RU2609767C1 - Многофункциональная комплексная присадка к топливам - Google Patents
Многофункциональная комплексная присадка к топливам Download PDFInfo
- Publication number
- RU2609767C1 RU2609767C1 RU2015136611A RU2015136611A RU2609767C1 RU 2609767 C1 RU2609767 C1 RU 2609767C1 RU 2015136611 A RU2015136611 A RU 2015136611A RU 2015136611 A RU2015136611 A RU 2015136611A RU 2609767 C1 RU2609767 C1 RU 2609767C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- additive
- engine
- amines
- multifunctional environmental
- Prior art date
Links
- 239000000654 additive Substances 0.000 title claims abstract description 122
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 title claims abstract description 95
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 130
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims abstract description 35
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 22
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M (z)-4-oxopent-2-en-2-olate Chemical compound C\C([O-])=C\C(C)=O POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M 0.000 claims abstract description 6
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 125000005595 acetylacetonate group Chemical group 0.000 claims abstract description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 13
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- -1 orthosilicic acid ester Chemical class 0.000 claims description 7
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 claims description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 6
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 5
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N acetylacetone Chemical compound CC(=O)CC(C)=O YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 4
- 239000002816 fuel additive Substances 0.000 claims description 4
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 claims description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZJFJWNRKUICSQU-UHFFFAOYSA-N (2-methylphenoxy)silane Chemical class CC1=CC=CC=C1O[SiH3] ZJFJWNRKUICSQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical class O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical class OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000001241 acetals Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 2
- 150000001728 carbonyl compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 2
- 150000004292 cyclic ethers Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000005690 diesters Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000002170 ethers Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000004836 hexamethylene group Chemical group [H]C([H])([*:2])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:1] 0.000 claims description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 2
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 150000005002 naphthylamines Chemical class 0.000 claims description 2
- 229920000151 polyglycol Polymers 0.000 claims description 2
- 239000010695 polyglycol Substances 0.000 claims description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 2
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical class CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000005206 1,2-dihydroxybenzenes Chemical class 0.000 claims 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 claims 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 claims 1
- 125000000058 cyclopentadienyl group Chemical group C1(=CC=CC1)* 0.000 claims 1
- ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N endo-cyclopentadiene Natural products C1C=CC=C1 ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 54
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 28
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 21
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 7
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 58
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 description 16
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 13
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 12
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 12
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 9
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 8
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 7
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 7
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 7
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 4
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 4
- 239000002828 fuel tank Substances 0.000 description 4
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 4
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 4
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002585 base Substances 0.000 description 3
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000010338 boric acid Nutrition 0.000 description 3
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 3
- 239000010705 motor oil Substances 0.000 description 3
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 3
- MQIUGAXCHLFZKX-UHFFFAOYSA-N Di-n-octyl phthalate Natural products CCCCCCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCCCCCC MQIUGAXCHLFZKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- RWGFKTVRMDUZSP-UHFFFAOYSA-N cumene Chemical compound CC(C)C1=CC=CC=C1 RWGFKTVRMDUZSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 125000004433 nitrogen atom Chemical group N* 0.000 description 2
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 2
- QCCDLTOVEPVEJK-UHFFFAOYSA-N phenylacetone Chemical compound CC(=O)CC1=CC=CC=C1 QCCDLTOVEPVEJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- UOFGSWVZMUXXIY-UHFFFAOYSA-N 1,5-Diphenyl-3-thiocarbazone Chemical compound C=1C=CC=CC=1N=NC(=S)NNC1=CC=CC=C1 UOFGSWVZMUXXIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-OUBTZVSYSA-N Cobalt-60 Chemical compound [60Co] GUTLYIVDDKVIGB-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- 239000005749 Copper compound Substances 0.000 description 1
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018605 Ni—Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102220500372 Toll-like receptor 8_M10V_mutation Human genes 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CZIMGECIMULZMS-UHFFFAOYSA-N [W].[Na] Chemical compound [W].[Na] CZIMGECIMULZMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N acetaldehyde Chemical compound [14CH]([14CH3])=O IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- OQRLVNFTCUZFSJ-UHFFFAOYSA-N benzene-1,2-diol;iron Chemical compound [Fe].OC1=CC=CC=C1O OQRLVNFTCUZFSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 1
- BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N bis(2-ethylhexyl) phthalate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC(CC)CCCC BJQHLKABXJIVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 125000005619 boric acid group Chemical class 0.000 description 1
- 150000001639 boron compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 150000001880 copper compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000006184 cosolvent Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 1
- 239000006280 diesel fuel additive Substances 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 125000004494 ethyl ester group Chemical group 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- MSNWSDPPULHLDL-UHFFFAOYSA-K ferric hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Fe+3] MSNWSDPPULHLDL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 229920000578 graft copolymer Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000003317 industrial substance Substances 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical group 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 159000000014 iron salts Chemical class 0.000 description 1
- LZKLAOYSENRNKR-LNTINUHCSA-N iron;(z)-4-oxoniumylidenepent-2-en-2-olate Chemical compound [Fe].C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O LZKLAOYSENRNKR-LNTINUHCSA-N 0.000 description 1
- NGXHXXMELBDZNB-UHFFFAOYSA-N iron;phenol Chemical compound [Fe].OC1=CC=CC=C1.OC1=CC=CC=C1 NGXHXXMELBDZNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 1
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000010762 marine fuel oil Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 150000002763 monocarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000005609 naphthenate group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012457 nonaqueous media Substances 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- AXFBAIOSECPASO-UHFFFAOYSA-N pentacyclo[6.6.2.02,7.04,16.011,15]hexadeca-1(14),2(7),3,5,8(16),9,11(15),12-octaene Chemical compound C1=C(C=C23)C4=C5C3=CC=CC5=CC=C4C2=C1 AXFBAIOSECPASO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- BITYAPCSNKJESK-UHFFFAOYSA-N potassiosodium Chemical compound [Na].[K] BITYAPCSNKJESK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000037452 priming Effects 0.000 description 1
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-M salicylate Chemical compound OC1=CC=CC=C1C([O-])=O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229960001860 salicylate Drugs 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N thiram Chemical compound CN(C)C(=S)SSC(=S)N(C)C KUAZQDVKQLNFPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- JREYOWJEWZVAOR-UHFFFAOYSA-N triazanium;[3-methylbut-3-enoxy(oxido)phosphoryl] phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[NH4+].CC(=C)CCOP([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O JREYOWJEWZVAOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003752 zinc compounds Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
- C10L1/14—Organic compounds
- C10L1/18—Organic compounds containing oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
- C10L1/12—Inorganic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/10—Liquid carbonaceous fuels containing additives
- C10L1/14—Organic compounds
- C10L1/28—Organic compounds containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L10/00—Use of additives to fuels or fires for particular purposes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Emergency Medicine (AREA)
- Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)
Abstract
Изобретение описывает многофункциональную экологическую присадку к топливам на основе ацетилацетонатов металлов и эфира ортокремневой кислот, при этом присадка дополнительно содержит оксигенаты, амины, нитрилы и ароматические углеводороды при следующем соотношении компонентов (% вес): эфир ортокремневой кислоты 0,1-70, ацетилацетонат металла 0,001-5,0, растворимое в топливе соединение металла 0-5,0, оксигенаты 0-30, нитрилы 0-10, амины 0-45, ароматический углеводород 0-20, топливо до 100. Технический результат заключается в снижении содержания вредных веществ в отработавших газах, в снижении отложений на впускных и выпускных клапанах, в повышении полноты сгорания топлива и в снижении удельного расхода топлива. 9 з.п. ф-лы, 17 табл.
