RU2798574C1 - Method for producing a multifunctional additive for motor gasoline - Google Patents

Method for producing a multifunctional additive for motor gasoline Download PDF

Info

Publication number
RU2798574C1
RU2798574C1 RU2022127101A RU2022127101A RU2798574C1 RU 2798574 C1 RU2798574 C1 RU 2798574C1 RU 2022127101 A RU2022127101 A RU 2022127101A RU 2022127101 A RU2022127101 A RU 2022127101A RU 2798574 C1 RU2798574 C1 RU 2798574C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
diethanolamine
interaction
temperature
stage
fatty acids
Prior art date
Application number
RU2022127101A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Александрович Ершов
Всеволод Дмитриевич Савеленко
Федор Сергеевич Орлов
Давид Робертович Алексанян
Никита Александрович Климов
Никита Олегович Буров
Алексей Вадимович Низовцев
Татьяна Викторовна Тимофеева
Олег Сергеевич Ведерников
Михаил Сергеевич Решетов
Андрей Владимирович Клейменов
Антон Витальевич Серов
Андрей Александрович Пименов
Кирилл Александрович Овчинников
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Газпром нефть" (ПАО "Газпром нефть")
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Газпром нефть" (ПАО "Газпром нефть") filed Critical Публичное акционерное общество "Газпром нефть" (ПАО "Газпром нефть")
Application granted granted Critical
Publication of RU2798574C1 publication Critical patent/RU2798574C1/en

Links

Abstract

FIELD: fuel additives.
SUBSTANCE: methods for producing multifunctional additives for motor gasoline, which includes three stages: the interaction of diethanolamine and vegetable oils at a molar ratio of reagents from 3.0 to 1.0 to 3.6 to 1.0, a temperature of 120 to 180 C; interaction of diethanolamine and fatty acids at a molar ratio of reagents from 0.9:1.0 to 1.1:1.0, temperature from 30 to 70 C; and mixing the reaction products obtained in stages 1 and 2, in a mass ratio of 1.0:1.0 to 20.0:1.0 at a temperature of 30 to 70 C. The invention relates to methods for producing multifunctional additives. A method is also proposed that includes carrying out two stages in the course of joint synthesis in one apparatus: the interaction of diethanolamine and vegetable oils at a molar ratio of reagents from 3.0:1.0 to 3.6:1.0, a temperature of 120 to 180° C; and the interaction of an excess amount of diethanolamine, which did not react in the first stage, and fatty acids added in the second stage, at a molar ratio of reagents from 0.9:1.0 to 1.1:1.0, a temperature of 30 to 70° C.
EFFECT: obtaining a multifunctional additive that exhibits anti-corrosion properties and possesses detergent and anti-friction efficiency.
12 cl, 5 tbl, 15 ex

Description

Изобретение относится к способам получения многофункциональных присадок к автомобильным бензинам и позволяет получить присадку, обладающую антикоррозионными, антифрикционными и моющими свойствами.The invention relates to methods for producing multifunctional additives for motor gasoline and makes it possible to obtain an additive with anti-corrosion, anti-friction and detergent properties.

Известен способ получения присадки к топливу, включающий стадию нагрева смеси из смешанных сложных эфиров жирных кислот, моногидроксиламинов, дигидрокcиалкиламинов или их смеси и эфира с низкой молекулярной массой, при этом отношение амина к сложному эфиру от 10 до 1 (заявка США №20020134007 «Способ улучшения свойств низкотемпературных растворов бензиновых модификаторов трения»). Недостатком изобретения является отсутствие антикоррозионных и моющих свойств присадки, полученной по способу.A known method for producing a fuel additive includes the step of heating a mixture of mixed fatty acid esters, monohydroxylamines, dihydroxyalkylamines or a mixture thereof and an ester with a low molecular weight, while the ratio of amine to ester is from 10 to 1 (US application No. 20020134007 "Method for improving Properties of Low-Temperature Solutions of Gasoline Friction Modifiers). The disadvantage of the invention is the lack of anti-corrosion and detergent properties of the additive obtained by the method.

Известен способ получения композиции, включающий взаимодействие жирной кислоты с диэтаноламином, при котором реакцию проводят при молярном избытке диэтаноламина по отношению к жирной кислоте и при давлении ниже 50000 Па, при температуре от 120 до 160°С (заявка США №20200332207 А1 «Композиция, используемая в качестве модификатора трения»). Композиция, полученная в соответствии с данным способом, обладает недостаточными антифрикционными свойствами, проявляющимися в способности улучшать топливную экономичность работы двигателя внутреннего сгорания, не обеспечивает улучшение моющих свойств автомобильных бензинов по отношению к впускным клапанам и характеризуется отсутствием заявленного и подтвержденного антикоррозионного воздействия на свойства топлив.A known method for producing a composition, including the interaction of a fatty acid with diethanolamine, in which the reaction is carried out with a molar excess of diethanolamine relative to the fatty acid and at a pressure below 50,000 Pa, at a temperature of from 120 to 160 ° C (US application No. 20200332207 A1 "Composition used as a friction modifier). The composition obtained in accordance with this method has insufficient anti-friction properties, manifested in the ability to improve the fuel efficiency of the internal combustion engine, does not improve the cleaning properties of motor gasoline in relation to intake valves, and is characterized by the absence of the claimed and confirmed anti-corrosion effect on the properties of fuels.

