RU2671639C1 - Alternative motor fuel - Google Patents

Alternative motor fuel Download PDF

Info

Publication number
RU2671639C1
RU2671639C1 RU2017146478A RU2017146478A RU2671639C1 RU 2671639 C1 RU2671639 C1 RU 2671639C1 RU 2017146478 A RU2017146478 A RU 2017146478A RU 2017146478 A RU2017146478 A RU 2017146478A RU 2671639 C1 RU2671639 C1 RU 2671639C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
alcohols
gasoline
kpa
aliphatic alcohols
Prior art date
Application number
RU2017146478A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Александрович Ершов
Екатерина Викторовна Григорьева
Павел Анатольевич Никульшин
Кирилл Александрович Овчинников
Дмитрий Алексеевич Потанин
Анна Александровна Горячева
Никита Александрович Климов
Original Assignee
Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" (АО "ВНИИ НП")
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 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" (АО "ВНИИ НП") filed Critical Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" (АО "ВНИИ НП")
Priority to RU2017146478A priority Critical patent/RU2671639C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2671639C1 publication Critical patent/RU2671639C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS 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
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/04Liquid carbonaceous fuels essentially based on blends of hydrocarbons
    • C10L1/06Liquid carbonaceous fuels essentially based on blends of hydrocarbons for spark ignition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS 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
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/18Organic compounds containing oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS 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
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/10Liquid carbonaceous fuels containing additives
    • C10L1/14Organic compounds
    • C10L1/18Organic compounds containing oxygen
    • C10L1/182Organic compounds containing oxygen containing hydroxy groups; Salts thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention describes an alternative motor fuel with an octane number based on the research method of at least 90.0 units, saturated vapor pressure of at least 35.0 kPa and not more than 100.0 kPa, including a hydrocarbon fraction and aliphatic alcohols, while the hydrocarbon fraction boils up to 225 °C and has a saturated vapor pressure of 30.0 to 105.0 kPa, and the aliphatic alcohols are alcohols C3 – n-propyl and/or isopropyl, with the following component ratio, % by weight: aliphatic alcohols C3 20–50; hydrocarbon fraction up to 100.
EFFECT: technical result consists in obtaining an alternative motor fuel that meets the basic requirements for the characteristics of automobile gasoline in accordance with GOST 32513 and TP TC 013/2011, and also has high chemical and phase stability.
3 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к альтернативному автомобильному топливу, предназначенному для использования в автомобилях, оснащенных двигателями внутреннего сгорания с искровым зажиганием (бензиновыми).The invention relates to an alternative automotive fuel intended for use in vehicles equipped with internal combustion engines with spark ignition (gasoline).

Во всем мире уже давно применяются оксигенаты в качестве высокооктановых добавок к топливу, а в последнее время наиболее массовое распространение получили спирты. В целом спиртовые топлива по концентрации спирта можно разделить на три группы: стандартный бензин, где допустимая концентрация этанола в различных странах ограничена от 3 до 15% спирта (М3, М5, Е5-Е15), среднеспиртовые топлива - от 15 до 40% (М15, М30, Е20, Е30, Е40), а также топлива для специальных бензиновых и дизельных автомобилей - от 50 до 95% спирта (М85, Е85, Е100, ED95).Oxygenates have been used around the world for a long time as high-octane fuel additives, and recently, alcohols have become the most widespread. In general, alcohol fuels by alcohol concentration can be divided into three groups: standard gasoline, where the permissible concentration of ethanol in various countries is limited from 3 to 15% alcohol (M3, M5, E5-E15), medium alcohol fuels - from 15 to 40% (M15 , M30, E20, E30, E40), as well as fuels for special gasoline and diesel cars - from 50 to 95% alcohol (M85, E85, E100, ED95).

Среднеспиртовые топлива в основном используются в специальных автомобилях с универсальным потреблением топлива (flexible-fuel vehicle (FFV) - автомобили, работающие как на стандартном бензине, так и на любом виде спиртосодержащего топлива), но в ряде стран применяются в стандартных автомобилях с бензиновыми двигателями.Medium alcohol fuels are mainly used in special vehicles with universal fuel consumption (flexible-fuel vehicle (FFV) - cars that run on both standard gasoline and any type of alcohol-containing fuel), but in some countries they are used in standard cars with gasoline engines.

Этиловый спирт давно находит применение в качестве компонента различных видов моторных топлив. Его использование способствует уменьшению зависимости от ископаемых углеводородов и развитию сельского хозяйства или нефтехимии, снижению выбросов парниковых газов в жизненном цикле топлива.Ethyl alcohol has long been used as a component of various types of motor fuels. Its use helps to reduce dependence on fossil hydrocarbons and the development of agriculture or petrochemicals, and to reduce greenhouse gas emissions in the fuel life cycle.