Description
Описываемое предлагаемое изобретение относится к области нефтехимии и нефтепереработки, в частности к получению экологических топлив с пониженным содержанием вредных веществ в продуктах сгорания топлив.
Присадка может использоваться для получения автомобильных, судовых, турбинных, реактивных, печных, котельных и биотоплив с улучшенными экологическими и экономическими характеристиками.
Присадки являются расходуемыми материалами, которые предназначены для:
- повышения устойчивости топливных смесей на основе бензина к детонации;
- улучшения воспламеняемости дизельных топлив;
- улучшения условий сгорания зарядов топливных смесей, с целью снижения токсичности отработавших газов по таким компонентам, как СО, СН и NOx, SOx, бенз(α)пирена- для всех видов топлив и по саже - для дизельных, печных топлив и керосина;
- снижения удельных затрат топлива в расчете на условную единицу (например, 100 км) пробега транспортного средства или на единицу мощности или теплопроизводительности;
- компенсации износа деталей цилиндропоршневой группы (ЦПГ) карбюраторных и дизельных двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и в особенности гильз цилиндров с соответствующим повышением степени сжатия (компрессии) свежих зарядов топливных смесей и снижением удельных затрат топлива на единицу пробега транспортного средства или на единицу мощности.
Срочная и массовая потребность в таких экологических многофункциональных присадках обусловлена:
- необходимостью резкого сокращения объемов выбросов токсичных веществ в атмосферу;
- необходимостью увеличения ресурса работающих ДВС, котлов и турбин и сокращения затрат на их эксплуатацию, ремонт или замену;
- возрастающим дефицитом нефти, которая является невозобновляемым природным ресурсом, запасы которой закончатся в этом столетии;
- необходимостью сокращения удельного расхода нефтепродуктов, которые используют на транспорте и в других областях техники (например, для производства электроэнергии дизель-генераторами и турбинами, для сжатия газов компрессорами, для отопления жилых помещений зимой и т.д.);
- очевидной необходимостью снижения затрат на охрану окружающей среды.
Уже известны присадки дисперсии 0,05% борной кислоты в углеводородное топливо [Пат. 6645262 США] и суспензии борной кислоты в привитом сополимере на основе силанов [Пат. 6368389 США]. Присадки улучшают экологические свойства топлив, особенно дизельных с содержанием серы менее 3*10-2%.
Недостатком данных присадок является сложность и энергоемкость получения, сложность введения их в топливо и стабилизации полученной коллоидной топливной композиции.
Известно также добавление к дизельному топливу 0,0001-0,0025% железа в форме растворимой или диспергирующейся в топливе нейтральной или сверхосновной соли кислотного органического соединения (оксид, гидроксид, карбонат, нафтенат, салицилат, фенолят железа), причем 50-99 мол. % железа находятся в трехвалентном состоянии [Заявка 1344811 ЕПВ]. Эта присадка способствует улавливанию твердых частиц, содержащихся в отработанных газах.
Недостатком присадки является ограниченность ее применения - только в дизельных двигателях оборудованных сажевыми фильтрами.
Известна также антитымная присадка к дизельному топливу содержащая ультрадисперсные частицы гидроксида железе (III) с концентрацией в топливе 1,0*10-6 - 2,5*10-5% [Заявка 2002129279/04, Россия].
Недостатком данного изобретения является высокая сложность и энергоемкость получения и введения присадки в дизельное топливо и стабилизации полученной коллоидной топливной композиции.
Известен также модификатор жидких топлив - бензина, керосина, легкого и тяжелого нефтяного топлива, повышающий эффективность горения и снижающий содержание вредных веществ в отработавших газах, представляющий собой соль двух- и трехвалентного железа в спиртовом или нефтяном растворителе, совместимом с топливом [Заявка 1310545 ЕПВ].
Недостатком этого технического решения является сложность получения достаточно концентрированных растворов солей железа в спиртовых или нефтяных растворителях и большое разбавление топлива растворителями при введение в него слабо концентрированных растворов присадки.
Известна также присадка к углеводородному топливу содержащая 0,8-90% смеси солей лития α-алкилзамещенных карборновых кислот и 10-99,2% ацетона [Пат. 2203927 Россия]. Присадка предназначена для снижения угарного газа на холостом ходу.
Недостатком этой присадки является использование низкокипящего ацетона, что приводит к росту давления насыщенных паров (ДНП) (ЕН 13016-1-2001) и индекса паровой пробки (ИПП). Это в свою очередь может вызвать отказ работы двигателя в теплое время года. Кроме того, использование солей α-алкилзамещенных карборновых кислот ведет к росту отложений на впускных клапанах и в камере сгорания.
Известна также присадка, содержащая смесь никелевых и цинковых солей монокарбоновых кислот с числом атомов углерода в молекуле С3-С9 при массовом соотношении Ni-Zn от 1:1,5 до 1:5 в пересчете на металл [Пат. 2270231 Россия]. Присадка увеличивает равномерность и полноту сгорания топлива по всему объему рабочего цилиндра двигателя.
Недостатком присадки является низкая растворимость в углеводородных топливах и повышенное нагарообразование на впускных клапанах и в камере сгорания.
Уже известна композиционная присадка для жидких топлив, содержащая одно соединение меди с ионной связью и одно соединение цинка с ионной связью при мольном соотношении Cu:Zn 1:0,03-0,70. Дополнительно присадка содержит органическое вещество, которое обеспечивает растворение солей металлов в углеводородах топлива, соединение с ионной связью, которое включает металл, выбранный из группы, состоящей из олова, свинца, молибдена, вольфрама, ванадия, никеля, серебра и циркония [Пат 64799 Украина, Пат. 2203927 Россия].
Недостатком присадки является ее полная нерастворимость в углеводородных топливах. Присадка вводится в топливную систему двигателя в виде таблетки, что требует конструктивной переделки топливной системы двигателя. Присадка растворяется в растворенной воде присутствующей в углеводородном топливе, а не в самом топливе.
Известна также присадка, содержащая олигосилоксан разветвленного строения молекул с кинематической вязкостью 150-400 мм2/с, диоктилфталат и бутанол-1 [Пат. 2202599 Россия]. Присадка снижает количество нагара в камере сгорания и склонность топлива к лаконагарообразованию.
Недостатком присадки является высокая стоимость используемого олигосилоксана и повышенные отложения на впускных клапанах, т.к. промотор горения - диоктилфталат начинает действовать только при высоких температурах в камере сгорания, а высоковязкий олигосилоксан очень плохо испаряется и плохо горит, увеличивая тем самым количество сажи.
Также известна присадка полученная диспергированием в топливе продуктов осажденных щелочью из отработанных растворов травления печатных плат и стали [Пат. 2259388, Россия].
Недостатком данной присадки является непостоянство ее состава, что приводит к большому разбросу результатов ее воздействия на процесс сгорания топлива, трудность диспергирования осадка и введения самой присадки в топливо. Кроме того возникают проблемы с седиментационной устойчивостью топлива при его хранении и очистке центробежными устройствами.
Кроме того, известна многофункциональная присадка к топливу на основе соединений меди, циркония и алюминия, дополнительно содержащая олово, молибден, цинк, никель, натрий вольфрамовокислый, калий натриевокислый, дитизон и серебро [Пат. 2202599, Россия].
Недостатком этого технического решения является наличие в составе присадки неорганических соединений с ярковыраженными ионными связями, что делает весьма сложным ее растворение в уголеводородных топливах.
Известна присадка представляющая собой смесь 0,1-1,0% ацетилацетоната металла и 99,0-99,9% тетраэтоксисилана с примесью продуктов его гидролиза - димера, тимера и тетрамера [Пат. 207742, 2159794 Россия].