Известен способ получения солей жирных кислот, включающий смешение смеси олеиновой и пальмитиновой кислот (70:30), добавление при температуре 80-90 моноэтаноламина, добавление синтетических жирных кислот (Патент РФ №2037503 «Активатор-диспергатор резиновых смесей»). Недостатком данного способа является значительное содержание в продукте свободных жирных кислот, которые, не до конца сгорая в процессе эксплуатации бензинового двигателя внутреннего сгорания, могут взаимодействовать с моторным маслом и содержащимися в нем присадками, приводя к существенному ухудшению смазывающей способности масла.A known method for producing fatty acid salts, including mixing a mixture of oleic and palmitic acids (70:30), adding monoethanolamine at a temperature of 80-90, adding synthetic fatty acids (RF Patent No. 2037503 "Activator-dispersant of rubber compounds"). The disadvantage of this method is the significant content of free fatty acids in the product, which, not completely burning out during operation of a gasoline internal combustion engine, can interact with engine oil and additives contained in it, leading to a significant deterioration in the lubricity of the oil.

Известен способ получения присадки (Патент РФ №2235119 «Моющая присадка к автомобильным бензинам»), согласно которому в смесителе с внешним обогревом смешивают дистиллированное талловое масло или фракцию жирных кислот таллового масла с диэтаноламином, взятых в молярном соотношении кислота : амин, равном 3:1 и растворитель - алкилбензолы в количестве от 0,5 до 1,5 раз кратном весу таллового масла. Далее проводят азеотропную отгонку образующейся реакционной воды в течение 1-4 часов. После окончания реакции растворитель частично отгоняют. Для ускорения отгонки растворителя может быть использована продувка азота через реакционную смесь. Недостатками способа являются проявление присадкой недостаточных моющих и антикоррозионных свойств, а также отсутствие заявленного антифрикционного действия.A known method for producing additives (RF Patent No. 2235119 "Detergent additive for motor gasoline"), according to which distilled tall oil or a tall oil fatty acid fraction with diethanolamine, taken in a molar ratio of acid: amine, equal to 3:1, is mixed in a mixer with external heating and the solvent is alkylbenzenes in an amount of 0.5 to 1.5 times the weight of tall oil. Next, an azeotropic distillation of the resulting reaction water is carried out for 1-4 hours. After completion of the reaction, the solvent is partially distilled off. Nitrogen purge through the reaction mixture can be used to accelerate the distillation of the solvent. The disadvantages of this method are the manifestation of insufficient detergent and anti-corrosion properties of the additive, as well as the absence of the claimed anti-friction action.

Технический результат, на который направлено создаваемое изобретение, заключается в способе получения многофункциональной присадки к автомобильным бензинам из доступного сырья, которая проявляет антикоррозионные свойства и обладает моющей и антифрикционной эффективностью.The technical result to which the created invention is directed, consists in a method for obtaining a multifunctional additive for motor gasoline from available raw materials, which exhibits anti-corrosion properties and has detergent and anti-friction efficiency.

Технический результат достигается тем, что предлагаемый способ получения многофункциональной присадки к автомобильным бензинам, состоит из трех стадий: взаимодействие диэтаноламина и растительных масел при мольном соотношении реагентов от 3,0 к 1,0 до 3,6 к 1,0, температуре от 120 до 180°C; взаимодействие диэтаноламина и жирных кислот при мольном соотношении реагентов от 0,9 к 1,0 до 1,1 к 1,0, температуре от 30 до 70°C; смешение продуктов взаимодействия, полученных на стадиях 1 и 2, в массовом соотношении от 1,0 к 1,0 до 20,0 к 1,0 при температуре от 30 до 70°C.The technical result is achieved by the fact that the proposed method for producing a multifunctional additive to motor gasoline consists of three stages: the interaction of diethanolamine and vegetable oils at a molar ratio of reagents from 3.0 to 1.0 to 3.6 to 1.0, a temperature of 120 to 180°C; interaction of diethanolamine and fatty acids at a molar ratio of reagents from 0.9 to 1.0 to 1.1 to 1.0, temperature from 30 to 70°C; mixing the reaction products obtained in stages 1 and 2, in a mass ratio of 1.0 to 1.0 to 20.0 to 1.0 at a temperature of 30 to 70°C.

Технический результат достигается также тем, что предлагаемый способ получения многофункциональной присадки к автомобильным бензинам, состоит из двух стадий в ходе совместного синтеза в одном аппарате: взаимодействие диэтаноламина и растительных масел при мольном соотношении реагентов от 3,0 к 1,0 до 3,6 к 1,0, температуре от 120 до 180°C, взаимодействие избыточного количества диэтаноламина, не вступившего в реакцию на первой стадии, и жирных кислот, добавляемых на второй стадии, при мольном соотношении реагентов от 0,9 к 1,0 до 1,1 к 1,0, температуре от 30 до 70°C.The technical result is also achieved by the fact that the proposed method for obtaining a multifunctional additive to motor gasolines consists of two stages in the course of joint synthesis in one apparatus: the interaction of diethanolamine and vegetable oils at a molar ratio of reagents from 3.0 to 1.0 to 3.6 to 1.0, temperature from 120 to 180°C, interaction of an excess amount of diethanolamine, which did not react in the first stage, and fatty acids added in the second stage, at a molar ratio of reagents from 0.9 to 1.0 to 1.1 to 1.0, temperature from 30 to 70°C.

При взаимодействии диэтаноламина и растительного масла преимущественно образуются диэтаноламиды жирных кислот, содержащихся в растительном масле. При взаимодействии диэтаноламина и жирных кислот образуются аммонийные соли диэтаноламина и жирных кислот.When diethanolamine and vegetable oil interact, diethanolamides of fatty acids contained in vegetable oil are predominantly formed. When diethanolamine and fatty acids interact, ammonium salts of diethanolamine and fatty acids are formed.

