RU2561279C1 - Paraffin dispersant, method for production thereof and fuel composition, content thereof - Google Patents
Paraffin dispersant, method for production thereof and fuel composition, content thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2561279C1 RU2561279C1 RU2014137962/04A RU2014137962A RU2561279C1 RU 2561279 C1 RU2561279 C1 RU 2561279C1 RU 2014137962/04 A RU2014137962/04 A RU 2014137962/04A RU 2014137962 A RU2014137962 A RU 2014137962A RU 2561279 C1 RU2561279 C1 RU 2561279C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- dispersant
- paraffin
- amount
- alkyl
- paraffin dispersant
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Emulsifying, Dispersing, Foam-Producing Or Wetting Agents (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к новому типу диспергаторов парафинов и топливным композициям, содержащим депрессорную присадку и диспергатор парафинов, которые обеспечивают необходимый уровень седиментационной устойчивости дисперсии парафинов в топливной композиции, преимущественно дизельном топливе в условиях холодного хранения.The invention relates to a new type of paraffin dispersant and fuel compositions containing a depressant additive and a paraffin dispersant, which provide the necessary level of sedimentation stability of the dispersion of paraffins in the fuel composition, mainly diesel fuel in cold storage conditions.
Традиционно применяемые депрессоры (полиметакрилаты, сополимеры винилацетата с этиленом и др.) снижают температуру застывания и предельную температуру фильтруемости дизельных топлив. Однако они не предотвращают их расслоения во время холодного хранения. Это связано с тем, что мелкодисперсные системы обладают большим избытком поверхностной энергии и в них самопроизвольно идут процессы укрупнения частиц за счет внутреннего испарения или коагуляции. В результате укрупнения частиц парафинов происходит их седиментация, и топливо делится на два слоя: верхний - светлый и нижний - мутный, обогащенный парафинами. Оба слоя подвижны, но при отборе топлива из нижнего слоя двигатель работает с перебоями. Проблему повышения седиментационной устойчивости дизельного топлива в процессе холодного хранения решают с помощью специальных добавок - диспергаторов парафинов. Эффект от их применения состоит в образовании очень мелких кристаллов парафинов и предотвращении их агрегации в течение длительного времени, что обусловливает большую седиментационную устойчивость образующейся дисперсии парафина в дизельном топливе.The traditionally used depressants (polymethacrylates, copolymers of vinyl acetate with ethylene, etc.) reduce the pour point and the limiting filterability temperature of diesel fuels. However, they do not prevent their delamination during cold storage. This is due to the fact that finely dispersed systems have a large excess of surface energy and particle enlargement processes occur spontaneously due to internal evaporation or coagulation. As a result of the enlargement of paraffin particles, sedimentation occurs, and the fuel is divided into two layers: the upper one is light and the lower one is cloudy, enriched with paraffins. Both layers are mobile, but when the fuel is taken from the lower layer, the engine works intermittently. The problem of increasing the sedimentation stability of diesel fuel during cold storage is solved with the help of special additives - paraffin dispersants. The effect of their use consists in the formation of very small crystals of paraffins and the prevention of their aggregation for a long time, which leads to greater sedimentation stability of the resulting dispersion of paraffin in diesel fuel.
В настоящее время в литературе отсутствуют достаточно обоснованные описания механизма действия диспергаторов парафинов в дизельном топливе. По-видимому, стабилизация дисперсии парафинов в дизельном топливе связана с уменьшением поверхностной энергии кристаллов (поверхностного натяжения на границе кристалл - жидкая фаза). Соединения, применяемые в качестве диспергаторов парафинов, проявляют поверхностную активность в системе парафин - дизельное топливо. Адсорбция этих поверхностно-активных веществ на поверхности кристаллов приводит к снижению межфазного поверхностного натяжения и, соответственно, поверхностной энергии дисперсной системы. Помимо этого, молекулы диспергаторов содержат полярные или легко поляризуемые функциональные группы. При их адсорбции на поверхности кристаллов благодаря определенной ориентации полярных участков молекул сосуществующих фаз на межфазной поверхности образуется двойной электрический слой, что приводит к дополнительной стабилизации дисперсной системы. Таким образом, вещества, способные стабилизировать дисперсии парафинов в дизельном , должны обладать сродством к поверхности парафинов, легко адсорбироваться на поверхности кристаллов (или сокристаллизоваться с парафинами) и содержать полярные или легко поляризуемые функциональные группы, способные образовывать двойной электрический слой на межфазной поверхности.Currently, there are no sufficiently substantiated descriptions of the mechanism of action of paraffin dispersants in diesel fuel in the literature. Apparently, the stabilization of the dispersion of paraffins in diesel fuel is associated with a decrease in the surface energy of crystals (surface tension at the crystal-liquid interface). Compounds used as dispersants for paraffins exhibit surface activity in the paraffin-diesel system. The adsorption of these surfactants on the surface of the crystals leads to a decrease in interfacial surface tension and, accordingly, the surface energy of the dispersed system. In addition, dispersant molecules contain polar or easily polarizable functional groups. When they are adsorbed on the surface of crystals, due to a certain orientation of the polar regions of the molecules of coexisting phases, a double electric layer forms on the interphase surface, which leads to additional stabilization of the disperse system. Thus, substances capable of stabilizing dispersions of paraffins in diesel should have an affinity for the surface of paraffins, be easily adsorbed on the surface of crystals (or crystallize with paraffins), and contain polar or easily polarizable functional groups capable of forming a double electric layer on the interphase surface.