Недостатком присадки является наличие в составе продуктов гидролиза тетраэтоксисилана переменного состава, что приводит к повышенному отложению осадков на впускных клапанах, снижает эффективность подавления дымообразования и приводит к росту температуры в камере сгорания. Кроме того, непостоянство состава ингредиентов присадки приводит к большому разбросу результатов ее действия.
В качестве прототипа выбрана присадка [Патент 2427612 Россия] представляющая собой смесь индивидуальных эфиров ортокремневой кислоты с растворимыми в топливе соединениями бора, товарными моющими присадками и оксигенатами при следующем соотношении компонентов (% масс.):
| эфиры ортокремневой кислоты | 0,1-50 |
| эфиры борной кислоты | 0,1-50 |
| моющая присадка | 0,001-45 |
| оксигенаты | до 100 |
Недостатком прототипа является наличие в составе только выносителей металла - эфиров ортокремневой и борной кислот [Данилов A.М. Применение присадок в топливах для автомобилей. Справочник. М.: Химия, 2000 г.] и моющих присадок, создающих повышенные нагары в камере сгорания [Елена Никитина, Дмитрий Павлов. ГСМ "Моющие присадки для автомобильных бензинов: история и современность" // Автоперевозчик 2009, №9 (108); К.Б. Рудяк, С.В. Котов, B.А. Тыщенко, Н.С. Котова, Г.В. Тимофеева, В.Н. Фомин, А.В. Тарасов. Получение моющих присадок к бензинам. // Научно-технический вестник ОАО «НК «Роснефть»], что приводит к изменению конструкционных размеров камеры сгорания и нарушения заданных параметров горения топлива.
Задачей изобретения являются:
- снижение содержания вредных веществ в отработавших газах;
- повышение полноты сгорания топлива и снижение удельного расхода топлива;
- снижение отложений на впускных и выпускных клапанах, снижение нагаров в камере сгорания;
- снижение износа цилиндропоршневой группы двигателей;
- сниженеие температуры отработавших газов с целью уменьшения образования термических оксидов азота;
- стабилизация рабочих параметров присадки.
Поставленная задача достигается тем, что в состав присадки-прототипа, содержащей ацетилацетонат металла и тетраэтоксисилан (этиловый эфир ортокремневой кислоты), дополнительно вводят растворимые в топливе соединения металлов, оксигенаты, нитрилы, амины, ароматические углеводороды и углеводородное топливо при следующем соотношении компонентов (% вес.):
| - эфир ортокремневой кислоты | 0,1-70 |
| - ацетилацетонат металла | 0,001-5,0 |
| - растворимое в топливе соединение металла | 0-2,0 |
| - оксигенаты | 0-30. |
| - нитрилы | 0-10 |
| - амины | 0-45 |
| - ароматические углеводороды | 0-10 |
| - углеводородное топливо | до 100 |
Применение в присадке растворимых в топливе соединений металлов позволяет вводить в каждый очередной заряд свежей топливной смеси микроколичества ионов химических элементов. В каждом рабочем цикле ДВС в камере сгорания происходит восстановление ионов металлов вследствие их химического взаимодействия с моторным топливом и возникает смесь нейтральных атомов металла, откладывающихся на гильзах цилиндров и формирующих (и дальше "автоматически" поддерживающих по толщине) микропленку компенсирующую износ. [1. Поляков А.А., Гаркунов Д.Н., Крагельский И.В. ДАН СССР, 1970, т. 191, №4, с. 821-823; 2. Избирательный перенос в тяжелонагруженных узлах трения / Под ред. Д.Н. Гаркунова. - М.: Машиностроение, 1982. - 207 с.; 3. Трение, изнашивание и смазка / Справочник в 2-х кн. / Под ред. И.В. Крагельского и В.В. Алисина. - Машиностроение, 1978; 4. Кащеев В.Н. Процессы в зоне фрикционного контакта металлов. - М.: Машиностроение, 1978. - .211 с.; 5. Хайнаке Г. Трибохимия. - М.: Мир, 1987. - 584 с.].
Такой "текущий ремонт" гильз цилиндров непосредственно во время работы ДВС благоприятно сказывается на степени сжатия с соответствующим возрастанием удельной мощности и снижением удельного расхода топлива, что тем заметнее, чем дольше используют присадку.
Поскольку присадку вводят в жидкое топливо, ионы указанных металлов, до восстановления и осаждения в атомарной форме, успевают проявить каталитическую активность при инициировании и протекании сгорания во всем объеме каждого из таких зарядов. Таким образом, в камерах сгорания выравнивается температурное поле, что снижает количество термических NOx, которые обычно образуются при пиковых температурах, и обеспечивает сгорание углеводородов топлива до нетоксичного СО2 и воды с соответствующим снижением токсичности выхлопа в целом [1. Двигатели внутреннего сгорания. Теория рабочих процессов. / Лукин В.Н. и др. / - М.: Высшая школа, 1995. - 369 с.; 2. Николаенко А.В., Шкрабак В.В. Энергетические установки и машины. Двигатели внутреннего сгорания: Учеб. пособие. - СПб.: Изд-во СПбГАУ, 2004. - 438 с.; 3. Маслов В.В. // Судостроение, 1995, №8-9, с. 18-22; 4. Hilder G., Zeilingtr K., Woschni G. 21st International CIMAC Congress on Combustion engines, Geneva, Switzerland, 1995, D 67.].
Практически полное сгорание топлива приводит к снижению его удельного расхода за счет недожога, отсутствие смолистых веществ и сажевых частиц в отработавших газах снижает количество нагаров и отложений в камере сгорания и газо-выхлопном тракте и уменьшает дымность выхлопа [Теоретические основы химмотологии. / под ред. Браткова А.А. / - М.: химия, 1985. - 320 с.; Данилов А.М. Введение в химмотологию. - М.: Техника, 2003. - 464 с.].
Первое дополнительное отличие состоит в том, что в качестве эфиров ортокремневой кислоты используются тетра - метокси-, этокси-, пропокси-, бутокси-, пентокси-, фенокси- и о-крезилокси-силаны. Это значительно расширяет сырьевую базу присадки. Кроме того, указанные соединения выпускаются современной промышленность без примесей продуктов гидролиза - ди-, три- и тетрамеров, что увеличивает стабильность присадки при хранении и стабильность действия присадки при ее применении и снижает количество отложений на впускных клапанах.
Второе дополнительное отличие состоит в том, что в качестве ацетилацетонатов металлов присадка содержит ацетилацетонаты ванадия, железа, кадмия, марганца, меди, серебра, молибдена, вольфрама, никеля, хрома, калия, лития, натрия, кальция, магния, рубидия, цезия, бария, стронция. Переходные металлы, содержащиеся в ацетилацетонатах, являются не только хорошими катализаторами процессов крекинга, деструкции, изомеризации и дегидрирования [Каталитические свойства веществ. Справочник. / под. ред. Ройтера В.А. / - Киев, Наукова думка, 1968. - 1464 с.], но и катализаторами процессов окисления в газовой фазе [Каталитические свойства веществ. Справочник, т. 4. - Киев, Наукова думка, 1977. - 296 с.]. А металлы первой и второй групп, содержащиеся в ацетилацетонатах, являются мощными катализаторами процессов газификации [Michae J. Veraa, Alexis Т. Bell. Fuel, b. 57, №1, s. 194-200].
