RU2263135C2 - Multifunctional additive for the motor fuel - Google Patents
Multifunctional additive for the motor fuel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2263135C2 RU2263135C2 RU2002119152/04A RU2002119152A RU2263135C2 RU 2263135 C2 RU2263135 C2 RU 2263135C2 RU 2002119152/04 A RU2002119152/04 A RU 2002119152/04A RU 2002119152 A RU2002119152 A RU 2002119152A RU 2263135 C2 RU2263135 C2 RU 2263135C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- additive
- fuel
- ferrocene
- additive according
- alcohol
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, конкретно к составу добавки и моторному топливу, предназначенному для использования в двигателях внутреннего сгорания с принудительным зажиганием.The invention relates to the field of oil refining and petrochemicals, specifically to the composition of the additive and motor fuel, intended for use in internal combustion engines with positive ignition.
При производстве товарных бензинов для улучшения их эксплуатационных характеристик осуществляют компаундирование продуктов различных процессов нефтепереработки и введение в состав композиции антидетонаторов, оксигенатов, антиоксидантов, противонагарных, антикоррозионных, моющих, антиобледенительных и других видов присадок и добавок.In the production of marketable gasolines, in order to improve their operational characteristics, compounds of various oil refining processes are compounded and antiknock agents, oxygenates, antioxidants, anti-burn, anti-corrosion, detergents, anti-icing and other types of additives and additives are added to the composition.
Наиболее известными антидетонаторами, широко применяемыми до недавнего времени, являются присадки на основе тетраэтил- и тетраметилсвинца в сочетании с выносителями свинца - хлор- и бромсодержащими углеводородами. Однако по сравнению со свободным от свинца бензином применение этилированного бензина вдвое сокращает срок службы свечей зажигания, глушителей, выхлопных труб, увеличивает коррозию, приводит к выходу из строя каталитических систем очистки выхлопных газов (Химия окружающей среды, под ред. Дж.О.М.Бокриса, М., Химия, 1982 г., с.232-234).The most famous antiknock agents, which have been widely used until recently, are additives based on tetraethyl and tetramethyl lead in combination with lead scavengers, chlorine and bromine-containing hydrocarbons. However, compared with lead-free gasoline, the use of leaded gasoline halves the life of spark plugs, silencers, exhaust pipes, increases corrosion, and leads to failure of catalytic exhaust gas purification systems (Environmental Chemistry, edited by J.O.M. Bokris, M., Chemistry, 1982, p. 232-234).
Необходимость сокращения вредных выбросов, в частности автомобильным транспортом, обусловила разработку топлив с улучшенными экологическими свойствами. Поскольку вредные выбросы в значительной мере определяются использованием алкилсвинцовых присадок, ужесточение экологических требований к моторным топливам ведет к ограничению применения свинцовосодержащих присадок и вытеснению их менее вредными присадками.The need to reduce harmful emissions, in particular by road, has led to the development of fuels with improved environmental properties. Since harmful emissions are largely determined by the use of alkyl-lead additives, the tightening of environmental requirements for motor fuels leads to a limitation of the use of lead-containing additives and their replacement by less harmful additives.
В качестве альтернативных металлоорганических антидетонаторов испытаны соединения марганца, меди, никеля, хрома, кобальта и др. Однако по разным причинам (токсичность, высокая стоимость, дефицитность, низкая эффективность) практического применения они не получили. Наиболее перспективными присадками в настоящее время считаются железосодержащие присадки, в частности, ферроцен и его производные (Химия и технология топлив и масел, N 6,1993, с.3-5) как малотоксичные и сравнительно недорогие.Compounds of manganese, copper, nickel, chromium, cobalt and others have been tested as alternative organometallic antiknock agents. However, for various reasons (toxicity, high cost, scarcity, low efficiency), they have not received practical application. The most promising additives are currently considered iron-containing additives, in particular, ferrocene and its derivatives (Chemistry and technology of fuels and oils, N 6,1993, p.3-5) as low toxic and relatively inexpensive.
Существенным препятствием для использования ферроцена и его производных в качестве антидетонационной присадки к моторным топливам является образование в камере сгорания отложений оксидов железа, в частности на свечах зажигания, что приводит к перебоям в работе двигателя. Поэтому в пересчете на железо содержание растворимых его соединений в топливе ограничивается величиной 40 мг/л. Кроме того, использование ферроцена и его производных ограничено из-за их плохой растворимости в топливе и низкой стабильности растворов (из-за склонности ферроцена к окислению). Этот недостаток не позволяет длительное время хранить присадку или готовую топливную композицию из-за выпадения осадка продуктов окисления.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 spark plugs, which leads to interruptions in engine operation. Therefore, in terms of iron, the content of its soluble compounds in the fuel is limited to 40 mg / L. In addition, the use of ferrocene and its derivatives is limited due to their poor solubility in fuel and low stability of solutions (due to the tendency of ferrocene to oxidize). This disadvantage does not allow for a long time to store the additive or the finished fuel composition due to precipitation of oxidation products.
