PL191983B1 - Wysokooktanowy, tlenowy dodatek przeciwstukowy - Google Patents

Abstract

1. Wysokooktanowy, tlenowy dodatek przeciwstukowy do paliw składający się z odwodnionego alkoholu etylowego, znamienny tym, że zawartość alkoholu w mieszaninie wynosi 75 do 85% objętościowych, zawartość węglowodorów aromatycznych od 5 do 10% objętościowych oraz węglowodorów olefinowych i/lub parafinowych od 10 do 15% objętościowych.

Description

Przedmiotem wynalazku jest wysokooktanowy, tlenowy dodatek przeciwstukowy do paliw silnikowych.

Benzyny komponowane są z użyciem wybranych związków tlenowych jak etery i/lub alkohole.

Dodatki tlenowe do benzyn charakteryzują się wysokimi liczbami oktanowymi i po dodaniu ich do benzyn obniżają lotność benzyny i poprawiają jej własności przeciwstukowe. Następnym korzystnym efektem dodatku związków tlenowych do benzyn jest zmniejszenie zawartości CO i węglowodorów w spalinach. Ponadto korzystnym skutkiem, dodatku eterów i/lub alkoholi do benzyn jest obniżenie temperatury spalania w silniku i zapobieganie obmarzaniu silnika.

Udział stosowanych związków tlenowych jako dodatków do benzyn wynosi od 4 do 10% objętościowych.

Jako znane dodatki przeciwstukowe do benzyn używane są odwodnione alkohole alifatyczne.

Podstawowym takim dodatkiem jest alkohol etylowy. Benzyny wzbogaca się odwodnionym etanolem w ilości 4,5 do 5% objętościowych. Inne znane alkohole dodawane do benzyn to izobutanol i n-butanol o zawartości wody nie więcej jak 0,15% do 0,3% (m/m), których dodaje się w ilości od 5-10% objętościowych.

Ze zgłoszenia wynalazku P.329450 znany jest dodatek przeciwstukowy do paliw sporządzony na bazie bezwodnego alkoholu etylowego octanu butoksyglikolu i/lub estru kwasu octowego i alkoholi alifatycznych zawierających do 10 atomów węgla w łańcuchu. Dodatek ten korzystnie może zawierać benzen, benzyny z procesów destrukcyjnych, naftę, frakcję aromatyczną z benzolu koksowniczego, frakcję ksylenowi, octan butylu, metanol, benzynę ekstrakcyjną, benzynę silnikową, olej napędowy oraz frakcje pochodzenia petro i karbochemicznego o łańcuchu wrzenia do 350°C. Wymienione składniki dodatku mogą występować w dowolnej kompozycji jakościowej i ilościowej. Opisany w tym rozwiązaniu środek zawiera benzen, który jest rakotwórczy i zgodnie z dyrektywą 98/70/EC Unii Europejskiej zawartość benzenu w benzynie może wynosić do 1,0% objętościowych.

W celu otrzymania środka - dodatku do benzyn - zawierającego mieszaninę związków tlenowych o wysokich parametrach przeciwstukowych, dobrano skład substratów i uzyskano produkt, który spełnia najwyższe wymagania pod względem liczby oktanowej i poprawia w znaczny sposób parametry wyczynowe paliw do których będzie stosowany.

Według wynalazku dodatek do paliw zawiera alkohol etylowy techniczny odwodniony metodą dosuszania wapnem palonym, lub pozyskiwany na skalę przemysłową w procesie destylacji azeotropowej w obecności cykloheksanu. Zawartość alkoholu etylowego odwodnionego w gotowym produkcie wynosi 75 do 85% objętościowych, węglowodorów aromatycznych od 5 do 10% objętościowych oraz węglowodorów olefinowych i węglowodorów parafinowych, zawierających izo- i n-parafony, w ilości od 10 do 15% objętościowych.

Węglowodory aromatyczne to frakcja C-7 toluenowo-ksylenowa nie zawierająca benzenu lub zawierająca śladowe ilości benzenu i/lub frakcja toluenowa.

