла, спирты, амины и/или ароматические углеводороды. Настоящим изобретением предлагается топливная присадка улучшенного состава и способ ее получения и использования.

Авторами предлагаемого изобретения разработан новый способ получения стабильной смеси нитропарафинов с бензином и/или с дизельным топливом благодаря введению в приготовляемую смесь синтетического сложноэфирного масла, и/или другого солюбилизирующего агента, и/или ароматического углеводорода и применению способа перемешивания согласно предлагаемому изобретению. Авторами предлагаемого изобретения было установлено, что при использовании топливной присадки по предлагаемому изобретению в низких концентрациях обеспечивается уменьшение выделения токсичных веществ, при условии, что было использовано синтетическое сложноэфирное масло, модифицированное в соответствии с тем, как указано в предлагаемом изобретении, или был использован другой подходящий солюбилизирующий агент. А именно, требуется, чтобы синтетическое сложноэфирное масло было модифицировано таким образом, чтобы из него был удален, а если отсутствовал, то чтобы в него не был введен трикрезилфосфат, который присутствует в коммерчески доступных сложноэфирных маслах, и чтобы солюбилизирующий агент имел по меньшей мере одну химически относительно полярную концевую группу молекулярной цепи и по меньшей мере одну химически относительно неполярную концевую группу молекулярной цепи. Уменьшение токсичности достигается путем устранения, модифицирования, и/или замены компонентов, а также путем уменьшения концентрации присадки в составе топлива, до тех пока это способствует уменьшению выделения токсичных веществ.

Уменьшение выделения токсичных веществ достигается за счет удаления, введения, модифицирования, или снижения содержания различных компонентов. Например, из коммерчески доступного синтетического сложноэфирного масла должен быть практически удален трикрезилфосфат, или же не должен в это синтетическое сложноэфирное масло вводиться, если он в нем отсутствовал; вместо синтетического сложноэфирного масла используется солюбилизирующий агент; 2-нитропропан, являющийся компонентом топливных присадок, известных из предшествующего уровня техники, удаляется из состава топливной присадки; концентрация синтетического сложноэфирного масла и/или солюбилизирующего агента, а также нитрометана понижена по сравнению с определенными топливными присадками, известными из предшествующего уровня техники; и/или общая концентрация присадки в составе топлива уменьшена до уровня более низкого, чем обычно используемая в изобретениях предшествующего уровня техники.

Авторами предлагаемого изобретения было установлено, что растворимость нитрометана, который обычно очень взрывоопасен, снижается при введении его в качестве компонента топливной смеси (около 170 мг/л) до величины, сравнимой с растворимостью углеводородов бензина (около 120 мг/л), и существенно ниже, чем сравнительно высокая растворимость в воде смеси бензина и третичного бутилового эфира метила, к которой содержание последнего составляет 10% (5000 мг/л). Авторами предлагаемого изобретения было установлено, что для получения безопасного продукта, в то же время обладающего выдающейся способностью уменьшения выделения токсичных веществ, необходимо тщательное соблюдение баланса различных компонентов в составе топливной присадки.

Авторами предлагаемого изобретения был сделан ряд усовершенствований, которые, по мнению авторов предлагаемого изобретения, внесли вклад в уменьшение выделения токсичных веществ при использовании топливной присадки по предлагаемому изобретению.

Первое из сделанных авторами предлагаемого изобретения усовершенствований состоит в следующем. Прежде всего следует заметить, что являющееся компонентом топливной присадки по предлагаемому изобретению синтетическое сложноэфирное масло получено путем модификации коммерчески доступного синтетического сложноэфирного масла. Синтетическое сложноэфирное масло, используемое в предлагаемом изобретении, служит не для смазки верхнего цилиндра с целью уменьшения трения, как это имеет место для топливных присадок, известных из предшествующего уровня техники, а для улучшения смешиваемости нитропарафинов с бензином. Коммерчески доступные сложноэфирные масла обычно содержат различные наборы добавок. В число этих добавок обычно входят различные вещества, придающие синтетическому сложноэфирному маслу те или иные свойства, такие как устойчивость к горению, устойчивость к коррозии, стабильность и ряд других свойств. В изобретениях предшествующего уровня техники сложноэфирные масла, используемые в составе топливных присадок, использовались в том виде, в каком они продаются, то есть, вместе со всеми добавками, имеющимися в коммерчески доступных сложноэфирных маслах.

Между тем, некоторые из этих добавок в высшей степени токсичны и известны как загрязнители окружающей среды. Кроме того, некоторые из этих добавок придают сложноэфирным маслам такие свойства, которые нежелательны в топливных составах, например, замедление горения. Назначение этих пламезамедляющих добавок состоит в предотвращении сгорания синтетического сложноэфирного масла. Это полезное свойство в том случае, когда синтетическое сложноэфирное масло служит для смазки верхнего цилиндра. В некоторых изобретениях, известных из предшествующего уровня техники, в том числе в изобретении по патенту Микаэлса, конкретно говорится о преимуществах, вытекающих из этого свойства. Следует заметить, что в топливной добавке по предлагаемому изобретению синтетическое сложноэфирное масло присутствует в такой низкой концентрации (в предпочтительных вариантах - при

-14005569 близительно 1,8 об.% в составе топливной добавки, или приблизительно 0,00142 об.% в составе топлива), что пламезамедляющие свойства коммерчески доступного синтетического сложноэфирного масла, как может оценить средний специалист соответствующего профиля, при использовании топливной присадки по предлагаемому изобретению оказали бы на рабочие характеристики двигателя пренебрежимо малое, если вообще какое-либо, действие.

Тем не менее, авторы предлагаемого изобретения, в противоположность тому, как использовались сложноэфирные масла в топливных добавках, известных из предшествующего уровня техники, пришли к выводу о необходимости модификации набора добавок, содержащихся в коммерчески доступных сложноэфирных маслах, в результате чего было обеспечено достижение неожиданных свойств, обеспечивающих преимущества. Авторы предлагаемого изобретения, работая с коммерчески доступным эфирным маслом, поставляемым на рынок под маркой «МоЫ1 Ле1 II 011», удаляли из него один из компонентов набора добавок, а именно, трикрезилфосфат. Хотя трикрезилфосфат является токсичным веществом, тем не менее, он присутствует в коммерчески доступных видах синтетического сложноэфирного масла, поставляемого на рынок под маркой «МоЫ1 1е1 II 011». В отличие от того, что говорится в патенте Микаэлса в отношении использования коммерчески доступного синтетического сложноэфирного масла, авторы предлагаемого изобретения подвергали синтетическое сложноэфирное масло модификации, состоящей в освобождении его от токсичных компонентов. Авторы предлагаемого изобретения полагают, что удаление трикрезилфосфата химическим путем и/или недопущение его введения приводит к модификации синтетического сложноэфирного масла с обеспечением преимуществ с точки зрения предлагаемого изобретения. Среднему специалисту соответствующего профиля должно быть известно, как модифицировать синтетическое сложноэфирное масло таким образом, чтобы было обеспечено удаление из него и/или недопущение введения в него трикрезилфосфата. Авторами предлагаемого изобретения было установлено, что вышеописанная модификация синтетического сложноэфирного масла, в сочетании с другими признаками предлагаемого изобретения, оказывает неожиданно сильный эффект на улучшение рабочих характеристик двигателей и уменьшение выделения токсичных веществ.

В предлагаемом изобретении синтетическое сложноэфирное масло присутствует в настолько низкой концентрации в составе топливной присадки, а эта присадка присутствует в такой низкой концентрации в составе топлива, что средний специалист соответствующего профиля мог бы ожидать, что удаление одного из компонентов набора добавок к синтетическому сложноэфирному маслу не окажет никакого эффекта на рабочие характеристики топлива или на уменьшение выделения токсичных веществ, особенно в свете того, что говорится в патенте Микаэлса. Однако авторы предлагаемого изобретения определенно наблюдали преимущества, обеспечиваемые при использовании топливной присадки по предлагаемому изобретению. Авторы предлагаемого изобретения полагают, что эффект, достигаемый в предлагаемом изобретении благодаря удалению из синтетического сложноэфирного масла такого компонента набора добавок, как трикрезилфосфат, может быть обусловлен несколькими факторами: образованием нового состава вещества, какого-либо рода изменением синтетического сложноэфирного масла или одного или более его компонентов, эмульгированием или суспендированием нитропарафинов в среде топлива, какого-либо рода ионной реакцией, какого-либо рода реакцией метилирования, или влиянием на растворимость одного или более компонентов топливной присадки по предлагаемому изобретению. Авторы предлагаемого изобретения продолжают свои исследования.

Для среднего специалиста соответствующего профиля стали бы неожиданностью преимущества предлагаемого изобретения в то время, когда это изобретение было сделано. Удаление пламезамедляющей добавки ставит перед альтернативой. Присутствие пламезамедляющей добавки обеспечивает предотвращение сгорания синтетического сложноэфирного масла и лучшее смазывание верхнего цилиндра. Авторы более ранних изобретений, такие как Микаэлс, объясняли эффект улучшения рабочих характеристик двигателей, имеющего место при использовании их топливных присадок, хотя бы частично, улучшением условий смазывания верхнего цилиндра благодаря использованию синтетического сложноэфирного масла. С другой стороны, авторами предлагаемого изобретения было установлено, что улучшение условий смазывания верхнего цилиндра в достижении преимуществ предлагаемого изобретения не играет столь существенной роли, как удаление пламезамедляющей добавки. В то время как в патенте Микаэлса в центре внимания находятся повышение мощности двигателя и улучшение рабочих характеристик топлива, причем и то и другое связывается с улучшением условий смазывания верхнего цилиндра, авторы предлагаемого изобретения фокусировали внимание на уменьшении выделения токсичных веществ, в частности, на уменьшении выделения токсичных веществ при запуске двигателя из холодного состояния. В этом отношении удаление трикрезилфосфата из набора добавок к синтетическому сложноэфирному маслу дает неожиданные благоприятные результаты. Кроме того, вместо синтетического сложноэфирного масла может быть использован солюбилизирующий агент. О солюбилизирующем агенте будет говориться более подробно в дальнейшем описании.

Второе из сделанных авторами предлагаемого изобретения усовершенствований состоит в следующем. В некоторых вариантах осуществления предлагаемого изобретения предусмотрено удаление 2нитропропана. В этих вариантах осуществления предлагаемого изобретения вместо 2-нитропропана используется 1-нитропропан. 2-нитропропан является токсичным веществом. Удалением 2-нитропропана и

-15005569 заменой его менее токсичным 1-нитропропаном обеспечивается снижение риска отравления. Что же касается топливных присадок, известных из предшествующего уровня техники, например, топливной присадки по патенту Микаэлса, то в их составе, напротив, используется исключительно 2-нитропропан. Другие изобретатели просто оказались не в состоянии заметить разницу между 1-нитропропаном и 2нитропропаном.

Третье из сделанных авторами предлагаемого изобретения усовершенствований состоит в следующем. В составе топливной присадки по предлагаемому изобретению уменьшено содержание синтетического сложноэфирного масла в отношении к нитропарафину. Это, в свою очередь, приводит к уменьшению выделения токсичных веществ от сгорания синтетического сложноэфирного масла. Отношение синтетического сложноэфирного масла к нитропарафину уменьшено до гораздо более низкого уровня, чем во многих топливных присадках, известных из предшествующего уровня техники. В составе топливной присадки по патенту Микаэлса синтетическое сложноэфирное масло используется в концентрации от 10 до 90%, в то время как в составе топливной присадки по предлагаемому изобретению предпочтительная концентрация синтетического сложноэфирного масла составляет меньше 10%, а еще более предпочтительная - меньше 2%. Согласно тому, что говорится в патенте Микаэлса, более высокие концентрации синтетического сложноэфирного масла необходимы для обеспечения смазывания верхнего цилиндра и для достижения однородности топлива. В патенте Микаэлса рекомендуется, во избежание замасливания свечей, ограничить концентрацию синтетического сложноэфирного масла максимальной величиной 25%. Авторам предлагаемого изобретения удалось обеспечить положительный технический эффект при концентрациях эфирного масла гораздо ниже, чем предельно низкие значения его концентрации в топливной добавке по патенту Микаэлса.

Четвертое из сделанных авторами предлагаемого изобретения усовершенствований состоит в следующем. Для улучшения эффективности сгорания топлива в двигателе и уменьшения выделения токсичных веществ в некоторых вариантах осуществления топливной добавки по предлагаемому изобретению используется толуол. Толуол является компонентом бензина. Толуол способствует эмульгированию и/или повышает растворимость нитропарафинов в бензине, благодаря чему обеспечивается возможность уменьшения количества используемого синтетического сложноэфирного масла. Это позволило авторам предлагаемого изобретения заменить компонент, являющийся причиной выделения большого количества токсичных веществ (синтетическое сложноэфирное масло), на компонент, от которого выделение токсичных веществ меньше (толуол). При этом толуол способствует надлежащему эмульгированию нитропарафинов в среде топливной добавки и, в конечном счете, в среде топлива. Авторами предлагаемого изобретения было установлено, что толуол обладает свойством повышать эффект, который синтетическое сложноэфирное масло, используемое в составе топливной добавки по предлагаемому изобретению, оказывает на растворимость нитропарафинов в бензине.