Наиболее массово среднеэтанольное топливо применяется в Бразилии, где с 2015 года минимальное содержание абсолютированного спирта в стандартном бензине должно составлять 25-27% об. Начиная с 2015 года, в США в стандартном бензине максимально-допустимая доля этанола увеличена до 15% об. Кроме того, существует практика использования среднеэтанольных топлив (Е20, Е30, Е40), рекомендованных для применения в FFV-автомобилях. Действует специальный стандарт ASTM D7794, в котором описана методика получения среднеэтанольных топлив (Е20, Е30, Е40). Согласно этому стандарту, их производство осуществляется смешением товарного бензина по ASTM D4814 с этанолом по ASTM D4806 или топливом Е85 по ASTM D5798.The most widely used medium-ethanol fuel is used in Brazil, where since 2015 the minimum content of absolute alcohol in standard gasoline should be 25-27% vol. Since 2015, in the United States in standard gasoline, the maximum allowable share of ethanol has been increased to 15% vol. In addition, there is a practice of using medium ethanol fuels (E20, E30, E40) recommended for use in FFV cars. There is a special standard ASTM D7794, which describes the method for producing medium ethanol fuels (E20, E30, E40). According to this standard, their production is carried out by mixing commercial gasoline according to ASTM D4814 with ethanol according to ASTM D4806 or fuel E85 according to ASTM D5798.

В странах ЕС, а также в Индии рассматривается возможность вовлечения этанола в бензин до 20-25%. В Таиланде быстро увеличиваются объемы потребления топлива Е20.In the EU countries, as well as in India, the possibility of involving ethanol in gasoline up to 20-25% is being considered. In Thailand, E20 fuel consumption is increasing rapidly.

Метиловый спирт также достаточно хорошо известен в качестве компонента моторных топлив. Самым богатым опытом использования метанола для производства среднеспиртовых топлив обладает Китай. Высокая обеспеченность углем и относительный недостаток собственной нефти побудил Китай к развитию альтернативных топлив для ДВС. Метанол, получаемый из угля, направляется на смешение с бензином с целью получения готовых топлив. Для развития данного направления создана вся инфраструктура, начиная от автомобилей, способных потреблять высокометанольные топлива, до нормативно-правовой базы, регулирующей производство и оборот спиртовых топлив в стране. В настоящее время действует общенациональный стандарт на топливо М85 - GB/T 23799. Также существуют региональные стандарты на другие виды топлив, например, стандарты DB 14/Т92 на топливо M15 и DB 14/Т 614 на топливо М30 провинции Шаньси.Methyl alcohol is also well known as a component of motor fuels. China has the richest experience in using methanol for the production of medium alcohol fuels. The high availability of coal and the relative shortage of domestic oil prompted China to develop alternative fuels for internal combustion engines. Methanol obtained from coal is sent for mixing with gasoline in order to obtain finished fuels. For the development of this direction, the entire infrastructure has been created, from cars capable of consuming high methanol fuels to the regulatory framework governing the production and turnover of alcohol fuels in the country. Currently, the nationwide standard for M85 fuel is GB / T 23799. There are also regional standards for other fuels, for example, DB 14 / T92 standards for M15 fuel and DB 14 / T 614 for M30 fuel in Shanxi Province.

Основными преимуществами использования спиртов в составе топлив для двигателей с принудительным воспламенением топливовоздушной смеси являются: высокие октановые числа смешения спиртов, которые позволяют снизить требования к детонационной стойкости базового топлива, увеличение доли кислорода в бензине, что приводит к более полному сгоранию топлива - тем самым снижается концентрация несгоревших углеводородов и монооксида углерода в отработавших газах. Кроме того, спирты дешевы относительно ряда других оксигенатов.The main advantages of using alcohols in the composition of fuels for engines with forced ignition of the air-fuel mixture are: high octane mixing ratios of alcohols, which reduce the requirements for the detonation resistance of the base fuel, increase the oxygen fraction in gasoline, which leads to more complete combustion of the fuel - thereby reducing the concentration unburned hydrocarbons and carbon monoxide in the exhaust gas. In addition, alcohols are cheap relative to a number of other oxygenates.

Из приведенного обзора видно, что в разных странах мира активно проводятся работы по внедрению спиртовых альтернативных топлив и постепенному увеличению их доли в общем бензиновом пуле, что подтверждает актуальность данного направления и практическую применимость изобретения.From the above review it can be seen that in different countries of the world work is underway to introduce alcohol alternative fuels and gradually increase their share in the total gas pool, which confirms the relevance of this area and the practical applicability of the invention.

Большой интерес представляют собой также альтернативные автомобильные топлива, содержащие в качестве основного спиртового компонента алифатические спирты С3: н-пропиловый, изопропиловый спирты или их смесь.Of great interest are alternative automobile fuels containing C 3 aliphatic alcohols as the main alcohol component: n-propyl, isopropyl alcohols or a mixture thereof.

Известна топливная композиция для двигателей внутреннего сгорания на основе автомобильного бензина, содержащая антидетонационный компонент в количестве 2,0-15,5% мас. В состав антидетонационного компонента входят, % мас.: изопропиловый спирт 59,5-89,5; диизопропиловый эфир до 10,0; антидетонационная добавка на основе ароматических аминов, включающая в качестве основного компонента N-метиланилин 10,0-30,0; стабилизатор цвета 0,01-0,3; многофункциональная присадка с моющими и антикоррозионными свойствами до 3,0.Known fuel composition for internal combustion engines based on gasoline containing antiknock component in an amount of 2.0-15.5% wt. The composition of the antiknock component includes,% wt .: isopropyl alcohol 59.5-89.5; diisopropyl ether up to 10.0; aromatic amine antiknock additive, including N-methylaniline 10.0-30.0 as a main component; color stabilizer 0.01-0.3; multifunctional additive with detergent and anticorrosion properties up to 3.0.