Węglowodory olefinowe to benzyna lekka o 8 atomach węgla w łańcuchu i o budowie izomerycznej.

Mieszanina według wynalazku może także zawierać wyższe alkohole alifatyczne w ilości do 10% objętościowych takie jak alkohol izopropylowy, izobutylowy, izoamylowy, które stabilizują skład produktu jednak nie są konieczne ale w paliwie zdecydowanie obniżają temperaturę mętnienia oraz do pewnego stopnia wiążą wodę zawartą w paliwie co w znacznej mierze stabilizuje pracę układu zasilania i zabezpiecza układ przed zamarznięciem. Do mieszaniny może też być dodany w niewielkich ilościach detergent dopuszczony do stosowania w przemyśle paliw o symbolu handlowym DAC 4303 C-1 jako środek myjący i ułatwiający wymieszanie substratów. Modyfikacja składu mieszaniny w podanym zakresie w wynalazku nie ma istotnego wpływu na zachowanie jej parametrów a różnice w Liczbie Oktanowej Badawczej (LOB) wahają się w granicach 2 -3 jednostek i nie powodują spadku wskaźnika Liczby Oktanowej Motorowej (LOM) w gotowym paliwie poniżej 85 jednostek.

Mieszanina alkoholowo - węglowodorowa według wynalazku ma tak dobrany skład i zawartość węglowodorów, że jej zastosowanie w paliwie nie ma wpływu na wzrost ilości nagaru w komorach spalania cylindrów. Długość łańcuchów węglowych i krotność pierścieni determinują parametry destylacyjne (skład frakcyjny) mieszanki i w końcowym efekcie gotowego paliwa. Mieszanina według wynalazku jest produktem o wysokiej prężności. Powoduje wzrost prężności paliw, co w okresie zimowym zdecydowanie ułatwia rozruch zimnego silnika. W stosunku do innych znanych i stosowanych w kraju

191 983 B1 dodatków do paliwa dodatek według wynalazku ma znacznie mniejszą zawartość aromatów co ma korzystny wpływ na proces spalania i ilość nagaru oraz jakość spalin (zadymienie).

Do pozytywnych własności produktu należy aspekt ekologiczny. Dzięki wysokooktanowym właściwościom produktu można i należy obniżyć zawartość czteroetylku ołowiu w paliwie bez szkody na jego jakość (dotyczy benzyn etylizowanych) jeszcze produkowanych. Zmniejszona zawartość związków ołowiowych oraz lepsze parametry spalania powodują zmniejszenie toksyczności spalin, spadek ilości związków ołowiu i tlenków azotu i węgla emitowanych do atmosfery. Benzyny bezołowiowe i uniwersalne (na bazie związków potasu) po dodaniu dodatku według wynalazku uzyskają lepsze parametry.

Przygotowanie dodatku do paliw według wynalazku odbywa się tak, że w pierwszej kolejności sporządza się mieszaninę węglowodorową frakcji aromatycznej C - 7 toluenowo - ksylenowej i/lub frakcji toluenowej z węglowodorami olefinowymi i/lub parafinowymi a następnie w czasie mieszania dodaje się odwodniony alkohol etylowy. W fazie końcowej mieszania można dodać wyższy alkohol alifatyczny i detergent dopuszczony do stosowania w przemyśle paliw. Całość produktu należy dokładnie wymieszać poprzez mieszanie cyrkulacyjne lub barbotaż osuszonym azotem. Otrzymuje się jednorodną mieszaninę, która charakteryzuje się porównywalnym ciężarem właściwym (pomiar gęstości w górze i przy dnie zbiornika) o następujących własnościach fizykochemicznych:

- ciecz bezbarwna do jasno żółtej bez widocznych zanieczyszczeń mechanicznych o charakterystycznym zapachu.