Наряду с металлоорганическими соединениями высокой антидетонационной активностью обладают ароматические амины, замещенные по азоту и/или по бензольному кольцу, в частности N- метил- и N,N-диметиланилины, ксилидины (2,4-, 2,5- и 2,6-диметиланилины), N-метилтолуидин, экстралин (смесь анилина, N- метил- и N,N-диметиланилина). В России допущены к применению как чистый N-метиланилин, так и технический, содержащий до 10% анилина и N,N-диметиланилина (экстралин). Эти присадки наиболее эффективны для прямогонных бензинов с низким содержанием ароматических углеводородов.Along with organometallic compounds, aromatic amines substituted on nitrogen and / or on the benzene ring, in particular N-methyl and N, N-dimethylanilines, xylidines (2,4-, 2,5- and 2,6- dimethylanilines), N-methyltoluidine, extraline (a mixture of aniline, N-methyl and N, N-dimethylaniline). In Russia, both pure N-methylaniline and technical one, containing up to 10% aniline and N, N-dimethylaniline (extraline), are approved for use. These additives are most effective for straight-run gasolines with a low content of aromatic hydrocarbons.
Однако применение бензинов, содержащих метил- и диметиланилины, вызывает резкое увеличение нагара в камере сгорания и отложений во впускной системе двигателя. Из-за низкой химической стабильности, склонности к смоло- и нагарообразованию практическое применение метиланилинов в настоящее время ограничивается концентрацией 1,3%, что обеспечивает прирост октанового числа не более чем на 4-6 пунктов (А.М.Данилов, Присадки и добавки. Улучшение экологических характеристик нефтяных топлив, М., Химия, 1996 г, с.102-105).However, the use of gasolines containing methyl and dimethylanilines causes a sharp increase in soot in the combustion chamber and deposits in the intake system of the engine. Due to the low chemical stability, the tendency to gum and carbon formation, the practical use of methylanilines is currently limited to a concentration of 1.3%, which ensures an increase in the octane number by no more than 4-6 points (A.M. Danilov, Additives and additives. Improving the environmental characteristics of petroleum fuels, M., Chemistry, 1996, p.102-105).
Весьма перспективной альтернативой тетраэтилсвинцу являются кислородсодержащие соединения (оксигенаты), потребление которых в составе автомобильных бензинов в настоящее время резко возросло. Этот класс антидетонаторов включает низкомолекулярные спирты (метанол, этанол, пропиловые и бутиловые спирты), простые эфиры (метил-трет.-бутиловый эфир МТБЭ, метил-трет.-амиловый эфир МТАЭ, этил-трет.-бутиловый эфир, диизопропиловый эфир и др.) и их смеси (А.М.Данилов, Присадки и добавки. Улучшение экологических характеристик нефтяных топлив, М., Химия, 1996 г., с.105-106).A very promising alternative to tetraethyl lead is oxygen-containing compounds (oxygenates), the consumption of which in automobile gasoline has now increased dramatically. This class of antiknock agents includes low molecular weight alcohols (methanol, ethanol, propyl and butyl alcohols), ethers (methyl tert.-butyl ether MTBE, methyl tert.-amyl ether MTAE, ethyl tert.-butyl ether, diisopropyl ether, etc. .) and mixtures thereof (A.M. Danilov, Additives and additives. Improving the environmental characteristics of petroleum fuels, M., Chemistry, 1996, p.105-106).
Основным недостатком оксигенатов при их самостоятельном использовании является их невысокая антидетонационная активность и необходимость использования в значительных концентрациях (10-15%), что приводит к существенному удорожанию моторного топлива. Добавки оксигенатов позволяют снизить эмиссию оксида углерода и углеводородов, в том числе канцерогенных ароматических углеводородов, однако одновременно при этом увеличиваются выбросы NOx и альдегидов. Использование добавок низших спиртов (метанола и этанола) к бензину снижает его теплотворную способность, приводит к обеднению топливо-воздушной смеси и ухудшает эксплуатационные характеристики двигателя практически на всех режимах работы. Производство и применение метанол- и этанолсодержащих бензинов ограничивается их относительно высокой стоимостью и фазовой нестабильностью из-за высокой гигроскопичности этих спиртов.The main disadvantage of oxygenates when they are used independently is their low antiknock activity and the need to use them in significant concentrations (10-15%), which leads to a significant increase in the cost of motor fuel. Oxygenate additives can reduce the emission of carbon monoxide and hydrocarbons, including carcinogenic aromatic hydrocarbons, but at the same time, emissions of NO x and aldehydes increase. The use of additives of lower alcohols (methanol and ethanol) to gasoline reduces its calorific value, leads to depletion of the fuel-air mixture and impairs engine performance in almost all operating modes. The production and use of methanol- and ethanol-containing gasolines is limited by their relatively high cost and phase instability due to the high hygroscopicity of these alcohols.