По литературным данным в качестве диспергаторов парафинов чаще всего используют различные маслорастворимые азотсодержащие органические соединения, обладающие поверхностно-активными свойствами в системе кристаллы парафина - жидкое углеводородное топливо. К числу таких соединений относятся полные амиды одно- и многоосновных карбоновых кислот, аммонийные соли неполных амидов многоосновных карбоновых кислот, амидоэфиры многоосновных карбоновых кислот, жирорастворимые амины, производные N-сукцинимида, азотсодержащие полимеры и некоторые другие азотсодержащие соединения.According to literature data, various oil-soluble nitrogen-containing organic compounds that have surface-active properties in the paraffin crystals - liquid hydrocarbon fuel system are most often used as dispersants for paraffins. Such compounds include full amides of monobasic and polybasic carboxylic acids, ammonium salts of partial amides of polybasic carboxylic acids, amide esters of polybasic carboxylic acids, fat-soluble amines, derivatives of N-succinimide, nitrogen-containing polymers and some other nitrogen-containing compounds.
Так, в патенте US 4402708, кл. C10L 1/222, опубл. 06.09.1983 г., в качестве диспергаторов используют диамиды фталевой кислоты и аммонийные соли моноамида фталевой кислоты, получаемые на основе фталевого ангидрида и диалкиламина C16-C24.So, in patent US 4402708, CL. C10L 1/222, publ. 09/06/1983, as dispersants use phthalic acid diamides and ammonium salts of phthalic acid monoamide, obtained on the basis of phthalic anhydride and dialkylamine C 16 -C 24 .
В патенте US 2971027, кл. C09B 1/43, опубл. 07.02.1961 г., в качестве диспергаторов парафинов предложены Ν,Ν′-диалкилдиамиды терефталевой кислоты.In patent US 2971027, cl. C09B 1/43, publ. 02/07/1961, Ν, Ν′-dialkyl diamides of terephthalic acid are proposed as dispersants for paraffins.
В патенте US 3887754, кл. C08J 9/224, опубл.03.06.1975 г., в качестве диспергаторов предлагаются C8-C18 диалкиламиды фталевой, дигидрофталевой и тетрагидрофталевой кислот, а в патентах US 3444082, кл. C10L 1/143, опубл. 13.05.1969 г. и US 3846093, кл. C10L 1/143, опубл. 05.11.1974 г., в качестве диспергаторов предложено использовать диамиды и аммонийные соли моноамидов алкенилянтарных кислот.In patent US 3887754, cl. C08J 9/224, published 03.06.1975, as dispersants are C 8 -C 18 dialkylamides of phthalic, dihydrophthalic and tetrahydrophthalic acids, and in US patents 3444082, cl. C10L 1/143, publ. 05/13/1969 and US 3846093, class C10L 1/143, publ. 11/05/1974, as dispersants, it was proposed to use diamides and ammonium salts of monoamides of alkenyl succinic acids.
Описаны в качестве диспергаторов диамиды и аммонийные соли моно- и дикарбоновых кислот (US 4211534, кл. C10L 1/143, опубл. 08.07.1980 г. и US 3658493 кл. C10L 1/14, опубл. 25.04.1972 г.).Diamides and ammonium salts of mono- and dicarboxylic acids have been described as dispersants (US 4211534, class C10L 1/143, publ. 07/08/1980 and US 3658493 class C10L 1/14, publ. 25.04.1972).
В патенте RU 2128210, кл. C10L 1/22, опубл. 27.03.1999 г., предложена аддитивная композиция для улучшения холодостойкости средних дистиллятов, содержащая в качестве антисендиментационной добавки имиды, получаемые реакцией моно- или диалкилполиаминов с малеиновым, алкилмалеиновым или алкилянтарным ангидридами.In patent RU 2128210, cl. C10L 1/22, publ. 03/27/1999, an additive composition for improving the cold resistance of middle distillates was proposed, containing imides obtained by the reaction of mono- or dialkylpolyamines with maleic, alkyl maleic, or alkyl succinic anhydrides as an anti-sentimentation additive.
Известна диспергирующая присадка - диспергатор парафинов, улучшающий эксплуатационные свойства средних нефтяных дистиллятов (дизельных топлив, печных топлив и др.) при низких температурах, и топливная композиция, его содержащая (RU 2330875, кл. C10L 1/02, опубл. 10.08.2008 г. Диспергатор парафинов представляет собой продукт взаимодействия C16-C70-алкенилянтарного ангидрида и алифатического аминоспирта общей формулы: XN[(CH2)nOH]2, где X - водород или C1-C5 алифатический радикал, n - целое число от 2 до 5, в виде 40-70% раствора в углеводородном растворителе.Known dispersing additive is a dispersant of paraffins, which improves the operational properties of medium petroleum distillates (diesel fuels, heating oils, etc.) at low temperatures, and the fuel composition containing it (RU 2330875, class C10L 1/02, publ. 08/10/2008, The paraffin dispersant is the product of the interaction of a C 16 -C 70 alkenyl succinic anhydride and an aliphatic amino alcohol of the general formula: XN [(CH 2 ) n OH] 2 , where X is hydrogen or a C 1 -C 5 aliphatic radical, n is an integer of 2 to 5, in the form of a 40-70% solution in a hydrocarbon solvent.
