EA024581B1

EA024581B1 - Октаноповышающая добавка к бензину

Info

Publication number: EA024581B1
Application number: EA201500299A
Authority: EA
Inventors: Джавахар Сингх
Original assignee: Джавахар Сингх
Priority date: 2015-04-07
Filing date: 2015-04-07
Publication date: 2016-09-30
Also published as: EA201500299A1

Abstract

Изобретение относится к нефтехимии, а именно к добавкам, повышающим антидетонационную стойкость бензина. Предлагаемое изобретение позволяет расширить существующий ассортимент октаноповышающих добавок (присадок), разрешенных к применению Техническим регламентом Таможенного союза, для возможности производства автомобильных бензинов с заданным октановым числом. Заявленный технический результат может быть достигнут при использовании октаноповышающей добавки (присадки) при следующем соотношении компонентов, мас.%: анилин: 40-92; 2-метил-2-бутен: 1-10; пентан: 1-10; 3-метилен-пентан: 1-10; бутилированный окситолуол: 1-10; толуол: 1-5; 3-метил-3-гексан: 1-5; п-ксилол: 1-5; 3-метил-2-пентен: 1-5.

Description

Изобретение относится к нефтехимии, а именно к добавкам, повышающим антидетонационную стойкость бензина.

В условиях совершенствования технологий автомобильных двигателей, все больше внимания уделяется качеству автомобильных бензинов. В России происходит обновление и модернизация автомобильного парка, что предполагает увеличение доли потребления высокооктановых бензинов с октановым числом АИ-95 и др.

Высокооктановые бензины можно получить в условиях нефтеперерабатывающих заводов путем компаундирования высокооктановых продуктов изомеризации, риформинга, алкилирования или путем введения антидетонаторов (октаноповышающих добавок (присадок)).

Учитывая, что создание новых процессов на НПЗ требует больших финансовых инвестиций, то наиболее экономичным способом повышения октанового числа является использование антидетонаторов (октаноповышающих добавок).

Однако необходимо учитывать, что все антидетонаторы, независимо от их химической природы, помимо положительного влияния на антидетонационные свойства автомобильных бензинов, могут оказывать негативное влияние на элементы двигателя и на некоторые физико-химические свойства бензинов, поэтому их содержание лимитируется, что приводит к ограниченному приросту октанового числа. Кроме того, для каждого антидетонатора существует максимальная концентрация, выше которой не возможно получить дополнительного эффекта, т.е. повышение октанового числа бензина не находится в линейной зависимости от их концентрации. В табл. 1 приведены свойства двух классов антидетонаторов.

Таблица 1

Тип присадки	Макс. КОНЦ.	Причина ограничения	Макс. прирост 04
Оксигенаты	15%	Относительно низкая теплота сгорания и высокая агрессивность по отношению к резинам	4-6
Ароматические амины	1-1,3%	Осмоление деталей двигателя и топливной системы. Увеличение износа деталей цилиндропоршневой группы	6

Среди оксигенатов наибольшее применение получили спирты, эфиры и их смеси. Среди спиртов наибольшее распространение имеют н-бутанол, изобутанол и изопропиловый спирт, а среди эфиров МТБЭ (метилтретбутиловый эфир), ЭТБЭ (этилтретбутиловый эфир) и МТАЭ (метилтретамиловый эфир).

К общим для всех оксигенатов недостаткам можно отнести то, что их теплота сгорания ниже, чем углеводородов, поэтому их количество в топливе ограничивается возможностью работы двигателя без дополнительной регулировки. Несколько уменьшается и пробег автомобиля на одной заправке, а также в 2-4 раза возрастают выбросы альдегидов, и наблюдается тенденция к увеличению эмиссии оксидов азота.

Октаноповышающие добавки (присадки) можно разбить на 2 группы: зольные и беззольные.

Зольные добавки (присадки) представляют собой органические соединения различных металлов (марганец, железо, свинец) и в настоящий момент они запрещены к применению на территории Таможенного союза, несмотря на свою высокую эффективность. Это обусловлено крайне негативным влиянием на отдельные элементы двигателя и системы нейтрализации отработавших газов, а также наличием опасных для здоровья людей веществ в продуктах горения.