(Патент РФ №2564444, 2015).(RF patent No. 2564444, 2015).

Известна также топливная композиция для двигателей внутреннего сгорания на основе автомобильного бензина, содержащая высокооктановый компонент в количестве 7,5-14,5% мас. Высокооктановый компонент содержит, % мас.: диметилкарбонат (ДМК) 10,3-33,3; изопропиловый спирт (ИПС) и/или диизопропиловый эфир (ДИПЭ) 58,8-82,8; антидетонационная добавка на основе ароматических аминов, включающая в качестве основного компонента N-метиланилин (N-MA), до 11,8.Also known is a fuel composition for internal combustion engines based on gasoline containing a high-octane component in an amount of 7.5-14.5% by weight. The high-octane component contains,% wt .: dimethyl carbonate (DMC) 10.3-33.3; isopropyl alcohol (IPA) and / or diisopropyl ether (DIPE) 58.8-82.8; aromatic amine-based antiknock additive, including N-methylaniline (N-MA) as the main component, up to 11.8.

(Патент РФ №2574407, 2016).(RF patent No. 2574407, 2016).

Недостатком известных топливных композиций является сложность их состава за счет использования большого количества компонентов. Следует также отметить, что изопропиловый спирт в известных топливных композициях не является основным компонентом альтернативного топлива, а входит в состав высокооктановых компонентов топлив, за счет чего его концентрация в пересчете на топливо значительно уменьшается.A disadvantage of the known fuel compositions is the complexity of their composition due to the use of a large number of components. It should also be noted that isopropyl alcohol in the known fuel compositions is not the main component of alternative fuel, but is a part of high-octane fuel components, due to which its concentration in terms of fuel is significantly reduced.

Наиболее близким по составу к заявляемому является топливная композиция альтернативного топлива, состоящая из этилового спирта в концентрации 20-40% мас., который смешивается с базовым углеводородным компонентом, представляющим собой бензиновую фракцию процесса гидрокрекинга, выкипающую в интервале температур 28-225°С как отдельно, так и в смеси с одной или несколькими фракциями, выбранными из группы: бензиновая фракция процесса каталитического риформинга, толуол, прямогонный бензин.The closest in composition to the claimed is the alternative fuel composition, consisting of ethanol in a concentration of 20-40% wt., Which is mixed with the base hydrocarbon component, which is a gasoline fraction of the hydrocracking process, boiling in the temperature range 28-225 ° C as a separate , and in a mixture with one or more fractions selected from the group: gasoline fraction of the catalytic reforming process, toluene, straight-run gasoline.

(Патент РФ 2605952, 2017)(RF patent 2605952, 2017)

Недостатками указанного изобретения является низкая относительно бензина теплота сгорания альтернативного топлива, что в условиях эксплуатации будет приводить к повышению расхода топлива стандартных автомобилей.The disadvantages of this invention is the low heat of combustion of alternative fuel relative to gasoline, which in operating conditions will lead to an increase in fuel consumption of standard cars.

Задачей данного изобретения является разработка альтернативного моторного топлива с октановым числом по исследовательскому методу не менее 90,0 единиц, близкой к автомобильному бензину теплотой сгорания, давлением насыщенных паров не менее 35,0 кПа, низким содержанием серы (не более 10 мг/кг), непромытых и промытых смол (не более 5 мг/100 см3), высокой химической стабильностью (индукционный период - более 360 мин.), и высокой фазовой стабильностью, в котором в качестве основного спиртового компонента входят алифатические спирты С3. Кроме того, альтернативное моторное топливо должно удовлетворять основным требованиям к характеристикам автомобильных бензинов по ГОСТ 32513 и TP ТС 013/2011.The objective of the invention is to develop an alternative motor fuel with an octane rating of at least 90.0 units by research method, close to gasoline by heating value, saturated vapor pressure of not less than 35.0 kPa, low sulfur content (not more than 10 mg / kg), non-washed and washed resins (not more than 5 mg / 100 cm 3 ), high chemical stability (induction period - more than 360 minutes), and high phase stability, in which C 3 aliphatic alcohols are used as the main alcohol component. In addition, alternative motor fuel must meet the basic requirements for the performance of gasoline in accordance with GOST 32513 and TP TS 013/2011.