В патентной литературе описано большое число других диспергаторов парафинов на основе амидов различных моно- или двухосновных карбоновых кислот, аммонийных солей моноамидов двухосновных кислот, аммонийных солей моноэфиров многоосновных кислот. Практически все диспергаторы парафинов, улучшающие низкотемпературные свойства топлив, представляют собой полимерные продукты с достаточно высокой молекулярной массой, что затрудняет их ввод в топливо.The patent literature describes a large number of other paraffin dispersants based on amides of various mono- or dibasic carboxylic acids, ammonium salts of monoamides of dibasic acids, ammonium salts of monoesters of polybasic acids. Almost all paraffin dispersants that improve the low-temperature properties of fuels are polymer products with a sufficiently high molecular weight, which complicates their introduction into the fuel.
В то же время традиционно применяемые депрессорные присадки (полиметакрилаты, сополимеры винилацетата с этиленом и др.) снижают температуру застывания и предельную температуру фильтруемости дизельных топлив. Однако они не предотвращают их расслоения во время холодного хранения.At the same time, the traditionally used depressant additives (polymethacrylates, copolymers of vinyl acetate with ethylene, etc.) reduce the pour point and the limiting filterability temperature of diesel fuels. However, they do not prevent their delamination during cold storage.
Техническим результатом предлагаемого диспергатора парафинов является повышение уровня седиментационной устойчивости дисперсии парафинов в топливной композиции, в том числе в дизельном топливе, в условиях холодного хранения ниже температуры помутнения и улучшение качества топливной композиции, его содержащей.The technical result of the proposed paraffin dispersant is to increase the level of sedimentation stability of the dispersion of paraffins in the fuel composition, including diesel fuel, in cold storage conditions below the cloud point and to improve the quality of the fuel composition containing it.
Для достижения указанного технического результата предлагается диспергатор парафинов, содержащий в качестве активного компонента производные алкиловых эфиров-β-аминопропионовой кислоты общей формулыTo achieve the technical result, a paraffin dispersant is proposed containing, as an active component, derivatives of alkyl esters-β-aminopropionic acid of the general formula
где a=0-2, b=0-1; c=0-1;. n≥1, x=0-1; y=0-1; z=0-1; x+y+z=a+nb+c≤n+3; R - алкил нормального строения C12-C28.where a = 0-2, b = 0-1; c = 0-1 ;. n≥1, x = 0-1; y = 0-1; z is 0-1; x + y + z = a + nb + c≤n + 3; R is an alkyl of normal structure C 12 -C 28 .
Структура предлагаемого диспергатора парафинов подтверждена методом ИК-спектроскопии. Регистрация спектров осуществлялась на ИК-Фурье спектрометре Avatar-360 при спектральном разрешении 4 см-1 и усреднении по 32 сканам. ИК-спектр диспергатора парафинов с отнесением полос поглощения к функциональным группам приведен на рис. 1The structure of the proposed paraffin dispersant is confirmed by IR spectroscopy. Spectra were recorded on an Avatar-360 IR Fourier spectrometer with a spectral resolution of 4 cm -1 and averaging over 32 scans. The IR spectrum of a paraffin dispersant with the assignment of absorption bands to functional groups is shown in Fig. one
Поскольку диспергаторы парафинов принадлежат, в основном, к одним и тем же классам органических соединений и различаются только ассортиментом используемого сырья, кислотами (моно- и двухосновные, алифатические, циклоалифатические, ароматические) и аминами (моноалкиламины, диалкиламины с углеводородными заместителями разной длины и разветвленности), то они синтезируются по близким методикам, которым присущи одни и те же недостатки, а именно: высокие температуры, глубокий вакуум, жесткие требования к технологическому оборудованию, высокая энергоемкость. Помимо этого, к недостаткам этих продуктов следует отнести малую доступность и высокую стоимость некоторых позиций используемого сырья, а именно, замещенных ароматических и циклоалифатических моно- и двухосновных кислот и моно- и диалкиламинов.Since paraffin dispersants mainly belong to the same classes of organic compounds and differ only in the range of raw materials used, acids (mono- and dibasic, aliphatic, cycloaliphatic, aromatic) and amines (monoalkylamines, dialkylamines with hydrocarbon substituents of different lengths and branching) , then they are synthesized by similar methods that share the same disadvantages, namely: high temperatures, deep vacuum, stringent requirements for technological equipment, high I power consumption. In addition, the disadvantages of these products include the low availability and high cost of some items of the raw materials used, namely, substituted aromatic and cycloaliphatic mono- and dibasic acids and mono- and dialkylamines.