В ходе исследований было обнаружено, что использование способа в соответствии с настоящим изобретением позволяет получить многофункциональную присадку, состоящую из синергетической композиции двух производных жирных кислот: амидов и аммонийных солей. Амиды являются эффективным антифрикционным компонентом, который одновременно с улучшением антифрикционных свойств положительно сказывается на моющей и антикоррозионной способности топлива, однако в рабочих концентрациях от 50 мг/кг до 500 мг/кг амид способен снизить коррозию до 1 балла (следы) по модифицированному методу ASTM D665 (ГОСТ 19199). В то же время аммонийные соли жирных кислот проявляют себя как эффективная присадка с антикоррозионными свойствами, чья рабочая концентрация для достижения оценки в 0 баллов (отсутствие коррозии) не превышает 50 мг/кг. При этом из-за сильных поверхностно-активных свойств при существенном перерасходе аммонийных солей выше их оптимальной концентрации применения (не выше 50 мг/кг) возможно увеличение эмульгирующей способности бензинов (образование стойких эмульсий при взаимодействии легированного бензина с водой) и проявление коррозии стального стержня за счет значительного увеличения проводимости водной среды из-за высокой концентрации аммонийных ионов диэтаноламина, что обуславливает наличие верхнего предела по концентрации вовлечения данных веществ. Учитывая озвученное ограничение важным является наличие синергетического эффекта между двумя компонентами присадки, полученной в соответствии со способом по настоящему изобретению: амиды обеспечивают большую часть моющего и антифрикционного действия присадки, в то же время обладая некоторыми антикоррозионными свойствами, что позволяет снизить расход антикоррозионной присадки, которая улучшает защитные свойства бензинов до уровня 0 баллов (отсутствие коррозии) и одновременно с этим положительно сказывается на моющих и антифрикционных свойствах.In the course of research, it was found that the use of the method in accordance with the present invention allows to obtain a multifunctional additive consisting of a synergistic composition of two derivatives of fatty acids: amides and ammonium salts. Amides are an effective antifriction component, which, along with the improvement of antifriction properties, has a positive effect on the detergency and anticorrosion ability of the fuel, however, in working concentrations from 50 mg / kg to 500 mg / kg, the amide is able to reduce corrosion to 1 point (traces) according to the modified ASTM D665 method (GOST 19199). At the same time, ammonium salts of fatty acids show themselves as an effective additive with anti-corrosion properties, whose working concentration to achieve a score of 0 points (no corrosion) does not exceed 50 mg/kg. At the same time, due to the strong surface-active properties with a significant excess of ammonium salts above their optimal application concentration (not higher than 50 mg / kg), an increase in the emulsifying ability of gasolines is possible (the formation of stable emulsions when alloyed gasoline interacts with water) and the manifestation of corrosion of the steel rod after due to a significant increase in the conductivity of the aquatic environment due to the high concentration of ammonium ions of diethanolamine, which causes the presence of an upper limit on the concentration of involvement of these substances. Considering the stated limitation, it is important that there is a synergistic effect between the two components of the additive obtained in accordance with the method of the present invention: amides provide most of the detergent and anti-friction action of the additive, while at the same time possessing some anti-corrosion properties, which makes it possible to reduce the consumption of anti-corrosion additive, which improves protective properties of gasolines up to the level of 0 points (no corrosion) and at the same time positively affects the washing and antifriction properties.

При этом для проявления данного синергетического эффекта крайне важным является проведение процесса получения в условиях в соответствии с настоящим изобретением, так как они в наибольшей степени способствуют получению многофункциональной присадки с заданным уровнем функциональных свойств.At the same time, for the manifestation of this synergistic effect, it is extremely important to carry out the production process under the conditions in accordance with the present invention, since they are most conducive to obtaining a multifunctional additive with a given level of functional properties.

Реакцию между диэтаноламином и растительным маслом согласно настоящему изобретению ведут при мольном соотношении реагентов от 3,0 : 1,0 до 3,6 : 1,0, поэтому преимущественно образуются диэтаноламиды жирных кислот с минимальным остаточным количеством глицеридов жирных кислот. Реакцию ведут при температуре от 120 до 180°С при непрерывном перемешивании. Очистку целевого продукта от непрореагировавшего сырья, избытка диэтаноламина и побочных продуктов не осуществляют, поэтому помимо диэтаноламидов жирных кислот продукт взаимодействия диэтаноламина и растительного масла содержит глицерин, непрореагировавший диэтаноламин, а также может содержать три-, ди- и моноглицериды жирных кислот. Реакцию между диэтаноламином и растительным маслом согласно настоящему изобретению можно ввести в каталитическом и некаталитическом исполнении. Использование катализатора ускоряет протекание реакции, что выражается в возможности снизить продолжительность и температуру реакции при сохранение высокого уровня функциональных свойств. В качестве катализатора используют соединения щелочной природы, преимущественно гидроксиды и карбонаты щелочных и щелочноземельных металлов, такие как гидроксид натрия, гидроксид калия, гидроксид кальция, бикарбонат натрия, бикарбонат калия, бикарбонат кальция, в массовой доле от 0,01 до 0,5%.The reaction between diethanolamine and vegetable oil according to the present invention is carried out at a molar ratio of reagents from 3.0 : 1.0 to 3.6 : 1.0, therefore, fatty acid diethanolamides are predominantly formed with a minimum residual amount of fatty acid glycerides. The reaction is carried out at a temperature of from 120 to 180°C with continuous stirring. Purification of the target product from unreacted raw materials, excess diethanolamine and by-products is not carried out, therefore, in addition to diethanolamides of fatty acids, the product of the interaction of diethanolamine and vegetable oil contains glycerol, unreacted diethanolamine, and may also contain tri-, di- and monoglycerides of fatty acids. The reaction between diethanolamine and vegetable oil according to the present invention can be introduced in catalytic and non-catalytic versions. The use of a catalyst accelerates the course of the reaction, which is expressed in the possibility of reducing the duration and temperature of the reaction while maintaining a high level of functional properties. As a catalyst, alkaline compounds are used, mainly hydroxides and carbonates of alkali and alkaline earth metals, such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, calcium bicarbonate, in a mass fraction of 0.01 to 0.5%.