Для решения поставленной задачи предлагается альтернативное моторное топливо с октановым числом по исследовательскому методу не менее 90,0 единиц, давлением насыщенных паров не менее 35,0 кПа и не более 100,0 кПа, включающее в себя углеводородную фракцию и алифатические спирты, которое отличается тем, что углеводородная фракция выкипает до 225°С и имеет давление насыщенных паров от 30,0 до 105,0 кПа, а алифатические спирты представляют собой спирты С3 - н-пропиловый и/или изопропиловый, при следующем соотношении компонентов, % мас.:To solve this problem, an alternative motor fuel with an octane rating of at least 90.0 units, a saturated vapor pressure of at least 35.0 kPa and no more than 100.0 kPa, including a hydrocarbon fraction and aliphatic alcohols, is proposed, which differs in that the hydrocarbon fraction boils up to 225 ° C and has a saturated vapor pressure of 30.0 to 105.0 kPa, and aliphatic alcohols are alcohols C 3 - n-propyl and / or isopropyl, in the following ratio, wt.%:

алифатические спирты С3 aliphatic alcohols C 3 20-5020-50 углеводородная фракцияhydrocarbon fraction до 100up to 100

Альтернативное моторное топливо отличается тем, что дополнительно содержит спирты С1 и/или С2 в концентрации до 15% мас., а также присадку с антикоррозионными свойствами в количестве 12-350 мг/л.An alternative motor fuel is characterized in that it additionally contains C 1 and / or C 2 alcohols in a concentration of up to 15 wt%, as well as an additive with anti-corrosion properties in an amount of 12-350 mg / l.

Отличительной особенностью предлагаемого альтернативного топлива является использование спиртов С3, (которые представляют собой н-пропиловый и/или изопропиловый спирты) в качестве основного спиртового компонента, что позволяет расширить ассортимент альтернативных топлив.A distinctive feature of the proposed alternative fuel is the use of C 3 alcohols (which are n-propyl and / or isopropyl alcohols) as the main alcohol component, which allows to expand the range of alternative fuels.

Преимуществом изобретения является то, что теплота сгорания предлагаемого альтернативного топлива выше, чем у прототипа, и приближается к теплоте сгорания автомобильного бензина. Также преимуществом является простота состава топлива и возможность использовать несколько фракций нефтепереработки (например, прямогонная бензиновая фракция, алкилат, бензиновые фракции гидрокрекинга).An advantage of the invention is that the calorific value of the proposed alternative fuel is higher than that of the prototype, and approaches the calorific value of motor gasoline. Another advantage is the simplicity of the fuel composition and the ability to use several refining fractions (for example, straight-run gasoline fraction, alkylate, gasoline hydrocracking fractions).

Также использование алифатических спиртов С3 позволяет регулировать важнейшее свойство автомобильного топлива - его давление насыщенных паров (ДНП) и, таким образом, использовать в составе альтернативного топлива углеводородные фракции, ДНП которых выходит за пределы норм, заложенных в стандарте на автомобильный бензин.Also, the use of aliphatic alcohols C 3 allows you to control the most important property of automotive fuel - its saturated vapor pressure (DNP) and, thus, use hydrocarbon fractions as an alternative fuel, the DNP of which goes beyond the norms laid down in the standard for automobile gasoline.

Все компоненты топливной композиции, используемые в предлагаемом изобретении, промышленного производства.All components of the fuel composition used in the present invention, industrial production.

В качестве углеводородной фракции предлагаются бензиновые фракции процессов нефтепереработки, которые выкипают до 225°С и имеют давление насыщенных паров от 30,0 до 105,0 кПа. Также углеводородные фракции могут характеризоваться низким октановым числом по исследовательскому методу, должны иметь низкое содержание серы (не более 12,5 мг/кг), непромытые и промытые смолы - не более 6 мг/100 см3), высокую химическую стабильность (индукционный период - более 360 мин).Petrol fractions of oil refining processes are offered as the hydrocarbon fraction, which boil up to 225 ° C and have a saturated vapor pressure of 30.0 to 105.0 kPa. Also, hydrocarbon fractions can be characterized by a low octane number according to the research method, must have a low sulfur content (not more than 12.5 mg / kg), unwashed and washed resins - not more than 6 mg / 100 cm 3 ), high chemical stability (induction period - more than 360 min).

Алифатические спирты С3 представляют собой спирты: н-пропиловый и изопропиловый, которые могут быть получены в процессе гидрогенолиза глицерина, который в свою очередь является побочным продуктом производства биодизельного топлива путем переэтерификации триглицеридов жирных кислот [Daolai Sun, Yasuhiro Yamada, Satoshi Sato et al. Glycerol hydrogenolysis into useful C3 chemicals // Applied Catalysis B, Environmental. 2016. Vol. 193. pp. 75-92, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.apcatb.2016.04.01.].Aliphatic alcohols C 3 are alcohols: n-propyl and isopropyl, which can be obtained by hydrogenolysis of glycerol, which in turn is a by-product of the production of biodiesel by transesterification of fatty acid triglycerides [Daolai Sun, Yasuhiro Yamada, Satoshi Sato et al. Glycerol hydrogenolysis into useful C 3 chemicals // Applied Catalysis B, Environmental. 2016. Vol. 193. pp. 75-92, DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.apcatb.2016.04.01.].

