RU2634726C1 - Anti-wear additives for ultra-low sulfur fuel - Google Patents

Anti-wear additives for ultra-low sulfur fuel Download PDF

Info

Publication number
RU2634726C1
RU2634726C1 RU2016128505A RU2016128505A RU2634726C1 RU 2634726 C1 RU2634726 C1 RU 2634726C1 RU 2016128505 A RU2016128505 A RU 2016128505A RU 2016128505 A RU2016128505 A RU 2016128505A RU 2634726 C1 RU2634726 C1 RU 2634726C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
additive
fuel
ultra
low sulfur
additives
Prior art date
Application number
RU2016128505A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Михайлович Данилов
Антонина Михайловна Безгина
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "РегионХимТорг"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "РегионХимТорг" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "РегионХимТорг"
Priority to RU2016128505A priority Critical patent/RU2634726C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2634726C1 publication Critical patent/RU2634726C1/en

Links

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
    • C10L1/04—Liquid carbonaceous fuels essentially based on blends of hydrocarbons
    • C10L1/08—Liquid carbonaceous fuels essentially based on blends of hydrocarbons for compression ignition
    • 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
    • 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
    • C10L10/00—Use of additives to fuels or fires for particular purposes
    • C10L10/08—Use of additives to fuels or fires for particular purposes for improving lubricity; for reducing wear
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention discloses an additive to ultra-low sulfur diesel fuel, which is a tall oil fatty acid composition of methylalkyl ethers C5-C6 at a mass ratio of 80-90:10-20, respectively.
EFFECT: improving the compatibility of fuel with a water additive.
9 tbl

Description

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, в частности к присадкам к ультрамалосернистым топливам содержанием серы менее 10 ppm для дизельных двигателей. В соответствии с требованиями Технического регламента Таможенного союза ТР/ТС 013/2011 дизельное топливо, вырабатываемое и поступающее в свободное обращение в России, должно соответствовать по качеству классу 5, в частности содержать не более 10 ppm серы. Практически полное удаление серы из топлива существенно улучшает его экологические характеристики, но ухудшает противоизносные (смазывающие) свойства. Так как дизельное топливо одновременно является смазкой для прецизионных пар трения двигателя (топливных насосов высокого давления, форсунок и т.д.), это приводит к повышенному износу деталей двигателя и снижает его ресурс.The invention relates to oil refining and petrochemicals, in particular to additives for ultrafine sulfur fuels with a sulfur content of less than 10 ppm for diesel engines. In accordance with the requirements of the Technical Regulation of the Customs Union TR / TS 013/2011, diesel fuel produced and put into free circulation in Russia must comply with class 5 quality, in particular, contain no more than 10 ppm sulfur. The almost complete removal of sulfur from the fuel significantly improves its environmental performance, but worsens the antiwear (lubricating) properties. Since diesel fuel is also a lubricant for precision friction pairs of the engine (high-pressure fuel pumps, injectors, etc.), this leads to increased wear of engine parts and reduces its service life.

Для улучшения смазывающих свойств топлива в него вводят противоизносные присадки. В основном, это карбоновые кислоты, их эфиры или амиды (A.M. Данилов. Применение присадок в топливах. 3-е издание. СПб: Химиздат. 2010. 364 с.).To improve the lubricating properties of the fuel, antiwear additives are introduced into it. Basically, these are carboxylic acids, their esters or amides (A.M. Danilov. The use of additives in fuels. 3rd edition. St. Petersburg: Khimizdat. 2010. 364 p.).

Известны присадки, содержащие дистиллированные кислоты таллового масла или выделяемые из него жирные кислоты в смесит с различными растворителями (Пат. Рос. 2410414, 2011 [Афтон], Пат. России 2267518, 2006), полиэтиленполиамин и технические алкил-(С16-С18)-салициловые кислоты (Пат. РФ 2529648, 2014), композиции ненасыщенных жирных кислот (Пат. России 2332442).Additives are known that contain distilled tall oil acids or fatty acids isolated from it and mix them with various solvents (Pat. Ros. 2410414, 2011 [Afton], Pat. Russia 2267518, 2006), polyethylene polyamine and technical alkyl- (C 16 -C 18 ) -salicylic acids (US Pat. RF 2529648, 2014), unsaturated fatty acid compositions (US Pat. Russia 2332442).

Недостатком этих присадок является плохая совместимость с водой и моторным маслом. Это требование в обязательном порядке предъявляется к топливам, содержащим противоизносные присадки. Кроме того, большинство из этих присадок в ультрамалосернистых топливах проявляют недостаточно высокую эффективность, в результате чего их применение невыгодно.The disadvantage of these additives is poor compatibility with water and engine oil. This requirement is mandatory for fuels containing antiwear additives. In addition, most of these additives in ultrafine sulfur fuels are not sufficiently effective, as a result of which their use is disadvantageous.