Пятое из сделанных авторами предлагаемого изобретения усовершенствований состоит в следующем. Авторами предлагаемого изобретения установлено, что содержание нитрометана в составе топливной присадки желательно ограничить. Нитрометан является в высшей степени токсичным и опасным веществом. Он весьма взрывоопасен, и его использование представляет риск для безопасности персонала. Ограничение содержания нитрометана уменьшает риск взрыва и токсичность топливной присадки по предлагаемому изобретению, а значит, и топлива, в котором она используется.

В патентах предшествующего уровня техники токсичность компонентов не принималась во внимание. Авторы предлагаемого изобретения сделали несколько изменений в составе топливной присадки по предлагаемому изобретению, направленных на уменьшение риска для здоровья людей, обусловленного наличием в составе топливной присадки токсичных компонентов. Кроме того, авторы предлагаемого изобретения модифицировали состав топливной добавки в целях уменьшения выделения токсичных веществ из двигателей, работающих на топливе, содержащем присадку по предлагаемому изобретению. Эти цели достигаются благодаря низким концентрациям присадки в топливе по предлагаемому изобретению. Результатом использования более высоких концентраций топливных присадок, известных из предшествующего уровня техники, и топливных присадок, раскрытых в патентах предшествующего уровня техники, является высокое содержание в выхлопах окислов азота, несгоревших нитропарафинов, углеводородов, и в частности, углеводородов кроме метана. Кроме того, эти присадки способствуют образованию озона. Эти негативные эффекты обусловлены как высокими концентрациями сложноэфирных масел, так и высокими концентрациями нитропарафинов в составе большинства топливных присадок, известных из предшествующего уровня техники. При высоких концентрациях сложноэфирных масел и нитрометана в составе топливных присадок, известных из предшествующего уровня техники, топливо является весьма токсичным и представляет большую опасность с точки зрения загрязнения грунтовых вод. При этом велико общее количество выделений, а особенно - выделения токсичных веществ. Авторами предлагаемого изобретения было установлено, что уменьшение выделения токсичных веществ может быть достигнуто только при снижении концентрации синтетического сложноэфирного масла и нитрометана в составе топливной присадки.

Шестое из сделанных авторами предлагаемого изобретения усовершенствований состоит в следующем. Авторы предлагаемого изобретения привели производство топливной добавки по предлагаемо

-16005569 му изобретению в систему. Топливные добавки, известные из предшествующего уровня техники, приготовлялись в малых количествах, отдельными порциями, часто без соблюдения производственных стандартов, и уделяя мало или никакого внимания контролю качества продукции.

В отличие от предлагаемого изобретения в части способа получения топливной присадки, в патенте Микаэлса говорится, что нет общего правила для расчета потребного количества синтетического сложноэфирного масла или солюбилизирующего агента, так как бензин сильно различается по составу в зависимости от типа, более того, значительно различается по составу даже бензин с одного и того же нефтеперегонного завода, и различие это зависит от многих факторов, в числе которых используемая сырая нефть, параметры процесса нефтепереработки и время года. При подходе согласно патенту Микаэлса для обеспечения смешивания надлежащих топлив требуется непрерывный текущий контроль. При подходе согласно патенту Микаэлса для определения надлежащей смеси синтетического сложноэфирного масла, нитропарафина и бензина требуется, чтобы сначала к бензину добавлялся нитропарафин, после чего к бензину порциями добавляется синтетическое сложноэфирное масло. В частности, в патенте Микаэлса требуется, чтобы после добавления к бензину небольшого количества синтетического сложноэфирного масла следовала стадия перемешивания, после чего следует стадия добавления такого же количества синтетического сложноэфирного масла, которое было добавлено в первый раз, и снова стадия перемешивания, и так далее с повторением вышеуказанных стадий процесса до получения однородной топливной смеси. В патенте Микаэлса не раскрывается использование солюбилизирующего агента, как это раскрыто и заявлено авторами предлагаемого изобретения.

Таким образом, по патенту Микаэлса топливную смесь получают с помощью циклического процесса. В противоположность этому, способ по предлагаемому изобретению не имеет таких ограничений. Присадка по предлагаемому изобретению может быть использована с любым топливом. Кроме того, присадка может добавляться сразу в требуемых количествах, так как для получения однородной топливной смеси не требуется непрерывного отслеживания состояния. Таким образом, при осуществлении предлагаемого изобретения обеспечивается возможность приготовления топливной присадки и ее смешивания с топливом с помощью циклического или непрерывного процесса, который может быть легко стандартизирован для производства в промышленных масштабах.

По предположению авторов предлагаемого изобретения, процесс производства топливной присадки по предлагаемому изобретению должен содержать следующие стадии:

1. Берется чистый резервуар из нержавеющей стали, рассчитанный, например, на получение примерно 208 л (55 галлонов) топливной присадки.

2. В резервуар вводится приблизительно 3,8 л (1 галлон) модифицированного синтетического сложноэфирного масла (из которого практически полностью удален трикрезилфосфат) или солюбилизирующего агента.

3. Добавляется приблизительно 18,9 л (5 галлонов) толуола.

4. Компоненты оставляются на 10 мин при температуре окружающей среды, без перемешивания.

5. Добавляется приблизительно 37,9 л (10 галлонов) нитрометана.

6. Добавляется приблизительно 37,9 л (10 галлонов) нитроэтана.

7. Добавляется приблизительно 109,8 л (29 галлонов) 1-нитропропана.

8. Компоненты топливной присадки подвергаются перемешиванию путем аэрации через тонкую трубку при малом избыточном давлении, при температуре окружающей среды, при этом резервуар имеет газоотводный канал, посредством которого обеспечено сообщение внутреннего пространства резервуара с атмосферой.

9. С помощью конденсатора, установленного в газоотводном канале, осуществляется улавливание паров нитрометана.

10. Полученная топливная присадка хранится в виде, готовом к использованию.

11. Полученная топливная присадка подмешивается к моторному топливу (в качестве которого может выступать бензин, бензин в смеси с третичным бутиловым эфиром метила, бензин в смеси с этиловым спиртом, или бензин в смеси с третичным бутиловым эфиром метила и с этиловым спиртом), преимущественно в концентрации приблизительно 0,75 г/л (0,1 унции на галлон) топлива (0,07812%) в случае бензина и преимущественно в концентрации приблизительно 1,5 г/л (0,2 унции на галлон) топлива (0,15624%) с случае дизельного топлива.

Авторы предлагаемого изобретения полагают, что неожиданные результаты предлагаемого изобретения получены, по меньшей мере частично, благодаря особенностям процесса получения топливной присадки и указанного выше порядка введения компонентов при ее получении. В одном из предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого изобретения стадия перемешивания осуществляется путем барботирования воздуха при малом избыточном давлении (10 фунтов на квадратный дюйм (0,7031 кГ/см²)) через трубку малого диаметра (от 1/4 дюйма до 3/8 дюйма (от 6,350 мм до 9,525 мм)) в течение 10-15 мин.

Среднему специалисту соответствующего профиля должно быть понятно, что для получения топливной присадки по предлагаемому изобретению в сочетании ее компонентов возможны модификации и вариации. Например, резервуар для перемешивания компонентов может быть изготовлен из стали с по

-17005569 крытием из эпоксидных смол или из любого другого подходящего материала. При выборе материала для смесительного резервуара может быть учтено образование промежуточных или конечных продуктов реакции, так чтобы было обеспечено предотвращение дальнейших реакций между компонентами, или же, наоборот, выбор материала для смесительного резервуара может быть сделан из соображений облегчения или катализа каких-либо реакций, которые могут иметь место. Кроме того, процесс может осуществляться как на циклической, так и на непрерывной основе. Если процесс осуществляется на непрерывной основе, то его продолжительность должна быть отрегулирована так, чтобы были обеспечены периоды выдерживания. Кроме того, толуол и синтетическое сложноэфирное масло могут перемешиваться отдельно - как с помощью циклического, так и с помощью непрерывного процесса. Таким же образом может быть обеспечено и перемешивание нитрометана и нитроэтана, что позволило бы уменьшить трудности, связанные с транспортировкой нитрометана. Таким образом, в предлагаемом изобретении предусмотрены вариации и модификации способа соединения компонентов, при условии, что они осуществляются в пределах, определенных пунктами прилагаемой формулы изобретения или эквивалентными им.

Способ получения топливной присадки по предлагаемому изобретению содержит стадии, обеспечивающие надлежащее перемешивание компонентов с улавливанием, при этом, выделяющихся газов, которые могли бы выйти за пределы смесительного резервуара. Например, авторы предлагаемого изобретения для улавливания нитрометана, выделяющегося в процессе перемешивания, используют простой конденсатор.

Седьмое из сделанных авторами предлагаемого изобретения усовершенствований состоит в следующем. Авторы предлагаемого изобретения предполагают, что, в отличие от раскрытой в патенте Микаэлса «однородной смеси», топливная присадка по предлагаемому изобретению в предпочтительном варианте может содержать один или более продуктов реакций, образовавшихся в результате реакций между различными компонентами топливной смеси. Или же, при модификации синтетического сложноэфирного масла может измениться его состав как компонента топливной добавки. Или же, авторы предлагаемого изобретения могут эмульгировать или суспендировать нитропарафины, синтетическое сложноэфирное масло, и/или толуол в среде топлива. Могут иметь место ионные реакции или реакции метилизации, или же сочетание компонентов может повлиять на растворимость одного или более компонентов в других компонентах. Авторы предлагаемого изобретения продолжают свои исследования, пытаясь открыть истинную природу этих возможных реакций между компонентами топливной смеси по предлагаемому изобретению.

Наконец, при использовании топливной присадки по предлагаемому изобретению обеспечивается улучшение рабочих характеристик двигателей, а также уменьшение выделения токсичных веществ при концентрациях топливной присадки более низких, чем те, при которых используются топливные присадки, известные из предшествующего уровня техники. Топливная присадка по предлагаемому изобретению отличается от топливных присадок, известных из предшествующего уровня техники, во многих отношениях, даже если полностью не принимать во внимание реакции между компонентами топливной добавки по предлагаемому изобретению и наличие в ней продуктов реакций и промежуточных продуктов реакций. В то время как согласно патенту Микаэлса содержание нитропарафинов составляет от 10 до 90%, а содержание синтетического сложноэфирного масла соответственно - от 90 до 10%, в топливной присадке по предлагаемому изобретению их пропорции находятся вне этих пределов, а именно, содержание синтетического сложноэфирного масла составляет меньше 20%, а предпочтительно - меньше 10% по отношению к нитропарафину. Более конкретно, в предлагаемом изобретении отношение синтетического сложноэфирного масла к нитропарафину меньше 10%. В другом предпочтительном варианте осуществления предлагаемого изобретения отношение синтетического сложноэфирного масла к нитропарафину меньше 2%, а именно, приблизительно 1,8 об.%.

При использовании топливной присадки по предлагаемому изобретению ее количество на единицу объема топлива значительно меньше, чем топливной присадки по патенту Микаэлса. В то время как согласно патенту Микаэлса топливная присадка используется в количестве от 5 до 95% от количества топлива, топливная присадка по предлагаемому изобретению обычно используется в количествах менее 20% от количества топлива. Более конкретно, количество используемой топливной присадки по предлагаемому изобретению обычно меньше 10%, или даже меньше 5% от количества топлива. В одном из предпочтительных вариантов предлагаемого изобретения количество используемой топливной добавки преимущественно меньше 0,1%, а именно, составляет приблизительно 0,08% от количества топлива, то есть приблизительно 0,75 г/л (0,1 унции на галлон) топлива.

Настоящим изобретением предлагается состав топливной присадки и способ ее получения и использования. В преимущественных вариантах осуществления топливная присадка по предлагаемому изобретению содержит следующие компоненты: 1-нитропропан, нитроэтан, нитрометан, толуол и синтетическое сложноэфирное масло, и/или солюбилизирующий агент. При использовании с моторным топливом для автомобилей и других машин с двигателями внутреннего сгорания в предпочтительных вариантах содержание топливной присадки в бензине находится в пределах от 0,01 до менее 5 об.%.

В топливе согласно патенту Микаэлса содержание нитропарафина гораздо выше, чем при использовании топливной присадки по предлагаемому изобретению. В то время как согласно патенту Микаэлса

-18005569 содержание нитропарафина в топливе составляет от 0,5 до 85,5%, при использовании топливной присадки по предлагаемому изобретению содержание нитропарафина в топливе находится в пределах от 0,064 до 7,6 об.%, а в предпочтительных вариантах осуществления - ниже 0,5 об.%.