Известен способ получения диспергаторов на основе фталевого ангидрида и диалкиламина C16-C24 (US 4402708, кл. C10L 1/222, опубл. 06.09.1983 г.). Эти продукты и способы их получения имеют ряд существенных недостатков. Диамид фталевой кислоты получают амидированием фталевого ангидрида диалкиламинами C16-C24. Синтез диамида проводят при температуре 250°C в течение 4 часов с отгонкой образующейся при реакции воды при остаточном давлении 33 мм рт. ст. К недостаткам способа относятся: большие энергозатраты на стадии синтеза диамида, необходимость установки теплового контура с дорогостоящим высокотемпературным теплоносителем, жесткие требования к технологическому оборудованию, связанные с работой при высоких температурах в глубоком вакууме. Кроме того, высокая температура на стадии синтеза приводит к частичному осмолению продукта. Аммонийную соль моноамида фталевой кислоты получают также реакцией фталевого ангидрида и диалкиламина C16-C24 в среде органического растворителя. Синтез проходит при невысокой температуре - 30-40°C, однако, вследствие низкой растворимости продукта реакции - аммонийной соли - в органических растворителях реакцию проводят при концентрации реагентов 10 масс. %. Поэтому весь растворитель отгоняют в вакууме при остаточном давлении 40 мм рт. ст., а полученный после отгонки продукт сушат в течение суток. К недостаткам способа относятся: высокая энергоемкость процесса, большие трудозатраты при работе с твердыми продуктами и низкая производительность вследствие низкой концентрации реагентов на стадии синтеза.A known method of producing dispersants based on phthalic anhydride and dialkylamine C 16 -C 24 (US 4402708, CL C10L 1/222, publ. 09/06/1983). These products and methods for their preparation have several significant disadvantages. Phthalic acid diamide is obtained by amidation of phthalic anhydride with C 16 -C 24 dialkylamines. The synthesis of diamide is carried out at a temperature of 250 ° C for 4 hours with distillation of the water formed during the reaction at a residual pressure of 33 mm RT. Art. The disadvantages of the method include: high energy consumption at the stage of synthesis of diamide, the need to install a heat circuit with an expensive high-temperature coolant, stringent requirements for technological equipment associated with operation at high temperatures in high vacuum. In addition, the high temperature in the synthesis stage leads to a partial resinification of the product. The ammonium salt of phthalic acid monoamide is also obtained by the reaction of phthalic anhydride and C 16 -C 24 dialkylamine in an organic solvent. The synthesis takes place at a low temperature - 30-40 ° C, however, due to the low solubility of the reaction product - ammonium salt - in organic solvents, the reaction is carried out at a concentration of reagents of 10 mass. % Therefore, the entire solvent is distilled off in vacuo at a residual pressure of 40 mm Hg. Art., and the product obtained after distillation is dried for 24 hours. The disadvantages of the method include: high energy intensity of the process, high labor costs when working with solid products and low productivity due to the low concentration of reagents at the synthesis stage.
Наиболее близким к способу получения диспергатора парафинов является способ получения диспергаторов на основе имидов алкенилянтарной кислоты, который описан в патентах RU 2296133, кл. C08F 8/32, опубл. 27.03.2007 г. и RU 2296134, кл. C088F 8/32, опубл. 27.03.2007 г. Согласно этим изобретениям, выбранным за прототип способа получения предлагаемого в настоящем изобретении диспергатора, диспергатор парафинов по указанным выше патентам получают в две стадии. На первой стадии проводят реакцию малеинового ангидрида с полиальфаолефином или полиизобутиленом с молекулярной массой 700-1200 в присутствии инициатора при температуре 160-180°C в течение 4 часов. На второй стадии проводят конденсацию полученного ангидрида алкенилянтарной кислоты с полиэтиленполиаминами или полипропиленполиаминами при 160-175°C в течение 4 часов. К недостаткам этих продуктов и способов их получения относятся: высокие температуры на обеих стадиях синтеза, высокая коррозионная активность реакционных сред и, как следствие, жесткие требования к материалам технологического оборудования, высокая энергоемкость процесса, частичное осмоление продукта и значительное количество отходов производства.Closest to the method for producing a dispersant for paraffins is a method for producing dispersants based on imides of alkenyl succinic acid, which is described in patents RU 2296133, cl.
Задача настоящего изобретения состоит в разработке высокоэффективного диспергатора парафинов, синтез которого основан на доступном сырье, проходит в мягком режиме, легко осуществим в промышленном масштабе и относится к классу аминов.The objective of the present invention is to develop a highly effective paraffin dispersant, the synthesis of which is based on available raw materials, takes place in a mild mode, is easily feasible on an industrial scale and belongs to the class of amines.
Для решения поставленной задачи предлагается способ получения диспергатора парафинов структурной формулыTo solve this problem, a method for producing a paraffin dispersant of the structural formula is proposed.
где a=0-2, b=0-1, c=0-1, n≥1, x=0-1; y=0-1; z=0-1; x+y+z=a+nb+c≤n+3, R - алкил нормального строения С12-С28, состоящий во взаимодействии в органическом растворе, например в толуоле или ксилоле, взятого в количестве из расчета получения готового продукта с концентрацией 50-70 масс. % по активному веществу, при температуре 20-50°C в течение 2-5 часов олефинов с активированной двойной связью, выбранных из группы, содержащей н-алкиловые эфиры акриловой кислоты общей формулы СН2=СН-C(O)OR, где R - алкильный радикал нормального строения C12-C28, преимущественно акрилаты высших жирных спиртов различного фракционного состава C12-C18, C16-C18, C20-C22, C22-C28 с первичными и вторичными аминами, преимущественно полиэтиленполиаминами общей формулы NH2[CH2CH2NH]nH, где n≥1.where a = 0-2, b = 0-1, c = 0-1, n≥1, x = 0-1; y = 0-1; z is 0-1; x + y + z = a + nb + c≤n + 3, R is an alkyl of normal structure C 12 -C 28 , consisting in the interaction in an organic solution, for example, toluene or xylene, taken in an amount based on the calculation of obtaining the finished product with a concentration 50-70 mass. % active substance, at a temperature of 20-50 ° C for 2-5 hours, double-activated olefins selected from the group consisting of n-alkyl esters of acrylic acid of the general formula CH 2 = CH-C (O) OR, where R - an alkyl radical of normal structure C 12 -C 28 , mainly acrylates of higher fatty alcohols of various fractional composition C 12 -C 18 , C 16 -C 18 , C 20 -C 22 , C 22 -C 28 with primary and secondary amines, mainly polyethylene polyamines general formula NH 2 [CH 2 CH 2 NH] n H, where n≥1.