Также изопропиловый спирт может быть получен прямой или сернокислотной гидратацией пропилена и/или пропан-пропиленовой фракции (выпускается по ГОСТ 9805), и/или в процессе каталитического гидрирования ацетона - по ТУ 2421-556-05763441.Isopropyl alcohol can also be obtained by direct or sulfuric acid hydration of propylene and / or propane-propylene fraction (produced according to GOST 9805), and / or in the process of catalytic hydrogenation of acetone - according to TU 2421-556-05763441.

Н-пропиловый спирт может быть получен гидроформилированием этилена и/или этиленовой фракции [Брунштейн / Производство спиртов из нефтяного и газового сырья Б.А. Брунштейн, В.Л. Клименко, Е.Б. Цыркин. - Ленинград: «Недра», 1964. - 198 с.].N-propyl alcohol can be obtained by hydroformylation of ethylene and / or ethylene fraction [Brunstein / Production of alcohols from oil and gas raw materials B.A. Brunstein, V.L. Klimenko, E.B. Tsyrkin. - Leningrad: "Nedra", 1964. - 198 p.].

Алифатические спирты С3 в свою очередь являются хорошими стабилизаторами спиртовых топлив, что положительно сказывается на их фазовой стабильности, особенно это может быть критичным при низких температурах окружающей среды. Также при помощи вовлечения алифатических спиртов С3 в углеводородные фракции в оптимальных заявленных концентрациях можно регулировать давление насыщенных паров для соответствия требованиям нормативной документации.C 3 aliphatic alcohols, in turn, are good stabilizers of alcohol fuels, which positively affects their phase stability, especially this can be critical at low ambient temperatures. Also, by involving C 3 aliphatic alcohols in hydrocarbon fractions in the optimum declared concentrations, saturated vapor pressure can be adjusted to meet regulatory requirements.

Спирты С12 представляют собой спирты: метиловый и этиловый.Alcohols C 1 -C 2 are alcohols: methyl and ethyl.

Метиловый спирт может быть получен из синтез-газа методом газификации различного сырья: природный газ, газоконденсат, уголь, биомасса. Выпускается в России в соответствии с ГОСТ 2222.Methyl alcohol can be obtained from synthesis gas by gasification of various raw materials: natural gas, gas condensate, coal, biomass. Available in Russia in accordance with GOST 2222.

Этиловый спирт может быть получен из сельскохозяйственных культур и отходов переработки древесины и сельского хозяйства (биоэтанол) или путем гидратации этилена (синтетический этиловый спирт). В настоящее время в России действуют следующие стандарты на этиловый спирт: ГОСТ 33872 «Биоэтанол топливный денатурированный. Технические условия», ГОСТ Р 53200 «Денатурированный топливный биоэтанол. Технические условия», ГОСТ Р 56146 «Этанол денатурированный, используемый в качестве компонента топлива для двигателей с искровым зажиганием. Технические требования», ГОСТ EN 15376 «Топлива автомобильные. Этанол в качестве компонента моторного топлива» и ГОСТ Р 51999 «Спирт этиловый синтетический ректификованный и денатурированный. Технические условия».Ethyl alcohol can be obtained from crops and wood and agricultural processing wastes (bioethanol) or by hydration of ethylene (synthetic ethanol). At present, the following ethanol standards apply in Russia: GOST 33872 “Fuel denatured bioethanol. Specifications ", GOST R 53200" Denatured fuel bioethanol. Specifications ", GOST R 56146" Denatured ethanol used as a fuel component for spark ignition engines. Technical requirements ”, GOST EN 15376“ Automotive fuels. Ethanol as a component of motor fuel ”and GOST R 51999“ Rectified and denatured synthetic ethyl alcohol. Technical conditions. "

В таблице 1 представлены основные характеристики рассматриваемых углеводородных фракций, использованных для приготовления альтернативного моторного топлива. В качестве базовых углеводородных фракций использованы пять бензиновых фракций процессов нефтепереработки, которые выкипают до 225°С.Table 1 presents the main characteristics of the considered hydrocarbon fractions used for the preparation of alternative motor fuel. Five gasoline fractions of oil refining processes that boil up to 225 ° C were used as base hydrocarbon fractions.

В качестве примеров предлагаемого изобретения было приготовлено пять образцов композиции альтернативного моторного топлива, результаты испытаний которых представлены в таблице 2, в которой также приведены нормы на показатели качества автомобильных бензинов по ГОСТ 32513 и TP ТС 013/2011.As examples of the invention, five samples of the composition of alternative motor fuel were prepared, the test results of which are presented in table 2, which also shows the standards for the quality of gasoline according to GOST 32513 and TP TS 013/2011.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Результаты испытаний показывают, что образцы топлива отвечают основным требованиям ГОСТ 32513 и TP ТС 013/2011.The test results show that fuel samples meet the basic requirements of GOST 32513 and TP TS 013/2011.

Октановое число образцов по исследовательскому методу составляет выше 90,0 единиц. Стоит отметить, что октановые числа смешения оксигенатов в рассматриваемых композициях значительно выше значений из литературных данных, особенно в низкооктановых базах, что подтверждает высокий антидетонационный потенциал алифатических спиртов С3 (н-пропилового, изопропилового спиртов и их смеси).The octane number of samples by the research method is above 90.0 units. It should be noted that the octane numbers of mixing of oxygenates in the compositions under consideration are significantly higher than the values from the literature, especially in low-octane bases, which confirms the high antiknock potential of C 3 aliphatic alcohols (n-propyl, isopropyl alcohols and mixtures thereof).