При совместном использовании некоторых металлоорганических соединений, ароматических аминов, карбоновых кислот, кетонов, эфиров и других кислородсодержащих соединений возникает синергетический антидетонационный эффект. Поэтому в последнее время наметилась тенденция применения многокомпонентных присадок и добавок, включающих металлокомплексные соединения, амины и оксигенаты.When using some organometallic compounds, aromatic amines, carboxylic acids, ketones, esters and other oxygen-containing compounds together, a synergistic antiknock effect occurs. Therefore, in recent years there has been a trend in the use of multicomponent additives and additives, including metal complex compounds, amines and oxygenates.
Так, известна многофункциональная добавка к моторному топливу, содержащая ферроцен, антиоксидант, ароматические амины (анилин и N-метиланилин), моющую присадку "Автомаг", разветвленные и неразветвленные алифатические спирты C1-C5 и/или простые эфиры (МТБЭ, МТАЭ) при следующем соотношении компонентов, мас.%:Thus, a multifunctional motor fuel additive is known containing ferrocene, an antioxidant, aromatic amines (aniline and N-methylaniline), the Avtomag washing additive, C 1 -C 5 branched and unbranched aliphatic alcohols and / or ethers (MTBE, MTAE) in the following ratio of components, wt.%:
- Ферроцен 0,05-3,0- Ferrocene 0.05-3.0
- Антиокислитель 0,1-0,2- Antioxidant 0.1-0.2
- Анилин 0,1-10,0- Aniline 0.1-10.0
- Присадка "Автомаг" не более 6,0- Additive "Avtomag" no more than 6.0
- Алифатические спирты C1-C5 или их смеси,- Aliphatic alcohols C 1 -C 5 or mixtures thereof,
- и/или простые эфиры, или их смеси - не более 95,0- and / or ethers, or mixtures thereof - not more than 95.0
- N-метиланилин 4,0-98,0- N-methylaniline 4.0-98.0
Добавка предназначена для использования в составе автомобильных бензинов в концентрации 0,2-20,0 мас.% (см. описание к патенту РФ 2132359, МКП 6 C 10 L 1/18,1/22, публикация 27.06.99 г.).The additive is intended for use in motor gasolines at a concentration of 0.2-20.0 wt.% (See the description of the patent of the Russian Federation 2132359, MCP 6 C 10 L 1 / 18.1 / 22, publication 06/27/99).
Недостатком этой добавки является использование в качестве основных октанопо-вышающих компонентов ароматических аминов (до 97-98 мас.%) и индивидуальных спиртов или эфиров (до 99 мас.%), что вызывает необходимость дополнительного применения в ее составе моющей присадки и значительных количеств антиоксиданта. Кроме того, существенный прирост октанового числа (на 12,4-12,8 пунктов) достигается лишь при концентрации ароматических аминов в бензине 2,43 -2,48 мас.%, что вдвое превышает допустимые нормы. Антидетонационная активность добавки, содержащей до 99% оксигенатов, может достигать величины 14,8 единиц, но лишь при добавлении ее к базовому бензину в количестве 20 мас.%, что также превышает допустимые нормы по МТБЭ. Использование значительных количеств дорогостоящих аминов, эфиров и спиртов, моющих присадок и антиоксидантов существенно удорожает стоимость самой добавки и топливной композиции на ее основе. Ввиду ограниченной растворимости и нестабильности растворов ферроцена в ароматических аминах и спиртах, содержание ферроцена в известной добавке не превышает 3 мас.%, поэтому при использовании ее в топливной композиции не достигается достаточная концентрация ферроцена, при которой проявляется синергетический эффект его взаимодействия с N-метиланилином.The disadvantage of this additive is the use of aromatic amines (up to 97-98 wt.%) And individual alcohols or esters (up to 99 wt.%) As the main octane-increasing components, which necessitates the additional use of a detergent and significant amounts of antioxidant in its composition . In addition, a significant increase in the octane number (by 12.4-12.8 points) is achieved only when the concentration of aromatic amines in gasoline is 2.43 -2.48 wt.%, Which is twice the permissible norm. The antiknock activity of an additive containing up to 99% oxygenates can reach a value of 14.8 units, but only when added to base gasoline in an amount of 20 wt.%, Which also exceeds the permissible norms for MTBE. The use of significant quantities of expensive amines, esters and alcohols, detergents and antioxidants significantly increases the cost of the additive itself and the fuel composition based on it. Due to the limited solubility and instability of solutions of ferrocene in aromatic amines and alcohols, the content of ferrocene in the known additive does not exceed 3 wt.%, Therefore, when used in the fuel composition, a sufficient concentration of ferrocene is not achieved at which the synergistic effect of its interaction with N-methylaniline is manifested.