Реакция между алкилакрилатом и первичными или вторичными аминами протекает по механизму нуклеофильного присоединения амина по двойной связи. В общем виде уравнение этой реакции выглядит следующим образом:The reaction between the alkyl acrylate and primary or secondary amines proceeds via the double bond mechanism of nucleophilic amine addition. In general terms, the equation of this reaction is as follows:
Наличие рядом с двойной связью электроноакцепторной сложноэфирной группы активирует двойную связь в реакции нуклеофильного присоединения. По этой причине этот синтез протекает с высокой скоростью при невысокой температуре до 50°C с практически количественным выходом.The presence of an electron-withdrawing ester group near the double bond activates the double bond in the nucleophilic addition reaction. For this reason, this synthesis proceeds at a high speed at a low temperature up to 50 ° C with an almost quantitative yield.
Способ получения диспергатора осуществляют следующим образом.A method of obtaining a dispersant is as follows.
Пример 1Example 1
Трехгорловую круглодонную колбу объемом 250 мл, оборудованную механической мешалкой и термометром, помещают в водяной термостат, нагретый до 50°C. После этого в реактор загружают 100 г алкилакрилата C12-C18, 47 г полиэтиленполиамина (ПЭПА) по средней молекулярной массе, соответствующей триэтилентетрамину, и 63 г толуола. Полученную реакционную смесь перемешивают при 50°C в течение 3 часов, после чего проводят анализ на отсутствие двойных связей. Получают 210 г продукта с содержанием активного компонента (диспергатора) 70 масс. %. Получаемый продукт используют в виде раствора без предварительного выделения.A 250 ml three-neck round-bottom flask equipped with a mechanical stirrer and thermometer is placed in a water thermostat heated to 50 ° C. Thereafter, 100 g of C 12 -C 18 alkyl acrylate, 47 g of polyethylene polyamine (PEPA), based on the average molecular weight corresponding to triethylenetetramine, and 63 g of toluene are charged into the reactor. The resulting reaction mixture was stirred at 50 ° C for 3 hours, after which analysis was carried out for the absence of double bonds. Get 210 g of the product with the content of the active component (dispersant) 70 mass. % The resulting product is used as a solution without prior isolation.
Пример 2Example 2
Трехгорловую круглодонную колбу объемом 250 мл, оборудованную механической мешалкой и термометром, помещают в водяной термостат, нагретый до 20°C. После этого в реактор загружают 110 г алкилакрилата C12-C18, 31 г полиэтиленполиамина по средней молекулярной массе, соответствующей триэтилентетрамину, и 60 г толуола. Полученную реакционную смесь перемешивают при 20°C в течение 5 часов, после чего проводят анализ на отсутствие двойных связей. Получают 201 г продукта с содержанием активного компонента (диспергатора) 70 масс. %. Получаемый продукт используют в виде раствора без предварительного выделения.A 250 ml three-neck round-bottom flask equipped with a mechanical stirrer and thermometer is placed in a water thermostat heated to 20 ° C. Thereafter, 110 g of C 12 -C 18 alkyl acrylate, 31 g of polyethylene polyamine at an average molecular weight corresponding to triethylenetetramine and 60 g of toluene are charged into the reactor. The resulting reaction mixture was stirred at 20 ° C for 5 hours, after which analysis was carried out for the absence of double bonds. Get 201 g of the product with the content of the active component (dispersant) 70 mass. % The resulting product is used as a solution without prior isolation.
Пример 3Example 3
Трехгорловую круглодонную колбу объемом 250 мл, оборудованную механической мешалкой и термометром, помещают в водяной термостат, нагретый до 40°C. После этого в реактор загружают 100 г алкилакрилата C16-C18, 39 г полиэтиленполиамина по средней молекулярной массе, соответствующей триэтилентетрамину, и 59 г толуола. Полученную реакционную смесь перемешивают при 40°C в течение 2 часов, после чего проводят анализ на отсутствие двойных связей. Получают 198 г продукта с содержанием активного компонента (диспергатора) 70 масс. %. Получаемый продукт используют в виде раствора без предварительного выделения.A 250 ml three-neck round-bottom flask equipped with a mechanical stirrer and thermometer is placed in a water thermostat heated to 40 ° C. Thereafter, 100 g of C 16 -C 18 alkyl acrylate, 39 g of polyethylene polyamine at an average molecular weight corresponding to triethylenetetramine and 59 g of toluene are charged into the reactor. The resulting reaction mixture was stirred at 40 ° C for 2 hours, after which analysis was carried out for the absence of double bonds. Get 198 g of the product with the content of the active component (dispersant) 70 mass. % The resulting product is used as a solution without prior isolation.
Аналогично примеру 1-3 проводят синтез диспергатора (примеры 5-6) при различных загрузках исходных реагентов с различным выходом продукта и процентным содержанием активного вещества. Данные приведены в табл. 1.Analogously to example 1-3, the dispersant is synthesized (examples 5-6) at various loads of the starting reagents with different product yield and percentage of active substance. The data are given in table. one.
Исследование эффективности диспергаторов парафинов проводили методом седиментационной устойчивости. В качестве депрессора применялся сополимер этилена с винилацетатом, Keroflux 6100, т.к. он является одним из самых эффективных, промышленно выпускаемых депрессоров для дизельных топлив. Эффективным считали диспергатор парафинов, который в паре с названным депрессором обеспечивал седиментационную устойчивость дизельного топлива при наименьшей концентрации.A study of the effectiveness of paraffin dispersants was carried out by sedimentation stability method. A copolymer of ethylene with vinyl acetate, Keroflux 6100, was used as a depressant. It is one of the most efficient, industrial-grade diesel fuel depressors. A paraffin dispersant was considered effective, which, together with the named depressor, ensured the sedimentation stability of diesel fuel at the lowest concentration.