Третье дополнительное отличие состоит в том, что в присадку дополнительно в качестве растворимых в топливе соединениий металла вводят бис(гексаметиленететраамины), этилендиаминтетраацетаты, фенантралины, пирокатехины, ацетилацетон(п-толуолсульфонаты) и соли жирных и ненасыщенных карбоновых кислот до С30, ацетелениды, циклопентадиенильные, бензольные и карбонильные соединения переходных металлов. Это с одной стороны значительно расширяет сырьевую базу присадки, а с другой позволяет варьировать концентрацию и соотношение как одного металла разной валентности, так и различных металлов. Металлы служат переносчиками кислорода в зону горения за счет изменения своего валентного состояния в окислах [Васильева Л.С. Автомобильные эксплуатационные материалы. Учебник для вузов. - М.: Транспорт, 1968. - 279 с.]. Это в свою очередь позволяет оптимизировать состав присадки в зависимости от типа топлива и двигателя или теплоагрегата.
Четвертое дополнительное отличие состоит в том, что предлагаемая присадка дополнительно содержит оксигенаты: одно и многоатомные спирты, альдегиды, кетоны, оксикетоны, ацетали, простые и сложные эфиры, циклические эфиры, диэфиры и эпоксиды. Присутствие оксигенатов в присадке гомогенизирует и стабилизирует ее, облегчает растворение металлорганических соединений, препятствует гидролизу эфиров ортокремневой кислоты.
Введение в топливо присадки содержащей оксигенаты улучшает полноту сгорания топлива и снижает содержание вредных веществ в отработавших газах [Данилов А.М. Применение присадок в топливах. - М.: Мир, 2005. - 288 с.].
Оксигенаты способствуют связыванию содержащейся в топливе воды и равномерному ее распределению по всему объему топлива и топливному заряду в камере сгорания, что значительно улучшает условия его сгорания [Этиловый спирт в моторном топливе / под ред. Макарова В.В. /. М.: ООО «РАУ-Университет», 2005. - 184 с.]. Кроме того оксигенаты вымывают из топливной системы и топливного бака низкотемпературные отложения, предотвращая старение топлива и рост его коррозионной активности [1. Шехтер Ю.Н. и др. Рабочее-консервационные смазочные материалы. - М.: Химия, 1979. - 256 с. 2. Баранник В.П., Каренина М.А. О причине защитного действия органических ингибиторов коррозии. Ученые записки ОЗПИ. т. IV, 1957].
Пятое дополнительное отличие состоит в том, что предлагаемая присадка дополнительно содержит ароматические и алифатические нитрилы до С12. Введение нитрилов способствует нормализации процессов горения, особенно в двигателях с воспламенением от сжатия, тормозит распространение цепных реакций и подавляет образование оксидов азота за счет протекания окислительно-восстановительных реакций между атомами азота нитрилов и оксидов азота [Vollenweider J., Geist М., Schaub М. 21st International CIMAC Congress on Combustion engines, Geneva, Switzerland, 1995, D 69].
Шестое дополнительное отличие состоит в том, что предлагаемая присадка дополнительно содержит амины различного строения: моно- и полиалкиламины, ароматические амины, в том числе с заместителями в ядре, нафтиламины, циклические амины, полибутенамины и амины полигликолей. Наличие аминов в присадке увеличивает ее способность растворять лаки и нагары, скопившиеся во впускной системе двигателей и предотвращать их осаждение, особенно для современных двигателей с рециркуляцией отработавших газов [Данилов А.М. Применение присадок в топливах. - М.: Мир, 2005. - 288 с.], тормозит распространение цепных реакций и подавляет образование оксидов азота за счет протекания окислительно-восстановительных реакций между атомами азота аминов и оксидов азота [Vollenweider J., Geist М., Schaub М. 21st International CIMAC Congress on Combustion engines, Geneva, Switzerland, 1995, D 69].
Седьмое дополнительное отличие состоит в том, что предлагаемая присадка дополнительно содержит бензол и его гомологи до С12. Присутствие ароматических соединений в присадке гомогенизирует и стабилизирует ее, облегчает растворение металлорганических соединений, способствует размягчению и удалению лаков и нагаров, скопившиеся во впускной системе двигателей, улучшает совместимость присадки с различными видами топлив.
Восьмое дополнительное отличие состоит в том, что предлагаемая присадка дополнительно содержит четыре кислородсодержащие функциональные группы, которые вводятся любой комбинацией двух и более различных соединений, содержащих указанные группы. Введение в состав присадки оксигенатов, содержащих различные функциональные группы способствует равномерности процесса горения и предотвращает взрывное нарастание давления в камере сгорания, т.к. оксигенаты с различными кислородсодержащими функциональными группами имеют различную термическую стойкость и начинают разлагаться при разных температурах, обеспечивая равномерное и постоянное поступление радикалов в зону горения [1. Ингольд К. Теоретические основы органической химии. - М.: Мир, 1973. - 1056 с.; 2. Райд К. Курс физической органической химии. - М.: Мир, 1972. - 576 с.; 3. Карапетьянц М.Х.
Химическая термодинамика. - М-Л.: ГХИ. - 612 с.], с другой стороны способствует размягчению и удалению лаков и нагаров, скопившиеся во впускной системе двигателей.
Девятое дополнительное отличие состоит в том, что предлагаемая присадка дополнительно содержит соединения минимум одного металла переменной валентности в различном валентном состоянии. Металлы переменной валентности служат с одной стороны переносчиками кислорода из зоны горения с его избытком в зону горения с его дефицитом, с другой стороны являются поставщиками свободных радикалов - инициаторов горения [Лернер М.О. Химические регуляторы горения моторных топлив. - М.: Химия, 1979. - 221 с.]. Кроме того ионы металлов являются плазмообразующими и регулируют процессы бездетанационного горения топлива [Скобелев В.Н., Сердюк В.В., Ашкинази Л.А. Сборник трудов III Международной научно-практической конференции "Новые топлива с присадками", Санкт-Петербург, 2004, с. 123-134.].
Десятое дополнительное отличие состоит в том, что предлагаемая присадка в качестве дополнительного сорастворителя содержит углеводородное топливо. Причем желательно то топливо, в котором в дальнейшем будет использоваться присадка. Топливо необходимо для поддержания динамического равновесия в растворе присадки [1. Пригожий И.Р. Молекулярная теория растворов. - М.: Металлургия, 1990. - 360 с.; 2. Фиалков Ю.Я., Житомирский А.Н., Тарасенко Ю.А. Физическая химия неводных растворов. - Л.: Химия, 1973. - 376 с.] и для предотвращения возможного выпадения присадки в осадок при введении ее в топливо.
Способ приготовления заявляемых многофункциональных экологических присадок согласно изобретению состоит в следующем:
1. - в указанных в сущности изобретения и далее в таблице №1(см. в конце описантя) пределах соотношений ингредиентов выбирают конкретную рецептуру присадки;
2. - в лабораторных условиях на аналитических весах взвешивают необходимые количества инградиентов присадки;
3. - в техгорлую круглодонную колбу снабженную мешалкой, холодильником, термометром и загрузочной воронкой при работающей мешалке загружают поочередно все жидкие компоненты, кроме топлива;
4. - поочередно загружают твердые компоненты, причем каждый последующий компонент загружают только после полного растворения предыдущего (растворение компонентов контролируют визуально);
5. - после полного растворения твердых компонентов присадки загружают топливо и перемешивают присадку в течение 5-10 минут;
6. - останавливают мешалку и через бумажный фильтр отфильтровывают полученную присадку в тару для хранения и дальнейшего использования.
Примечание: фильтрация присадки обязательна, т.к. в процессе получения твердых компонентов присадки и ее приготовления в раствор могут попасть механические примеси, присутствие которых в топливе может привести к повышенному износу или выходу из строя двигателя.