Реакцию между диэтаноламином и жирной кислотой согласно настоящему изобретению ведут при мольном соотношении реагентов от 0,9: 1,0 до 1,1 : 1,0 с образованием целевого продукта - аммонийной соли диэтаноламина и жирной кислоты. Реакцию ведут при температуре от 30 до 70°С при непрерывном перемешивании Очистку целевого продукта от непрореагировавшего сырья, побочных продуктов и растворителя не осуществляют.The reaction between diethanolamine and fatty acid according to the present invention is carried out at a molar ratio of reagents from 0.9: 1.0 to 1.1: 1.0 with the formation of the target product - ammonium salt of diethanolamine and fatty acid. The reaction is carried out at a temperature of 30 to 70°C with continuous stirring. Purification of the target product from unreacted raw materials, by-products and solvent is not carried out.

Третьей стадией способа согласно настоящему изобретению является приготовление многофункциональной присадки из продуктов взаимодействия диэтаноламина с растительным маслом и диэтаноламина с жирной кислотой. Присадку готовят путем смешения компонентов в необходимых пропорциях при температуре от 30 до 70°С при непрерывном перемешиванииThe third stage of the method according to the present invention is the preparation of a multifunctional additive from the reaction products of diethanolamine with vegetable oil and diethanolamine with fatty acid. The additive is prepared by mixing the components in the required proportions at a temperature of 30 to 70°C with continuous stirring.

Способ согласно настоящему изобретению может быть реализован в ходе единого технологического процесса, в котором стадию синтеза антикоррозионного компонента совмещают со стадией смешения компонентов таким образом, что первая стадия представляет собой реакцию между диэтаноламином и растительным маслом, протекающую в условиях согласно настоящему изобретению за тем исключением, что соотношение реагентов может быть изменено с целью внесения в реакционную массу избытка диэтаноламина, который после протекании реакции между диэтаноламином и растительным маслом останется непрореагировавшим и будет направлен в составе всего продукта первой стадии на вторую стадию. Вторая и заключительная стадия процесса представляет собой реакцию между диэтаноламином и жирной кислотой согласно настоящему изобретению за тем исключением, что в качестве диэтаноламина используется его избыточное количества, взятое на первой стадии и оставшееся после протекания реакции. Реакционная смесь после второй стадии данного процесса эквивалента по своим физико-химическим, эксплуатационным и функциональным свойствам присадке аналогичного состава, полученной в ходе смешения растворителя с продуктом взаимодействия диэтаноламина и растительного масла и продуктом взаимодействия диэтаноламина и жирной кислоты, полученными в ходе двух раздельных процессов синтеза.The method according to the present invention can be carried out in a single technological process in which the stage of synthesizing the anti-corrosion component is combined with the stage of mixing the components so that the first stage is the reaction between diethanolamine and vegetable oil, proceeding under the conditions according to the present invention, with the exception that the ratio of reagents can be changed in order to introduce an excess of diethanolamine into the reaction mass, which, after the reaction between diethanolamine and vegetable oil, will remain unreacted and will be sent as part of the entire product of the first stage to the second stage. The second and final step of the process is the reaction between diethanolamine and a fatty acid according to the present invention, except that the diethanolamine used is the excess amount taken from the first step and remaining after the reaction. The reaction mixture after the second stage of this process is equivalent in its physicochemical, operational and functional properties to an additive of a similar composition obtained by mixing the solvent with the reaction product of diethanolamine and vegetable oil and the product of the interaction of diethanolamine and fatty acid, obtained during two separate synthesis processes.

Предпочтительно, реакцию взаимодействия диэтаноламина и растительного масла ведут от 2 до 10 часов при давлении от 1 до 5 атм, реакцию взаимодействия диэтаноламина и жирной кислоты ведут от 0,5 до 2,0 часов, а смешение продуктов взаимодействия - от 0,5 до 2,0 часов.Preferably, the interaction reaction of diethanolamine and vegetable oil is carried out from 2 to 10 hours at a pressure of 1 to 5 atm, the reaction of the interaction of diethanolamine and fatty acid is carried out from 0.5 to 2.0 hours, and the mixing of the reaction products is from 0.5 to 2 .0 hours.

Предпочтительно, в качестве растительного масла используют рапсовое, подсолнечное, оливковое, соевое масла, а также их смеси.Preferably, rapeseed, sunflower, olive, soybean oils, as well as mixtures thereof, are used as vegetable oil.

Предпочтительно, в качестве жирных кислот используют жирные кислоты таловых масел (ЖКТМ), жирные кислоты растительных масел (ЖКРМ), олеиновую кислоту (ОК).Preferably, tall oil fatty acids (FTA), vegetable oil fatty acids (FFA), oleic acid (OK) are used as fatty acids.