Предлагаемое изобретение включает непрерывный диапазон комбинаций синтетического сложноэфирного масла и/или толуола с одной стороны и нитропарафина с другой стороны. Авторы предлагаемого изобретения полагают, что функция синтетического сложноэфирного масла и толуола в составе топливной присадки по предлагаемому изобретению состоит в обеспечении реагирования нитропарафинов с бензином, эмульгирования нитропарафинов в среде бензина, или растворения нитропарафинов в бензине. Может быть использовано только синтетическое сложноэфирное масло, или только толуол, или же и то и другое. В предпочтительных вариантах осуществления предлагаемого изобретения используются вместе синтетическое сложноэфирное масло и толуол. В помещенной ниже табл. 6 приводятся, без наложения ограничений на объем притязаний настоящей заявки, некоторые используемые в топливной присадке по предлагаемому изобретению соотношения между синтетическим сложноэфирным маслом и/или толуолом с одной стороны и нитропарафином с другой стороны.

Таблица 6

Соотношения между синтетическим сложноэфирным маслом и/или толуолом и нитропарафином в топливной добавке по предлагаемому изобретению

Синтетическое сложноэфирное масло и/или толуол (в объемных процентах)	Нитропарафин

0 < х < около 20	Около 80 < х < около 100
0< х < около 15	Около 85< х < около 100
0< х < около 10	Около 90< х < около 100
0< х < около 5	Около 95< х < около 100
Около 0,1 < х < около 10	Около 90< х < около 99,9
Около 0,1< х < около 5	Около 95< х < около 99,9
Около 0,5 < х < около 3,5	Около96,5< х < около 99,5
Около 0,5< х < около 2,5	Около 97,5< х < около 99,5
Около 1,0< х < около 2,5	Около 97,5< х < около 99,0

Топливная присадка по предлагаемому изобретению содержит один или более нитропарафинов. Согласно осуществлениям, рассматриваемым в настоящей заявке, топливная присадка по предлагаемому изобретению может содержать следующие нитропарафины: нитрометан, нитроэтан и/или нитропропан. Каждый из этих нитропарафинов может присутствовать в отдельности, или же они могут присутствовать в любом сочетании. Например, любой из нитропарафинов - нитрометан, нитроэтан, или нитропропан может составлять от 0 до 100% в качестве компонента топливной присадки, обозначенного в табл. 6 как «нитропарафин». В одном из предпочтительных вариантов осуществления топливной присадки по предлагаемому изобретению в качестве нитропарафина используется нитрометан. При этом нитрометан в качестве нитропарафиновой фракции топливной присадки предпочтительно составляет в ее составе от 20 до 40%, а более предпочтительно - 20% в составе присадки. В помещенной ниже табл. 7 приводятся, опять же, без наложения ограничений на объем притязаний настоящей заявки, некоторые используемые в топливной присадке по предлагаемому изобретению соотношения между различными нитропарафинами в составе нитропарафиновой фракции.

Таблица 7 Соотношения между различными нитропарафинами в составе нитропарафиновой фракции топливной присадки по предлагаемому изобретению

Нитрометан (%)	Нитроэтан (%)	Нитропропан (%)

0<х< 100	0<х< 100	0< х < 100
Около 10< х < около 50	От около 0< х < около 90	От около 0< х < около 90
до около 0< х < около 50	до около 0< х < около 50
Около 20< х < 40	От около 0< х < около 80 до около 0< х < около 60	От около 0< х < около 80 до около 0< х < около 60
Около 20	Около 0< х < около 80	Около 0< х < около 80
Около 20	Около 20	Около 60
Около 10	Около 0< х < около 90	Около 0< х < около 90
Около 10	Около 10	Около 80

Авторы предлагаемого изобретения полагают, что действие нитрометана в предлагаемом изобретении является более важным, чем действие других нитропарафинов, однако, использование нитрометана представляет большую опасность с точки зрения транспортировки, вреда для окружающей среды и для здоровья людей по сравнению с использованием нитроэтана и/или нитропропана. Нитрометан более ток

-19005569 сичен, чем нитроэтан или нитропропан. Кроме того, нитрометан более взрывоопасен, что приводит к необходимости соблюдения мер безопасности обращения, которые хорошо известны среднему специалисту по обращению с подобными летучими соединениями. При обращении с топливной присадки по предлагаемому изобретению, чтобы уменьшить риск для здоровья людей и риск взрыва, требуется безоговорочное соблюдение общепринятых мер безопасности.

В помещенной ниже табл. 8 приводятся, без наложения ограничений на объем притязаний настоящей заявки, соотношения основных компонентов топливной присадки по предлагаемому изобретению.

Таблица 8 Относительное содержание компонентов топливной присадки по предлагаемому изобретению

Компонент	Содержание в составе - присадки (объемных процентов)	Содержание в составе топлива (объемных процентов)

1-нитропропан	0< х < 80	0< х < 0,0624
Нитроэтан	0< х < 80	0< х < 0,0624
Нитрометан	0< х < 80	0< х < 0,0624
Толуол	0< х < 20	0<х< 0,0156
Синтетическое сложноэфирное масло	0< х < 20	0<х<0,0156

Соотношения различных нитропарафинов подбираются таким образом, чтобы они дополняли друг друга, как это имеет место для соотношений толуола и синтетического сложноэфирного масла. Соотношения между нитропарафинами с одной стороны и толуолом и синтетическим сложноэфирным маслом с другой стороны также подбираются из соображений взаимодополнения. Как можно видеть из табл. 8, относительное содержание компонентов топливной присадки по предлагаемому изобретению в составе топлива ниже, чем в случае использования топливных присадок, известных из предшествующего уровня техники.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого изобретения топливная присадка содержит основные компоненты в следующих соотношениях (см. табл. 9).

Таблица 9

Состав топливной присадки по одному из предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого изобретения

Компонент

Содержание в составе присадки (частей)

1-нитропропан _____Нитроэтан______ Нитрометан _______Толуол_______ Синтетическое сложноэфирное масло

Относительное содержание в составе ______топлива______ ________0,026________ ________0,009________ ________0.009________ 0,00455

0,00091

Синтетическое сложноэфирное масло, используемое в составе топливной присадки по предлагаемому изобретению, содержит мало пламезамедляющих веществ, или совсем их не содержит. Авторы предлагаемого изобретения полагают, что такая модификация синтетического сложноэфирного масла (удаление из него пламезамедляющих веществ) способствует уменьшению выделения токсичных веществ при запуске двигателя из холодного состояния. Этот результат был неожиданным, особенно в свете долговременного и широкого использования различных коммерчески доступных топливных присадок, содержащих синтетическое сложноэфирное масло. Авторами предлагаемого изобретения было установлено, что в результате такой модификации синтетического сложноэфирного масла обеспечивается уменьшение вредных выделений при запуске двигателя из холодного состояния до такой степени, что этим более чем компенсируется негативный эффект от уменьшения смазывания верхнего цилиндра по причине сгорания и потерь синтетического сложноэфирного масла.

Авторами предлагаемого изобретения были проведены эксперименты по испытанию рабочих характеристик топливной присадки по предлагаемому изобретению по сравнению с различными топливными присадками, известными из предшествующего уровня техники. Эти топливные присадки указываются в примерах, описываемых ниже.

Пример 1.

В качестве эталонного топлива было использовано топливо марки «1пбо1епе». Топливо марки «1пбо1епе» было приобретено у компании Филипс Кемикал Компани (РЫНрз Сйеш1еа1 Сотрапу): ϋΤΟ 96 (0ΒΡϋ9601).

-20005569

Пример 2.

Топливо марки «1иТо1еие» было смешано с топливной присадкой марки «ЕС Кет». Топливо марки «1ибо1еие» представляло собой эталонное топливо, описанное выше в примере 1. Топливная присадка марки «ЕСЕеш» была приобретена у Дона Янга (Бои Уаид). Топливная присадка марки «ЕСЕеш» была получена по следующему способу: в предварительно промытый стальной барабан с эпоксидным покрытием, который был взят в качестве смесительного резервуара, было введено приблизительно 3,8 л (1 галлон) коммерчески доступного продукта, выпускаемого на рынок под маркой «МоЫ1 1е1 II ΘΪ1», и приблизительно 18,9 л (5 галлонов) толуола, смесь была оставлена отстаиваться в течение 10 мин, затем было добавлено приблизительно 37,9 л (10 галлонов) нитрометана, затем - приблизительно 37,9 л (10 галлонов) нитроэтана, затем - приблизительно 109,8 л (29 галлонов) 1-нитропропана, после чего компоненты подвергались перемешиванию с помощью аэрации через тонкую трубку при малом избыточном давлении и при температуре окружающей среды. Топливная присадка марки «ЕСЕеш» добавлялась к топливу марки «1ибо1еие» в пропорции приблизительно 0,75 г/л (0,1 унции на галлон) топлива.

Пример 3.

Топливная присадка «ΜΑΖ 100» по предлагаемому изобретению была приготовлена по следующему способу:

1. В качестве смесительного резервуара был взят и промыт барабан с эпоксидным покрытием объемом приблизительно 208,2 л (55 галлонов).

2. В количестве приблизительно 3,8 л (1 галлона) в барабан было введено синтетическое сложноэфирное масло, в качестве которого был взят продукт марки «МоЫ1 1е1 II ΘΪ1», который был модифицирован путем удаления из него трикрезилфосфата.

3. В количестве приблизительно 8,9 л (5 галлонов) был добавлен толуол.

4. Синтетическое сложноэфирное масло и толуол были оставлены отстаиваться в течение 10 мин при температуре и давлении окружающей среды.

5. К смеси было добавлено приблизительно 37,9 л (10 галлонов) нитрометана.

6. К смеси было добавлено приблизительно 37,9 л (10 галлонов) нитроэтана.

7. К смеси было добавлено приблизительно 109,8 л (29 галлонов) 1-нитропропана.

8. Компоненты подвергались перемешиванию с помощью низкоинтенсивной аэрации через тонкую трубку при малом избыточном давлении, при температуре окружающей среды, при этом смесительный резервуар был снабжен газоотводным каналом, посредством которого было обеспечено сообщение внутреннего пространства смесительного резервуара с атмосферой.

9. Полученная топливная присадка «ΜΑΖ 100» хранилась, пока не понадобилась для испытаний.

10. Полученная топливная присадка «ΜΑΖ 100» подмешивалась к эталонному топливу, в качестве которого было взято топливо марки «Ыбокие», в количестве приблизительно 2,84 г (0,1 унция) присадки на приблизительно 3,785 л (галлон) топлива, т.е. приблизительно 0,75 г присадки на литр топлива (0,07812 об.%).

Пример 4.

Топливо марки МиТо^ие» было, как и примере 1, приобретено у компании Филипс Кемикал Компани (РЕШрз СЕеш1еа1 Сотраиу). К нему в количестве 11% был добавлен третичный бутиловый эфир метила.

Пример 5.

У компании Филипс Кемикал Компани (РЕШрз С11еешеа1 Сотраиу) было приобретено топливо марки «КЕО II». В испытаниях использовался топливный состав «КЕО» типа СаШопиа Р-П СЕКТ Еие1 (00СРСР201).

Авторы предлагаемого изобретения провели ряд сравнительных испытаний топлива с присадкой по предлагаемому изобретению и других топлив. Результаты испытаний сведены в помещенные ниже таблицы (с табл. 10 по табл. 13).

Таблица 10

Результаты испытаний топлива с присадкой «ΜΑΖ 100» на токсичные выделения

Токсичные выделения (граммов на милю пробега)	Топливо марки «1пбо1епе»	С присадкой «ЕСЬет»	С присадкой «ΜΑΖ 100»

Окись углерода	2,090	2,142	2,056
Окислы азота	0,562	0,565	0,546
Углеводороды в целом	0,311	0,310	0,256
Углеводороды без метана	0,284	0,282	0,229
Озон	0,965	1,016	0,775

-21005569

Таблица 11

Относительное улучшение (+) или ухудшение (-) показателей при испытаниях на токсичные выделения (уменьшение или увеличение выделения токсичных веществ соответственно) топлива с присадками «ЕСйет» и «ΜΑΖ 100» по сравнению с топливом марки <Тпбо1епе» в чистом виде

Токсичные выделения	Топливо с присадкой «ЕСЬет 1»

Окись углерода	-2%
Окислы азота	-1%
Углеводороды в целом	0
Углеводороды без метана	+1%
Озон	-5%

Топливо с присадкой «ΜΑΖ 100»	Разница ,

+2%	4%
+3%	4%
+18%	18%
• +19%	18%
+20%	25%

Топливная присадка «ΜΑΖ 100» испытывалась на автомобиле «Плимут Вояджер» 1992 года («1992 Р1утои!11 Соуадет») с использованием динамометра шасси. Испытания проводились в Калифорнийском университете, Риверсайд, на оборудовании Колледжа инженерного центра по исследованиям окружающей среды и технологии (Со11еде оЕ Епдтееппд Сеп!ег Гог Еп\тгоптеп1а1 Векеагсй апб Тесйпо1оду, сокращенно - СЕ-СЕ ВТ) согласно Федеральному протоколу испытаний (Ребега1 Тек! РгоГосо1, сокращенно РТР). Для оценки влияния топливных присадок на рабочие характеристики всего было испытано четыре вида топлива. Это следующие виды топлива: (1) топливо марки «1пбо1епе» (топливо 1); (2) топливо марки «1пбо1епе» с добавлением присадки «ΜΑΖ 100» в количестве 0,1 об.% (топливо 2); топливо марки «1пбо1епе» с добавлением третичного бутилового эфира метила в количестве 11 об.% (топливо 3); и топливо марки «Рйаке II Тебега1 ВЕС» (топливо 4).