Такой способ приготовления присадки технологичен и легко может быть осуществлен на любом химическом или нефтехимическом предприятии, т.к. технологическая схема получения присадки состоит из набора стандартных аппаратов химического и нефтехимического синтеза.
В качестве примера конкретного осуществления процесса приготовления присадки приводим технологию получения образца №5 для проведения эксплуатационных испытаний автобусов ЛиАЗ:
В трехгорлую круглодонную колбу объемом 1,0 литр, снабженную пропеллерной мешалкой, термометром, шариковым холодильником и загрузочной воронкой помещали 500 г этилового эфира ортокремневой кислоты. Включали мешалку и при температуре 22,3°С последовательно загружали 50 г этилацетата, 50 г изо-бутанола, 50 г метилбензилкетона, 30 г ацетальдегида, 70 г пиридина и 50 г кумола. Смесь перемешивали примерно 5 минут. Добавляли 2 г ацетилацетоната молибдена и перемешивали примерно 10 минут до его полного растворения. После этого добавляли 10 г ацетилацетоната железа и перемешивали примерно 10 минут до его полного растворения. После чего добавляли 5 г пирокатехината железа и перемешивали примерно 15 минут до его полного растворения. Такая последовательность добавления твердых компонентов выбрана из-за сильного окрашивания раствора. После полного растворения твердых компонентов присадки добавляли 183 г бензина А-76 и перемешивали раствор присадки еще в течении 5-7 минут. Раствор фильтровали через бумажный фильтр «синяя лента» в стеклянную бутыль из темного стекла с плотно закрывающейся пробкой.
Для экспериментальной проверки осуществимости и эффективности изобретения были изготовлены и испытаны варианты многофункциональной экологической присадки, которые содержали активные ингредиенты в заявленных пределах (см. таблицу №1 в конце описания).
Наилучшие примеры осуществления изобретательского замысла приведены ниже:
Испытания топливных бензиновых композиций проводили на испытательном стенде с двигателем ВАЗ-2108. Стенд оснащен системами, обеспечивающими его функционирование при всех режимах испытаний, а также контрольно-измерительной и регистрирующей аппаратурой, позволяющей контролировать и регистрировать все необходимые для работы и проведения исследований параметры двигателя и его систем (системы топливоподачи, охлаждения и т.д.).
Для испытания двигатель ВАЗ-2108 смонтирован на стенде, в состав которого входят следующие системы и оборудование:
- тормозное устройство;
- пульт дистанционного управления двигателем с приборами контроля за его работой;
- устройство для соединения двигателя с тормозом;
- система водяного охлаждения двигателя;
- смазочная система двигателя;
- топливная система с устройством для замера расхода топлива;
- система воздухоснабжения;
- система выпуска отработавших газов.
Стенд для испытания топливных композиций оборудован электротормозной установкой производства МЭЗ ВСЕТИН (ЧССР), состоящий из:
- балансирного динамометра DS 926-4 V с весами, датчиком вращающего момента, фотоэлектрическим датчиком скорости вращения и вентилятором для независимого охлаждения;
- преобразователя Леонарда DP 1126-4 (мотор-генератора);
- распределительного шкафа 4 RN 2088 со сдвоенным тормозным возбуждающим устройством и регулятором динамометра для регулирования скорости вращения и вращающего момента;
- пульта с аппаратурой управления, указателем скорости вращения (вольтметра градуированного в мин-1, класс точности 1.5) и амперметра в цепи якорей.
Балансирный динамометр оборудован дополнительным устройством, в состав которого входят приборы для цифрового измерения вращающего момента и скорости вращения. Балансирный динамометр DS 926-4 V постоянного тока, предназначен для определения вращающего момента и мощности. Динамометр может работать в обоих направлениях вращения. Весы динамометра снабжены круглым циферблатом со шкалой, освещаемой разрядной трубкой. Шкала весов проградуирована в ньютонометрах.
Управление двигателем, электротормозной установкой и контроль работы систем установки осуществляется с дистанционного пульта управления. На пульте управления имеется регулятор для настройки требуемой величины скорости вращения и вращающего момента, приборы для аналогового измерения числа оборотов и тока в цепи якорей, переключатели для выбора направления вращения динамометра и остальная аппаратура, необходимая для работы динамометра и сигнализации. Поддержание постоянства требуемой скорости вращения осуществляется путем введения обратной связи по скорости, причем в качестве звена обратной связи применяется фотоэлектрический датчик числа оборотов, расположенный на передней стороне динамометра и составляющий его часть. Требуемое значение скорости вращения и вращающего момента можно плавно настроить при помощи общего элемента - потенциометра с точностью настройки числа оборотов порядка 10 мин-1. Постоянство требуемой скорости вращения можно поддерживать с точностью 0,5% по отношению к максимальной скорости вращения. Постоянство требуемого вращающего момента можно поддерживать с точностью 1,0% по отношению к номинальному вращающему моменту.
Двигатель соединен с электротормозной установкой при помощи карданного вала, обеспечивающего компенсацию несоосностей валов двигателя и тормоза.
Система охлаждения двигателя открытого типа, включающая в себя: рубашку охлаждения двигателя; центробежный насос с приводом от коленчатого вала; расширительный бачок-смеситель, трубопроводы подвода и отвода воды. Контроль за тепловым состоянием двигателя осуществляется с помощью штатного датчика температуры охлаждающей жидкости, установленной в головке блока цилиндров двигателя, информация от которого выводится на штатный указатель температуры на панели дистанционного управления двигателем. Кроме того, применен дополнительный обдув двигателя воздухом с помощью промышленного вентилятора, имитирующий охлаждение двигателя набегающим потоком воздуха при движении автомобиля.
Для смазывания двигателя используется штатная масляная система двигателя.
Топливная система включает в себя: топливный бак; автоматизированный расходомер топлива Д-1, позволяющий определять расход топлива с точностью 0,5%; соединительные трубопроводы; топливоподкачивающий насос; карбюратор; механизм управления карбюратором. Управление открытием дроссельной заслонкой карбюратора вынесено на пульт дистанционного управления двигателем.
Система выпуска отработавших газов представляет собой трубопровод большого диаметра, обеспечивающий малые потери давления на выпуске, а также включает вытяжную систему вентиляции испытательного бокса.
Испытания топливных композиций проводили на вышеописанном стенде в соответствии с требованиями ГОСТ 14846.
Результаты испытаний приведены ниже.
Для определения способности присадки снижать отложения на впускной системе двигателя проводили испытания по квалификационному «Методу оценки склонности автомобильных бензинов к образованию отложений в карбюраторе, на впускных клапанах и в камере сгорания» на установке НАМИ-1М.
Сущность метода заключается в испытании бензинов на установке НАМИ-1М, основу которой составляет одноцилиндровый отсек двигателя ЗИЛ-130, работающий циклами по 5 мин со сменой 4-х различных режимов в течение одного цикла, и последующей оценки отложений в карбюраторе, на впускном клапане и в камере сгорания. В целях ужесточения условий образования отложений двигатель работает на обогащенной топливовоздушной смеси и с частичной рециркуляцией отработавших газов.
Режимы испытаний представлены ниже:
Длительность испытаний - 18 часов.
По окончании испытаний производится оценка отложений в карбюраторе, на впускном клапане и в камере сгорания.
Степень загрязнения карбюратора оценивается визуально по балльной шкале в соответствии с методикой «CRC 219 Permiter Centre Parkinay Atlanta, Georgia 30346, HAS».
Оценка отложений на впускном клапане и в камере сгорания производится по весу в мг/час испытаний.
Результаты испытаний приведены в табл. 7:
Способность присадки снижать отложения на впускной системе двигателя проверяли по тесту на поддержание чистоты впускной системы СЕС F-05-A-93.