Для улучшения массообменных процессов реакцию взаимодействия диэтаноламина и жирной кислоты ведут в растворителе, доля которого составляет от 10 до 78% суммарной массы смеси.To improve mass transfer processes, the reaction of interaction between diethanolamine and fatty acid is carried out in a solvent, the proportion of which is from 10 to 78% of the total mass of the mixture.

Преимущественно, на заключительной стадии дополнительно добавляют растворитель таким образом, что его массовая доля составляет 10 - 78%.Preferably, at the final stage, the solvent is additionally added in such a way that its mass fraction is 10 - 78%.

Предпочтительно, в качестве растворителя используют различные углеводородные фракции, выкипающие в температурных интервалах, соответствующих бензину от 30 до 200°С и керосину от 120 до 300°С, в том числе товарные топлива; узкие фракции, используемые в качестве растворителей и для других целей, такие как Нефрас, ароматический растворитель, полиалкилбензольный растворитель (ПАБ), маловязкая углеводородная основа для буровых растворов (МУОБР); индивидуальные углеводороды и их смесевые фракции, такие как толуол, п-ксилол, о-ксилол, м-ксилол, смесь ксилолов, кумол, этилбензол; другие компоненты и фракции аналогичные по своим физико-химическим свойствами и составу. Помимо углеводородных фракций в качестве растворителя могут быть использованы различные высшие спирты и их смесевые фракции, такие как, н-бутанол, изо-бутанол, изо-пентанол, спиртоэфирный концентрат, 2-этилгексанол, кубовой остаток ректификации бутиловых спиртов (КОРБС).Preferably, various hydrocarbon fractions are used as a solvent, boiling off in the temperature ranges corresponding to gasoline from 30 to 200°C and kerosene from 120 to 300°C, including commercial fuels; narrow cuts used as solvents and for other purposes, such as Nefras, aromatic solvent, polyalkylbenzene solvent (PAB), low viscosity hydrocarbon base for drilling fluids (RMBM); individual hydrocarbons and mixed fractions thereof, such as toluene, p-xylene, o-xylene, m-xylene, a mixture of xylenes, cumene, ethylbenzene; other components and fractions similar in their physical and chemical properties and composition. In addition to hydrocarbon fractions, various higher alcohols and their mixed fractions can be used as a solvent, such as n-butanol, iso-butanol, iso-pentanol, alcohol-ether concentrate, 2-ethylhexanol, butyl alcohol distillation residue (KORBS).

Преимущественно, на заключительной стадии в смесь добавляют антиокислитель и деэмульгатор таким образом, что массовая доля каждого компонента не превышает 1%.Preferably, at the final stage, an antioxidant and a demulsifier are added to the mixture in such a way that the mass fraction of each component does not exceed 1%.

В качестве деэмульгаторов могут быть использованы промышленно производимые деэмульгаторы, применяющиеся в процессах обезвоживания нефти и представляющие собой неиногенные поверхностно-активные вещества на основе блоксополимеров оксидов пропилена и этилена, их производные с аминами, многоосновными спиртами, фенолформальдегидными и алкилфенолформальдегидными смолами.As demulsifiers, industrially produced demulsifiers used in oil dehydration processes and which are non-ionic surfactants based on block copolymers of propylene and ethylene oxides, their derivatives with amines, polybasic alcohols, phenol-formaldehyde and alkylphenol-formaldehyde resins can be used.

Предпочтительно, в качестве антиокислителя используют доступные в промышленности антиокислители на основе пространственно затрудненных алкилзамещенных фенолов или алкилзамещенных ароматических аминов, в том числе оснований Манниха.Preferably, commercially available antioxidants based on hindered alkyl-substituted phenols or alkyl-substituted aromatic amines, including Mannich bases, are used as the antioxidant.

Осуществление изобретения иллюстрируется следующими примерами.The implementation of the invention is illustrated by the following examples.

Пример 1.Example 1

Первая стадия процесса осуществляется путем добавления в первую трехгорлую круглодонную колбу на 500 мл, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником и термометром, 200,00 г подсолнечного масла и 71,27 г диэтаноламина (мольное соотношение 1 к 3), нагрева содержимого колбы до 150°С и выдержки при заданной температуре в течение 5 часов. После этого нагрев выключают и дают колбе остыть до комнатной температуры. Очистку реакционной массы от непрореагировавшего сырья, избытка диэтаноламина и побочных продуктов не осуществляют, поэтому весь образовавшийся продукт является целевым.The first stage of the process is carried out by adding 200.00 g of sunflower oil and 71.27 g of diethanolamine (molar ratio 1 to 3) to the first three-necked round-bottom flask of 500 ml, equipped with a mechanical stirrer, reflux condenser and thermometer, heating the contents of the flask to 150 ° C and exposure at a given temperature for 5 hours. After that, the heating is turned off and the flask is allowed to cool to room temperature. Purification of the reaction mass from unreacted raw materials, excess diethanolamine and by-products is not carried out, therefore, the entire resulting product is the target.