Давление насыщенных паров для всех композиций находится в пределах 35,0-100,0 кПа, что достигается использованием смеси алифатических спиртов С3 в оптимальных концентрациях и неаддитивным изменением данного показателя. ДНП изопропилового и н-пропилового спиртов в чистом виде составляет 14,2 и 14,0 кПа соответственно. При использовании углеводородной фракции с высоким ДНП (выше требований стандарта на бензин) вовлечение алифатических спиртов С3 снижает ДНП конечного топлива (пример №1) и доводит его до норм стандарта, однако при использовании углеводородной фракции с недостаточным ДНП, вовлечение алифатических спиртов С3 повышает ДНП топлива до норм стандартов (примеры №2 и №4), несмотря на низкое ДНП спиртов С3 в чистом виде. Таким образом, применение алифатических спиртов С3 позволяет регулировать важнейшее свойства автомобильного топлива - его ДНП и, таким образом, использовать в составе альтернативного топлива углеводородные фракции, ДНП которых выходит за пределы норм, заложенных в стандарте на автомобильный бензин.The saturated vapor pressure for all compositions is in the range of 35.0-100.0 kPa, which is achieved using a mixture of aliphatic alcohols C 3 in optimal concentrations and a non-additive change in this indicator. DNP of isopropyl and n-propyl alcohols in pure form is 14.2 and 14.0 kPa, respectively. When using a hydrocarbon fraction with high DNP (above the requirements of the gasoline standard), the involvement of C 3 aliphatic alcohols reduces the DNP of the final fuel (example No. 1) and brings it to the standard, however, when using a hydrocarbon fraction with insufficient DNP, the involvement of C 3 aliphatic alcohols increases DNP of fuel to the norms of standards (examples No. 2 and No. 4), despite the low DNP of C 3 alcohols in its pure form. Thus, the use of aliphatic alcohols C 3 allows you to control the most important properties of automotive fuel - its DNP and, thus, use hydrocarbon fractions as an alternative fuel, the DNP of which goes beyond the norms laid down in the standard for automobile gasoline.

Содержание непромытых смол в образцах не более 3 мг/100 см3, промытых - не более 1 мг/100 см3, что будет обеспечивать чистоту деталей топливной системы автомобиля.The content of unwashed resins in the samples is not more than 3 mg / 100 cm 3 , washed - not more than 1 mg / 100 cm 3 , which will ensure the cleanliness of the fuel system of the car.

Содержание серы в образцах не более 10 мг/кг, индукционный период образцов более 360 мин, значение.The sulfur content in the samples is not more than 10 mg / kg, the induction period of the samples is more than 360 min, value.

Удельная низшая теплота сгорания образцов выше, чем у образцов, приведенных в примерах изобретения-прототипа при той же концентрации спирта. Так, например, при содержании 20% мас. изопропилового спирта в образце №1 теплота сгорания составляет 29,8 МДж/л, что на 1,3 МДж/л больше, чем в образце №1 изобретения-прототипа.The specific lower calorific value of the samples is higher than that of the samples shown in the examples of the prototype invention at the same alcohol concentration. So, for example, with a content of 20% wt. of isopropyl alcohol in sample No. 1, the heat of combustion is 29.8 MJ / l, which is 1.3 MJ / l more than in sample No. 1 of the prototype invention.

Температуры помутнения всех образцов ниже минус 60°С, что говорит о высокой фазовой стабильности топлив.The cloud point of all samples is below minus 60 ° C, which indicates a high phase stability of fuels.

При наличии в композиции спиртов С13, добавление специальных присадок позволяет получить топлива с высокими антикоррозионными свойствами. Это подтверждает наличие сильной коррозии стальных стержней в образце без присадок (3 балла) и отсутствие коррозии в образцах с присадками (0 баллов). Испытание проводилось по методике на основе ASTM D665. Полированные стальные стержни погружаются в смесь образца испытуемого топлива с водой в соотношении 10:1 и выдерживаются 4 часа при температуре 38±1°С. Степень коррозии оценивается визуально по шкале от 0 до 3 баллов.In the presence of C 1 -C 3 alcohols in the composition, the addition of special additives makes it possible to obtain fuels with high anticorrosive properties. This confirms the presence of severe corrosion of steel rods in the sample without additives (3 points) and the absence of corrosion in samples with additives (0 points). The test was conducted according to the method based on ASTM D665. Polished steel rods are immersed in a mixture of a test fuel sample with water in a ratio of 10: 1 and held for 4 hours at a temperature of 38 ± 1 ° C. The degree of corrosion is assessed visually on a scale of 0 to 3 points.