Тест предназначен для оценки качества бензина по поддержанию чистоты впускной системы с помощью моющих присадок по стандартной методике. Испытания проводятся на двигателе Daimler Chrysler М102Е, работающем на тестируемом бензине в течение 60-ти часов по определенному стандартом СЕС циклу. Вес отложений на впускных клапанах (IVD) определяется для каждого клапана. При этом в качестве итогового результата приводится среднее значение показателя для клапанов - IVD (мг/клапан). Дополнительно замеряли количество отложений в камере сгорания - на поверхности крышки цилиндра, а также на поверхности поршня и уплотнении поршня - совместно характеризующие суммарные отложения в камере сгорания (TCD).
Оценка отложений на впускном клапане и в камере сгорания производится по весу в мг/час испытаний.
Результаты испытаний приведены в табл. 8:
Способность присадки снижать отложения на впускной системе двигателя проверяли по тесту на поддержание чистоты впускной системы СЕС F-05-A-93.
Тест предназначен для оценки качества бензина по поддержанию чистоты впускной системы с помощью моющих присадок по стандартной методике. Испытания проводятся на двигателе Daimler Chrysler М102Е, работающем на тестируемом бензине в течение 60-ти часов по определенному стандартом СЕС циклу. Вес отложений на впускных клапанах (IVD) определяется для каждого клапана. При этом в качестве итогового результата приводится среднее значение показателя для клапанов - IVD (мг/клапан). Дополнительно замеряли количество отложений в камере сгорания - на поверхности крышки цилиндра, а также на поверхности поршня и уплотнении поршня - совместно характеризующие суммарные отложения в камере сгорания (TCD).
Известно, что на результаты данного теста оказывают влияние многие параметры, поэтому испытания проводились последовательно на одном и том же двигателе непосредственно одно за другим, сохраняя все параметры и регулировки двигателя неизменными.
Известно, что на результаты данного теста оказывают влияние многие параметры, поэтому испытания проводились последовательно на одном и том же двигателе непосредственно одно за другим, сохраняя все параметры и регулировки двигателя неизменными.
Моторные испытания предлагаемой многофункциональной экологической присадки к топливу проводили на дизельном топливе ДЛ по ГОСТ 305 на испытательном стенде, оборудованном двигателем КАМАЗ-740.10 в соответствии с требованиями ГОСТ 14846.
Стенд оснащен системами, обеспечивающими его функционирование при всех режимах испытаний, а также контрольно-измерительной и регистрирующей аппаратурой, позволяющей контролировать и регистрировать все необходимые для работы и проведения исследования параметры двигателя и его систем (системы топливоподачи, охлаждения и т.д.).
Стенд оснащен следующими системами и оборудованием:
- тормозное устройство;
- пульт дистанционного управления двигателем с приборами контроля за его работой;
- устройство для соединения двигателя с тормозом;
- система водяного охлаждения двигателя;
- смазочная система двигателя;
- топливная система с устройством для замера расхода топлива;
- система воздухоснабжения с устройством для замера воздуха;
- система выпуска отработавших газов.
Стенд для испытания двигателя оборудован гидротормозом MAW.
Управление двигателем и контроль работы систем установки осуществляется с дистанционного пульта управления.
Двигатель соединен с тормозной установкой при помощи эластичной муфты, обеспечивающего компенсацию несоосностей валов двигателя и тормоза.
Измерение частоты вращения коленчатого вала осуществлялось с помощью штатного тахометра.
Система охлаждения двигателя открытого типа включает в себя:
- рубашку охлаждения двигателя;
- центробежный насос с приводом от коленчатого вала;
- смеситель,
- трубопроводы подвода и отвода воды.
Контроль за тепловым состоянием двигателя осуществляется с помощью штатного датчика температуры охлаждающей жидкости, установленной в блоке цилиндров двигателя, информация от которого выводится на штатный указатель температуры на панели дистанционного управления двигателем.
Для смазывания двигателя используется штатная масляная система двигателя.
Топливная система включает в себя:
- топливный бак;
- расходомер топлива, позволяющий определять расход топлива весовым способом с точностью 0,5%;
- соединительные трубопроводы;
- топливоподкачивающий насос;
- штатную систему топливоподачи двигателя.
Управление положением рейки топливного насоса вынесено на пульт дистанционного управления двигателем.
Система выпуска отработавших газов представляет собой трубопровод большого диаметра, обеспечивающий малые потери давления на выпуске, а также включает вытяжную систему вентиляции испытательного бокса.
Измерения токсичности отработавших газов осуществлялось лабораторным газоанализатором «ОПТОГАЗ-1» с цифровой индикацией. Измерения дымности отработавших газов дымомером КИД-2 в соответствии с ГОСТ.
Инструментальные погрешности замеров:
| Частота вращения коленчатого вала, % | - 1,0 |
| Крутящий момент, нм | - 0,5 |
| Расход топлива, % | - 0,5 |
| Содержание СО, СО2 | - 3% |
| Содержание CH, NO | - 5% |
| Дымность ОГ, % | - 2,0 |
Результаты испытаний приведены в табл. 10-13 (см. таблицы №10-№13 в конце описания).
Были проведены стендовые испытания на двигателе 3DNL 170/600 HF фирмы «Bolnes» с целью определения эффективности применения многофункциональной экологической присадкой (образец 13) к мазутам для снижения содержания вредных веществ в отработавших газах. Дизель 3DNL 170/600 HF - двухтактный, крейцкопфный с прямоточно-клапанной продувкой и комбинированной системой наддува. В результате испытаний установлено, что применение присадки приводит к снижению расхода топлива на 1,6% и уменьшению содержания в отработавших газах оксида углерода на 12%, оксидов азота на 9% и дымности на 30%.
Для проверки предположения о снижении износа деталей ЦПГ при использовании дизельного топлива с предлагаемой многофункциональной экологической присадкой были проведены испытания на моторном стенде с двигателем 2Ч 8,5/11, производства завода «Дагдизель» с вихрекамерным смесеобразованием номинальной мощностью 8,8 кВт при 1500 мин-1.
Испытания проводили на штатном топливе Л-0,2-62 по ГОСТ 305-82 и этом же топливе с добавлением 0,01% патентуемой присадки - образец 11 с отбором проб масла с их последующим анализом.
1. Физико-химические и спектральные показатели смазочного масла определялись для проб исходного масла и отобранных, через 10 часов эксперимента, с помощью лабораторного анализа масел согласно ГОСТов и фотоэлектрического спектрометра МФС-7 [1. Кюрегян С.К. Эмиссионный спектральный анализ нефтепродуктов. - М.: Химия, 1969. - 296 с.; 2. Чанкин В.В. Спектральный анаиз масел в транспортных двигателях и методы
контроля их состояния без разборки. - М.: Транспорт, 1967. - 84 с.].
2. Скорость изнашивания втулок цилиндров определялась методом ИРАБ (искусственных радиоактивных баз). С этой целью две втулки были активированы вставками с кобальтом 60 в точке перекладки верхних компрессионных колец. Снижение интенсивности износа втулок, за единовременную наработку с учетом взаимовлияния самораспада кобальта, рассчитывались на ПЭВМ при помощи специально созданной программы [Техническое диагностирование корабельных двигателей внутреннего сгорания. - СПб.: ВМА, 1997. - 184 с.].