Беззольные добавки (присадки) обладают менее выраженной эффективностью в отношении повышения антидетонационной стойкости бензинов, однако имеют широкое применение в нефтеперерабатывающей промышленности. Наиболее востребованной присадкой является монометиланилин, представитель класса ароматических аминов. Однако в соответствии с требованиями Технического регламента Таможенного союза данный продукт запрещен к использованию в автомобильных бензинах экологического класса 5.

В качестве альтернативных продуктов можно использовать другие ароматические амины, оксигенаты и смеси на их основе.

Известно применение в качестве октаноповышающей добавки анилина, ксилидинов и толуидинов, а также анизола (метоксибензола) и фенетола (этоксибензола) как отдельно, так и в смеси с анилином.

Однако при хорошей эффективности ароматических аминов их применение ограничено из-за негативного влияния на стабильность автомобильных бензинов и смолообразование при хранении, а также нагарообразования на клапанах и внутри камеры сгорания.

Известна антидетонационная добавка к бензину, содержащая один или смесь алкоксизамещенных бензола и анилина в их массовом соотношении 1:1 (КИ 2305125 С1, опубл. 27.08.2007).

Предлагаемое изобретение позволяет расширить существующий ассортимент октаноповышающих добавок (присадок), разрешенных к применению Техническим регламентом Таможенного союза, для возможности производства автомобильных бензинов с заданным октановым числом.

Техническим результатом изобретения является обеспечение при помощи предложенной добавки

- 1 024581 повышения октанового числа бензина до заданных значений.

Технический результат может быть достигнут при использовании октаноповышающей добавки (присадки) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

анилин	40-92
2-метил-2-бутен	1-10
пентан	1-10
3-метилен-пентан	1-10
бутилированный окситолуол	1-10
толуол	1-5
З-метил-З-гексан	1-5
п-ксилол	1-5
З-метил-2-пентен	1-5

В основе изобретения находится простейший ароматический амин - анилин, в сочетании с другими углеводородами (алканы, изоалканы, алкены, ароматические соединения) и антиокислителем.

Данная композиция обладает высокой эффективностью по повышению антидетонационной стойкости автомобильных бензинов, снижает скорость окислительных процессов и смолообразования бензинов при хранении.

Предложенную октаноповышающую добавку изготавливают путем последовательного смешивания компонентов при повышенной температуре. Дозирование, смешение и гомогенизацию осуществляются непрерывно в аппарате. В предварительно нагретый до температуры 50-150°С анилин последовательно добавляют компоненты. Гомогенизация проводится постоянным перемешиванием в течение 0,5-2 ч.

Эффективность предложенной добавки определялась по увеличению октанового числа моторным методом (ОЧМ) в эталонной смеси изооктана и нормального гептана (70:30%) при концентрации 1,5 мас.%. Результаты представлены в табл. 2.

Таблица 2

№	Соединение	Пример эффективности
Состав 1	Состав 2	Состав 3
1	Анилин	40	70	92
2	2-метил-2-бутен	10	6	1
3	Пентан	10	5	1
4	3-метилен-пентан	10	4	1
5	Бутилированный окситолуол	10	5	1
6	Толуол	5	2	1
7	З-метил-З-гексан	5	3	1
8	П-ксилол	5	3	1
9	З-метил-2-пентен	5	2	1
	Прирост октанового числа (ОЧМ)	4,5	5,4	6,0

Прирост октанового числа всех составов предложенной добавки соответствует требованиям по эффективности, предъявляемым к данному классу добавок.

Проведенные лабораторные испытания товарных автомобильных бензинов с использованием предложенной добавки подтвердили отсутствие негативного влияния октаноповышающей добавки на физико-химические свойства бензинов и на их соответствие Техническому регламенту Таможенного союза.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Октаноповышающая добавка к бензину, содержащая анилин, отличающаяся тем, что она дополнительно включает 2-метил-2-бутен, пентан, 3-метилен-пентан, бутилированный окситолуол, толуол, 3метил-3-гексан, п-ксилол и 3-метил-2-пентен при следующем соотношении компонентов, мас.%: анилин: 40-92; 2-метил-2-бутен: 1-10; пентан: 1-10; 3-метилен-пентан: 1-10; бутилированный окситолуол: 1-10; толуол: 1-5; 3-метил-3-гексан: 1-5; п-ксилол: 1-5; 3-метил-2-пентен: 1-5.