Таким образом, использование спиртов С3, (которые представляют собой н-пропиловый и/или изопропиловый спирты) в качестве основного спиртового компонента позволяет расширить ассортимент альтернативных топлив. Также преимуществом является простота состава топлива, возможность использовать несколько фракций нефтепереработки (например, прямогонная бензиновая фракция, алкилат, бензиновые фракция гидрокрекинга) и способность повышать теплоту сгорания по сравнению с прототипом. Также использование алифатических спиртов С3 позволяет регулировать важнейшее свойство автомобильного топлива - его давление насыщенных паров (ДНП) и, таким образом, использовать в составе альтернативного топлива углеводородные фракции, ДНП которых выходит за пределы норм, заложенных в стандарте на автомобильный бензин.Thus, the use of C 3 alcohols (which are n-propyl and / or isopropyl alcohols) as the main alcohol component allows us to expand the range of alternative fuels. Also, the advantage is the simplicity of the fuel composition, the ability to use several refining fractions (for example, straight-run gasoline fraction, alkylate, gasoline hydrocracking fraction) and the ability to increase the heat of combustion in comparison with the prototype. Also, the use of aliphatic alcohols C 3 allows you to control the most important property of automotive fuel - its saturated vapor pressure (DNP) and, thus, use hydrocarbon fractions as an alternative fuel, the DNP of which goes beyond the norms laid down in the standard for automobile gasoline.

Разработанное альтернативное моторное топливо имеет октановое число не менее 90,0 ед. по исследовательскому методу, необходимое давление насыщенных паров - не менее 35,0 кПа, низкое содержание серы (не более 10 мг/кг), промытых и непромытых смол (не более 3 мг/100 см3), высокую химическую стабильность (индукционный период - более 360 мин), а также дополнительно улучшенные антикоррозионные свойства, что удовлетворяет основным требованиям к характеристикам автомобильного бензина по ГОСТ 32513 и TP ТС 013/2011, а также обладают близкой к автомобильному бензину теплотой сгорания.The developed alternative motor fuel has an octane rating of at least 90.0 units. according to the research method, the required saturated vapor pressure is not less than 35.0 kPa, low sulfur content (not more than 10 mg / kg), washed and unwashed resins (not more than 3 mg / 100 cm 3 ), high chemical stability (induction period - more than 360 min), as well as additionally improved anticorrosion properties, which meets the basic requirements for the characteristics of gasoline in accordance with GOST 32513 and TP ТС 013/2011, and also have a calorific value close to gasoline.

Claims (4)

1. Альтернативное моторное топливо с октановым числом по исследовательскому методу не менее 90,0 единиц, давлением насыщенных паров не менее 35,0 кПа и не более 100,0 кПа, включающее в себя углеводородную фракцию и алифатические спирты, отличающееся тем, что углеводородная фракция выкипает до 225°С и имеет давление насыщенных паров от 30,0 до 105,0 кПа, а алифатические спирты представляют собой спирты С3 - н-пропиловый и/или изопропиловый, при следующем соотношении компонентов, % мас.:1. Alternative motor fuel with an octane rating of at least 90.0 units by research method, a saturated vapor pressure of at least 35.0 kPa and not more than 100.0 kPa, including a hydrocarbon fraction and aliphatic alcohols, characterized in that the hydrocarbon fraction boils to 225 ° C and has a saturated vapor pressure of 30.0 to 105.0 kPa, and aliphatic alcohols are C 3 - n-propyl and / or isopropyl alcohols, in the following ratio, wt.%: алифатические спирты С3 aliphatic alcohols C 3 20-5020-50 углеводородная фракцияhydrocarbon fraction до 100up to 100
2. Альтернативное моторное топливо по п. 1, отличающееся тем, что содержит спирты С1 и/или С2 в концентрации до 15% мас.2. An alternative motor fuel according to claim 1, characterized in that it contains alcohols C 1 and / or C 2 in a concentration of up to 15% wt. 3. Альтернативное моторное топливо по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит присадку с антикоррозионными свойствами в количестве 12-350 мг/л.3. An alternative motor fuel according to claim 1, characterized in that it further comprises an additive with anticorrosive properties in an amount of 12-350 mg / l.
RU2017146478A 2017-12-28 2017-12-28 Alternative motor fuel RU2671639C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017146478A RU2671639C1 (en) 2017-12-28 2017-12-28 Alternative motor fuel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017146478A RU2671639C1 (en) 2017-12-28 2017-12-28 Alternative motor fuel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2671639C1 true RU2671639C1 (en) 2018-11-06