Наиболее близкой к заявляемой присадке по составу и назначению является присадка, представляющая собой композицию жирных кислот масла таллового с пентамерами пропилена при массовом соотношении компонентов (3-9):1 (Патент РФ №2289612: С10L 1/18, С10L 1/08, С10L 1/16. Патентообладатель - ООО «Пластнефтехим»).Closest to the claimed additive in composition and purpose is an additive that is a composition of tall oil fatty acids with propylene pentamers with a mass ratio of components (3-9): 1 (RF Patent No. 2289612: С10L 1/18, С10L 1/08, С10L 1/16. Patent holder - Plastneftekhim LLC).

Недостатком известной композиции является неудовлетворительная совместимость содержащего ее топлива с водой.A disadvantage of the known composition is the poor compatibility of the fuel containing it with water.

Задачей настоящего изобретения является создание присадки, обеспечивающей совместимость содержащего ее топлива с водой.An object of the present invention is to provide an additive that ensures compatibility of the fuel containing it with water.

Для решения поставленной задачи предложена присадка к ультрамалосернистому дизельному топливу, содержащая жирные кислоты таллового масла и дополнительно метилалкиловые эфиры С5-С6 при следующем соотношении компонентов (% мас.):To solve this problem, an additive to ultra-low sulfur diesel fuel containing fatty acids of tall oil and additional methylalkyl ethers C 5 -C 6 in the following ratio of components (% wt.):

- жирные кислоты таллового масла - 80-90,- fatty acids of tall oil - 80-90,

- метилалкиловые эфиры С5-С6 - 10-20.- methylalkyl ethers of C 5 -C 6 - 10-20.

Новизной предлагаемого технического решения является качественный и количественный состав присадки, обеспечивающий достигаемый эффект. Ранее подобная присадка в топливах не использовалась и не предлагалась. Ее полная совместимость с водой не вытекает явным образом из известных теоретических положений.The novelty of the proposed technical solution is the qualitative and quantitative composition of the additive, which provides the achieved effect. Previously, a similar additive in fuels was not used and was not offered. Its full compatibility with water does not follow explicitly from known theoretical propositions.

В соответствии с данным изобретением, кроме предлагаемой присадки дизельное топливо может содержать присадки другого назначения: промоторы воспламенения, депрессорно-диспергирующие, антистатические и др.In accordance with this invention, in addition to the proposed additives, diesel fuel may contain additives for other purposes: ignition promoters, depressant-dispersant, antistatic, etc.

Согласно изобретению, присадку получают смешением расчетных количеств жирных кислот таллового масла с метилалкиловыми эфирами при 20-50°С.According to the invention, the additive is obtained by mixing calculated amounts of tall oil fatty acids with methyl alkyl esters at 20-50 ° C.

Для иллюстрации предлагаемого технического решения были приготовлены образцы присадки с использованием следующих компонентов:To illustrate the proposed technical solution, additive samples were prepared using the following components:

1. Жирные кислоты таллового масла (ЖКТМ):1. Fatty acids of tall oil (GIT):

1.1. Производства Илим Пайп (Россия) (ЖКТМ-1):1.1. Production Ilim Pipe (Russia) (ZhKTM-1):

Figure 00000001
Figure 00000001

1.2. Производства «Аризона Кемикал (Финляндия) (ЖКТМ-2)1.2. Production "Arizona Chemical (Finland) (ZhKTM-2)

Figure 00000002
Figure 00000002

2. Метилалкиловые эфиры:2. Methylalkyl ethers:

2.1. Метилтретбутиловый эфир C5 (МТБЭ):2.1. Methyl Tertiary Butyl Ether C 5 (MTBE):

Figure 00000003
Figure 00000003

2.2. Метилтретамиловый эфир С6 (ТАМЭ):2.2. C 6 methyltretamyl ether (TAME):

Figure 00000004
Figure 00000004

Для оценки эксплуатационных свойств присадки было взято дизельное топливо производства ПАО «Ангарская нефтехимическая компания» с содержанием серы <10 ppm. Основные показатели качества базового гидроочищенного дизельного топлива приведены ниже.To assess the operational properties of the additive, diesel fuel was produced by PJSC Angarsk Petrochemical Company with a sulfur content of <10 ppm. The main quality indicators of the base hydrotreated diesel fuel are given below.

Figure 00000005
Figure 00000005

Были приготовлены следующие образцы присадок.The following additive samples were prepared.

