RU2203927C1

RU2203927C1 - Hydrocarbon fuel additive

Info

Publication number: RU2203927C1
Application number: RU2001122751/04A
Authority: RU
Inventors: В.Ю. Маврин; А.П. Коваленко; Г.Ю. Климентова; В.И. Гаврилов; шов В.Н. Кудр; В.Н. Кудряшов; В.Ф. Черевин; В.В. Захватов; Р.М. Вахитов; нов В.Е. Емель; В.Е. Емельянов; В.В. Соколов; Ф.В. Туровский
Original assignee: Казанское открытое акционерное общество "Органический синтез"
Priority date: 2001-08-13
Filing date: 2001-08-13
Publication date: 2003-05-10

Abstract

FIELD: petrochemical processes. SUBSTANCE: antiknock additive for internal combustion engine fuels contains 0.8 to 90% alpha-alkyl-substituted carboxylic acid lithium salts and 10 to 99.2% acetone. Additive reduces consumption of fuel by 4.6% and content of carbon monoxide under idling conditions by 32%. EFFECT: increased antiknock capacity. 3 tbl, 16 ex

Description

Изобретение относится к нефтехимии, в частности к антидетонационным присадкам для топлив, используемых в двигателях внутреннего сгорания. The invention relates to petrochemistry, in particular to antiknock additives for fuels used in internal combustion engines.

В настоящее время для повышения октанового числа бензинов применяют присадки на основе тетраметилсвинца, тетраэтилсвинца, ферроцена, метилциклопентадиенилтрикарбонилмарганца, N-метиланилина. At present, additives based on tetramethyl lead, tetraethyl lead, ferrocene, methylcyclopentadienyltricarbonyl manganese, and N-methylaniline are used to increase the octane number of gasolines.

Недостатком известных присадок является чрезвычайно вредное влияние на окружающую среду токсичных соединений свинца и марганца, попадающих в атмосферу вместе с выхлопными газами [А.М. Данилов. Присадки и добавки. Улучшение экологических характеристик нефтяных топлив. - М.: Химия, 1996 -232 с.], а также нарушение работы свечей зажигания, повышенный износ цилиндропоршневой группы двигателя, повышенное смолообразование в карбюраторе [М.О. Лернер. Химические регуляторы горения моторных топлив. - М.: Химия, 1979 - 224 с.]. A disadvantage of the known additives is the extremely harmful effect on the environment of toxic compounds of lead and manganese that enter the atmosphere together with exhaust gases [A.M. Danilov. Additives and additives. Improving the environmental performance of petroleum fuels. - M .: Chemistry, 1996-232 pp.], As well as a malfunction of spark plugs, increased wear of the cylinder-piston group of the engine, increased resin formation in the carburetor [M.O. Lerner. Chemical regulators of combustion of motor fuels. - M .: Chemistry, 1979 - 224 p.].

Экологические характеристики автобензинов в части снижения содержания угарного газа (СО) в выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания могут быть улучшены введением низкокипящих (Ткип, < 150 ^oС) кислородсодержащих органических веществ, так называемых оксигенатов. В качестве оксигенатов широкое применение нашли низшие спирты (метанол, этанол) и простые эфиры (метилтретбутиловый, этилтретбутиловый, метилтретамиловый). Оксигенаты характеризуются относительно низкой антидетонационной активностью и улучшают экологические свойства топлив благодаря наличию в топливе химически связанного кислорода в количестве 0,5 - 2,7 мас.% [А.М. Данилов. Применение присадок в топливах для автомобилей. Справ. изд. - М.: Химия, 2000 - 232 с.] . Известные малотоксичные соединения щелочных металлов обладают антидетонационным действием [Патент США N 3770397, МПК С 10 L 1/22, 1973 г., Патент США N 3771979, МПК С 20 L 1/22, 1973 г.], но ограниченная их растворимость в углеводородной среде препятствует использованию в составе автобензинов.The environmental characteristics of gasoline in terms of reducing the carbon monoxide (CO) content in the exhaust gases of internal combustion engines can be improved by the introduction of low-boiling (TPK, <150 ^o C) oxygen-containing organic substances, the so-called oxygenates. As oxygenates, lower alcohols (methanol, ethanol) and ethers (methyl tert-butyl, ethyl tert-butyl, methyl tretamyl) are widely used. Oxygenates are characterized by relatively low antiknock activity and improve the ecological properties of fuels due to the presence of chemically bound oxygen in the amount of 0.5 to 2.7 wt.% [A.M. Danilov. The use of additives in fuels for automobiles. Ref. ed. - M.: Chemistry, 2000 - 232 p.]. Known low-toxic compounds of alkali metals have antiknock effects [US Patent N 3770397, IPC C 10 L 1/22, 1973, US Patent N 3771979, IPC C 20 L 1/22, 1973], but their limited solubility in hydrocarbon environment prevents the use of gasoline.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является присадка к углеводородному топливу, содержащая смесь солей лития α-алкилзамещенных карбоновых кислот и кислородсодержащее органическое соединение, в качестве которого используют полиэтиленгликолевый эфир при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Смесь солей лития α-алкилзамещенных карбоновых кислот - 10-90
Полиэтиленгликолевый эфир - 10-90
см. патент RU 2152981 С1, МПК С 10 L 1/18, 2000 г.The closest in technical essence to the present invention is an additive to hydrocarbon fuel containing a mixture of lithium salts of α-alkyl-substituted carboxylic acids and an oxygen-containing organic compound, which is used as polyethylene glycol ether in the following ratio, wt.%:
A mixture of lithium salts of α-alkyl substituted carboxylic acids - 10-90
Polyethylene glycol ether - 10-90
see patent RU 2152981 C1, IPC C 10 L 1/18, 2000

Известная присадка в топливе не улучшает его экологические свойства в части снижения содержания угарного газа в выхлопных газах. Known additive in the fuel does not improve its environmental properties in terms of reducing the carbon monoxide content in the exhaust gases.

