RU2019559C1 - Fuel composition - Google Patents

Fuel composition Download PDF

Info

Publication number
RU2019559C1
RU2019559C1 RU92001874/04A RU92001874A RU2019559C1 RU 2019559 C1 RU2019559 C1 RU 2019559C1 RU 92001874/04 A RU92001874/04 A RU 92001874/04A RU 92001874 A RU92001874 A RU 92001874A RU 2019559 C1 RU2019559 C1 RU 2019559C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ferrocene
hydroxyisopropyl
composition
fuel composition
fuel
Prior art date
Application number
RU92001874/04A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU92001874A (en
Inventor
ненко Е.А. Демь
Е.А. Демьяненко
Ф.И. Бирюков
А.К. Карибов
А.В. Сачивко
С.А. Темеров
В.П. Твердохлебов
нов В.Е. Емель
В.Е. Емельянов
Е.Д. Радченко
Original Assignee
Акционерное общество "Ачинский нефтеперерабатывающий завод"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Ачинский нефтеперерабатывающий завод" filed Critical Акционерное общество "Ачинский нефтеперерабатывающий завод"
Priority to RU92001874/04A priority Critical patent/RU2019559C1/en
Priority to EP94900321A priority patent/EP0629686B1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2019559C1 publication Critical patent/RU2019559C1/en
Publication of RU92001874A publication Critical patent/RU92001874A/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14—Organic compounds
    • C10L1/30—Organic compounds compounds not mentioned before (complexes)
    • C10L1/305—Organic compounds compounds not mentioned before (complexes) organo-metallic compounds (containing a metal to carbon bond)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)

Abstract

FIELD: chemical industry. SUBSTANCE: the fuel composition based on a hydrocarbon fuel for internal combustion engines and containing no lead compounds further comprises 0.01-0.02% ferrocene alpha-hydroxyisopropyl. EFFECT: improved properties of the fuel composition. 1 tbl

Description

Предполагаемое изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, а именно: к получению высокооктановых топливных композиций (ТК), не содержащих соединений свинца, для двигателей внутреннего сгорания с искровым воспламенением топливной смеси на основе углеводородных топлив и производных ферроцена. The alleged invention relates to the oil refining industry, namely: to obtain high-octane fuel compositions (TC) containing no lead compounds for internal combustion engines with spark ignition of a fuel mixture based on hydrocarbon fuels and ferrocene derivatives.

Известны ТК, содержащие ферроцен или его производные. TK containing ferrocene or its derivatives are known.

Значительным препятствием для использования ферроцена и его производных в качестве антидетонационной присадки к моторным топливам является образование в камере сгорания отложений осадков окислов железа, в частности, на свече зажигания, что приводит к перебоям в работе двигателя. A significant obstacle to the use of ferrocene and its derivatives as an antiknock additive to motor fuels is the formation of iron oxide deposits in the combustion chamber, in particular, on the spark plug, which leads to interruptions in the engine.

Целью предполагаемого изобретения является разработка бессвинцовой, не содержащей выносителей окислов железа, высокооктановой ТК, содержащей ароматические углеводороды в количестве более 50% и антидетонационную добавку на основе производных ферроцена для двигателей внутреннего сгорания с искровым воспламенением топливной смеси, не оказывающей существенного влияния на работу свечей зажигания. The aim of the proposed invention is the development of lead-free, not containing scavengers of iron oxides, high-octane TC containing aromatic hydrocarbons in an amount of more than 50% and an antiknock additive based on ferrocene derivatives for internal combustion engines with spark ignition of the fuel mixture that does not significantly affect the operation of spark plugs.