Топливная присадка «ΜΑΖ 100» по предлагаемому изобретению была приготовлена сотрудниками компании Магнум Энвайронментал Текнолоджиз, Инк. (Мадпип Еп\тгоптеп1а1 ТесЬпо1од1е8, 1пс.) перед началом испытаний. Нитрометан, нитроэтан и 1-нитропропан были ими приобретены у компании Энгус Кемикалз (Απ^κ Сйет1са18), синтетическое сложноэфирное масло марки «МоЫ1 Зе! 2», не содержащее трикрезилфосфата, было приобретено у компании Кемикал Компани (Сйет1са1 Сотрапу), а толуол - у компании Ван Уотерс энд Роджерс Кемикалз Дистрибьюторе (Сап \Са!етк & Еодегк Сйет1са18

1)18!пЬи!ог8). Для получения топливной присадки «ΜΑΖ 100» по предлагаемому изобретению были смешаны 10 частей нитрометана, 10 частей нитроэтана, 29 частей 1-нитропропана, 5 частей толуола и 1 часть синтетического сложноэфирного масла по способу, описанному выше. Этот продукт был предоставлен Колледжу инженерного центра по исследованиям окружающей среды и технологии Калифорнийского университета и использован им для проведения испытаний.

Колледж инженерного центра по исследованиям окружающей среды и технологии Калифорнийского университета приобрел сертифицированные виды топлива марок «1пбо1епе» (иТС 96) и «Рйаке II Еебега1 ВЕС» у компании Филипс Кемикал Компани (РЬШрк Сйет1са1 Сотрапу). Третичный бутиловый эфир метила коммерческого качества (95% третичного бутилового эфира метила) был приобретен у компании АРКО СЛЕСО). Топливная присадка «ΜΑΖ 100» по предлагаемому изобретению была предоставлена компанией Магнум Энвайронментал Текнолоджиз, Инк. ^адпит Епу1гоптепГа1 ТесЬпо1од1е8, 1пс.). Сотрудниками Колледжа инженерного центра по исследованиям окружающей среды и технологии Калифорнийского университета было приготовлено два из четырех видов топлива для испытаний (Топливо 2 и Топливо 3, указанные выше) путем подмешивания перед проведением испытаний к сертифицированному бензину топливной присадки «ΜΑΖ 100» или третичного бутилового эфира метила соответственно. Сотрудники Колледжа инженерного центра по исследованиям окружающей среды и технологии Калифорнийского университета приготовили испытываемое Топливо 2 путем подмешивания к топливу марки в количестве 0,1 об.% с последующим перемешиванием. Испытываемое Топливо 3 они приготовили путем подмешивания к топливу марки <бпбо1епе» третичного бутилового эфира метила в количестве 11 об.% с последующим перемешиванием. Для получения испытательных топлив Топливо 1 и Топливо 4 смешивания не требовалось.

Каждое из испытательных топлив испытывалось на автомобиле «Плимут Вояджер» 1992 года согласно Федеральному протоколу испытаний. Для каждого вида топлива испытания повторялись три раза. Во время каждого испытательного прогона пробы выхлопных газов собирались в мягкие резервуары Тедлара (Теб1аг), и содержимое каждой пробы подвергалось анализу на наличие: (1) окиси водорода; (2) окислов азота; (3) углеводородов кроме метана; и (4) летучих органических соединений, являющихся предшественниками азота (определение их содержания необходимо для прогнозирования возможного образования озона для каждого испытываемого топлива).

Федеральный протокол испытаний состоит из трех фаз: первая фаза соответствует запуску двигателя из холодного состояния, вторая фаза соответствует переходному периоду, в течение которого проис

-22005569 ходит изменение скорости автомобиля, третья фаза соответствует запуску двигателя из разогретого состояния. Пробы выхлопных газов отбирались на каждой из трех фаз Федерального протокола испытаний в отдельные мягкие резервуары во время каждого испытательного прогона. Пробы выхлопных газов на первой фазе, соответствующей запуску двигателя из холодного состояния, при каждом испытательном прогоне собирались в мягкий резервуар № 1. Пробы выхлопных газов на второй фазе, соответствующей переходному периоду, в течение которого происходит изменение скорости автомобиля, при каждом испытательном прогоне собирались в мягкий резервуар № 2. Пробы выхлопных газов на третьей фазе, соответствующей запуску двигателя из разогретого состояния, при каждом испытательном прогоне собирались в мягкий резервуар № 3.

Все четыре вида испытываемого топлива были испытаны на одном и том же автомобиле «Плимут Вояджер» 1992 года, при этом перед проведением очередного испытания, для удаления остатков предыдущего испытываемого топлива, топливная система автомобиля промывалась достаточным объемом соответствующего испытываемого топлива и осушалась, с тем чтобы обеспечить достоверные результаты, относящиеся к данному испытываемому топливу.

Измеренные значения содержания в выхлопных газах окиси углерода, окислов азота, углеводородов (кроме метана) и предшественников озона записывались и сравнивались для всех четырех видов испытываемого топлива. Авторами предлагаемого изобретения был сделан сравнительный анализ топлива, содержащего присадку по предлагаемому изобретению, с другими видами топлива. Результаты, полученные в результате проведенных испытаний, приводятся в помещенных ниже табл. 12 и табл. 13. В каждой из этих таблиц информация по предлагаемому изобретению представлена в колонке «Топливо марки «1пбо1епе» с присадкой «ΜΑΖ 100»».

Таблица 12

Результаты сравнительных испытаний топливной присадки «ΜΑΖ 100» на токсичные выделения (граммов на милю пробега)

Топливо марки «1пс!о1епе»

Топливо марки «ΙπάοΙβηβ» с добавлением 11 объемных

Топливо марки «НРС II»

Топливо марки «ΙηάοΙεπβ» с присадкой «ΜΑΖ 100» процентов третичного бутилового эфира метила

Окись углерода Окислы азота Углеводороды в целом Углеводороды без метана

,056 ,546 ,256 ,229 ,775

Результаты не получены

Озон

На основании этих результатов было рассчитано относительное улучшение (+) или ухудшение (-) показателей при испытаниях на токсичные выделения (уменьшение или увеличение выделения токсичных веществ соответственно) трех испытываемых топлив по сравнению с топливом марки «1пбо1епе» в чистом виде. Данные сведены в табл. 13.

Таблица 13 Относительное улучшение (+) или ухудшение (-) показателей при испытаниях на токсичные выделения (уменьшение или увеличение выделения токсичных веществ соответственно) трех испытываемых топлив по сравнению с топливом марки «1пбо1епе» в чистом виде

	Топливо марки «ΙηάοΙβηθ» с добавлением 11 объемных процентов третичного бутилового эфира метила	Топливо марки «ПЕС II»	Топливо марки «ΙηΰοΙβπβ» с присадкой «ΜΑΖ 100»

Окись углерода	-19%	-1%	+2%
Окислы азота	-5%	+6%	+3%
Углеводороды в целом	+24%	+8%	+18%
Углеводороды без метана	+25%	+10%	+19% ·
Озон	Результаты не получены	+16%	+20%

-23005569

Таким образом, для автомобиля, на котором проводились испытания, при использовании топливной присадки по предлагаемому изобретению были получены результаты, превосходящие результаты, полученные при использовании эталонного топлива и топлива, к которому был подмешан третичный бутиловый эфир метила, по многим параметрам. Авторы предлагаемого изобретения допускают, что эти результаты, возможно, не будут воспроизведены на автомобилях, изготовленных примерно после 1994 года, так как эти автомобили снабжены кислородными датчиками и средствами компьютерного контроля двигателя, благодаря которым осуществляется быстрая регулировка отношения топливо-кислород, в результате чего проявление благоприятного действия топливной присадки по предлагаемому изобретению на уменьшение выделения токсичных веществ будет сведено к минимуму. Тем не менее, авторы предлагаемого изобретения полагают, что преимущества топливной присадки по предлагаемому изобретению, проявляемые при испытании на автомобиле 1992 года выпуска, обусловлены сделанными модификациями и изменениями, отличающими топливную присадку по предлагаемому изобретению от топливных присадок, известных из предшествующего уровня техники, при использовании которых не обеспечивается достижение такого же технического результата.

Среднему специалисту соответствующего профиля должно быть понятно, что в предлагаемое изобретение могут быть внесены различные модификации и вариации, не выходящие за объем притязаний настоящей заявки и не отступающие от духа предлагаемого изобретения. Таким образом, предполагается, что предлагаемое изобретение включает модификации и вариации, при условии что они охватываются пунктами формулы изобретения и их эквивалентами. Например, топливная присадка по предлагаемому изобретению может быть приготовлена на основе нитропарафина и солюбилизирующего агента.

Как показано на основе таблиц и диаграмм и раскрыто в пунктах формулы изобретения, один из предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого изобретения представляет собой присадку для моторных топлив для двигателей внутреннего сгорания, содержащую нитропарафин и солюбилизирующий агент, при этом солюбилизирующий агент содержит по меньшей мере одну химически полярную концевую группу молекулярной цепи и по меньшей мере одну химически неполярную концевую группу молекулярной цепи. Химически полярные концевые группы могут представлять собой эфирные группы, или же любые другие подходящие химически полярные группы. Химически неполярные концевые группы могут представлять собой углеводородные группы, или же любые другие подходящие химически неполярные группы.

Один из предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого изобретения представляет собой присадку для моторных топлив для двигателей внутреннего сгорания, содержащую нитропарафин и сложноэфирное соединение, при этом сложноэфирное соединение содержит по меньшей мере одну химически полярную концевую группу [молекулярной цепи] и по меньшей мере одну химически неполярную концевую группу молекулярной цепи. Химически полярные концевые группы могут представлять собой эфирные группы, или же любые другие подходящие химически полярные группы. Химически неполярные концевые группы могут представлять собой углеводородные группы, или же любые другие подходящие химически неполярные группы.

Один из предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого изобретения представляет собой присадку для моторных топлив для двигателей внутреннего сгорания, содержащую нитропарафин и симметричное сложноэфирное соединение (81тр1е ез!ег сотроипй), при этом симметричное сложноэфирное соединение содержит по меньшей мере одну химически полярную концевую группу молекулярной цепи и по меньшей мере одну химически неполярную концевую группу молекулярной цепи. Химически полярные концевые группы могут представлять собой эфирные группы, или же любые другие подходящие химически полярные группы. Химически неполярные концевые группы могут представлять собой углеводородные группы, или же любые другие подходящие химически неполярные группы. Симметричное сложноэфирное соединение может быть получено путем реакции между неполными простыми эфирами многоатомных спиртов (е!йег а1сойо1з) и одноосновными кислотами, или же между любыми другими подходящими реагентами, на основе которых может быть получено симметричное сложноэфирное соединение. Симметричное сложноэфирное соединение может представлять собой симметричный сложный эфир многоатомного эфироспирта (81тр1е е!йег а1со1о1 ез!ег).

Один из предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого изобретения представляет собой присадку для моторных топлив для двигателей внутреннего сгорания, содержащую нитропарафин и аминоалканное соединение, при этом аминоалканное соединение содержит по меньшей мере одну химически полярную концевую группу молекулярной цепи и по меньшей мере одну химически неполярную концевую группу молекулярной цепи. Химически полярные концевые группы могут представлять собой аминные группы, или же любые другие подходящие химически полярные группы. Химически неполярные концевые группы могут представлять собой углеводородные группы, или же любые другие подходящие химически неполярные группы. Аминоалканное соединение может иметь следующую структурную формулу:

-24005569

К, \

Ν-(СНА-СНз /

К₂ где В| и В₂ - это углеводородная, алкильная (метильная, пропильная или любая другая подходящая группа), или арильная группа, а «п» может принимать значения от 1 до 8. Главная углеводородная цепь может быть также разветвленной. Соединение может содержать также две или более групп, имеющих алкильные или арильные заместители. Можно ожидать, что соединения, содержащие различные комбинации простых эфирных, сложноэфирных и аминогрупп, также могут оказаться полезными в качестве солюбилизирующих агентов для нитроалканов в бензине.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления предлагаемого изобретения аминоалканные соединения могут иметь следующие структурные формулы:

СН₃ \

Ν- (СНА-6 -СН₃ /

н при п=6 это был бы 1-метиламинофетан;

СНз О \

ЪГ-СН₂-СН₂-СН₂-О-С-(СНА-СН₃ /

СНз это 1-диметиламино-3-гексаноилоксипропан;

СНз \

N - СН₂ - СН, - О - СН₂ - СН₂ - СНз /

СН, - СН₂ это 1-(№этил-№метил)амино-2-проилоксиэтан; и

СНз о

Ν- СН, - СН, - О - СН₂ -СН₂ - О - С - (СНА - СН₃ / ’

СН₃ - СН₂ это 1-(№этил-№метил)амино-2-окси-пентаноилоксиэтиловый эфир.