- ciężar właściwy w temperaturze 15°C	0,785 - 0,792 g/cm
- zawartość alkoholu etylowego	75 -85% (V/V)
- zawartość węglowodorów	10 -25% (V/V)
- zawartość wody	max 0,2%
- zawartość organicznych związków tlenowych min.	75% (V/V)
- zawartość izo-alkoholi	max 8% (V/V)
- zawartość cykloheksanu	max 0,5%
- siarka całkowita	max 0,1%
- żywice obecne	max 5,0 mg/100 ml
- pozostałość po odparowaniu	max 50 mg/dm3
- masowa zawartość kwasów
(w przeliczeniu na octowy)	max 20 mg/dm3
- zakres destylacji	32°C do 185°C
- pozostałość po destylacji	max 0,1%

Przykład 1

Tlenowy dodatek do paliw sporządzono z alkoholu etylowego min. 78% objętościowych, toluenu 10% objętościowych i komponentu olefinowego A-0 12% objętościowych.

Przykład 2

Tlenowy dodatek do paliw sporządzono z alkoholu etylowego min. 80% objętościowych, frakcji aromatycznej C-7w ilości 5% objętościowych i komponentu olefinowego A-0 w ilości 15% objętościowych.

Przykład 3

Tlenowy dodatek do paliw sporządzono z alkoholu etylowego min. 75% objętościowych, frakcji aromatycznej C-7 w ilości 5% objętościowych, toluenu 5% objętościowych i komponentu olefinowego A-0 w ilości 10% objętościowych.

Przykład 4

Tlenowy dodatek do paliw sporządzono z alkoholu etylowego min. 78% objętościowych, frakcji aromatycznej C-7 w ilości 8% objętościowych, benzyny ługowanej 14% objętościowych.

Przykład 5

Tlenowy dodatek do paliw sporządzono z alkoholu etylowego min. 80% objętościowych, toluenu 8% objętościowych, benzyny ługowanej 12% objętościowych.

Przykład 6

Tlenowy dodatek do paliw sporządzono z alkoholu etylowego min. 75% objętościowych, frakcji aromatycznej C-7 w ilości 5% objętościowych, toluenu 5% objętościowych i benzyny ługowanej 15%.

Przykład 7

Tlenowy dodatek do paliw sporządzono z alkoholu etylowego min. 75% objętościowych, frakcji aromatycznej C-7 w ilości 5% objętościowych, toluenu 5% objętościowych i komponentu olefinowego

PL 191 983 B1

A-0 w ilości 10% objętościowych, alkoholu izobutylowego w ilości 5% objętościowych i detergentu

0,05% objętościowych.

Claims (7)

1. Wysokooktanowy, tlenowy dodatek przeciwstukowy do paliw składający się z odwodnionego alkoholu etylowego, znamienny tym, że zawartość alkoholu w mieszaninie wynosi 75 do 85% objętościowych, zawartość węglowodorów aromatycznych od 5 do 10% objętościowych oraz węglowodorów olefinowych i/lub parafinowych od 10 do 15% objętościowych.

2. Wysokooktanowy dodatek według zastrz. 1, znamienny tym, że węglowodory olefinowe to komponent olefinowy lub benzyna ługowana.

3. Wysokooktanowy dodatek według zastrz. 1, znamienny tym, że węglowodory aromatyczne to frakcja C-7 toluenowo - ksylenowa i/lub frakcja toluenowa nie zawierająca benzenu lub zawierająca śladowe ilości.

4. Wysokooktanowy dodatek według zastrz. 1, znamienny tym, że węglowodory parafinowe zawierają izoparafiny i n-parafiny do 88%a nawet do 90%.

5. Wysokooktanowy dodatek według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszanina zawiera wyższe alkohole alifatyczne do 10% objętościowych.

6. Wysokooktanowy dodatek według zastrz. 5, znamienny tym, że alkohole alifatyczne wyższe to izopropanol, izobutanol, izoamylowy.

7. Wysokooktanowy dodatek według zastrz. 1, znamienny tym, że mieszanina zawiera niewielkie ilości detergentu.