Известна многофункциональная добавка к моторному топливу, содержащая ферроцен и/или его производное (α-гидроксиизопропилферроцен), ароматический амин (N-метил-анилин) и стабилизированный этиловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас.%:Known multifunctional additive to motor fuel containing ferrocene and / or its derivative (α-hydroxyisopropylferrocene), aromatic amine (N-methyl-aniline) and stabilized ethyl alcohol in the following ratio, wt.%:
- ферроцен и/или α-гидроксиизопропилферроцен) - 0,05-0,15- ferrocene and / or α-hydroxyisopropylferrocene) - 0.05-0.15
- N-метиланилин - 5,0-10,0- N-methylaniline - 5.0-10.0
- Стабилизированный этиловый спирт - Остальное- Stabilized Ethyl Alcohol - Else
Добавка используется в количестве 1,5-5,0 мас.% для приготовления топливных композиций на основе базового бензина, получаемого компаундированием углеводородных компонентов прямой перегонки и каталитического риформинга (см. описание к патенту РФ №2129141, МКП 6 C 10 L 1/18, публикация 20.04.99 г.).The additive is used in an amount of 1.5-5.0 wt.% For the preparation of fuel compositions based on base gasoline obtained by compounding the hydrocarbon components of direct distillation and catalytic reforming (see the description of the patent of the Russian Federation No. 2129141, MKP 6 C 10 L 1/18 publication April 20, 1999).
Недостатком указанной добавки является низкая антидетонационная активность (увеличение октанового числа эталонной смеси на 5-7 единиц при максимальном 5%-ном по объему содержании добавки). Это объясняется низкой растворимостью ферроцена в N-метиланилине и этиловом спирте, поэтому концентрация ферроцена в добавке не превышает 0,15 мас.%, а в бензине (при 5%-ной добавке) - 20 мг/л в расчете на железо, что не позволяет в полной мере использовать антидетонационные свойства ферроцена. Кроме того, введение в бензин этилового спирта резко (в 1,5-2,0 раза) увеличивает в отработанных газах автомобиля содержание альдегидов, в частности, ацетальдегида, а также оксидов азота (А.М.Данилов, Присадки и добавки. Улучшение экологических характеристик нефтяных топлив, М., Химия, 1996 г., с. 108). Главный же недостаток применения этилового спирта в бензинах - его высокая гигроскопичность. При хранении и транспортировке бензино-этанольное топливо поглощает воду в количестве, пропорциональном содержанию в нем этилового спирта. При этом нарушается фазовая стабильность топлива, на дне емкости с топливом образуется водно-спиртовый слой, увеличивается коррозия топливной аппаратуры, а содержание спирта в топливе сокращается, что ведет к уменьшению октанового числа.The disadvantage of this additive is its low antiknock activity (an increase in the octane number of the reference mixture by 5-7 units at a maximum content of the additive of 5% by volume). This is explained by the low solubility of ferrocene in N-methylaniline and ethyl alcohol, therefore, the concentration of ferrocene in the additive does not exceed 0.15 wt.%, And in gasoline (with a 5% additive) - 20 mg / l, calculated on iron, which is not allows you to fully use the antiknock properties of ferrocene. In addition, the introduction of ethyl alcohol into gasoline sharply (1.5-2.0 times) increases the content of aldehydes, in particular acetaldehyde, and nitrogen oxides in the car’s exhaust gases (A.M. Danilov, Additives and additives. Improving the environmental characteristics of petroleum fuels, M., Chemistry, 1996, p. 108). The main disadvantage of using ethanol in gasolines is its high hygroscopicity. During storage and transportation, gasoline-ethanol fuel absorbs water in an amount proportional to the content of ethyl alcohol in it. In this case, the phase stability of the fuel is violated, a water-alcohol layer forms at the bottom of the fuel tank, corrosion of the fuel equipment increases, and the alcohol content in the fuel decreases, which leads to a decrease in the octane number.
Задачей настоящего изобретения является создание многофункциональной добавки к моторному топливу, обладающей высоким уровнем антидетонационной активности и в то же время сохраняющей высокие эксплуатационные и экологические показатели топлива, обеспечение технологичности приготовления добавки и топливной композиции на ее основе и возможности их длительного хранения без ухудшения эксплуатационных характеристик.The objective of the present invention is to provide a multifunctional additive to motor fuel with a high level of antiknock activity and at the same time preserving high operational and environmental performance of the fuel, ensuring the manufacturability of the preparation of the additive and fuel composition based on it and the possibility of their long-term storage without compromising performance.
Сущность изобретения заключается в том, что в многофункциональной добавке к моторному топливу, содержащей ферроцен и/или его производное, ароматический амин и оксигенат, дополнительно содержится амид и соль магния и органической кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.%:The essence of the invention lies in the fact that in a multifunctional additive to motor fuel containing ferrocene and / or its derivative, aromatic amine and oxygenate, additionally contains an amide and a salt of magnesium and an organic acid in the following ratio of components, wt.%:
Кроме того, производное ферроцена представляет собой диэтилферроцен и/или α-гидроксиизопропилферроцен.In addition, the ferrocene derivative is diethylferrocene and / or α-hydroxyisopropylferrocene.
Кроме того, ароматический амин содержит по крайней мере одно вещество, выбранное из группы, включающей N-метиланилин, анилин, N.N.-диметиланилин, толуидин, ксилидин, экстралин.In addition, the aromatic amine contains at least one substance selected from the group consisting of N-methylaniline, aniline, N.N. dimethylaniline, toluidine, xylidine, extralin.
Кроме того, амид содержит по крайней мере одно вещество, выбранное из группы, включающей формамид, диметилформамид, диметилацетамид, капролактам.In addition, the amide contains at least one substance selected from the group consisting of formamide, dimethylformamide, dimethylacetamide, caprolactam.