Симметричные сложные эфиры многоатомных эфироспиртов могут быть синтезированы несколькими способами, которые известны среднему специалисту соответствующего профиля. В рассматриваемых примерах для синтеза этих сложных эфиров был выбран способ, основывающийся на использовании хлорангидридов кислот, так при этом способе обеспечивается сравнительно быстрый синтез, легко осуществляемый при превосходных показателях производительности. Этот способ не может быть рекомендован для коммерческого производства этих соединений, так как исходные хлорангидриды кислот значительно дороже соответствующих кислот. А синтез хлорангидридов кислот связан с использованием эфира, который представляет собой летучее и взрывоопасное вещество.

В качестве предпочтительного коммерческого способа получения идентичных сложных эфиров можно порекомендовать прямую реакцию между спиртом и кислотой в присутствии смолы кислотного отверждения в качестве катализатора. Этот способ связан с удалением воды во время реакции, несколькими стадиями фильтрации и стадией дистилляции - в промышленной химии эти процессы широко ис пользуются.

Далее описываются еще шесть примеров получения этих сложных эфиров на основе двух спиртов и двух хлорангидридов кислот в присутствии амина. В примере 12 описывается синтез одного из этих сложных эфиров с помощью прямой реакции между кислотой и спиртом при добавлении кислоты к спирту в присутствии смолы кислотного отверждения в качестве катализатора. В примере 12 кислотный катализатор подвергается восстановлению и пригоден к повторному использованию, как и п-октан, который улавливается путем дистилляции. Таким образом, в примере 12 описан довольно экономичный и безопасный способ получения этих сложных эфиров.

Пример 6. Получение сложного эфира моноэтилового эфира диэтиленгликоля (известен под товарным знаком СЛКЫТОЬ (карбитол)) и п-октановой кислоты (С8).

В колбу объемом 3 л, снабженную магнитной мешалкой, термометром и дополнительной воронкой, были загружены сложный эфир моноэтилового эфира диэтиленгликоля в количестве 147 г, триэтиламин

-25005569 в количестве 111 г и диэтиловый эфир в количестве 200 мл. Затем колба была частично погружена в холодную водяную баню. Затем в дополнительную воронку был загружен п-октаноилхлорид в количестве 163 г. Хлорангидрид кислоты добавлялся в колбу при перемешивании. Вся смесь находилась в водяной бане, при перемешивании, в течение 2 ч, чтобы дать экзотермической реакции завершиться. После угасания экзотермической реакции колба выдерживалась в холодной воде еще в течение часа. После этого реакционная смесь была профильтрована для удаления твердого гидрохлорида амина. Затем фильтрат подвергался вакуумному упариванию от горячей водяной бани при давлении приблизительно 200 мм. Затем остаток был подвергнут однократному извлечению с помощью 2%-ного водного раствора сульфата натрия и высушен над безводным сульфатом натрия, после чего был получен конечный продукт.

Пример 7. Получение сложного эфира моноэтилового эфира диэтиленгликоля и п-гексановой кислоты (С6).

В колбу объемом 3 л, снабженную магнитной мешалкой, термометром и дополнительной воронкой, были загружены сложный эфир моноэтилового эфира диэтиленгликоля в количестве 147 г, триэтиламин в количестве 111 г и диэтиловый эфир в количестве 200 мл. Затем колба была частично погружена в холодную водяную баню. Затем в дополнительную воронку был загружен п-гексаноилхлорид в количестве 163 г. Хлорангидрид кислоты добавлялся в колбу при перемешивании. Вся смесь находилась в водяной бане, при перемешивании, в течение двух часов, чтобы дать экзотермической реакции завершиться. После угасания экзотермической реакции колба выдерживалась в холодной воде еще в течение часа.

После этого реакционная смесь была профильтрована для удаления твердого гидрохлорида амина. Затем фильтрат подвергался вакуумному упариванию от горячей водяной бани при давлении приблизительно 200 мм. Затем остаток был подвергнут однократному извлечению с помощью 2%-ного водного раствора сульфата натрия и высушен над безводным сульфатом натрия, после чего был получен конечный продукт.

Пример 8. Получение сложного эфира моноэтилового эфира этиленгликоля (известен под товарным знаком СЕЬЬО8ОЬУЕ (целлозольв)) и п-гексановой кислоты.

Пример 9. Получение сложного эфира этоксиэтилового эфира и п-октановой кислоты.

В колбу объемом 3 л, снабженную магнитной мешалкой, термометром и дополнительной воронкой, были загружены сложный эфир моноэтилового эфира диэтиленгликоля в количестве 147 г, триэтиламин в количестве 111 г и диэтиловый эфир в количестве 200 мл. Затем колба была частично погружена в холодную водяную баню. Затем в дополнительную воронку был загружен п-гексаноилхлорид в количестве 163 г. Хлорангидрид кислоты добавлялся в колбу при перемешивании. Вся смесь находилась в водяной бане, при перемешивании, в течение 2 ч, чтобы дать экзотермической реакции завершиться. После угасания экзотермической реакции колба выдерживалась в холодной воде еще в течение часа.

Пример 10. Получение сложного эфира этоксиэтилового эфира и смеси п-октановой и п-гексановой кислот.

В колбу объемом 3 л, снабженную магнитной мешалкой, термометром и дополнительной воронкой, были загружены сложный эфир моноэтилового эфира диэтиленгликоля в количестве 147 г, триэтиламин в количестве 111 г и диэтиловый эфир в количестве 200 мл. Затем колба была частично погружена в холодную водяную баню. Затем в дополнительную воронку был загружен п-октаноилхлорид в количестве

81,5 г и п-гексаноилхлорид в количестве 81,5 г. Хлорангидрид кислоты добавлялся в колбу при перемешивании. Вся смесь находилась в водяной бане, при перемешивании, в течение 2 ч, чтобы дать экзотермической реакции завершиться. После угасания экзотермической реакции колба выдерживалась в холодной воде еще в течение часа.

После этого реакционная смесь была профильтрована для удаления твердого гидрохлорида амина. Затем фильтрат подвергался вакуумному упариванию от горячей водяной бани при давлении приблизи

-26005569 тельно 200 мм. Затем остаток был подвергнут однократному извлечению с помощью 2%-ного водного раствора сульфата натрия и высушен над безводным сульфатом натрия, после чего был получен конечный продукт.

Пример 11. Получение сложного эфира моноэтилового эфира диэтиленгликоля и смеси п-октановой и п-гексановой кислот.

Пример 12. Получение сложного эфира моноэтилового эфира диэтиленгликоля и п-октановой кислоты путем прямой этерификации (образования сложного эфира).

В колбу объемом 5 л, снабженную магнитной мешалкой, термометром, дополнительной воронкой и дистилляционным адаптером Дина-Старка, были загружены сложный эфир моноэтилового эфира диэтиленгликоля в количестве 1600 мл, п-октановая кислота в количестве 1260 мл, п-октан в количестве 600 мл и коммерческая каталитическая смола марки «АтЬегШ!» (полистирольная сульфокислота) в количестве 79,6 г.

Реакционная масса была подвергнута дефлегмации, в результате которой из нее было в течение 1,5 ч удалено 1366 мл воды. Затем колба с содержимым была охлаждена до комнатной температуры в водяной бане, а продукт реакции был подвергнут фильтрованию для удаления каталитической смолы. После этого продукт реакции был дважды промыт холодной водой, один раз 0,5-молярным раствором гидроокиси натрия, затем снова дважды холодной водой. Затем полученный материал был подвергнут вакуумному упариванию при давлении приблизительно 125 мм и температуре 125°С.

Степень чистоты конечного продукта определялась путем измерения числа омыления (с помощью титрования). Число омыления полученного продукта составило 221 мг КОН/г, при теоретическом значении 216 мг КОН/г.

Смешиваемость и солюбилизация определялись экспериментально путем простых экспериментов по перемешиванию. Эти эксперименты проводились как с приобретенным в торговой сети бензином, так и с топливом марки «1пбо1епе», синтетическим «эталонным топливом», используемым в промышленности в качестве заменителя бензина, которые подвергались перемешиванию с нитропарафинами с использованием при этом вышеуказанных солюбилизирующих агентов. Эксперименты по определению растворимости проводились по следующей методике.

В каждом эксперименте использовались пробирки одного и того же размера (13х100 мм). В каждую из пробирок вводилось 5 куб.см коммерческого бензина или топлива марки «1пбо1епе». Бензин был приобретен у компании Тексако (Техасо), это был этилированный бензин низкого качества. Что касается топлива марки «1пбо1епе», то оно использовалось в том виде, как оно было получено от компании Магнум Энвайронментал Текнолоджиз (Мадпит Епу1гоптеп!а1 ТесЬпо1од1е8). Синтетическое сложноэфирное масло, поставляемое на рынок под маркой «МоЬ11 бе! II О11», также использовалось в том виде, как оно было получено от компании Магнум Энвайронментал Текнолоджиз.

В пробирки, содержащие коммерческий бензин или топливо марки «1пбо1епе», добавлялось по 1 куб.см нитрометана и/или по 0,2 куб.см толуола, или же толуол не добавлялся (см. табл. 16 и табл. 17). И нитрометан, и толуол использовались в том виде, как они были получены от компании Олдрич Кемикал (А1бпс11 С11ет1са1). После этого, для обеспечения надлежащего перемешивания компонентов, каждая пробирка была подвергнута трехкратному переворачиванию.

После перемешивания оказалось, что в каждой пробирке наличествует две жидких фазы, что свидетельствовало об отсутствии растворения.

Затем к содержимому каждой пробирки каплями добавлялся солюбилизирующий агент. После каждой капли добавленного солюбилизирующего агента пробирка подвергалась трехкратному переворачиванию, после чего ставилась и оставлялась в покое на пятнадцать минут для успокоения. Солюбилизирующий агент добавлялся до тех пор, пока не исчезало разделение жидкого содержимого пробирки на фазы, что свидетельствовало о полном растворении. Как можно видеть из табл. 14, для приведения смеси в состояние раствора потребовалась 21 капля РРЬ солюбилизирующего агента 272-60, 26 капель РРЬ солюбилизирующего агента 303-35 и 39 капель синтетического сложноэфирного масла, поставляемого на рынок под маркой «МоЬ11 1е1 II О11».

-27005569

Таблица 14

Результаты экспериментов по определению растворимости в бензине

Пример №	РРЬ №	Кислота	Спирт	Бензин (см3)	Толуол (см3)	Нитрометан (см3)	Количество капель
1	272-60	С8	Карбитол	5	0,2	1	21
2	305-18	С6	Карбитол	5	0,2	1	22
3	305-17	С6	Целлозольв	5	0,2	1	21
4	305-19	С8	Целлозольв	5	0,2	1	23
5	305-24	Смесь С6 и С8	Целлозольв	5	0,2	1	20
6	305-20	Смесь С6 и С8	Карбитол	5	0,2	1	20
7	305-35	С8	Карбитол	5	0,2	1	26
«ΜοΰίΙ ϋβΐ ОН»		-	-	5	0,2	1	39

Таблица 15

Результаты экспериментов по определению растворимости в топливе марки «Мокпе»

Пример №	РРЬ №	Кислота	Спирт
1	272-60	С8	Карбитол
2	305-18	С6	Карбитол
3	305-17	С6	Целлозольв
4	305-19	С8	Целлозольв
5	305-24	Смесь С6 и С8	Целлозольв
6	305-20	Смесь С6 и С8	Карбитол
7	305-35	С8	Карбитол
«МоЬН ΰθΐ ОН»		-	-

Бензин (см3)	Толуол (см3)	Нитрометан (см3)	Количество капель
5	0,2	1	22
5	0,2	1	21
5	0,2	1	20
5	0,2	1	22
5	0,2	1	25
5	0,2	1	19
5	0,2	1	25
5	0,2	1	36

Таблица 16

Пример №	РР1_ №	Кислота	Спирт	Бензин (см3)	Толуол (см3)	Нитрометан (см3)	Количество капель
1	272-60	С8	Карбитол	5	0	1	14
2	305-18	С6	Карбитол	5	0	1	14
3	305-17	С6	Целлозольв	5	0	1	15
4	305-19	С8	Целлозольв	5	0	1	14
5	305-24	Смесь С6 и С8	Целлозольв	5	0	1	14
6	305-20	Смесь С6 и С8	Карбитол	5	0	1	14
7	305-35	С8	Карбитол	5	0	1	14
«МоЬй ΰβί ΟίΙ»		-	-	5	0	1	18

Таблица 17

Пример №	РРЬ №	Кислота	Спирт	Бензин (см3)	Толуол (см3)	Нитрометан (см3)	Количество капель
1	272-60	С8	Карбитол	5	0	1	11
2	305-18	С6	Карбитол	5	0	1	10
3	305-17	С6	Целлозольв	5	0	1	11
4	305-19	С8	Целлозольв	5	0	1	11
5	305-24	Смесь С6 и С8	Целлозольв	5	0	1	10
6	305-20	Смесь С6 и С8	Карбитол	5	0	1	11.
7	305-35	С8	Карбитол	5	0	1	11
«МоЬН ϋβί ОН»		-	-	5	0	1	16

Авторами предлагаемого изобретения был разработан новый способ получения стабильной смеси нитропарафинов в бензине и/или дизельном топливе путем введения в смесь солюбилизирующего аген

-28005569 та, содержащего по меньшей мере одну химически относительно полярную концевую группу молекулярной цепи и по меньшей мере одну химически относительно неполярную концевую группу молекулярной цепи, и применения способа перемешивания по предлагаемому изобретению. Авторами предлагаемого изобретения было обнаружено, что при применении топливной присадки по предлагаемому изобретению в низких концентрациях обеспечивается уменьшение выделения токсичных веществ. Уменьшение токсичности обеспечивается за счет удаления, модифицирования и/или замены компонентов путем уменьшения концентрации присадки в составе топлива, с уменьшением, при этом, выделения токсичных веществ.