Перед испытаниями для каждого из исходных образцов с присадкой были определены температура помутнения (Тпом) и предельная температура фильтрации (ПТФ), данные приведены в табл. 2.Before testing, for each of the initial samples with an additive, the cloud point (T pom ) and the limiting filtration temperature (PTF) were determined, the data are given in table. 2.
Седиментационную устойчивость дизельных топлив в присутствии диспергаторов парафинов и без них оценивали по методике фирмы ARAL (с дополнениями и поправками ВНИИНП), тест на парафиноосаждение (TestWaxAnti - Settling), который представляет собой 16-часовое термостатирование дизельного топлива с депрессорной присадкой (и диспергатором парафинов) при температуре на 6-8°С ниже температуры помутнения базового топлива. Стеклянные цилиндры при комнатной температуре наполняли топливом объемом 500 мл с присадками или без них, закрывали пробками, помещали в баню и охлаждали со скоростью 14°C в час до температуры испытания.Sedimentation stability of diesel fuels in the presence and absence of paraffin dispersants was evaluated according to the ARAL method (with additions and amendments of VNIINP), a paraffin deposition test (TestWaxAnti - Settling), which is a 16-hour temperature control of diesel fuel with a depressant additive (and a paraffin dispersant) at a temperature of 6-8 ° C below the cloud point of the base fuel. Glass cylinders at room temperature were filled with 500 ml fuel with or without additives, closed with stoppers, placed in a bath and cooled at a rate of 14 ° C per hour to the test temperature.
После хранения при температуре на 6-8°C ниже температуры помутнения базового топлива в течение 16 часов образцы оценивали визуально. При наличии видимой границы раздела фаз фиксировали относительную долю верхней и нижней фаз в процентах. Фазы оценивались как прозрачная, мутная, дисперсия или осадок.After storage at a temperature of 6-8 ° C below the cloud point of the base fuel for 16 hours, the samples were visually evaluated. In the presence of a visible phase boundary, the relative percentage of the upper and lower phases was fixed in percent. The phases were evaluated as clear, cloudy, dispersion or precipitate.
Далее при помощи оборудования для всасывания при температуре испытания, осторожно, не допуская перемешивания, удаляли верхний 20%-ный и средний 60%-ный слои, нижний 20%-ный слой оставляли в цилиндре. В процессе отбора слоев трубка для всасывания оставалась погруженной в топливо на глубину менее 3 мм от поверхности.Further, using the equipment for suction at the test temperature, carefully, avoiding mixing, the upper 20% and middle 60% layers were removed, the lower 20% layer was left in the cylinder. In the process of selecting the layers, the suction tube remained immersed in the fuel to a depth of less than 3 mm from the surface.
После нагрева верхнего 20%-го и нижнего 20%-го слоев до температуры 45°C и термостатирования образцов в течение 15 минут (доведение проб до гомогенного состояния) измерялись температура помутнения и предельная температура фильтруемости. После этого определяли разницу между температурами помутнения и ПТФ нижней фазы и исходного топлива и верхней фазы и исходного топлива. Топливо считали выдержавшим испытание, если эти показатели отличались от показателей исходного топлива не более чем на ±2°C (табл. 2 и 3).After heating the upper 20% and lower 20% layers to a temperature of 45 ° C and thermostating the samples for 15 minutes (bringing the samples to a homogeneous state), the cloud point and the limiting filterability temperature were measured. After that, the difference between the cloud point and PTF of the lower phase and the initial fuel and the upper phase and the initial fuel was determined. The fuel was considered to pass the test if these indicators differed from the initial fuel by no more than ± 2 ° C (Tables 2 and 3).
Добавление предлагаемого диспергатора парафинов позволяет сократить концентрацию депрессорной присадки на 20% по сравнению с аналогом, в качестве аналога выбран наиболее эффективный и хорошо зарекомендовавший себя диспергатор Keroflux 3614, в случае использования диспергатора, полученного по примеру №4 (лимитирующим принимали значение ПТФ=-15°C), и на 30% в случае использования диспергатора, полученного по примеру №5 (табл. 3).Adding the proposed paraffin dispersant allows you to reduce the concentration of depressant additives by 20% compared with the analogue, the most effective and well-proven Keroflux 3614 dispersant was selected as an analogue, in the case of using the dispersant obtained according to example No. 4 (PTF = -15 ° was used as the limiting dispersant C), and 30% in the case of using the dispersant obtained according to example No. 5 (table. 3).
Диспергаторы парафинов обычно применяют не отдельно, а в сочетании с депрессорными присадками, т.е. в виде депрессорно-диспергирующего пакета, содержащего депрессор на основе сополимеров этилена с винилацетатом марки Keroflux в количстве 0,07-0,09 масс. % и диспергатор парафинов по п. 1 в количестве 0,005-0,02 масс. % (табл. 2 и 3), что позволяет одновременно снизить предельную температуру фильтруемости, температуру застывания топлива и повысить его стабильность в условиях холодного хранения.Paraffin dispersants are usually used not separately, but in combination with depressant additives, i.e. in the form of a depressant-dispersing package containing a depressant based on ethylene vinyl acetate copolymers of the Keroflux brand in an amount of 0.07-0.09 mass. % and a paraffin dispersant according to claim 1 in an amount of 0.005-0.02 mass. % (Tables 2 and 3), which simultaneously reduces the limiting temperature of filterability, the pour point of the fuel and increase its stability in cold storage.