Кроме того, соль магния и органической кислоты содержит по крайней мере одно вещество, выбранное из группы, включающей олеат, нафтенат, таллат и октаноат магния.In addition, the salt of magnesium and the organic acid contains at least one substance selected from the group consisting of oleate, naphthenate, tallate and magnesium octanoate.
Кроме того, оксигенат содержит по крайней мере одно вещество, выбранное из группы, включающей простой эфир, например метил-трет.-бутиловый эфир, алифатический спирт: головную фракцию этилового спирта, пропанол, изопропиловый спирт, бутанол, изобутиловый спирт, трет.-бутиловый спирт, изоамиловый спирт, кубовые остатки ректификации бутилового спирта или их смесь, например фэтерол.In addition, the oxygenate contains at least one substance selected from the group consisting of ether, for example methyl tert.-butyl ether, aliphatic alcohol: head fraction of ethyl alcohol, propanol, isopropyl alcohol, butanol, isobutyl alcohol, tert-butyl alcohol alcohol, isoamyl alcohol, butyl alcohol distillation bottoms, or a mixture thereof, for example, phenol.
Кроме того, добавка дополнительно содержит антиоксидант в количестве 0,1-0,2 мас.%In addition, the additive additionally contains an antioxidant in an amount of 0.1-0.2 wt.%
Кроме того, антиоксидант содержит, по крайней мере, одно вещество, выбранное из группы, включающей Агидол-1, Агидол-12 и Агидол-3.In addition, the antioxidant contains at least one substance selected from the group consisting of Agidol-1, Agidol-12 and Agidol-3.
Кроме того, добавка вводится в моторное топливо в концентрации 1-10 мас.%.In addition, the additive is introduced into motor fuel at a concentration of 1-10 wt.%.
Использование указанных компонентов добавки в заявляемых соотношениях обеспечивает парный и совокупный синергетический эффект повышения октанового числа, проявляющийся в системе: комплексное соединение железа - ароматический амин - окси-генат - амид за счет образования π-комплексов и водородных связей.The use of these components of the additive in the claimed ratios provides a pair and combined synergistic effect of increasing the octane number, which manifests itself in the system: a complex compound of iron - aromatic amine - hydroxy genate - amide due to the formation of π-complexes and hydrogen bonds.
Это позволяет обеспечить существенное повышение октанового числа базового бензина при минимальных концентрациях компонентов добавки. Абсолютное их количество в готовой топливной композиции не превышает допустимых норм и при этом достигается наиболее оптимальное сочетание различных эксплуатационных и экологических характеристик топлива.This allows for a significant increase in the octane number of base gasoline at minimum concentrations of the components of the additive. Their absolute number in the finished fuel composition does not exceed the permissible norms, and at the same time, the most optimal combination of various operational and environmental characteristics of the fuel is achieved.
Для повышения растворимости ферроцена в органической среде, упрощения технологии приготовления добавки (сокращается время операции, исключается необходимость нагрева смеси и последующего ее фильтрования), а также для улучшения эксплуатационных свойств готовой топливной композиции, в состав добавки вводится амид (в том числе циклический амид - лактам), например, формамид (ФА), диметилформамид (ДМФА), диметилацетамид (ДМА), капролактам и др. Этот компонент выполняет также функцию октаноповышающей, стабилизирующей и моющей добавки. Присутствие в составе добавки алифатических амидов (лактамов) обеспечивает химическую и фазовую стабильность самой добавки и топливной композиции на ее основе как при низких (до минус 40°С), так и при повышенных (до +40°С) температурах, несмотря на то, что они содержат существенно отличающиеся по химической природе компоненты.To increase the solubility of ferrocene in an organic medium, to simplify the technology of preparation of the additive (operation time is reduced, the need to heat the mixture and its subsequent filtration is eliminated), as well as to improve the operational properties of the finished fuel composition, an amide (including cyclic amide - lactam is introduced into the composition of the additive ), for example, formamide (FA), dimethylformamide (DMF), dimethylacetamide (DMA), caprolactam, etc. This component also serves as an octane-enhancing, stabilizing and washing additive. The presence of aliphatic amides (lactams) in the additive ensures the chemical and phase stability of the additive itself and the fuel composition based on it both at low (up to minus 40 ° С) and at elevated (up to + 40 ° С) temperatures, despite that they contain components that differ significantly in chemical nature.
В качестве компонента добавки, предотвращающего самовоспламенение бензина, обеспечивающего фазовую стабильность и сокращение потерь топлива, в предлагаемом составе используется магниевая соль насыщенной, ненасыщенной или циклоалифатической кислоты с 8-18 атомами углерода (например, октаноат, олеат, таллат или нафтенат магния) или их смесь. Наличие в составе добавки такого поверхностно-активного вещества в сочетании с оксигенатами позволяет снизить потери топлива при статических условиях хранения (до 70%) и в условиях динамического испарения (при перекачке) - до 30%.As a component of an additive that prevents self-ignition of gasoline, which provides phase stability and reduces fuel losses, the proposed composition uses a magnesium salt of saturated, unsaturated or cycloaliphatic acid with 8-18 carbon atoms (for example, octanoate, oleate, tallate or magnesium naphthenate) or their mixture . The presence of such a surfactant in combination with oxygenates in the additive makes it possible to reduce fuel losses under static storage conditions (up to 70%) and in conditions of dynamic evaporation (during pumping) - up to 30%.