Вторая стадия процесса осуществляется путем добавления во вторую трехгорлую круглодонную колбу на 500 мл, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником и термометром, 100,0 г жирных кислот растительного масла, 36,56 г диэтаноламина и 136,56 г толуола (мольное соотношение жирных кислот к ДЭА 1 к 1, доля растворителя 50% от массы смеси), нагрева содержимого колбы до 50°С и выдержки при заданной температуре в течение 1 часов при постоянном перемешивании. После этого нагрев выключают и дают колбе остыть до комнатной температуры. Очистку целевого продукта от непрореагировавшего сырья, побочных продуктов и растворителя не осуществляют.The second step of the process is carried out by adding to a second 500 ml three-necked round-bottom flask equipped with a mechanical stirrer, reflux condenser and thermometer, 100.0 g of vegetable oil fatty acids, 36.56 g of diethanolamine and 136.56 g of toluene (molar ratio of fatty acids to DEA 1 to 1, the proportion of the solvent is 50% by weight of the mixture), heating the contents of the flask to 50°C and holding at a given temperature for 1 hour with constant stirring. After that, the heating is turned off and the flask is allowed to cool to room temperature. Purification of the target product from unreacted raw materials, by-products and solvent is not carried out.

Третья стадия процесса осуществляется путем добавления в третью трехгорлую круглодонную колбу на 500 мл, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником и термометром, 136,25 г продукта взаимодействия диэтаноламина и растительного масла, полученного на стадии 1, 27,50 г продукта взаимодействия диэтаноламина и жирной кислоты, полученного на стадии 2, 86,25 г толуола: нагрева содержимого колбы до 50°С и выдержки при заданной температуре в течение 1 часов при постоянном перемешивании. После этого нагрев выключают и дают колбе остыть до комнатной температуры. Полученная смесь является целевым продуктом - многофункциональной присадкой, полученной в соответствии со способом по данному изобретению.The third stage of the process is carried out by adding to a third three-necked 500 ml round bottom flask equipped with a mechanical stirrer, reflux condenser and thermometer, 136.25 g of the reaction product of diethanolamine and vegetable oil obtained in stage 1, 27.50 g of the reaction product of diethanolamine and fatty acid obtained in stage 2, 86.25 g of toluene: heating the contents of the flask to 50°C and holding at a given temperature for 1 hour with constant stirring. After that, the heating is turned off and the flask is allowed to cool to room temperature. The resulting mixture is the target product - a multifunctional additive obtained in accordance with the method according to this invention.

Пример 2.Example 2

Способ получения по примеру 2 аналогичен способу по примеру 1, но в качестве сырьевых компонентов использовались растительные масла, жирные кислоты и растворители, указанные в таблице 1, а условия проведения стадий процесса соответствуют таблице 2. При этом способ по примеру 2 был проведен в металлическом автоклаве, снабженном механической мешалкой и линией подвода инертного газа (азота) для поддержания повышенного давления. Все три стадии проводились в одном аппарате последовательно с выгрузкой продуктов предыдущей стадии и очисткой реактора.The production method according to example 2 is similar to the method according to example 1, but vegetable oils, fatty acids and solvents indicated in table 1 were used as raw materials, and the conditions for carrying out the process steps correspond to table 2. In this case, the method according to example 2 was carried out in a metal autoclave , equipped with a mechanical stirrer and an inert gas (nitrogen) supply line to maintain elevated pressure. All three stages were carried out in one apparatus sequentially with the unloading of the products of the previous stage and cleaning of the reactor.

Пример 3.Example 3

Способ получения по примеру 3 аналогичен способу по примеру 1, но в качестве сырьевых компонентов использовались растительные масла, жирные кислоты и растворители, указанные в таблице 1, а условия проведения стадий процесса соответствуют таблице 2. При этом способ по примеру 2 был реализован в металлическом реакторе, объемом 200 л, снабженным системой перемешивания и нагрева содержимого реактора, а также окнами для загрузки сырья. Помимо описанных в примере 1 компонентов в способе по примеру 3 используется катализатор NaOH в количестве 0,15% масс., который загружают в реактор на первой стадии, а также деэмульгатор и антиокислитель, которые добавляют в смесь на третьей стадии в количестве по 0,1% масс. каждый. Все три стадии проводились в одном аппарате последовательно с выгрузкой продуктов предыдущей стадии и очисткой реактора.The production method according to example 3 is similar to the method according to example 1, but vegetable oils, fatty acids and solvents indicated in table 1 were used as raw materials, and the conditions for carrying out the process steps correspond to table 2. In this case, the method according to example 2 was implemented in a metal reactor , with a volume of 200 l, equipped with a system for mixing and heating the contents of the reactor, as well as windows for loading raw materials. In addition to the components described in example 1, the method according to example 3 uses a NaOH catalyst in an amount of 0.15 wt. %, which is loaded into the reactor in the first stage, as well as a demulsifier and an antioxidant, which are added to the mixture in the third stage in an amount of 0.1 % wt. every. All three stages were carried out in one apparatus sequentially with the unloading of the products of the previous stage and cleaning of the reactor.

Пример 4.Example 4

Способ получения по примеру 4 аналогичен способу по примеру 2, но в качестве сырьевых компонентов использовались растительные масла, жирные кислоты и растворители, указанные в таблице 1, а условия проведения стадий процесса соответствуют таблице 2. Также в примере 4 используется катализатор Na2CO3 в количестве, 0,2% масс, который загружают в реактор на первой стадииThe production method according to example 4 is similar to the method according to example 2, but vegetable oils, fatty acids and solvents indicated in table 1 were used as raw materials, and the conditions for carrying out the process stages correspond to table 2. Also in example 4, Na2CO3 catalyst is used in an amount of 0 .2% of the mass, which is loaded into the reactor in the first stage

Пример 5.Example 5

Способ получения по примеру 5 аналогичен способу по примеру 1, но в качестве сырьевых компонентов использовались растительные масла, жирные кислоты и растворители, указанные в таблице 1, а условия проведения стадий процесса соответствуют таблице 2. На третьей стадии добавлены деэмульгатор и антиокислитель, в количестве 0,5% масс. каждый.The production method according to example 5 is similar to the method according to example 1, but vegetable oils, fatty acids and solvents indicated in table 1 were used as raw materials, and the conditions for carrying out the process stages correspond to table 2. At the third stage, a demulsifier and an antioxidant were added, in an amount of 0 .5% wt. every.