Family

ID=64103140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017146478A RU2671639C1 (en) 2017-12-28 2017-12-28 Alternative motor fuel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2671639C1 (en)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06128572A (en) * 1992-05-28 1994-05-10 Nippon Oil Co Ltd Gasoline composition
RU94039648A (en) * 1994-10-21 1996-09-10 Товарищество с ограниченной ответственностью - Фирма "Унико плюс" Fuel additive and fuel for internal combustion engines
EA000770B1 (en) * 1996-05-10 2000-04-24 Дзе Трастиз Оф Принстон Юниверсити Alternative fuel
RU2188847C2 (en) * 1999-03-03 2002-09-10 Коршунов Сергей Петрович Fuel composition for carburetor engines
RU2205202C1 (en) * 2001-12-27 2003-05-27 Открытое акционерное общество "Орскнефтеоргсинтез" Gasoline additive and fuel composition
WO2004055134A2 (en) * 2002-12-13 2004-07-01 Eastman Alan D Alcohol enhanced alternative fuels
RU2430959C1 (en) * 2010-05-20 2011-10-10 Закрытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Химсинтез" Fuel for decorative fireplaces
EP1218472B2 (en) * 1999-09-06 2011-11-23 Bio Petroleum Ltd Motor fuel for diesel, gas-turbine and turbojet engines, comprising at least four different oxygen-containing functional groups selected from alcohol, ether, aldehyde, ketone, ester, inorganic ester, acetal, epoxide and peroxide
RU2484121C2 (en) * 2008-01-02 2013-06-10 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Liquid fuel composition
RU2616606C1 (en) * 2016-04-14 2017-04-18 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" (АО "ВНИИ НП") High-octane motor gasoline and anti-knock additive for production thereof
JP6128572B2 (en) * 2012-11-19 2017-05-17 ボシュ・アンド・ロム・インコーポレイテッドBausch & Lomb Incorporated Aqueous liquid composition containing 2-amino-3- (4-bromobenzoyl) phenylacetic acid

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06128572A (en) * 1992-05-28 1994-05-10 Nippon Oil Co Ltd Gasoline composition
RU94039648A (en) * 1994-10-21 1996-09-10 Товарищество с ограниченной ответственностью - Фирма "Унико плюс" Fuel additive and fuel for internal combustion engines
EA000770B1 (en) * 1996-05-10 2000-04-24 Дзе Трастиз Оф Принстон Юниверсити Alternative fuel
RU2188847C2 (en) * 1999-03-03 2002-09-10 Коршунов Сергей Петрович Fuel composition for carburetor engines
EP1218472B2 (en) * 1999-09-06 2011-11-23 Bio Petroleum Ltd Motor fuel for diesel, gas-turbine and turbojet engines, comprising at least four different oxygen-containing functional groups selected from alcohol, ether, aldehyde, ketone, ester, inorganic ester, acetal, epoxide and peroxide
RU2205202C1 (en) * 2001-12-27 2003-05-27 Открытое акционерное общество "Орскнефтеоргсинтез" Gasoline additive and fuel composition
WO2004055134A2 (en) * 2002-12-13 2004-07-01 Eastman Alan D Alcohol enhanced alternative fuels
RU2484121C2 (en) * 2008-01-02 2013-06-10 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Liquid fuel composition
RU2430959C1 (en) * 2010-05-20 2011-10-10 Закрытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Химсинтез" Fuel for decorative fireplaces
JP6128572B2 (en) * 2012-11-19 2017-05-17 ボシュ・アンド・ロム・インコーポレイテッドBausch & Lomb Incorporated Aqueous liquid composition containing 2-amino-3- (4-bromobenzoyl) phenylacetic acid
RU2616606C1 (en) * 2016-04-14 2017-04-18 Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт по переработке нефти" (АО "ВНИИ НП") High-octane motor gasoline and anti-knock additive for production thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8038742B2 (en) Fuel for homogeneous charge compression ignition engine
RU2567241C2 (en) Biogenic turbine and diesel fuel
US20110023355A1 (en) Combustible Mixed Butanol Fuels
CA2794323A1 (en) Method for the preparation of a compression ignition engine fuel
Sarkar et al. The performance and emission characteristics of SI engine running on different ethanol-gasoline blends
Gopinath et al. Experimental investigation on the effect of adding di methyl carbonate to gasoline in a SI engine performance
KR100655101B1 (en) Fuel composition containing bioethanol and biodiesel for internal combustion engine
RU2605952C1 (en) Alternative motor fuel and production method thereof
Sugiarto et al. Characteristic of gasoline fuels in Indonesia blend with varying percentages of bioethanol
CA3189342A1 (en) Fuel composition
Hönig et al. The distillation characteristics of automotive gasoline containing biobutanol, bioethanol and the influence of the oxygenates.
RU2671639C1 (en) Alternative motor fuel
RU2723546C1 (en) Alternative automotive fuel and method of its production
US20120285078A1 (en) Synergistic biofuel blends and related methods
RU2641108C1 (en) Alternative motor fuel
RU2549179C1 (en) Alternative motor fuel
CN107849469B (en) Gasoline composition with improved octane number
US20080244960A1 (en) Fuel blends
RU2640199C1 (en) Alternative car fuel
RU2605954C1 (en) Alternative motor fuel and production method thereof
Yakubov et al. Comparison of the Effectiveness of Anti-Detonation Devices in Increasing the Octane Number of Automobile Gasoline
Tsygankov et al. The use of propylene oxide in the composition of alcohol fuels as a way to reduce its cost
KR100726098B1 (en) Fuel composition containing bioethanol and biodiesel for internal combustion engine
RU2235117C1 (en) High-antiknock motor gasoline additive
RU2226206C2 (en) Gasoline additive, fuel composition

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20211110

Effective date: 20211110