Поставленная цель достигается использованием базовой углеводородной композиции на основе стабильного катализата, содержащего, %: ароматические углеводороды 54-56 нормальные алканы 12-13 изоалканы 29-31 нафтены 1-2 имеющего следующий фракционный состав: температура начала кипения 60оС перегонка 10% 83оС
-"- 50% 114оС
-"- 90% 156оС
-"- 96% 190оС;
плотность ρ4 20 =0,7687 г/см3, октановое число по моторному методу 80 и содержащего ( α -гидроксиизопропил)ферроцен:

Figure 00000001
Figure 00000002
С13Н16FeO, сод. Fe, %=22,88
Сущность предполагаемого изобретения поясняется примерами приведенными в таблице.The goal is achieved using a base hydrocarbon composition based on a stable catalyzate containing,% aromatics 54-56 normal alkanes isoalkanes 12-13 29-31 1-2 naphthenes having the following fractional composition: initial boiling point 60 ° C 10% 83 distillation of WITH
- "- 50% 114 o C
- "- 90% 156 about C
- "- 96% 190 about C;
density ρ 4 20 = 0.7687 g / cm 3 , octane according to the motor method 80 and containing (α-hydroxyisopropyl) ferrocene:
Figure 00000001
Figure 00000002
C 13 H 16 FeO, soda. Fe,% = 22.88
The essence of the alleged invention is illustrated by the examples given in the table.

Пример 1 относится к базовой углеводородной композиции; примеры 2-7 - к базовой углеводородной композиции, содержащей антидетонационные присадки - м-нитроциннамоилферроцен и о-хлорциннамоилферроцен (прототип); примеры 8-11 относятся к заявленной топливной композиции, содержащей (α-гидроксиизопропил)ферроцен. Example 1 relates to a basic hydrocarbon composition; examples 2-7 to the base hydrocarbon composition containing antiknock additives - m-nitrocinnamoylferrocene and o-chlorcinnamoylferrocene (prototype); examples 8-11 relate to the claimed fuel composition containing (α-hydroxyisopropyl) ferrocene.

Пример 1. Октановое число топливной композиции определяли на установке УИТ-85 по моторному методу (ГОСТ 511-85, СТ СЭВ 2243-80). Example 1. The octane number of the fuel composition was determined on the installation of UIT-85 according to the motor method (GOST 511-85, ST SEV 2243-80).

Время наработки свечи на отказ определяли на одноцилиндровом отсеке двигателя ЗИЛ-130, при его работе на чередующихся режимах, охватывающих широкий спектр изменения показателей - температуры охлаждающей жидкости, нагрузки, состава смеси и угла опережения зажигания. Испытание проводилось отдельными 5-часовыми циклами. The operating time of a candle for failure was determined on a single-cylinder compartment of the ZIL-130 engine, when it was operating in alternating modes, covering a wide range of indicators - coolant temperature, load, mixture composition and ignition timing. The test was conducted in separate 5-hour cycles.

Нагарообразование на свече зажигания А 11 с исходным зазором 0,65 мм оценивалось по показателям: изменение искрового зазора, изменение массы свечи зажигания, характер поверхности нагара на электродах свечи зажигания. Carbon formation on the A 11 spark plug with an initial clearance of 0.65 mm was evaluated by indicators: change in the spark gap, change in the mass of the spark plug, the nature of the carbon surface on the electrodes of the spark plug.

Изменение искрового зазора проводили на проекторе "Свет" с увеличением х 100; характер поверхности образующихся нагаров оценивали с помощью оптического микроскопа МИН-8 при увеличении х 50. Changing the spark gap was carried out on the projector "Light" with an increase of x 100; the surface character of the resulting deposits was evaluated using a MIN-8 optical microscope at a magnification of x 50.

Анализ данных, приведенных в таблице, показывает, что нагары, образующиеся при сгорании заявленной ТК и ТК-прототипа, имеют различный характер и их накопление на свече зажигания протекает с различными скоростями. Так, базовая углеводородная композиция и ТК-прототип при сгорании дают плотные лаковые нагары. При сгорании в двигателе заявленной ТК образуются рыхлые, микропористые нагары. The analysis of the data given in the table shows that the deposits formed during the combustion of the claimed TC and TC prototype are of a different nature and their accumulation on the spark plug proceeds at different speeds. So, the basic hydrocarbon composition and the TC prototype during combustion give dense varnish deposits. Upon combustion in the engine of the claimed TC, friable, microporous deposits are formed.