Пример 6.Example 6

Первая стадия процесса осуществляется путем добавления в трехгорлую круглодонную колбу на 500 мл, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником и термометром, 129,02 г рапсового масла и 50,66 г диэтаноламина (мольное соотношение 1 к 3, а также избыток ДЭА для проведения взаимодействия на стадии 2), нагрева содержимого колбы до 120°С и выдержки при заданной температуре в течение 10 часов. После этого нагрев выключают и дают колбе остыть до температуры 50°С.The first stage of the process is carried out by adding 129.02 g of rapeseed oil and 50.66 g of diethanolamine (molar ratio 1 to 3, as well as an excess of DEA to carry out the reaction on stage 2), heating the contents of the flask to 120°C and holding at a given temperature for 10 hours. After that, the heating is turned off and the flask is allowed to cool to a temperature of 50°C.

Вторая стадия процесса осуществляется путем добавления при постоянной температуре 50°С в ту же колбу 12,81 г жирных кислот таллового масла, 57,25 керосина, а также антиокислителя в количестве 0,1% масс. После этого нагрев выключают и дают колбе остыть до комнатной температуры. Полученная смесь является целевым продуктом - многофункциональной присадкой, полученной в соответствии со способом по данному изобретениюThe second stage of the process is carried out by adding at a constant temperature of 50°C to the same flask 12.81 g of fatty acids of tall oil, 57.25 of kerosene, and also an antioxidant in the amount of 0.1% of the mass. After that, the heating is turned off and the flask is allowed to cool to room temperature. The resulting mixture is the target product - a multifunctional additive obtained in accordance with the method according to this invention

Примеры 7-15.Examples 7-15.

Способ получения по примерам 7-15 аналогичен способу по примеру 6, но в качестве сырьевых компонентов использовались растительные масла, жирные кислоты и растворители, указанные в таблице 1, а условия проведения стадий процесса соответствуют таблице 2.The preparation method according to examples 7-15 is similar to the method according to example 6, but vegetable oils, fatty acids and solvents indicated in table 1 were used as raw materials, and the conditions for carrying out the process steps correspond to table 2.

Способы по примерам 7 и 8 были проведены в металлическом автоклаве, снабженном механической мешалкой и линией подвода инертного газа (азота) для поддержания повышенного давления. Все три стадии проводились в одном аппарате последовательно с выгрузкой продуктов предыдущей стадии и очисткой реактора.The methods of examples 7 and 8 were carried out in a metal autoclave equipped with a mechanical stirrer and an inert gas (nitrogen) supply line to maintain an elevated pressure. All three stages were carried out in one apparatus sequentially with the unloading of the products of the previous stage and cleaning of the reactor.

Способ по примеру 13 был реализован в металлическом реакторе, объемом 200 л, снабженном системой перемешивания и нагрева содержимого реактора, а также окнами для загрузки сырья. Все три стадии проводились в одном аппарате последовательно с выгрузкой продуктов предыдущей стадии без очистки реактора.The method according to example 13 was implemented in a metal reactor with a volume of 200 liters, equipped with a system for mixing and heating the contents of the reactor, as well as windows for loading raw materials. All three stages were carried out in one apparatus sequentially with the unloading of the products of the previous stage without cleaning the reactor.

Способ по примеру 11 был реализован в металлическом реакторе, объемом 10 м3, снабженном системой перемешивания и нагрева содержимого реактора, а также патрубками для загрузки сырья и выгрузки продуктов. Все три стадии проводились в одном аппарате последовательно с выгрузкой продуктов предыдущей стадии без очистки реактора.The method according to example 11 was implemented in a metal reactor with a volume of 10 m 3 equipped with a mixing and heating system for the contents of the reactor, as well as nozzles for loading raw materials and unloading products. All three stages were carried out in one apparatus sequentially with the unloading of the products of the previous stage without cleaning the reactor.

Помимо описанных в примере 4 компонентов в способах по примерам 7-15 могут использоваться катализатор, добавляемый на первой стадии процесса, и деэмульгатор и антиокислитель, добавляемые на второй стадии процесса. Количество и тип катализатора, деэмульгатора и антиокислителя соответствуют таблице 2.In addition to the components described in example 4, the methods of examples 7-15 can use a catalyst added in the first stage of the process, and a demulsifier and antioxidant added in the second stage of the process. The amount and type of catalyst, demulsifier and antioxidant are in accordance with Table 2.