С использованием предлагаемого в настоящем изобретении диспергатора парафинов разработана топливная композиция на основе дизельных топлив различного фракционного состава, например фракции с Тпом=-5°C, ПТФ=-5°C, Тзаст=-11°C или фракции с Тпом=-9°C, ПТФ=-11°C, Тзаст=-16°C, обладающей седиментационной устойчивостью в условиях холодного хранения ниже температуры помутнения, содержащая депрессорно-диспергирующий пакет присадок, включающий депрессор на основе сополимеров этилена с винилацетатом марки Keroflux в количестве 0,03-0,07 масс. % и диспергатор парафинов по п. 1 в количестве 0,01 масс. %.Using the paraffin dispersant proposed in the present invention, a fuel composition based on diesel fuels of various fractional composition is developed, for example, a fraction with T pom = -5 ° C, PTF = -5 ° C, T pad = -11 ° C or a fraction with T pom = -9 ° C, PTF = -11 ° C, T crest = -16 ° C, which has sedimentation stability in cold storage conditions below the cloud point, containing a depressant-dispersing additive package, including a Keroflux-based ethylene-vinyl acetate copolymer depressant 0.03-0.07 mass. % and a paraffin dispersant according to claim 1 in an amount of 0.01 mass. %
В табл.4 приведены физико-химические показатели топливных композиций на соответствие марки ЭКО-З-1 с использованием дизельных топлив различного фракционного состава, различных депрессоров и заявляемого диспергатора парафинов, состоящих:Table 4 shows the physico-chemical parameters of the fuel compositions for compliance with the brand EKO-Z-1 using diesel fuels of various fractional composition, various depressants and the inventive paraffin dispersant, consisting of:
- для топливной композиции 1 из дизельного топлива фракционного состава с температурой выкипания, °C: - 50%, не выше 270; - 96%, не выше 358- for fuel composition 1 from diesel fuel of fractional composition with a boiling point, ° C: - 50%, not higher than 270; - 96%, not higher than 358
с Тпом=-5°C, ПТФ=-5°C и Тзаст=-11°C, 0,07% масс, сополимера этилена с винилацетатом Keroflux 6100 и 0,01% масс. заявляемого диспергатора парафинов, полученного по примеру №5;with T pom = -5 ° C, PTF = -5 ° C and T stas = -11 ° C, 0.07% of the mass, a copolymer of ethylene with vinyl acetate Keroflux 6100 and 0.01% of the mass. the claimed dispersant paraffins obtained according to example No. 5;
- для топливной композиции 2 из дизельного топлива фракционного состава с температурой выкипания, °C: - 50%, не выше 264; - 96%, не выше 346,- for
с Тпом=-9°C, ПТФ=-11°C и Тзаст=-16°C, 0,03% масс. сополимера этилена с винилацетатом Keroflux 6180 и 0,01% масс. заявляемого диспергатора парафинов, полученного по примеру №5.with T pom = -9 ° C, PTF = -11 ° C and T stas = -16 ° C, 0.03% of the mass. a copolymer of ethylene with vinyl acetate Keroflux 6180 and 0.01% of the mass. the claimed dispersant paraffins obtained according to example No. 5.
Данные, приведенные в табл. 2-4, показывают достижение заявленного технического результата при использовани и предлагаемого диспергатора парафинов.The data given in table. 2-4, show the achievement of the claimed technical result when using and the proposed paraffin dispersant.
Claims (4)
где a=0-2, b=0-1, c=0-1, n≥1, x=0-1; y=0-1; z=0-1; x+y+z=a+nb+c≤n+3, R - алкил нормального строения C12-C28.1. Paraffin dispersant containing, as an active component, derivatives of alkyl esters-β-aminopropionic acid of the general formula:
where a = 0-2, b = 0-1, c = 0-1, n≥1, x = 0-1; y = 0-1; z is 0-1; x + y + z = a + nb + c≤n + 3, R is an alkyl of normal structure C 12 -C 28 .