Из данных, приведенных в примере, (заявленная ТК) видно, что накопление нагара до равновесного состояния (50-55 мг) проходит в течение 25 ч и остается на этом уровне в течение дальнейшего периода испытаний. Тогда как ТК-прототип, содержащая эквивалентное количество железа (485x x10-5%) в топливной смеси, при образовании аналогичного количества нагара (50-55 мг), происходящего в течение более длительного периода (35-40 ч), приводит к остановке двигателя (прим. 2, 5).From the data given in the example (claimed TC), it is seen that carbon deposits accumulate to an equilibrium state (50-55 mg) within 25 hours and remain at this level for the further test period. Whereas a TK prototype containing an equivalent amount of iron (485x x10 -5 %) in the fuel mixture, when a similar amount of soot (50-55 mg) occurs over a longer period (35-40 h), the engine stops (note 2, 5).

Уменьшение содержания ферроценовых антидетонационных присадок по содержанию железа в ТК до 229 . 10-5% в случае заявленной ТК увеличивает время выхода на равновесное состояние нагара до 40 ч и снижает величину нагара в равновесном состоянии до 30-34 мг (прим. 10); в случае ТК-прототипа аналогичное количество нагара (30-40 мг) накапливается за 50-55 ч, и в последующие 5-10 ч происходит дальнейшее увеличение нагара до величины 36-38 мг. Последнее указывает на то, что ТК-прототип при сгорании образует нагары, которые в процессе работы двигателя постоянно будут накапливаться.Reducing the content of ferrocene antiknock additives on the iron content in the TC to 229 . 10 -5 % in the case of the claimed TC increases the time to reach an equilibrium state of soot up to 40 hours and reduces the amount of soot in an equilibrium state to 30-34 mg (approx. 10); in the case of the TC prototype, a similar amount of soot (30-40 mg) accumulates over 50-55 hours, and in the next 5-10 hours there is a further increase in soot to a value of 36-38 mg. The latter indicates that the TC prototype during combustion forms soot, which will constantly accumulate during engine operation.

Таким образом, особенностью заявленной ТК, по сравнению с ТК-прототипом, является образование рыхлых нагаров, выносимых с поверхности свечи зажигания продуктами сгорания, и наличие равновесной стадии, на которой количество отложений на свече зажигания остается на постоянном уровне. Thus, a feature of the claimed TC, in comparison with the TC prototype, is the formation of loose soils carried out from the surface of the spark plug by the combustion products, and the presence of an equilibrium stage at which the amount of deposits on the spark plug remains at a constant level.

Сопоставление результатов по приросту октанового числа, полученных при испытаниях заявленной ТК, ТК-прототипа, показывает:
1) (α -гидроксиизопропил)ферроцен при его использовании в составе ТК позволяет на 15-20% увеличить прирост октанового числа по сравнению с известным м-нитроциннамоилферроценом и о-хлорциннамоилферроценом (прим. 8-11 и 2-10) при эквивалентном содержании железа в ТК;
2) использование (α -гидроксиизопропил)ферроцена в составе заявленной ТК позволяет увеличить содержание железа в ТК в два раза по сравнению с ТК-прототипом, содержащей м-нитроциннамоилферроцен и о-хлорциннамоилферроцен, без ущерба для работы свечи зажигания двигателя (прим. 8, 9 и 2, 3, 5, 6), что приводит к увеличению прироста октанового числа в случае заявленной ТК на 1,1-1,2 единицы по сравнению с ТК-прототипом (прим. 8 и 3, 6).A comparison of the results on the increase in the octane number obtained during testing of the claimed TC, TC prototype, shows:
1) (α-hydroxyisopropyl) ferrocene, when used in the composition of TC, allows increasing the octane number by 15-20% compared with the known m-nitrocinnamoylferrocene and o-chlorocinnamoylferrocene (approx. 8-11 and 2-10) with an equivalent iron content in shopping mall;
2) the use of (α-hydroxyisopropyl) ferrocene as part of the claimed TC allows to increase the iron content in the TC twice as compared with the TC prototype containing m-nitrocinnamoylferrocene and o-chlorocinnamoylferrocene, without affecting the operation of the engine spark plug (approx. 8, 9 and 2, 3, 5, 6), which leads to an increase in octane number growth in the case of the claimed TC by 1.1-1.2 units compared to the TC prototype (approx. 8 and 3, 6).