Задачей изобретения является расширение арсенала присадок с высоким антидетонационным действием и улучшающих экологические свойства топлив как оксигенаты. The objective of the invention is to expand the arsenal of additives with high antiknock action and improve the environmental properties of fuels like oxygenates.

Техническая задача решается тем, что присадка к углеводородному топливу, содержащая смесь солей лития α-алкилзамещенных карбоновых кислот и кислородсодержащее органическое соединение, в качестве кислородсодержащего органического соединения она содержит ацетон при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Смесь солей лития α-алкилзамещенных карбоновых кислот - 0,8-90
Ацетон - 10 - 99,2
Решение технической задачи позволяет расширить арсенал высокоэффективных антидетонационных присадок.The technical problem is solved in that the additive to hydrocarbon fuel containing a mixture of lithium salts of α-alkyl-substituted carboxylic acids and an oxygen-containing organic compound, it contains acetone as an oxygen-containing organic compound in the following ratio, wt.%:
The mixture of lithium salts of α-alkyl substituted carboxylic acids - 0.8-90
Acetone - 10 - 99.2
The solution to the technical problem allows you to expand the arsenal of highly effective antiknock additives.

В качестве смеси солей лития α-алкилзамещенных карбоновых кислот используют соли, образованные из лития и смеси высших изомерных карбоновых кислот (выпускают по ТУ 2431-200-00203313-2000) с общей химической структурой (I)

Ацетон (II) используют химически чистый или технический выпускаемый, например, по ГОСТ 2768-84.As a mixture of lithium salts of α-alkyl-substituted carboxylic acids, salts formed from lithium and mixtures of higher isomeric carboxylic acids (produced according to TU 2431-200-00203313-2000) with the general chemical structure (I) are used

Acetone (II) is used chemically pure or technical manufactured, for example, according to GOST 2768-84.

Данное изобретение иллюстрируют следующие примеры конкретного выполнения, см. таблицы 1, 2, 3. The invention is illustrated by the following examples of specific performance, see tables 1, 2, 3.

Присадки готовят смешением двух компонентов. Additives are prepared by mixing two components.

Для определения эффективности присадки растворяют в концентрации 0,1-10 мас. % в углеводородном топливе, представляющем собой смесь изооктана и н-гептана (9:1), либо в промышленном образце базовой углеводородной композиции автобензина с октановым числом 78. Затем определяют октановое число (ОЧ) полученной композиции моторным или исследовательским методом на стандартной установке УИТ-85. За антидетонационную эффективность принимают повышение октанового числа углеводородного топлива с присадкой по сравнению с эталоном - топливом без присадки. Улучшение экологических характеристик характеризуется наличием в топливе связанного кислорода. To determine the effectiveness of the additive is dissolved in a concentration of 0.1-10 wt. % in hydrocarbon fuel, which is a mixture of isooctane and n-heptane (9: 1), or in an industrial sample of the base hydrocarbon composition of gasoline with an octane number of 78. Then, the octane number (OC) of the resulting composition is determined by motor or research method on a standard UIT-unit 85. For antiknock efficiency, an increase in the octane number of hydrocarbon fuel with an additive is taken as compared to the standard - fuel without an additive. Improving environmental performance is characterized by the presence of bound oxygen in the fuel.

В таблице 1 приведен массовый процентный состав приготовленных присадок; присадки в пределах заявляемых количественных соотношений (примеры 2, 8). Примеры 1-8 (таблица 1) и примеры 1-3 (таблица 2) иллюстрируют антидетонационную активность раствора смеси солей лития высших изомерных карбоновых кислот и ацетона в топливе и содержание связанного кислорода в топливе. Table 1 shows the mass percent composition of the prepared additives; additives within the claimed quantitative ratios (examples 2, 8). Examples 1-8 (table 1) and examples 1-3 (table 2) illustrate the antiknock activity of a solution of a mixture of lithium salts of higher isomeric carboxylic acids and acetone in the fuel and the content of bound oxygen in the fuel.

Наличие ацетона в присадке позволяет повысить антидетонационную эффективность изоалкилкарбоксилатов лития. Как видно из примеров конкретного выполнения, заявляемая присадка на уровне прототипа (примеры 1, 4, 8; табл.1) или превосходит его по своему антидетонационному действию (примеры 2, 3, 5; табл. 1 и примеры 1, 2, 3; табл.2) при равном содержании лития в топливе и превосходит прототип по содержанию связанного кислорода в топливе. The presence of acetone in the additive improves the antiknock efficiency of lithium isoalkyl carboxylates. As can be seen from the examples of specific performance, the inventive additive at the prototype level (examples 1, 4, 8; table 1) or surpasses it in its antiknock effect (examples 2, 3, 5; table 1 and examples 1, 2, 3; table.2) with an equal lithium content in the fuel and exceeds the prototype in the content of bound oxygen in the fuel.

Claims

An additive to hydrocarbon fuel containing a mixture of lithium salts of α-alkyl-substituted carboxylic acids and an oxygen-containing organic compound, characterized in that it contains acetone as an oxygen-containing organic compound in the following ratio of components, wt. %:
A mixture of lithium salts of α-alkyl substituted carboxylic acids - 0.8 ÷ 90
Acetone - 10 ÷ 99.2