где a=0-2, b=0-1, c=0-1, n≥1, x=0-1; y=0-1; z=0-1; x+y+z=a+nb+c≤n+3, R - алкил нормального строения C12-C28, заключающийся во взаимодействии в растворе органического растворителя, например, в толуоле или ксилоле, взятого в количестве из расчета получения готового продукта с концентрацией 50-70 мас. % по активному веществу, при температуре 20-50°C в течение 2-5 часов олефинов с активированной двойной связью, выбранных из группы, содержащей н-алкиловые эфиры акриловой кислоты общей формулы СН2=СН-C(O)OR, где R - алкильный радикал нормального строения C12-C28, преимущественно акрилаты высших жирных спиртов различного фракционного состава C12-С18, С16-С18, С20-С22, С22-С28 с первичными и вторичными аминами, преимущественно полиэтиленполиаминами общей формулы NH2[CH2CH2NH]nH, где n≥1.2. A method of obtaining a dispersant of paraffins of the structural formula
where a = 0-2, b = 0-1, c = 0-1, n≥1, x = 0-1; y = 0-1; z is 0-1; x + y + z = a + nb + c≤n + 3, R is an alkyl of normal structure C 12 -C 28 , consisting in the interaction in a solution of an organic solvent, for example, toluene or xylene, taken in an amount based on the preparation of the finished product with a concentration of 50-70 wt. % active substance, at a temperature of 20-50 ° C for 2-5 hours, double-activated olefins selected from the group consisting of n-alkyl esters of acrylic acid of the general formula CH 2 = CH-C (O) OR, where R - an alkyl radical of normal structure C 12 -C 28 , mainly acrylates of higher fatty alcohols of various fractional composition C 12 -C 18 , C 16 -C 18 , C 20 -C 22 , C 22 -C 28 with primary and secondary amines, mainly polyethylene polyamines general formula NH 2 [CH 2 CH 2 NH] n H, where n≥1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014137962/04A RU2561279C1 (en) | 2014-09-19 | 2014-09-19 | Paraffin dispersant, method for production thereof and fuel composition, content thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014137962/04A RU2561279C1 (en) | 2014-09-19 | 2014-09-19 | Paraffin dispersant, method for production thereof and fuel composition, content thereof |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013132804 Previously-Filed-Application | 2013-07-16 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2561279C1 true RU2561279C1 (en) | 2015-08-27 |
Family
ID=54015551
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014137962/04A RU2561279C1 (en) | 2014-09-19 | 2014-09-19 | Paraffin dispersant, method for production thereof and fuel composition, content thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2561279C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1752516A1 (en) * | 2005-08-01 | 2007-02-14 | The Lubrizol Corporation | Dispersants |
RU2296134C2 (en) * | 2004-12-21 | 2007-03-27 | Открытое Акционерное Общество "Каустик" | Method for production of alkenylsuccinic acid imides |
RU2296133C2 (en) * | 2004-12-21 | 2007-03-27 | Открытое Акционерное Общество "Каустик" | Method for production of alkenylsuccineimides |
RU2330875C1 (en) * | 2007-05-17 | 2008-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ПЛАСТНЕФТЕХИМ" | Dispersing additive to fuel and additive containing composition of middle oil distillate |
USRE40758E1 (en) * | 2000-11-24 | 2009-06-23 | Clariant Produkte (Deutschland) Gmbh | Fuel oils having improved lubricity comprising mixtures of fatty acids with paraffin dispersants, and a lubrication-improving additive |
US8187345B2 (en) * | 2006-06-22 | 2012-05-29 | Basf Se | Mixture from polar oil-soluble nitrogen compounds and acid amides as paraffin dispersant for fuels |
-
2014
- 2014-09-19 RU RU2014137962/04A patent/RU2561279C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
USRE40758E1 (en) * | 2000-11-24 | 2009-06-23 | Clariant Produkte (Deutschland) Gmbh | Fuel oils having improved lubricity comprising mixtures of fatty acids with paraffin dispersants, and a lubrication-improving additive |
RU2296134C2 (en) * | 2004-12-21 | 2007-03-27 | Открытое Акционерное Общество "Каустик" | Method for production of alkenylsuccinic acid imides |
RU2296133C2 (en) * | 2004-12-21 | 2007-03-27 | Открытое Акционерное Общество "Каустик" | Method for production of alkenylsuccineimides |
EP1752516A1 (en) * | 2005-08-01 | 2007-02-14 | The Lubrizol Corporation | Dispersants |
US8187345B2 (en) * | 2006-06-22 | 2012-05-29 | Basf Se | Mixture from polar oil-soluble nitrogen compounds and acid amides as paraffin dispersant for fuels |
RU2330875C1 (en) * | 2007-05-17 | 2008-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ПЛАСТНЕФТЕХИМ" | Dispersing additive to fuel and additive containing composition of middle oil distillate |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69309842T2 (en) | Amine phosphates with an imide end ring, their production and their use as additives for motor fuels | |
DE69333156T2 (en) | Fuel additives and compositions | |
JP3650781B2 (en) | Petroleum middle distillate composition containing paraffin sedimentation rate limiting agent | |
CA2863655C (en) | Method for preparing mono or dialkanol amides | |
Al-Sabagh et al. | Synergistic effect between surfactants and polyacrylates-maleicanhydride copolymers to improve the flow properties of waxy crude oil | |
JP2000072745A (en) | Polyisobutanyl succinimide and fuel composition containing the same | |
US4834776A (en) | Low temperature fluidity improver | |
RU2561279C1 (en) | Paraffin dispersant, method for production thereof and fuel composition, content thereof | |
US5503645A (en) | Compound having improved low temperature fluidity, and a middle distillate composition and a petroleum fuel composition containing the same | |
CN107118298B (en) | Aromatic terpolymer diesel pour point depressant and preparation method thereof | |
RU2298564C2 (en) | Olefin- and alkenylalkylate-base polymers and their using as multifunctional additives to fuel | |
PL156387B1 (en) | Method of obtaining novel derivatives of pyromellitic acid | |
EP3578575B1 (en) | An amine-based polymer, a preparation process thereof and use thereof | |
WO2018114350A1 (en) | Use of a mixture of a complex ester with a monocarboxylic acid to reduce friction | |
RU2353646C1 (en) | Method of oil products de-waxing | |
US20070044375A1 (en) | Aviation fuel cold flow additives and compositions | |
EP3626753B1 (en) | Ester polymer, preparation method therefor and use thereof | |
JPS60137998A (en) | Fluidity enhancer for fuel oil | |
RU2181136C1 (en) | Method of preparing depressant for petroleum product | |
RU2330875C1 (en) | Dispersing additive to fuel and additive containing composition of middle oil distillate | |
CN109553782A (en) | Composite dispersing agent and preparation method thereof | |
RU2289611C1 (en) | Petroleum product dewaxing process | |
RU2280067C1 (en) | Gasoline fuel additive and gasoline fuel | |
RU2106395C1 (en) | Depressant for petroleum products | |
RU2208042C1 (en) | Method of preparing petroleum derivative depressants |