Кроме того, для повышения химической стабильности компонентов добавки и топливной композиции в состав добавки дополнительно вводится антиоксидант (антиокислитель). Одними из предпочтительных антиокислителей являются антиокислители типа пространственно затрудненных экранированных фенолов, например, 4-метил-2,6-дитретбутил-фенол (Агидол-1). Его предпочтительная концентрация в добавке составляет от 0,1 до 0,2 мас%. Концентрация его в топливной композиции составляет обычно (0,05-0,1 мас.%). Указанная концентрация антиокислителя обеспечивает химическую стабильность добавки и топлива в течение гарантийного срока их хранения. Можно использовать также антиокислитель того же типа "Агидол-12" и другие подобные им по свойствам антиокислители, например, алкилфенол 2,4-диметил-6-третбутилфенол, амины: п-оксидифениламин, 2,4-диаминодифениламин.In addition, to increase the chemical stability of the components of the additive and the fuel composition, an antioxidant (antioxidant) is additionally introduced into the composition of the additive. One of the preferred antioxidants are antioxidants such as spatially hindered shielded phenols, for example 4-methyl-2,6-ditretbutyl-phenol (Agidol-1). Its preferred concentration in the additive is from 0.1 to 0.2 wt%. Its concentration in the fuel composition is usually (0.05-0.1 wt.%). The specified concentration of antioxidant provides chemical stability of the additive and fuel during the warranty period of their storage. You can also use antioxidants of the same type "Agidol-12" and other similar antioxidants with similar properties, for example, alkyl phenol 2,4-dimethyl-6-tert-butylphenol, amines: p-hydroxyphenylamine, 2,4-diaminodiphenylamine.
В качестве компонентов добавки используются следующие соединения:The following compounds are used as components of the additive:
Ферроцен (ТУ 2436-002-23525099-99); диэтилферроцен; α-гидроксиизопропилферроцен; анилин (ГОСТ 5819-78); N- метиланилин (ТУ 2471-269-00204168-96); N,N-диметиланилин (ГОСТ 5855-78); экстралин (ТУ 6-02-571-90); толуидин (ТУ 6-09-184-84); ксилидин (ТУ 2471-042-05807977-96); формамид (ТУ 6-09-3884-84); диметилформамид (ГОСТ 20289-74); диметилацетамид (ТУ 6-09-537-73); капролактам (ГОСТ 7850-86); головная фракция этилового спирта (ОСТ 10-217-98); метил-трет.-бутиловый эфир (ТУ 2435-412-05742686-98); пропанол (ТУ 6-09-4344-77); изопропиловый спирт (ТУ 2632-015-11291058-95); бутанол (ГОСТ 5208-81); изобутиловый спирт (ГОСТ 6016-77); трет.-бутиловый спирт (ТУ 6-09-4089-75); изоамиловый спирт (по ГОСТ 5830-79); фэтерол (ТУ 2421-009-04749189-98); кубовые остатки ректификации бутилового спирта, получаемого оксосинтезом (ТУ 2421-086-05766575-99), однако могут быть использованы кубовые остатки ректификации бутанола, получаемого другими методами; агидол-1 (ТУ 38.5901237-90 с изм.1,2); агидол-12 (ТУ 38.302-16-371-88); агидол-3 (ТУ 38.103368-94); олеат магния (ТУ 6-09-14-1606-79); октаноат магния; таллат магния; нафтенат магния (ТУ 6-09-07-1307-82).Ferrocene (TU 2436-002-23525099-99); diethylferrocene; α-hydroxyisopropylferrocene; aniline (GOST 5819-78); N-methylaniline (TU 2471-269-00204168-96); N, N-dimethylaniline (GOST 5855-78); Extralin (TU 6-02-571-90); toluidine (TU 6-09-184-84); xylidine (TU 2471-042-05807977-96); formamide (TU 6-09-3884-84); dimethylformamide (GOST 20289-74); dimethylacetamide (TU 6-09-537-73); caprolactam (GOST 7850-86); head fraction of ethyl alcohol (OST 10-217-98); methyl tert.-butyl ether (TU 2435-412-05742686-98); propanol (TU 6-09-4344-77); isopropyl alcohol (TU 2632-015-11291058-95); butanol (GOST 5208-81); isobutyl alcohol (GOST 6016-77); tert-butyl alcohol (TU 6-09-4089-75); isoamyl alcohol (according to GOST 5830-79); Feterol (TU 2421-009-04749189-98); bottoms of rectification of butyl alcohol obtained by oxosynthesis (TU 2421-086-05766575-99), however bottoms of distillation of butanol obtained by other methods can be used; agidol-1 (TU 38.5901237-90 with amendment 1.2); agidol-12 (TU 38.302-16-371-88); agidol-3 (TU 38.103368-94); magnesium oleate (TU 6-09-14-1606-79); magnesium octanoate; magnesium tallate; magnesium naphthenate (TU 6-09-07-1307-82).