3. Износ цилиндропоршневой группы контролировался на различных этапах (приработка, работа на штатном топливе, работа на топливе с присадкой «0010») следующими методами [Матвиевский P.M., Лашхи В.Л., Буяновский А.И., Фукс И.Г., Бадыштова К.М. Смазочные материалы. Антифрикционные и противоизносные свойства. Методы испытаний. Справочник. - М.: Машиностроение, 1989. - 224 с.]:
- нарезания лунок на втулках прибором УПОИ (8 лунок на поясе метки ИРАБ);
- нарезание лунок на кольцах прибором УПОИ (7 лунок на наружной поверхности);
- микрометрирование колец прибором ИЗВ-1 по высоте и ширине кольца;
- взвешиванием колец на аналитических весах ВЛР.
Шатунные вкладыши контролировались в конце первого и второго этапов внешним осмотром и взвешиванием на аналитических весах.
Расход масла на угар определялся по маслоуказателю через 10 часов работы.
Эксперимент включал:
- приработку колец и втулок цилиндров до установившейся скорости изнашивания втулок цилиндров (30 часов на 50% нагрузке);
- первый этап - работа двигателя на штатном дизельном топливе Л-0,2-62 по ГОСТ 305-82 (50 часов на нагрузке 100%);
- второй этап - работа двигателя на топливе с 0,01% образца 11 предлагаемой присадки (50 часов на нагрузке 100%).
В результате испытаний установлено, что при работе дизеля на топливе с многофункциональной экологической присадкой происходит снижение:
| - износа рабочих втулок цилиндров на | 70% |
| - износа поршневых колец в | 1,5-3 раза |
Во время испытаний дополнительно контролировалась эмиссия отработавших газов. Содержание вредных примесей в отработавших газах контролировалось в конце этапа работы на штатном топливе и конце этапа работы на топливе с присадкой газоанализатором ГАТУ.
В результате испытаний установлено, что при работе дизеля на топливе с многофункциональной экологической присадкой происходит снижение:
- содержания в отработавших газах:
| оксида углерода на | 30% |
| оксидов азота на | 25% |
| несгоревших углеводородов на | 100% |
| - удельного эффективного расхода топлива на | 5% |
Проверку способности патентуемой многофункциональной экологической присадки удалять нагары из камеры сгорания проводили на моторном стенде - оборудованном дизелем Д-21. На первом этапе испытаний дизель работал в течение 10 ч на дизельном топливе Л по ГОСТ 305 и моторном масле М10В2 по ГОСТ 8581 в режиме ускоренного образования на деталях цилиндро-поршневой группы. После этого снимали крышку блока цилиндров и проводили оценку нагарообразования на поршне. При этом определяли:
- толщину нагара
- твердость нагара по ГОСТ 20991
- состав нагара
Двигатель собирали.
На втором этапе двигатель работал на том же топливе Л с добавлением патентуемой многофункциональной экологической присадки (образец 8 - 0,015% и образец 9 - 0,02%) на разных нагрузках в течение одного часа. После чего двигатель вскрывали и оценивали нагар на поршне. Результаты испытаний приведены в табл. 14.
Эксплуатационные испытания топлив с предлагаемой многофункциональной экологической присадкой проходили по следующей схеме:
1. Для испытаний было выделено по 10 автомашин одной марки и примерно одинакового технического состояния.
2. Перед выездом из парка все автомашины заправлялись одной маркой топлива. Количество ежедневно заправляемого топлива и пробег автотранспорта в период проведения испытаний фиксировалось и заносилось в протокол.
3. Прогревались двигатели автотранспорта и проводились замеры содержания вредных веществ в отработавших газах таких как:
СО; NOx; СН и дымности. Результаты измерений заносились в протокол.
4. В топливный бак пяти опытных машин заливали многофункциональную экологическую присадку (образец 5 для бензиновых двигателей и образец 10 для дизельных двигателей) в количестве 0,01%.
Пять контрольных машин эксплуатировались на товарном топливе без применения присадки.
5. Автотранспорт отправлялся в рейс, где его пробег должен был составлять не менее 100 км.
6. После возвращения машин в парк, перед тем как заглушить двигатель, проводились замеры содержания вредных веществ в отработавших газах таких как: СО, NOx, СН и дымности.
7. На следующий день перед выездом из парка все выделенные для проведения испытаний машины заправлялись одной маркой топлива.
В топливный бак опытных машин заливали многофункциональную экологическую присадку в количестве 0,01%, необходимом для работы в экологически чистом режиме из расчета 1 миллилитр на 10 литров топлива.
Контрольные машины продолжали эксплуатировать на товарном топливе.
8. Прогревали двигатели автомашин и проводили замеры содержания вредных веществ в отработавших газах.
9. Отправляли машины в рейс. Условия работы машин во время рейса не регламентировались.
10. После возвращения машин в парк, перед тем как заглушить двигатель проводили замеры содержания вредных веществ в отработавших газах.
11. Во все последующие дни производились замеры концентрации содержания вредных веществ в отработавших газах один раз в день по возвращению автотранспорта в парк, или утром перед отправкой в рейс.
12. В период испытаний эксплуатация испытуемого автотранспорта на топливе, не содержащем присадку не проводилась.
13. Испытания, согласно п.п. 7-.10, проводить в течение 5-1 - дней.
Испытания проводили на автотранспорте АП-3 ГУП «Пассажиравтотранс» г. Санкт-Петербурга на рейсовых автобусах ПАЗ-32054 с двигателями ЗМЗ 5234, работающими на бензине Нормаль-80 (А-76) по ГОСТ Р 51105, и ЛиАЗ-5256 с двигателями КамАЗ 7408.10, работающими на дизельном топливе по ГОСТ 305.
Пробег автобусов ПАЗ-32054 колебался от 157 до 317 тыс. км, а ЛиАЗ-5256 от 125 до 318 тыс. км.
Результаты испытаний приведены в табл. 15-16.
Представленные результаты подтверждают высокую эффективность экологических присадок и зависимость их эффективности от технического состояния двигателя.
Эксплуатационные испытания многофункциональной экологической присадки (образец 12) в печном топливе по ТУ 38-101656-87 на котле «Волга У-100, лж, КВА-05». В результате испытаний было установлено, что введение присадки в концентрации 0,01% приводит к снижению:
- содержания оксида углерода в отходящих газах на 20-30%;
- содержания оксидов азота в отходящих газах до 30%;
- содержания несгоревших углеводородов в отходящих газах на 30-50%;
- расхода топлива до 3%.
Эксплуатационные испытания многофункциональной экологической присадки (образец 13) во флотском мазуте проводиле на ледоколе «Капитан Плахин» на двигателе Wartsila VASA 12V22HFD (12 ЧН 22/24). Испытания проводили в два этапа:
- на первом этапе двигатель работал на штатном флотском мазуте Ф-5 по ГОСТ 10585-63;
- на втором этапе двигатель работал на штатном флотском мазуте Ф-5 с добавлением 0,02% многофункциональной экологической присадки (образец 13).
Результаты испытаний приведены в табл. 17
Испытания мазутов 100 по ГОСТ 10585с многофункциональной экологической присадкой (образец 13) проводили на котлах ДКВЗ-2,5-13 (концентрация присадки 0,01) и ДЕ - 14-16 (концентрация присадки 0,02). Введение присадки в мазут позволило:
- снизить массовый выброс оксидов азота на 25-35%;
- увеличить КПД котла на 1,0-1,5%;
- снизить расход мазута на 2,0-3,0%.
Приведенные в табл. 2-15 данные стендовых и эксплуатационных испытаний указывают на:
- снижение удельного расхода топлива при использовании предложенной многофункциональной экологической присадки, по сравнению как с исходным топливом и с топливом, содержащим присадку-прототип;
- снижение нагаров в камере сгорания двигателей с зажиганием от искры и сжатия;
- снижение отложений во впускной системе двигателей;
- улучшение экологических характеристик отработавших и отходящих газов;
- снижение температуры отработавших газов, как следствие снижения температуры в камере сгорания;
- снижение износа деталей цилиндро-поршневой группы двигателей, т.е. подтверждают достижение поставленной цели.