Среднему специалисту соответствующего профиля должно быть понятно, что в предлагаемое изобретение могут быть внесены различные модификации и вариации, не выходящие за объем притязаний настоящей заявки и не отступающие от духа предлагаемого изобретения. Таким образом, предполагается, что предлагаемое изобретение включает модификации и вариации, при условии что они охватываются пунктами формулы изобретения и их эквивалентами.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Присадка к топливу, содержащая нитропарафин и солюбилизирующий агент, при этом результатом использования топлива с такой присадкой является уменьшение выделения токсичных веществ по сравнению с топливом, не содержащим такой присадки.
2. Присадка по п.1, в которой солюбилизирующий агент содержит относительно полярные концевые группы молекулярной цепи и относительно неполярные концевые группы молекулярной цепи.
3. Присадка по п.1, в которой солюбилизирующий агент выбран из следующего перечня: синтетическое сложноэфирное масло, неполный сложный эфир многоатомного спирта, симметричный сложный эфир многоатомного спирта, сложный эфир многоатомного эфироспирта, сложный эфир аминосодержащего соединения, ароматический углеводород.
4. Присадка по п.1, в которой нитропарафин представлен одним или более соединениями из следующего перечня: 1-нитропропан, 2-нитропропан, нитроэтан, нитрометан.
5. Присадка по п.1, дополнительно содержащая ароматический углеводород.
6. Присадка по п.1, дополнительно содержащая алифатическое производное бензола.
7. Присадка по п.5, в которой ароматический углеводород выбран из следующего перечня: бензол, этилбензол, ксилен, толуол.
8. Присадка к топливу, содержащая первый компонент, присутствующий в количестве от 0 до 99 об.% и представляющий собой один или более нитропарафинов, выбранных из следующего перечня: 1-нитропропан, 2-нитропропан, нитроэтан, нитрометан, второй компонент, являющийся определяющим фактором в составе присадки и представляющий собой одно или более соединений, выбранных из следующего перечня: синтетическое сложноэфирное масло, неполный сложный эфир многоатомного спирта, симметричный сложный эфир многоатомного спирта, сложный эфир аминосодержащего соединения, ароматический углеводород, при этом результатом применения этой присадки является уменьшение выделения одного или более из токсичных веществ из следующего перечня: все углеводороды, углеводороды кроме метана, окись углерода, окислы азота, предшественники озона.
9. Присадка по п.8, в которой первый компонент содержит от 20 до 40 об.% нитрометана и от 60 до 80 об.% одного или более нитропарафинов из следующего перечня: 1-нитропропан, 2-нитропропан, нитроэтан.
10. Присадка по п.8, дополнительно содержащая ароматический углеводород в количестве менее чем 20 об.% и синтетическое сложноэфирное масло в количестве менее чем 10 об.%.
11. Присадка по п.8, предназначенная для использования в силовой установке, выбранной из следующего перечня: котельный агрегат, турбинный двигатель, двигатель внутреннего сгорания.
12. Присадка по п.11, предназначенная для использования в двигателе внутреннего сгорания, выбранном из следующего перечня: бензиновый двигатель, дизельный двигатель.
13. Присадка по п.1, при использовании которой уменьшение выделения токсичных веществ обеспечено в отношении одного или более токсичных веществ из следующего перечня: все углеводороды, углеводороды кроме метана, окись углерода, окислы азота, предшественники озона.
14. Присадка по п.1 или 8, содержащая солюбилизирующий агент в количестве менее чем приблизительно 2 об.%, для обеспечения уменьшения выделений одного или более токсичных веществ из следующего перечня: токсичные вещества выхлопных газов, все углеводороды.
15. Присадка по п.1 или 8, содержащая нитропарафиновый компонент в количестве менее чем приблизительно 10 об.%.

-29005569
16. Топливо, при использовании которого обеспечено уменьшение выделения токсичных веществ из двигателя транспортного средства, содержащее присадку, включающую нитропарафин и солюбилизирующий агент, при этом результатом использования такого топлива является уменьшение выделения токсичных веществ по сравнению с топливом, не содержащим такой присадки.
17. Топливо по п.16, в котором солюбилизирующий агент содержит относительно полярные концевые группы молекулярной цепи и относительно неполярные концевые группы молекулярной цепи.
18. Топливо по п.16, в котором солюбилизирующий агент выбран из следующего перечня: синтетическое сложноэфирное масло, неполный сложный эфир многоатомного спирта, симметричный сложный эфир многоатомного спирта, сложный эфир многоатомного эфироспирта, сложный эфир аминосодержащего соединения, ароматический углеводород.
19. Топливо по п.16, в котором нитропарафин представлен одним или более соединениями из следующего перечня: 1-нитропропан, 2-нитропропан, нитроэтан, нитрометан.
20. Топливо по п.16, дополнительно содержащее ароматический углеводород.
21. Топливо по п.16, дополнительно содержащее алифатическое производное бензола.
22. Топливо по п.20, в котором ароматический углеводород выбран из следующего перечня: бензол, этилбензол, ксилен, толуол.
23. Топливо, при использовании которого обеспечено уменьшение выделения токсичных веществ из двигателя транспортного средства, содержащее присадку, включающую первый компонент, присутствующий в количестве от 0 до 99 об.%, представляющий собой один или более нитропарафинов, выбранных из следующего перечня: 1-нитропропан, 2-нитропропан, нитроэтан, нитрометан, второй компонент, являющийся определяющим фактором в составе присадки, представляющий собой одно или более соединений, выбранных из следующего перечня: синтетическое сложноэфирное масло, неполный сложный эфир многоатомного спирта, симметричный сложный эфир многоатомного спирта, сложный эфир аминосодержащего соединения, ароматический углеводород, при этом результатом применения этой присадки является уменьшение выделения одного или более токсичных веществ из следующего перечня: все углеводороды, углеводороды кроме метана, окись углерода, окислы азота, предшественники озона.
24. Топливо по п.23, в котором первый компонент содержит от 20 до 40 об.% нитрометана и от 60 до 80 об.% одного или более нитропарафинов из следующего перечня: 1-нитропропан, 2-нитропропан, нитроэтан.
25. Топливо по п.23, дополнительно содержащее присадку, содержащую синтетическое сложноэфирное масло и толуол.
26. Топливо по п.23, дополнительно содержащее ароматический углеводород в количестве менее чем 20 об.% и синтетическое сложноэфирное масло в количестве менее чем 10 об.%.
27. Топливо по п.16 или 23, предназначенное для использования в силовой установке, выбранной из следующего перечня: котельный агрегат, турбинный двигатель, двигатель внутреннего сгорания.
28. Топливо по п.27, предназначенное для использования в двигателе внутреннего сгорания, выбранном из следующего перечня: бензиновый двигатель, дизельный двигатель.
29. Топливо по п.16, при использовании которого уменьшение выделений токсичных веществ обеспечено в отношении одного или более токсичных веществ из следующего перечня: все углеводороды, углеводороды кроме метана, окись углерода, окислы азота, предшественники озона.
30. Топливо по п.16 или 23, содержащее солюбилизирующий агент в количестве менее чем приблизительно 2 об.%, предназначенный для обеспечения уменьшения выделения одного или более из токсичных веществ из следующего перечня: токсичные выделения выхлопных газов, все углеводороды.
31. Топливо по п.16 или 23, содержащее нитропарафиновый компонент в количестве менее чем приблизительно 10 об.%.
32. Присадка к моторным топливам, содержащая нитропарафин и солюбилизирующий агент, при этом солюбилизирующий агент содержит по меньшей мере одну химически относительно полярную концевую группу молекулярной цепи и по меньшей мере одну химически относительно неполярную концевую группу молекулярной цепи, при этом результатом использования такого топлива является уменьшение выделения токсичных веществ по сравнению с топливом, не содержащим такой присадки.
33. Присадка по п.32, в которой нитропарафин представлен одним или более соединениями из следующего перечня: 1-нитропропан, 2-нитропропан, нитроэтан, нитрометан.
34. Присадка к моторным топливам, содержащая

-30005569 первый компонент, присутствующий в количестве от 0 до 99 об.% и представляющий собой один или более нитропарафинов, выбранных из следующего перечня: 1-нитропропан, 2-нитропропан, нитроэтан, нитрометан, второй компонент, являющийся определяющим фактором в составе присадки и представляющий собой одно или более соединений, выбранных из следующего перечня: солюбилизирующий агент, содержащий по меньшей мере одну химически относительно полярную концевую группу молекулярной цепи и по меньшей мере одну химически относительно неполярную концевую группу молекулярной цепи, при этом результатом применения этой присадки является уменьшение выделения одного или более из токсичных веществ из следующего перечня: все углеводороды, углеводороды кроме метана, окись углерода, окислы азота, предшественники озона.
35. Присадка по п.34, в которой первый компонент содержит от 20 до 40 об.% нитрометана и от 60 до 80 об.% одного или более нитропарафинов из следующего перечня: 1-нитропропан, 2-нитропропан, нитроэтан.
36. Присадка по п.34, дополнительно содержащая ароматический углеводород в количестве менее чем 20 об.% и солюбилизирующий агент в количестве менее чем 10 об.%.
37. Присадка к моторным топливам, содержащая нитрометан в количестве от приблизительно 10 до приблизительно 30 об.%, нитроэтан в количестве от приблизительно 10 до приблизительно 30 об.%,

1-нитропропан в количестве от приблизительно 40 до приблизительно 60 об.%, толуол в количестве от приблизительно 2 до приблизительно 8 об.% и солюбилизирующий агент в количестве от приблизительно 0,5 до приблизительно 3 об.%, при этом солюбилизирующий агент содержит по меньшей мере одну химически относительно полярную концевую группу молекулярной цепи и по меньшей мере одну химически относительно неполярную концевую группу молекулярной цепи.
38. Присадка по п.37, содержащая нитрометан в количестве приблизительно 20 об.%, нитроэтан в количестве приблизительно 20 об.% и 1-нитропропан в количестве приблизительно 60 об.%.
39. Присадка по п.37, содержащая толуол в количестве приблизительно 10 об.% и солюбилизирующий агент в количестве приблизительно 2 об.%.
40. Присадка по любому из пп.32, 34 или 37, дополнительно содержащая ароматический углеводород.
41. Присадка по любому из пп.32, 34 или 37, дополнительно содержащая алифатическое производное бензола.
42. Присадка по п.40, в которой ароматический углеводород выбран из следующего перечня: бензол, этилбензол, ксилен, толуол.
43. Присадка по любому из пп.32, 34 или 37, предназначенная для использования в силовой установке, выбранной из следующего перечня: котельный агрегат, турбинный двигатель, двигатель внутреннего сгорания.
44. Присадка по любому из пп.32, 34 или 37, в которой химически относительно полярные концевые группы молекулярной цепи солюбилизирующего агента выбраны из следующего перечня: эфирная группа, аминогруппа.
45. Присадка по любому из пп.32, 34 или 37, в которой химически относительно неполярные концевые группы молекулярной цепи солюбилизирующего агента выбраны из следующего перечня: углеводородная группа, ароматическая углеводородная группа, алифатическая углеводородная группа.
46. Присадка по любому из пп.32, 34 или 37, в которой солюбилизирующий агент выбран из следующего перечня: сложный эфир, неполный сложный эфир многоатомного спирта, симметричный сложный эфир многоатомного спирта, симметричный сложный эфир многоатомного эфироспирта, аминосодержащего соединения простого эфира и сложного эфира.
47. Присадка по п.46, в которой сложный эфир получен путем реакции между простым эфиром многоатомного спирта и одноосновной кислотой.
48. Присадка по п.46, в которой сложный эфир получен путем реакции между простым эфиром многоатомного спирта, хлорангидридом и амином.
49. Присадка по любому из пп.32, 34 или 37, в которой солюбилизирующий агент представляет собой аминоалканное соединение.
50. Присадка по любому из пп.32, 34 или 37, в которой солюбилизирующий агент представляет собой аминоалканное соединение, имеющее следующую структурную формулу:

К, \

И-(СН₃)„СН₃ /

Κί

-31005569 где Д| - группа, выбранная из следующего перечня: углеводородная группа, алкильная группа, арильная группа;

где К₂ - группа, выбранная из следующего перечня: углеводородная группа, алкильная группа, арильная группа; и «п» может принимать значения от 1 до 8.
51. Присадка по любому из пп.32 или 37, при использовании которой обеспечено уменьшение выделения одного или более токсичных веществ из следующего перечня: все углеводороды, углеводороды кроме метана, окись углерода, окислы азота, предшественники озона.
52. Присадка по любому из пп.32, 34 или 37, содержащая солюбилизирующий агент в количестве менее чем приблизительно 2 об.%, для обеспечения уменьшения выделений одного или более токсичных веществ из следующего перечня: токсичные вещества выхлопных газов, все углеводороды.
53. Присадка по любому из пп.32, 34 или 37, содержащая нитропарафин в количестве менее чем приблизительно 10 об.%.
54. Способ получения топливной присадки, включающий следующие стадии:

подготовка смесительного резервуара, введение солюбилизирующего агента в количестве приблизительно 1 части, при этом солюбилизирующий агент содержит по меньшей мере одну химически относительно полярную концевую группу молекулярной цепи и по меньшей мере одну химически относительно неполярную концевую группу молекулярной цепи, выдерживание солюбилизирующего агента в покое в течение 10 мин при температуре и давлении окружающей среды, добавление к солюбилизирующему агенту нитрометана в количестве приблизительно 10 частей, добавление к полученной смеси нитроэтана в количестве приблизительно 10 частей, добавление к полученной смеси 1-нитропропана в количестве приблизительно 29 частей, перемешивание полученной смеси путем неинтенсивной аэрации через трубку узкого калибра при низком давлении при температуре окружающей среды;

хранение полученной топливной присадки.
55. Способ по п.54, дополнительно содержащий стадию добавления толуола в количестве приблизительно 5 частей, осуществляемую перед стадией выдерживания введенного в смесительный резервуар солюбилизирующего агента в покое.
56. Присадка к топливам, полученная способом по п.54.
57. Моторное топливо, содержащее присадку, полученную способом по п.54.
58. Моторное топливо, содержащее присадку, полученную способом по п.54, в пропорции приблизительно 0,75 г присадки на 1 л топлива (0,1 унции присадки на галлон топлива).
59. Топливо для транспортных средств, содержащее присадку, полученную способом по п.54.
60. Топливо, при использовании которого обеспечено уменьшение выделения токсичных веществ из двигателей транспортных средств, включающее присадку, содержащую нитропарафин и солюбилизирующий агент, содержащий по меньшей мере одну химически относительно полярную концевую группу молекулярной цепи и по меньшей мере одну химически относительно неполярную концевую группу молекулярной цепи, при этом присадка добавлена в таком количестве, что составляет от 1 до 99 об.% в составе топлива.
61. Топливо по п.60, в котором нитропарафин представлен одним или более соединениями из следующего перечня: 1-нитропропан, 2-нитропропан, нитроэтан, нитрометан.
62. Топливо, при использовании которого обеспечено уменьшение выделения токсичных веществ из двигателей транспортных средств, включающее присадку, содержащую первый компонент, присутствующий в количестве от 0 до 99 об.% и представляющий собой один или более нитропарафинов, выбранных из следующего перечня: 1-нитропропан, 2-нитропропан, нитроэтан, нитрометан, второй компонент, являющийся определяющим фактором в составе присадки и представляющий собой одно или более соединений, выбранных из следующего перечня: солюбилизирующий агент, содержащий по меньшей мере одну химически относительно полярную концевую группу молекулярной цепи и по меньшей мере одну химически относительно неполярную концевую группу молекулярной цепи, при этом результатом применения этой присадки является уменьшение выделения одного или более токсичных веществ из следующего перечня: все углеводороды, углеводороды кроме метана, окись углерода, окислы азота, предшественники озона.
63. Топливо по п.62, в котором первый компонент присадки содержит от 20 до 40 об.% нитрометана и от 60 до 80 об.% одного или более нитропарафинов из следующего перечня: 1-нитропропан, 2нитропропан, нитроэтан.

-32005569
64. Топливо по п.62, дополнительно включающее присадку, содержащую толуол в количестве менее чем 20 об.% и солюбилизирующий агент в количестве менее чем 10 об.%.
65. Топливо, при использовании которого обеспечено уменьшение выделения токсичных веществ из автомобильных двигателей, получение которого включает следующие стадии:

получение присадки, содержащей нитрометан в количестве от приблизительно 10 до приблизительно 30 об.%, нитроэтан в количестве от приблизительно 10 до приблизительно 30 об.%,

1-нитропропан в количестве от приблизительно 40 до приблизительно 60 об.%, толуол в количестве от приблизительно 2 до приблизительно 8 об.%, солюбилизирующий агент в количестве от приблизительно 1 до приблизительно 3 об.%, при этом солюбилизирующий агент содержит по меньшей мере одну химически относительно полярную концевую группу молекулярной цепи и по меньшей мере одну химически относительно неполярную концевую группу молекулярной цепи, и добавление полученной присадки к топливу.
66. Топливо по п.65, дополнительно содержащее нитрометан в количестве приблизительно 20 об.%, нитроэтан в количестве приблизительно 20 об.% и 1-нитропропан в количестве приблизительно 60 об.%.
67. Топливо по п.65, дополнительно содержащее толуол в количестве приблизительно 10 об.% и солюбилизирующий агент в количестве приблизительно 2 об.%.
68. Топливо по любому из пп.60, 62 или 65, дополнительно содержащее ароматический углеводород.
69. Топливо по любому из пп.60, 62 или 65, дополнительно содержащее алифатическое производное бензола.
70. Топливо по п.68, в котором ароматический углеводород выбран из следующего перечня: бензол, этилбензол, ксилен, толуол.
71. Топливо по любому из пп.60, 62 или 65, в котором присадка приспособлена для использования в силовой установке, выбранной из следующего перечня: котельный агрегат, турбинный двигатель, двигатель внутреннего сгорания.
72. Топливо по любому из пп.60, 62 или 65, в котором химически относительно полярные концевые группы молекулярной цепи солюбилизирующего агента выбраны из следующего перечня: эфирная группа, аминогруппа.
73. Топливо по любому из пп.60, 62 или 65, в котором химически относительно неполярные концевые группы молекулярной цепи солюбилизирующего агента выбраны из следующего перечня: углеводородная группа, ароматическая углеводородная группа, алифатическая углеводородная группа.
74. Топливо по любому из пп.60, 62 или 65, в котором солюбилизирующий агент выбран из следующего перечня: неполный сложный эфир многоатомного спирта, симметричный сложный эфир многоатомного спирта, симметричный сложный эфир многоатомного эфироспирта, сложный эфир аминосодержащего соединения.
75. Топливо по п.74, в котором сложный эфир получен путем реакции между неполным простым эфиром многоатомного спирта и одноосновной кислотой.
76. Топливо по п.74, в котором сложный эфир получен путем реакции между неполным простым эфиром многоатомного спирта, хлорангидридом и амином.
77. Топливо по любому из пп.60, 62 или 65, в котором солюбилизирующий агент представляет собой аминоалканное соединение.
78. Топливо по любому из пп.60, 62 или 65, в котором солюбилизирующий агент представляет собой аминоалканное соединение, имеющее следующую структурную формулу:

К, \

М-(СН₃)„СН₃/ где И - группа, выбранная из следующего перечня: углеводородная группа, алкильная группа, арильная группа;

где И₂ - группа, выбранная из следующего перечня: углеводородная группа, алкильная группа, арильная группа; и «п» может принимать значения от 1 до 8.
79. Топливо по п.71, предназначенное для использования в двигателе внутреннего сгорания, выбранном из следующего перечня: бензиновый двигатель, дизельный двигатель.
80. Топливо по любому из пп.60, 62 или 65, при использовании которого уменьшение выделения токсичных веществ обеспечено в отношении одного или более токсичных веществ из следующего перечня: окись углерода, окислы азота, все углеводороды, углеводороды кроме метана, предшественники озона.

-33005569
81. Топливо по любому из пп.60, 62 или 65, в котором синтетическое сложноэфирное масло в составе присадки составляет менее чем 2 об.%, при этом синтетическое сложноэфирное масло предназначено для обеспечения уменьшения выделений одного или более из токсичных веществ из следующего перечня: токсичные вещества выхлопных газов, углеводороды.
82. Топливо по любому из пп.60, 62 или 65, в котором нитропарафин в составе присадки составляет менее чем 10 об.%.
83. Присадка к моторным топливам, содержащая нитропарафин, практически не содержащий 2-нитропропана; и синтетическое сложноэфирное масло;

при этом конечная концентрация присадки, добавленной к топливу, составляет менее чем приблизительно 5 об.% в составе топлива;

при этом результатом использования топлива с такой присадкой является уменьшение выделения токсичных веществ при сжигании в двигателе внутреннего сгорания по сравнению с топливом, не содержащим такой присадки.
84. Присадка по п.83, в которой нитропарафин представлен одним или более соединениями из следующего перечня: 1-нитропропан, 2-нитропропан, нитроэтан, нитрометан.
85. Присадка по п.83, в которой нитропарафиновый компонент дополнительно содержит нитрометан в количестве от приблизительно 10 до приблизительно 40 об.%.
86. Присадка по п.83, в составе которой использовано синтетическое сложноэфирное масло, практически не содержащее трикрезилфосфата.
87. Присадка по п.83, дополнительно содержащая ароматический углеводород.
88. Присадка по п.87, в которой ароматический углеводород представляет собой толуол.
89. Присадка по п.83, добавляемая к топливу в пропорции менее чем приблизительно 3,75 г присадки на 1 л топлива (0,5 унции присадки на галлон топлива).
90. Присадка к моторным топливам, включающая первый компонент, содержащий в количестве от 0 до 80 об.% одного или более из соединений, выбранных из следующего перечня: 1-нитропропан, нитроэтан, нитрометан, второй компонент, являющийся определяющим фактором в составе присадки и представляющий собой одно или более соединений, выбранных из следующего перечня: синтетическое сложноэфирное масло, модифицированное таким образом, что оно не содержит трикрезилфосфата, толуол, при этом конечная концентрация присадки, добавленной к топливу, составляет менее чем приблизительно 5 об.% в составе топлива, при этом результатом применения этой присадки является уменьшение выделения одного или более токсичных веществ из следующего перечня: все углеводороды, углеводороды кроме метана, окись углерода, окислы азота, предшественники озона.
91. Присадка по п.90, в которой первый компонент содержит от 20 до 40 об.% и от 60 до 80 об.% одного или более нитропарафинов из следующего перечня: 1-нитропропан, нитроэтан.
92. Присадка по п.90, в которой первый компонент содержит приблизительно от 10 до 40 об.% нитрометана.
93. Присадка по п.90, в которой второй компонент представляет собой синтетическое сложноэфирное масло, модифицированное таким образом, что оно не содержит трикрезилфосфата, и которая дополнительно содержит третий компонент, который представляет собой толуол.
94. Присадка по п.90, дополнительно содержащая толуол в количестве менее чем 20 об.% и синтетическое сложноэфирное масло в количестве менее чем 10 об.%.
95. Присадка по п.90, добавляемая к топливу в пропорции менее чем приблизительно 3,75 г присадки на 1 л топлива (0,5 унции присадки на галлон топлива).
96. Присадка по п.90, используемая в двигателе внутреннего сгорания.
97. Присадка к моторным топливам, содержащая нитрометан в количестве от приблизительно 10 до приблизительно 30 об.%, нитроэтан в количестве от приблизительно 10 до приблизительно 30 об.%,

1-нитропропан в количестве от приблизительно 40 до приблизительно 60 об.%, толуол в количестве от приблизительно 2 до приблизительно 8 об.% и в количестве от приблизительно 1 до приблизительно 3 об.% синтетическое сложноэфирное масло, модифицированное таким образом, что оно не содержит трикрезилфосфата, при этом конечная концентрация присадки, добавленной к топливу, составляет менее чем приблизительно 5 об.% в составе топлива.
98. Присадка по п.97, дополнительно содержащая нитрометан в количестве приблизительно 20 об.%, нитроэтан в количестве приблизительно 20 об.% и

1-нитропропан в количестве приблизительно 60 об.%.