Предлагаемая многофункциональная добавка может быть приготовлена путем последовательного смешения составляющих ее компонентов в стандартном смесителе при температуре 0-30°С.The proposed multifunctional additive can be prepared by sequential mixing of its constituent components in a standard mixer at a temperature of 0-30 ° C.
В таблице 1 представлены примеры составов предлагаемой добавки.Table 1 presents examples of the compositions of the proposed additives.
Заявляемая многофункциональная добавка позволяет добиться существенного увеличения октанового числа базового бензина по сравнению с прототипом при относительно низких концентрациях ферроцена, ароматических аминов, амидов и оксигенатов за счет проявления совокупных синергетических эффектов. В результате ее применения достигается увеличение октанового числа от 4,5 до 14,5 единиц (по исследовательскому методу) в зависимости от свойств базового бензина и количества добавки.The inventive multifunctional additive allows to achieve a significant increase in the octane number of base gasoline compared with the prototype at relatively low concentrations of ferrocene, aromatic amines, amides and oxygenates due to the manifestation of combined synergistic effects. As a result of its application, an increase in the octane number from 4.5 to 14.5 units (according to the research method) is achieved, depending on the properties of base gasoline and the amount of additive.
Добавка обеспечивает фазовую и химическую стабильность топлива, сокращает его потери при хранении и транспортировке за счет снижения испарения. Она также способствует удалению отложений во впускной системе двигателя и снижает содержание токсичных составляющих в отработанных газах.The additive provides phase and chemical stability of the fuel, reduces its losses during storage and transportation by reducing evaporation. It also helps to remove deposits in the intake system of the engine and reduces the content of toxic components in the exhaust gases.
Оценка антидетонационной эффективности добавки и детонационной стойкости топливных композиций проводилась на одноцилиндровых установках УИТ-85 по ГОСТ 511-85 и ГОСТ 8226-82 по моторному и исследовательскому методам. Указанные методы аналогичны международным стандартам ISO 5163, ISO 5164 и ASTMD 270, применяемым в мировой практике.Evaluation of the antiknock efficiency of the additive and the detonation resistance of the fuel compositions was carried out on single-cylinder units UIT-85 according to GOST 511-85 and GOST 8226-82 by motor and research methods. These methods are similar to international standards ISO 5163, ISO 5164 and ASTMD 270, used in world practice.
Приготовленные образцы были испытаны в составах топливных композиций. В качестве основы топливных композиций использовали бензины А-76, А-80, Н-80, АИ-92, стабильный газовый бензин, прямогонный бензин. Могут быть использованы и другие марки бензинов. Бензины, содержащие предлагаемую добавку, полностью отвечают требованиям НТД и, в частности, ГОСТ 2084 на неэтилированные бензины.The prepared samples were tested in the compositions of the fuel compositions. A-76, A-80, N-80, AI-92 gasolines, stable gas gasoline, straight-run gasoline were used as the basis for fuel compositions. Other brands of gasoline may also be used. Gasolines containing the proposed additive fully meet the requirements of NTD and, in particular, GOST 2084 for unleaded gasolines.
В таблице 2 приведены результаты испытаний топливной композиции на основе бензина А-80 ТУ 0251-012-00044434-2001.Table 2 shows the test results of the fuel composition based on gasoline A-80 TU 0251-012-00044434-2001.
Фазовая стабильность добавки и ее смеси с бензином проверялась при их охлаждении до минус 40°С. После охлаждения и последующего нагревания добавка и ее смесь с бензином не расслаивались и не выделяли осадка. Моющие свойства бензинов, их коррозионную активность, химическую стабильность и потери от испарения определяли по методу квалификационной оценки. Представленные в табл. 2 результаты свидетельствуют, что приготовленные образцы полностью отвечают требованиям норм комплекса методов квалификационной оценки.The phase stability of the additive and its mixture with gasoline was tested when they were cooled to minus 40 ° C. After cooling and subsequent heating, the additive and its mixture with gasoline did not separate and no precipitate was formed. The detergent properties of gasolines, their corrosivity, chemical stability, and evaporation losses were determined by the qualification assessment method. Presented in the table. 2 results indicate that the prepared samples fully meet the requirements of the norms of the complex of methods of qualification assessment.
Таким образом, предлагаемая многофункциональная добавка к моторному топливу обладает высокой антидетонационной эффективностью, малой гигроскопичностью, необходимой фазовой и химической стабильностью и в целом обладает высоким уровнем эксплуатационных свойств. Использование заявляемой добавки гарантирует получение высококачественных топливных композиций при самом разнообразном углеводородном составе исходных бензинов.Thus, the proposed multifunctional additive to motor fuel has a high antiknock efficiency, low hygroscopicity, the necessary phase and chemical stability, and generally has a high level of operational properties. The use of the inventive additive guarantees the production of high-quality fuel compositions with the most diverse hydrocarbon composition of the source gasoline.