Таким образом, как видно из приведенных в таблице данных, использование (α - -гидроксиизопропил)ферроцена в составе ТК при дозировке 0,001-0,02% позволяет увеличить октановое число базовой ТК на 0,3-2,0 единицы без ухудшения работы свечи зажигания (прим. 8, 10, 11). Thus, as can be seen from the data in the table, the use of (α - hydroxyisopropyl) ferrocene in the composition of the TC at a dosage of 0.001-0.02% allows to increase the octane number of the base TC by 0.3-2.0 units without affecting the operation of the spark plug (approx. 8, 10, 11).

Нижний интервал дозировки (α -гидроксиизопропил)ферроцена - 0,001% (прим. 11) соответствует по количеству образующегося нагара базовой топливной композиции (прим. 1) и ТК-прототипа при эквивалентном содержании железа в составе ТК (прим. 11 и 4, 7). The lower dosage interval of (α-hydroxyisopropyl) ferrocene - 0.001% (approx. 11) corresponds to the amount of soot of the base fuel composition (approx. 1) and the TK prototype with an equivalent iron content in the composition of the TC (approx. 11 and 4, 7) .

Верхний предел дозировки 0,02% (прим. 8) соответствует максимально возможному содержанию (α -гидроксиизопропил)ферроцена в ТК, при котором обеспечивается бесперебойная работа двигателя. The upper dosage limit of 0.02% (approx. 8) corresponds to the maximum possible content of (α-hydroxyisopropyl) ferrocene in the TC, which ensures uninterrupted engine operation.

Промышленная применимость заявленной ТК заключается в растворении (α -гидроксиизопропил)ферроцена в базовой углеводородной композиции. Эта технологическая операция может выполняться с использованием стандартного технологического оборудования, применяемого для введения в ТК антидетонационных, антиокислительных, противодымных, противообледенительных и др. видов присадок. Практическое использование заявленной ТК обеспечивает улучшение антидетонационных свойств базовой углеводородной композиции; не требует введения в состав ТК выносителей окислов железа; не требует изменения в конструкции двигателя внутреннего сгорания; снижает токсичность ТК и продуктов сгорания за счет использования (α -гидроксиизопропил)ферроцена (по ГОСТ 12.1.007-76 (α -гидроксиизопропил)ферроцен относится к III классу опасности - вещество умеренно опасное, не обладает кожнорезорбтивным эффектом, не может вызывать ингаляционных отравлений, не является промышленным аллергеном ОБУВ 2 мг/м3). Используемый в составе заявленной ТК ( α -гидроксиизопропил) ферроцен получают из ферроцена и ацетона в среде серной кислоты в одну стадию, процесс получения отличается технологичностью и реализуется в одну стадию с использованием стандартного оборудования общего органического синтеза.Industrial applicability of the claimed TC lies in the dissolution of (α-hydroxyisopropyl) ferrocene in the base hydrocarbon composition. This technological operation can be performed using standard technological equipment used to introduce antiknock, antioxidant, anti-smoke, anti-icing, and other types of additives into the fuel cells. The practical use of the claimed TC improves the antiknock properties of the base hydrocarbon composition; does not require the introduction of iron oxide scavengers into the composition of the TC; does not require changes in the design of the internal combustion engine; reduces the toxicity of TC and combustion products through the use of (α-hydroxyisopropyl) ferrocene (according to GOST 12.1.007-76 (α-hydroxyisopropyl) ferrocene belongs to hazard class III - the substance is moderately hazardous, does not have a skin-resorptive effect, cannot cause inhalation poisoning, is not an industrial allergen SHOES 2 mg / m 3 ). Ferrocene used in the composition of the claimed TC (α-hydroxyisopropyl) is obtained from ferrocene and acetone in sulfuric acid in one stage, the production process is technologically advanced and is implemented in one stage using standard equipment for general organic synthesis.