-34005569
99. Присадка по п.97, дополнительно содержащая толуол в количестве приблизительно 10 об.% и упомянутое модифицированное синтетическое сложноэфирное масло в количестве приблизительно 2 об.%.
100. Присадка по п.97, добавляемая к топливу в пропорции менее чем приблизительно 3,75 г присадки на 1 л топлива (0,5 унции присадки на галлон топлива).
101. Присадка по п.97, используемая в двигателе внутреннего сгорания, при этом результатом использования этой присадки является уменьшение выделения токсичных веществ из этого двигателя внутреннего сгорания.
102. Присадка по любому из пп.83, 96 или 101, предназначенная для использования в двигателе внутреннего сгорания, выбранном из следующего перечня: бензиновый двигатель, дизельный двигатель.
103. Присадка по любому из п.83 или 101, при использовании которой уменьшение выделения токсичных веществ обеспечено в отношении одного или более токсичных веществ из следующего перечня: все углеводороды, углеводороды кроме метана, окись углерода, окислы азота, предшественники озона.
104. Присадка по любому из пп.83, 90 или 97, содержащая синтетическое сложноэфирное масло в количестве менее чем 2 об.%, при этом синтетическое сложноэфирное масло предназначено для обеспечения уменьшения выделений одного или более токсичных веществ из следующего перечня: токсичные вещества выхлопных газов, углеводороды.
105. Присадка по любому из пп.83, 90 или 97, содержащая нитропарафиновый компонент в количестве менее чем приблизительно 10 об.% для уменьшения токсичности присадки.
106. Присадка по любому из пп.83, 90 или 97, содержащая нитропарафиновый компонент в количестве более чем приблизительно 10 об.% для улучшения одной или более характеристик из следующего перечня: километраж пробега на единицу объема топлива, экономия топлива.
107. Присадка к моторным топливам, предназначенная для использования в двигателе внутреннего сгорания, содержащая нитропарафин, синтетическое сложноэфирное масло и ароматический углеводород, при этом результатом использования топлива с такой присадкой является уменьшение выделения токсичных веществ при сжигании в двигателе внутреннего сгорания по сравнению с топливом, не содержащим такой присадки.
108. Присадка по п.107, в которой ароматический углеводород представляет собой толуол.
109. Присадка к моторным топливам, содержащая нитропарафин в концентрации менее чем приблизительно 10 об.% и синтетическое сложноэфирное масло, при этом результатом использования топлива с такой присадкой является уменьшение выделения токсичных веществ при сжигании в двигателе внутреннего сгорания по сравнению с топливом, не содержащим такой присадки.
110. Присадка к моторным топливам, содержащая нитропарафин в концентрации более чем приблизительно 90 об.% и синтетическое сложноэфирное масло, при этом результатом использования топлива с такой присадкой является уменьшение выделения токсичных веществ при сжигании в двигателе внутреннего сгорания по сравнению с топливом, не содержащим такой присадки.
111. Присадка к моторным топливам, включающая нитропарафин, практически не содержащий 2-нитропропана и синтетическое сложноэфирное масло, при этом результатом использования топлива с такой присадкой является уменьшение выделения токсичных веществ при сжигании в двигателе внутреннего сгорания по сравнению с топливом, не содержащим такой присадки.
112. Присадка к моторным топливам, содержащая нитропарафин и синтетическое сложноэфирное масло в концентрации менее чем приблизительно 10 об.%, при этом результатом использования топлива с такой присадкой является уменьшение выделения токсичных веществ при сжигании в двигателе внутреннего сгорания по сравнению с топливом, не содержащим такой присадки.
113. Присадка к моторным топливам, включающая нитропарафин, содержащий нитрометан в количестве от приблизительно 10 до приблизительно 40 об.% и практически не содержащий 2-нитропропана, синтетическое сложноэфирное масло в концентрации менее чем приблизительно 2 об.%, при этом синтетическое сложноэфирное масло практически не содержит трикрезилфосфата, толуол,

-35005569 при этом конечная концентрация присадки, добавленной к топливу, составляет менее чем приблизительно 5 об.% в составе топлива, при этом результатом использования топлива с такой присадкой является уменьшение выделения токсичных веществ при сжигании в двигателе внутреннего сгорания по сравнению с топливом, не содержащим такой присадки.
114. Способ получения присадки к топливам, включающий следующие стадии:

подготовка смесительного резервуара, введение синтетического сложноэфирного масла в количестве приблизительно 1 части, при этом из синтетического сложноэфирного масла практически полностью удаляют трикрезилфосфат, добавление толуола в количестве приблизительно 5 частей, выдерживание смеси синтетического сложноэфирного масла и толуола в покое в течение 10 мин при температуре и давлении окружающей среды, добавление к смеси синтетического сложноэфирного масла и толуола нитрометана в количестве приблизительно 10 частей, добавление к полученной смеси нитроэтана в количестве приблизительно 10 частей, добавление к полученной смеси 1-нитропропана в количестве приблизительно 29 частей, перемешивание полученной смеси путем неинтенсивной аэрации через трубку узкого калибра при низком давлении при температуре окружающей среды, хранение полученной топливной присадки.
115. Присадка, полученная способом по п.114.
116. Моторное топливо, содержащее присадку, полученную способом по п.114.
117. Моторное топливо, содержащее присадку, полученную способом по п.114, в пропорции приблизительно 0,75 г присадки на 1 л топлива (0,1 унции присадки на галлон топлива).
118. Моторное топливо для автомобилей, содержащее присадку, полученную способом по п.114.
119. Топливо, при использовании которого обеспечено уменьшение выделения токсичных веществ из автомобильных двигателей, получение которого включает следующие стадии:

получение присадки, включающей нитропарафин, практически не содержащий 2-нитропропана, и синтетическое сложноэфирное масло, добавление полученной присадки к топливу в пропорции менее чем приблизительно 3,75 г присадки на 1 л топлива (0,5 унции присадки на галлон топлива).
120. Присадка по п.119, в которой нитропарафин представлен одним или более соединениями из следующего перечня: 1-нитропропан, нитроэтан, нитрометан.
121. Присадка по п.119, дополнительно содержащая ароматический углеводород.
122. Присадка по п.121, в которой ароматический углеводород представляет собой толуол.
123. Топливо, при использовании которого обеспечено уменьшение выделения токсичных веществ из автомобильных двигателей, получение которого включает следующие стадии:

получение присадки, содержащей первый компонент, присутствующий в количестве от 0 до 80 об.% и представляющий собой один или более нитропарафинов, выбранных из следующего перечня: 1-нитропропан, нитроэтан, нитрометан, второй компонент, являющийся определяющим фактором в составе присадки и представляющий собой одно или более соединений, выбранных из следующего перечня: синтетическое сложноэфирное масло, модифицированное таким образом, что оно практически не содержит трикрезилфосфата, толуол, при этом пропорция, в которой присадка добавляемая к топливу, составляет менее чем приблизительно 3,75 г присадки на 1 л топлива (0,5 унции присадки на галлон топлива), при этом результатом применения этой присадки является уменьшение выделения одного или более токсичных веществ из следующего перечня: все углеводороды, углеводороды кроме метана, окись углерода, окислы азота, предшественники озона.
124. Топливо по п.123, в котором первый компонент присадки содержит от 20 до 40 об.% нитрометана и от 60 до 80 об.% одного или более нитропарафинов из следующего перечня: 1-нитропропан, нитроэтан.
125. Топливо по п.123, в котором первый компонент присадки содержит от 10 до 40 об.% нитрометана.
126. Топливо по п.123, в котором второй компонент присадки представляет собой синтетическое сложноэфирное масло, модифицированное таким образом, что оно не содержит трикрезилфосфата, и которое дополнительно содержит третий компонент присадки, который представляет собой толуол.
127. Топливо по п.123, дополнительно включающее присадку, содержащую толуол в количестве менее чем 20 об.% и синтетическое сложноэфирное масло в количестве менее чем 10 об.%.
128. Топливо по п.123, в котором присадка добавлена к нему в концентрации менее чем приблизительно 5 об.% в составе топлива.
129. Топливо, при использовании которого обеспечено уменьшение выделения токсичных веществ из автомобильных двигателей, получение которого включает следующие стадии:

-36005569 получение присадки, содержащей нитрометан в количестве от приблизительно 10 до приблизительно 30 об.%, нитроэтан в количестве от приблизительно 10 до приблизительно 30 об.%,

1-нитропропан в количестве от приблизительно 40 до приблизительно 60 об.%, толуол в количестве от приблизительно 2 до приблизительно 8 об.% и синтетическое сложноэфирное масло, модифицированное таким образом, что оно практически не содержит трикрезилфосфата, в количестве от приблизительно 1 до приблизительно 3 об.%, и добавление полученной присадки к топливу в таком количестве, чтобы ее конечная концентрация составляла менее чем приблизительно 5 об.% в составе топлива.
130. Топливо по п.129, дополнительно содержащее нитрометан в количестве приблизительно 20 об.%, нитроэтан в количестве приблизительно 20 об.% и

1-нитропропан в количестве приблизительно 30 об.%.
131. Топливо по п.129, дополнительно содержащее толуол в количестве приблизительно 10 об.%; и синтетическое сложноэфирное масло, модифицированное таким образом, что оно практически не содержит трикрезилфосфата, в количестве приблизительно 2 об.%.
132. Топливо по п.129, к которому присадка добавлена в пропорции менее 0,5 унции присадки на галлон топлива.
133. Топливо по любому из пп.119, 123 или 129, предназначенное для использования в двигателе внутреннего сгорания.
134. Топливо по п.133, предназначенное для использования в двигателе внутреннего сгорания, выбранном из следующего перечня: бензиновый двигатель, дизельный двигатель.
135. Топливо по любому из пп.119, 123 или 129, при использовании которого уменьшение выделения токсичных веществ обеспечено в отношении одного или более из токсичных веществ из следующего перечня: все углеводороды, углеводороды кроме метана, окись углерода, окислы азота, предшественники озона.
136. Топливо по любому из пп.119, 123 или 129, содержащее синтетическое сложноэфирное масло в количестве менее чем приблизительно 2 об.% для обеспечения уменьшения выделений одного или более токсичных веществ из следующего перечня: токсичные вещества выхлопных газов, углеводороды.
137. Топливо по любому из пп.119, 123 или 129, содержащее нитропарафиновый компонент в количестве менее чем приблизительно 10 об.% для уменьшения токсичности.
138. Топливо по любому из пп.119, 123 или 129, содержащее нитропарафиновый компонент в количестве более чем приблизительно 10 об.% для улучшения одной или более характеристик из следующего перечня: километраж пробега на единицу объема топлива, экономия топлива.
139. Топливо, при использовании которого обеспечено уменьшение выделения токсичных веществ из двигателей транспортных средств, получение которого включает следующие стадии:

получение присадки, включающей нитропарафин, содержащий нитрометан в количестве приблизительно от 10 до 40 об.%, синтетическое сложноэфирное масло в количестве приблизительно 2 об.%, при этом синтетическое сложноэфирное масло практически не содержит трикрезилфосфата, и толуол, добавление полученной присадки к топливу в пропорции менее чем 5 об.% присадки в топливе.
140. Топливо, при использовании которого обеспечено уменьшение выделения токсичных веществ из двигателей транспортных средств, получение которого включает следующие стадии:

получение присадки, содержащей нитропарафин, синтетическое сложноэфирное масло и ароматический углеводород, добавление полученной присадки к топливу в пропорции менее чем 5 об.% присадки в топливе.
141. Топливо по п.140, в котором ароматический углеводород представляет собой толуол.
142. Топливо, при использовании которого обеспечено уменьшение выделения токсичных веществ из двигателей транспортных средств, получение которого включает следующие стадии:

получение присадки, содержащей нитропарафин в концентрации менее чем 10 об.% и синтетическое сложноэфирное масло, добавление полученной присадки к топливу в пропорции менее чем приблизительно 0,5 унции присадки на галлон топлива.
143. Топливо, при использовании которого обеспечено уменьшение выделения токсичных веществ из двигателей транспортных средств, получение которого включает следующие стадии:

получение присадки, содержащей нитропарафин в концентрации более чем 90 об.% и синтетическое сложноэфирное масло, добавление полученной присадки к топливу в пропорции менее чем приблизительно 5 об.% присадки в топливе.

-37005569
144. Топливо, при использовании которого обеспечено уменьшение выделения токсичных веществ из двигателей транспортных средств, получение которого включает следующие стадии:

получение присадки, содержащей нитропарафин и синтетическое сложноэфирное масло в концентрации менее чем приблизительно 10 об.% добавление полученной присадки к топливу в пропорции менее чем приблизительно 5 об.% присадки в топливе.

Уменьшение выделения токсичных веществ при применении присадки ΜΑΖ 100 по сравнению с топливом марки 1пбо1епе