Промышленная применимость изобретения подтверждена тем, что многофункциональные экологические присадки могут быть изготовлены из весьма доступных ингредиентов на общепромышленном химическом оборудовании и простым и надежным способом введены в жидкое топливо, как на местах получения топлива, так и на местах его хранения и применения. При этом в зависимости от свойств топлива и конструктивных особенностей конкретных ДВС можно регулировать состав присадок в весьма широких границах, обеспечивая существенное повышение компрессии и снижение удельного расхода топлива и токсичности выхлопа.
Claims (11)
1. Многофункциональная экологическая присадка к топливам на основе ацетилацетонатов металлов и эфира ортокремневой кислот, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит оксигенаты, амины, нитрилы и ароматические углеводороды при следующем соотношении компонентов (вес.%):
2. Многофункциональная экологическая присадка к жидким топливам по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве эфиров ортокремневой кислоты используются тетра- метокси-, этокси-, пропокси-, бутокси-, пентокси-, фенокси- и о-крезилокси-силаны.
3. Многофункциональная экологическая присадка по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве ацетилацетонатов металлов она содержит ацетилацетонаты ванадия, железа, кадмия, марганца, меди, серебра, молибдена, вольфрама, никеля, хрома, калия, лития, натрия, кальция, магния, рубидия, цезия, бария, стронция.
4. Многофункциональная экологическая присадка к жидким топливам по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве растворимых в топливе соединениий металла она содержит бис(гексаметиленететраамины), этилендиаминтетраацетаты, фенантралины, пирокатехины, ацетилацетон(п-толуолсульфонаты) и соли жирных и ненасыщенных карбоновых кислот до С30, ацетелениды, циклопентадиенильные, бензольные и карбонильные соединения переходных металлов.
5. Многофункциональная экологическая присадка к жидким топливам по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве оксигенатов она содержит одно и многоатомные спирты, альдегиды, кетоны, оуксикетоны, ацетали, простые и сложные эфиры, циклические эфиры и диэфиры, эпоксиды.
6. Многофункциональная экологическая присадка к жидким топливам по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве нитрилов используются алифатические нитрилы до С12 и ароматические нитрилы.
7. Многофункциональная экологическая присадка к жидким топливам по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве аминов она содержит моно- и полиалкиламины, ароматические амины, в том числе с заместителями в ядре, нафтиламины, циклические амины, полибутенамины и амины полигликолей.
8. Многофункциональная экологическая присадка к жидким топливам по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве ароматических углеводородов она содержит бензол и его гомологи до С12.
9. Многофункциональная экологическая присадка к жидким топливам по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит четыре кислородсодержащие функциональные группы, которые вводятся любой комбинацией двух и более различных соединений, содержащих указанные группы.
10. Многофункциональная экологическая присадка к жидким топливам по п. 1, отличающаяся тем, что она содержит соединения минимум одного металла переменной валентности в различном валентном состоянии.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015136611A RU2609767C1 (ru) | 2015-08-27 | 2015-08-27 | Многофункциональная комплексная присадка к топливам |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015136611A RU2609767C1 (ru) | 2015-08-27 | 2015-08-27 | Многофункциональная комплексная присадка к топливам |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2609767C1 true RU2609767C1 (ru) | 2017-02-02 |
Family
ID=58457237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015136611A RU2609767C1 (ru) | 2015-08-27 | 2015-08-27 | Многофункциональная комплексная присадка к топливам |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2609767C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4370147A (en) * | 1979-10-01 | 1983-01-25 | Horizon Chemical, Inc. | Fuel for compression ignition engines |
| RU2158289C1 (ru) * | 1999-12-09 | 2000-10-27 | Закрытое акционерное общество "Академия прикладных иследований" | Топливная композиция |
| RU2159795C1 (ru) * | 1999-12-09 | 2000-11-27 | Закрытое акционерное общество "АКАДЕМИЯ ПРИКЛАДНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ" | Топливная композиция |
| RU2159794C1 (ru) * | 1999-08-13 | 2000-11-27 | Закрытое акционерное общество "АКАДЕМИЯ ПРИКЛАДНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ" | Экологическая присадка к топливу |
-
2015
- 2015-08-27 RU RU2015136611A patent/RU2609767C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4370147A (en) * | 1979-10-01 | 1983-01-25 | Horizon Chemical, Inc. | Fuel for compression ignition engines |
| RU2159794C1 (ru) * | 1999-08-13 | 2000-11-27 | Закрытое акционерное общество "АКАДЕМИЯ ПРИКЛАДНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ" | Экологическая присадка к топливу |
| RU2158289C1 (ru) * | 1999-12-09 | 2000-10-27 | Закрытое акционерное общество "Академия прикладных иследований" | Топливная композиция |
| RU2159795C1 (ru) * | 1999-12-09 | 2000-11-27 | Закрытое акционерное общество "АКАДЕМИЯ ПРИКЛАДНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ" | Топливная композиция |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1331093C (en) | Fuel conditioner | |
| US20070266622A1 (en) | Fuel oil additive and fuel oil products containing said fuel oil additive | |
| US2789891A (en) | Gasoline fuel system conditioner | |
| US4129421A (en) | Catalytic fuel additive for jet, gasoline, diesel, and bunker fuels | |
| CN100371429C (zh) | 天然气与汽油两用燃料发动机润滑油 | |
| US3667152A (en) | Fuel composition | |
| US6866010B2 (en) | Method of reducing smoke and particulate emissions from compression-ignited reciprocating engines operating on liquid petroleum fuels | |
| US4297109A (en) | Fuel composition | |
| CN101180384B (zh) | 润滑油和燃油通用添加剂，包含通用添加剂的内燃式发动机用燃油/方案/、柴油/方案/以及热电站燃烧炉和金属熔炉用生火燃油 | |
| CN107429180B (zh) | 减少温室气体、氮氧化物及颗粒物的燃料添加剂 | |
| JP5137283B2 (ja) | ディーゼル油の燃焼によって生じる排気中の煤塵を低減するための添加剤及びそれを含有する燃料組成物 | |
| RU2609767C1 (ru) | Многофункциональная комплексная присадка к топливам | |
| WO2007094171A1 (ja) | 燃料油組成物 | |
| RU2427614C1 (ru) | Многофункциональная присадка к бензину | |
| CN108659900B (zh) | 燃油系统积碳清净剂、生产工艺及应用 | |
| RU2235119C1 (ru) | Моющая присадка к автомобильным бензинам | |
| Corkwell et al. | Lubricity and injector pump wear issues with E diesel fuel blends | |
| CA3060460A1 (en) | A detergent applies to all liquid fuel | |
| CN107460011A (zh) | 燃油发动机高效养护节油剂及其制备方法与应用 | |
| Kabel | An Engine-Dynamometer Test Procedure for Evaluating Oil Thickening Characteristics | |
| US20050268536A1 (en) | Diesel motor fuel additive composition | |
| EP1516909A2 (en) | Method of reducing amount of peroxides, reducing fuel sediments and enhancing fuel system elastomer durability, fuel stability and fuel color durability | |
| JP2008063374A (ja) | 燃料油添加剤組成物及びそれを含有する燃料油組成物 | |
| RU2796678C1 (ru) | Многофункциональная присадка к автомобильным бензинам и топливная композиция на ее основе | |
| US3573011A (en) | Gasoline composition |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170828 |