Состав образцов предлагаемой добавкиTable 1.
The composition of the samples of the proposed additives
Свойства бензина А-80 с предлагаемой добавкойTable 2.
Properties of A-80 gasoline with the proposed additive
показателейName
indicators
ГОСТ 22054: сумма продуктов
окисления, мг/100 см3 Chemical stability
GOST 22054: sum of products
oxidation, mg / 100 cm 3
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002119152/04A RU2263135C2 (en) | 2002-07-16 | 2002-07-16 | Multifunctional additive for the motor fuel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002119152/04A RU2263135C2 (en) | 2002-07-16 | 2002-07-16 | Multifunctional additive for the motor fuel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002119152A RU2002119152A (en) | 2004-01-20 |
| RU2263135C2 true RU2263135C2 (en) | 2005-10-27 |
Family
ID=35864388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002119152/04A RU2263135C2 (en) | 2002-07-16 | 2002-07-16 | Multifunctional additive for the motor fuel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2263135C2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009145674A1 (en) * | 2008-05-28 | 2009-12-03 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Биохимической Физики Им. Н.М. Эмануэля Ран (Ибхф Ран) | Agent for increasing the octane number of a gasoline automobile fuel |
| RU2471857C1 (en) * | 2011-12-01 | 2013-01-10 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" (ОАО "ВНИИ НП") | Multifunctional gasoline additive and fuel composition containing said additive |
| RU2491326C2 (en) * | 2011-08-09 | 2013-08-27 | Варламова Елена Валерьевна | Purifying fuel additive and fuel for internal combustion engine |
| WO2019045670A1 (en) * | 2017-09-01 | 2019-03-07 | TSYUPKO, Sergiy | Multifunctional modifying additive containing solid nanosize carbon particles for fuel based on bioethanol and gasoline |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114456858A (en) * | 2021-12-28 | 2022-05-10 | 江苏宿迁市睿谷技术研究有限公司 | Preparation method of methanol additive for automobile |
-
2002
- 2002-07-16 RU RU2002119152/04A patent/RU2263135C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009145674A1 (en) * | 2008-05-28 | 2009-12-03 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Биохимической Физики Им. Н.М. Эмануэля Ран (Ибхф Ран) | Agent for increasing the octane number of a gasoline automobile fuel |
| EA018090B1 (en) * | 2008-05-28 | 2013-05-30 | Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение Науки Институт Биохимической Физики Им. Н.М. Эмануэля Российской Академии Наук (Ибхф Ран) | Agent for increasing the octane number of a gasoline automobile fuel |
| RU2491326C2 (en) * | 2011-08-09 | 2013-08-27 | Варламова Елена Валерьевна | Purifying fuel additive and fuel for internal combustion engine |
| RU2471857C1 (en) * | 2011-12-01 | 2013-01-10 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" (ОАО "ВНИИ НП") | Multifunctional gasoline additive and fuel composition containing said additive |
| WO2019045670A1 (en) * | 2017-09-01 | 2019-03-07 | TSYUPKO, Sergiy | Multifunctional modifying additive containing solid nanosize carbon particles for fuel based on bioethanol and gasoline |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2002119152A (en) | 2004-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5308348B2 (en) | Fuel composition and use thereof | |
| JP5856467B2 (en) | Improved fuel additive formulations and methods of use | |
| US5997593A (en) | Fuels with enhanced lubricity | |
| JP2005520018A (en) | Gasoline additive | |
| JP6814221B2 (en) | Fuel composition containing additives | |
| AU2012227168B2 (en) | Fuel additive for improved performance of low sulfur diesel fuels | |
| US4236898A (en) | Friction modifier for gasoline | |
| US4426208A (en) | Corrosion inhibitors for alcohol-based fuels | |
| RU2263135C2 (en) | Multifunctional additive for the motor fuel | |
| CN108699464A (en) | Method for reducing iron rot | |
| IE41772B1 (en) | Improved combustion engine fuel and processes | |
| CA2035713A1 (en) | Compositions for control of induction system deposits | |
| RU2246527C1 (en) | Multifunctional motor fuel antiknock additive | |
| US9255233B2 (en) | Fuel additive compositions | |
| RU2305127C1 (en) | Multifunctional hydrocarbon fuel additive | |
| CA2677761C (en) | Method for reducing cold start emissions | |
| US4508540A (en) | Alcohol based fuels | |
| CN112852509A (en) | Gasoline additive, composition thereof and gasoline composition | |
| RU2241023C2 (en) | Motor fuel additive | |
| RU2264434C2 (en) | Multifunctional additive for production of motor car gasolines and internal combustion engine fuel based on gasoline containing multifunctional additive | |
| JPS585230B2 (en) | Mortanen Ryouso Saibutsu | |
| US3199964A (en) | Motor fuel composition | |
| RU2226206C2 (en) | Gasoline additive, fuel composition | |
| RU2307151C1 (en) | Motor gasoline additive | |
| GB1587949A (en) | Gasoline fuels for internal combustion engines |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees | ||
| NF4A | Reinstatement of patent | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070717 |