Figure 00000006
Figure 00000006

Испытания образцов проводили по методу DGMK-531 I-B «Взаимодействие с водой (эмульгируемость)», включенному в российский комплекс методов квалификационной оценки дизельных топлив. Этот метод позволяет оценивать склонность топлива к образованию стабильных эмульсий «топливо-вода». Он заключается в перемешивании дизельного топлива с испытуемой присадкой с дистиллированной водой с последующим отстаиванием и оценкой состояния границы раздела фаз. Для этого используют следующую оценочную таблицу:

Figure 00000007
Testing of the samples was carried out according to the method DGMK-531 IB "Interaction with water (emulsifiability)", which is included in the Russian complex of methods for the qualification assessment of diesel fuels. This method allows one to evaluate the propensity of a fuel to form stable fuel-water emulsions. It consists in mixing diesel fuel with the tested additive with distilled water, followed by settling and assessing the state of the phase boundary. To do this, use the following score table:
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

Такую операцию проводят пять раз. Топливо считается выдержавшим испытания, если после пятого раза граница раздела фаз оценивается не более чем в 2 балла.This operation is carried out five times. Fuel is considered to have passed the test if, after the fifth time, the phase boundary is estimated to be no more than 2 points.

Результаты испытаний образцов присадки на эмульгируемость представлены в таблице.The test results of the samples of additives for emulsifiability are presented in the table.

Figure 00000009
Figure 00000009

Таким образом, образцы присадки, начиная с образца 1, проявляют хорошую совместимость содержащего их топлива с водой. Однако увеличивать концентрацию эфиров свыше 20% нельзя, так как композиция по образцу 5 фазово нестабильна и расслаивается при хранении.Thus, additive samples, starting with sample 1, exhibit good compatibility of the fuel containing them with water. However, it is impossible to increase the concentration of esters over 20%, since the composition according to sample 5 is phase-unstable and delaminates during storage.

Исходя их этого, следует заключить, что оптимальной является композиция, содержащая соответственно 80-90% ЖКТМ и 10-20% метилалкиловых эфиров. Для проверки факультативных свойств была изготовлена присадка, содержащая 90% ЖКТМ и 10% МТБЭ (образец 4). Ее характеристики представлены ниже.Based on this, it should be concluded that the optimal composition is, containing respectively 80-90% of the gastrointestinal tract and 10-20% of methylalkyl ethers. To check the optional properties, an additive was prepared containing 90% GIT and 10% MTBE (sample 4). Its characteristics are presented below.

Figure 00000010
Figure 00000010

Оценивалась также совместимость топлива с предлагаемой присадкой с моторным маслом. Для этого 10 г присадки и 10 г масла смешивали, гомогенизировали и растворяли в 500 мл топлива. Этот раствор хранили в течение 3 суток при 90°С, затем охлаждали до температуры окружающей среды и оценивали визуально. Кроме того, определяли фильтруемость раствора по методике SEDAB. После хранения образец топлива с присадкой и маслом по внешнему виду не отличался от исходного топлива. Время его фильтрации составило: для чистого топлива - 90 с, для топлива с маслом без присадки - 464 с, для топлива с маслом и присадкой - 330 с. Таким образом, была установлена полная совместимость присадки с моторным маслом.The compatibility of the fuel with the proposed additive with engine oil was also evaluated. For this, 10 g of additive and 10 g of oil were mixed, homogenized and dissolved in 500 ml of fuel. This solution was stored for 3 days at 90 ° C, then cooled to ambient temperature and evaluated visually. In addition, the filterability of the solution was determined by the SEDAB technique. After storage, the fuel sample with the additive and oil did not differ in appearance from the original fuel. The time of its filtration was: for clean fuel - 90 s, for fuel with oil without an additive - 464 s, for fuel with oil and additive - 330 s. Thus, full compatibility of the additive with engine oil was established.

Как следует из результатов, представленных выше, предлагаемая присадка полностью удовлетворяет требованиям, предъявляемым к присадкам этого типа.As follows from the results presented above, the proposed additive fully meets the requirements for additives of this type.

Claims (2)

Присадка к ультрамалосернистому дизельному топливу, содержащая жирные кислоты таллового масла, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит метилалкиловые эфиры С5-С6, при следующем соотношении компонентов, %:Additive to ultrafine sulfur diesel fuel containing tall oil fatty acids, characterized in that it additionally contains C 5 -C 6 methylalkyl esters, in the following ratio,%: жирные кислоты таллового маслаtall oil fatty acids 80-90 80-90 метилалкиловые эфиры С5-С6 C 5 -C 6 methylalkyl esters 10-20 10-20
RU2016128505A 2016-07-13 2016-07-13 Anti-wear additives for ultra-low sulfur fuel RU2634726C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016128505A RU2634726C1 (en) 2016-07-13 2016-07-13 Anti-wear additives for ultra-low sulfur fuel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016128505A RU2634726C1 (en) 2016-07-13 2016-07-13 Anti-wear additives for ultra-low sulfur fuel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2634726C1 true RU2634726C1 (en) 2017-11-03