Claims (1)

ТОПЛИВНАЯ КОМПОЗИЦИЯ на основе углеводородного топлива для двигателей внутреннего сгорания, не содержащая соединений свинца и выносителей окислов железа, дополнительно содержащая антидетонационную присадку на основе производного ферроцена, отличающаяся тем, что в качестве присадки композиция содержит ( α -гидроксиизопропил)-ферроцен в количестве 0,001 - 0,02 мас.%. FUEL COMPOSITION based on hydrocarbon fuel for internal combustion engines, not containing lead compounds and iron oxide scavengers, additionally containing an antiknock additive based on a ferrocene derivative, characterized in that the composition contains (α-hydroxyisopropyl) -ferrocene in an amount of 0.001 - 0 , 02 wt.%.
RU92001874/04A 1992-10-22 1992-10-22 Fuel composition RU2019559C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92001874/04A RU2019559C1 (en) 1992-10-22 1992-10-22 Fuel composition
EP94900321A EP0629686B1 (en) 1992-10-22 1993-10-20 Fuel compound for internal combustion engines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92001874/04A RU2019559C1 (en) 1992-10-22 1992-10-22 Fuel composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2019559C1 true RU2019559C1 (en) 1994-09-15
RU92001874A RU92001874A (en) 1997-01-20

Family

ID=20130870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU92001874/04A RU2019559C1 (en) 1992-10-22 1992-10-22 Fuel composition

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0629686B1 (en)
RU (1) RU2019559C1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014165950A1 (en) * 2013-04-10 2014-10-16 Firmano Lino Junior Non-deposit forming catalytic additive for additive oil cracking, and for fuel octane increase and combustion

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2810737A (en) * 1953-07-01 1957-10-22 Du Pont Dicyclopentadienyl group viii metal compounds having an alpha-hydroxyalkyl substituent on one or both of the cyclopentadienyl rings
FR1140411A (en) * 1954-11-22 1957-07-22 Gulf Research Development Co Organic hydrocarbon composition containing a metallo-cyclopentadienyl
US3377248A (en) * 1965-10-07 1968-04-09 Colgate Palmolive Co Methods and compositions of ferrocene cyclic ethers in the treatment of iron deficiency anemia
RU2006497C1 (en) * 1992-04-01 1994-01-30 Темеров Сергей Анатольевич METHOD OF ( α-HYDROXYISOPROPYL) FERROCENE SYNTHESIS

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент США N 4336033, кл. C 10L 1/18, 1982. *
Патент США N 4389220, кл. C 10L 1/08, 1983. *

Also Published As

Publication number Publication date
EP0629686A4 (en) 1995-01-04
EP0629686A1 (en) 1994-12-21
EP0629686B1 (en) 1998-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2405560A (en) Fuel
US2789891A (en) Gasoline fuel system conditioner
CN103254949B (en) High-efficiency gasoline octane value promoter
US3341311A (en) Liquid hydrocarbon fuels
RU2019559C1 (en) Fuel composition
US4339245A (en) Motor fuel
US2881062A (en) Hydrocarbon fuel
US4133648A (en) Organic synergists for organo-cerium (IV) anti-knock additives in lead-free fuel compositions
US2863743A (en) Motor fuel
US5011503A (en) Fuel compositions
US5609653A (en) Fuel compositions containing at least one fulvene derivative and their use
US3222146A (en) Glycerol esters in leaded gasoline
US6007589A (en) E-gasoline II a special gasoline for modified spark ignited internal combustion engines
US2784160A (en) Otto cycle engine fuels and lubricants containing halohydrocarbon
DE1964785C3 (en) Gasoline preparation for gasoline engines
US3083086A (en) N-propyl n-butyrate in leaded gasoline
RU2117691C1 (en) Multifunctional additive for liquid fuel
US2918360A (en) Fuel compositions for spark ignition engines
US3685976A (en) Motor fuel containing diimine additives
RU2138540C1 (en) Multifunctional motor fuel additive
US3056667A (en) Leaded gasoline containing phosphorus and phosphate
US3560174A (en) Motor fuel composition
US3047374A (en) Motor fuel compositions
US3161487A (en) Gasoline containing sulfide ignition control agents
US3007783A (en) Motor fuel compositions

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20051023