Family

ID=60263897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016128505A RU2634726C1 (en) 2016-07-13 2016-07-13 Anti-wear additives for ultra-low sulfur fuel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2634726C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2641736C1 (en) * 2017-05-12 2018-01-23 Общество с ограниченной ответственностью "ГаммаАддитив"(ООО "ГаммаАддитив") Anti-wear additive for ultra-low sulfur fuel
RU2751712C1 (en) * 2020-10-23 2021-07-16 Андрей Вячеславович Аристов Antiwear additive for ultra-low sulfur diesel fuel

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2686713A (en) * 1950-12-09 1954-08-17 Socony Vacuum Oil Co Inc Sulfate process tall oil as a rust inhibitor for fuel fractions of mineral oil
RU2004106011A (en) * 2004-03-02 2005-08-10 Закрытое акционерное общество "Бела Вежа" (BY) ADDITIVE TO OIL-SULFUR DIESEL FUEL
RU2289612C1 (en) * 2005-05-19 2006-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "ПЛАСТНЕФТЕХИМ" Fuel additive with low sulfur content for diesel engines
RU2332442C2 (en) * 2002-08-05 2008-08-27 Аризона Кемикал Б.В. Composition of fatty acids, method of its obtaining and application
RU2401861C1 (en) * 2009-04-14 2010-10-20 Открытое акционерное общество "Ангарский завод катализаторов и органического синтеза" (сокр. ОАО "АЗКиОС") Anti-wear additive for low-sulphur diesel fuel
WO2012047435A1 (en) * 2010-10-07 2012-04-12 Conocophillips Company Co-production of renewable diesel and renewable gasoline

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2686713A (en) * 1950-12-09 1954-08-17 Socony Vacuum Oil Co Inc Sulfate process tall oil as a rust inhibitor for fuel fractions of mineral oil
RU2332442C2 (en) * 2002-08-05 2008-08-27 Аризона Кемикал Б.В. Composition of fatty acids, method of its obtaining and application
RU2004106011A (en) * 2004-03-02 2005-08-10 Закрытое акционерное общество "Бела Вежа" (BY) ADDITIVE TO OIL-SULFUR DIESEL FUEL
RU2289612C1 (en) * 2005-05-19 2006-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "ПЛАСТНЕФТЕХИМ" Fuel additive with low sulfur content for diesel engines
RU2401861C1 (en) * 2009-04-14 2010-10-20 Открытое акционерное общество "Ангарский завод катализаторов и органического синтеза" (сокр. ОАО "АЗКиОС") Anti-wear additive for low-sulphur diesel fuel
WO2012047435A1 (en) * 2010-10-07 2012-04-12 Conocophillips Company Co-production of renewable diesel and renewable gasoline

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2641736C1 (en) * 2017-05-12 2018-01-23 Общество с ограниченной ответственностью "ГаммаАддитив"(ООО "ГаммаАддитив") Anti-wear additive for ultra-low sulfur fuel
RU2751712C1 (en) * 2020-10-23 2021-07-16 Андрей Вячеславович Аристов Antiwear additive for ultra-low sulfur diesel fuel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8518128B2 (en) Fuel additive composition to improve fuel lubricity
RU2598848C2 (en) Lubricant cylinder marine engine
CN103415602B (en) Engine lubricant containing polyethers
RU2297443C2 (en) Light petroleum fuel
US20070175088A1 (en) Biodiesel fuel processing
RU2008145490A (en) FUEL COMPOSITIONS
RU2634726C1 (en) Anti-wear additives for ultra-low sulfur fuel
DE102007008532A1 (en) Fuel lubrication additives
RU2641736C1 (en) Anti-wear additive for ultra-low sulfur fuel
RU2401861C1 (en) Anti-wear additive for low-sulphur diesel fuel
US20110232165A1 (en) Fuel or fuel additive composition and method for its manufacture and use
CN103289795A (en) Marine engine oil composition and application thereof
EP2892985A1 (en) Fuel composition
RU2655606C1 (en) Universal, all-season diesel
US9447342B2 (en) Low temperature stable fatty acid composition
JP2004508454A (en) Method for improving low temperature solution properties of gasoline friction modifier
RU2751712C1 (en) Antiwear additive for ultra-low sulfur diesel fuel
RU2649396C1 (en) Anti-wear additive for jet fuel
RU2549179C1 (en) Alternative motor fuel
US9353326B1 (en) Synergistic fuel additives and fuels containing the additives
RU2289612C1 (en) Fuel additive with low sulfur content for diesel engines
US20060130394A1 (en) Performance diesel fuels and additives
RU2694884C1 (en) Antiwear fuel additive for gt-2017 jet engines
RU2650119C1 (en) Composition of environmentally friendly diesel fuel (efdf)
RU2796678C1 (en) Multipurpose additive for motor gasoline and fuel composition based on it

Legal Events

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

Effective date: 20180714