Таблица 1 - Состав компонентов для приготовления многофункциональной присадки.Table 1 - The composition of the components for the preparation of a multifunctional additive. Номер примераExample number Тип маслаOil type Тип ЖКLCD type Тип растворителяSolvent type 11 Подсолнечное маслоSunflower oil ЖКРМJKRM ТолуолToluene 22 Рапсовое маслоRapeseed oil ЖКРМJKRM МУОБРIWBR 33 Подсолнечное маслоSunflower oil ЖКТМZhKTM СЭКSEC 44 Соевое маслоSoybean oil ЖКТМZhKTM КеросинKerosene 55 Рапсовое маслоRapeseed oil ОКOK ПАБA PUB 66 Рапсовое маслоRapeseed oil ЖКТМZhKTM КеросинKerosene 77 Соевое маслоSoybean oil ЖКТМZhKTM КеросинKerosene 88 Рапсовое маслоRapeseed oil ОКOK ПАБA PUB 99 Рапсовое маслоRapeseed oil ОКOK АИ-95AI-95 1010 Подсолнечное маслоSunflower oil ЖКРМJKRM КеросинKerosene 11eleven Подсолнечное маслоSunflower oil ЖКРМJKRM КОРБСKORBS 1212 Оливковое маслоOlive oil ЖКТМZhKTM МУОБРIWBR 1313 Подсолнечное маслоSunflower oil ОКOK М-ксилолM-xylene 1414 Рапсовое маслоRapeseed oil ЖКРМJKRM Н-бутанолn-butanol 1515 Соевое маслоSoybean oil ЖКТМZhKTM СЭКSEC

Таблица 2 - Условия получения многофункциональной присадкиTable 2 - Conditions for obtaining a multifunctional additive Номер примераExample number 11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 11eleven 1212 1313 1414 1515 Соотношение продукта взаимодействия диэтаноламина (ДЭА) и растительных масел к продукту взаимодействие диэтаноламина (ДЭА) и жирных кислот в конечной присадкеThe ratio of the product of the interaction of diethanolamine (DEA) and vegetable oils to the product of the interaction of diethanolamine (DEA) and fatty acids in the final additive 4,954.95 1,501.50 5,775.77 1,001.00 20,0020.00 7,717.71 1,761.76 4,554.55 20,0020.00 7,757.75 1,001.00 2,202.20 5,125.12 3,353.35 6,646.64 Стадия 1 - Взаимодействие диэтаноламина (ДЭА) и растительных маселStage 1 - Interaction of diethanolamine (DEA) and vegetable oils Мольное соотношение ДЭА к маслуMolar ratio of DEA to oil 3,03.0 3,33.3 3,03.0 3,63.6 3,03.0 3,03.0 3,33.3 3,03.0 3,03.0 3,03.0 3,63.6 3,03.0 3,03.0 3,03.0 3,03.0 Температура, °CTemperature, °C 150150 170170 130130 180180 120120 150150 120120 150150 170170 180180 140140 150150 140140 150150 160160 Давление, МПаPressure, MPa 1,01.0 4,04.0 2,02.0 5,05.0 1,01.0 1,01.0 1,01.0 1,01.0 4,34.3 5,05.0 1,01.0 1,01.0 1,01.0 1,01.0 3,03.0 Продолжительность, чDuration, h 5,05.0 4,04.0 5,05.0 2,02.0 10,010.0 5,05.0 10,010.0 5,05.0 4,04.0 2,02.0 3,03.0 4,54.5 5,05.0 5,05.0 5,05.0 Типа катализатор и массовая доля его вводаType of catalyst and mass fraction of its input -- -- NaOH
0,15
NaOH
0.15
Na2CO3
0,2
Na2CO3 _
0.2
-- -- KOH
0,5
KOH
0.5
-- -- Ca2CO3
0,1
Ca2CO3 _
0.1
К2CO3
0,3
K 2 CO 3
0.3
-- -- Ca(OH)2
0,01
Ca(OH) 2
0.01
--
Стадия 2 - Взаимодействие диэтаноламина (ДЭА) и жирных кислот (для примеров 6-13 одновременно происходит смешение с продуктом первой стадии)Stage 2 - Interaction of diethanolamine (DEA) and fatty acids (for examples 6-13, mixing with the product of the first stage occurs simultaneously) Мольное соотношение ДЭА к ЖКMolar ratio of DEA to FA 1,01.0 1,0,1.0 1,11.1 0,90.9 1,01.0 1,01.0 1,01.0 1,01.0 1,11.1 1,01.0 0,90.9 1,01.0 1,01.0 1,01.0 1,01.0 Температура, °CTemperature, °C 5050 4040 7070 30thirty 5050 5050 30thirty 5050 5050 7070 5050 6060 3535 5555 6060 Продолжительность, чDuration, h 1,01.0 1,51.5 0,50.5 2,02.0 1,01.0 1,01.0 2,02.0 1,01.0 1,01.0 0,50.5 1,51.5 1,01.0 2,02.0 1,01.0 1,01.0 Массовая доля растворителя, %Mass fraction of solvent, % 50,050.0 78,078.0 10,010.0 50,050.0 16,716.7 22,922.9 20,020.0 49,549.5 14,914.9 22,522.5 10,010.0 78,078.0 31,831.8 47,947.9 39,639.6 Стадия 3 - Смешение продуктов взаимодействия, полученных на стадиях 1 и 2Stage 3 - Mixing the interaction products obtained in stages 1 and 2 Температура, °CTemperature, °C 5050 7070 30thirty 30thirty 5050 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- Продолжительность, чDuration, h 1,01.0 0,50.5 2,02.0 2,02.0 1,01.0 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- Массовая доля растворителя, %Mass fraction of solvent, % 34,534.5 0,00.0 78,078.0 10,010.0 36,036.0 -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- Вспомогательные компонентыAuxiliary components Массовая доля деэмульгатора, %Mass fraction of demulsifier, % 0,00.0 0,00.0 0,10.1 0,00.0 0,50.5 0,00.0 0,00.0 0,50.5 0,10.1 0,00.0 11 0,00.0 0,20.2 0,00.0 0,30.3 Массовая доля антиокислителя, %Mass fraction of antioxidant, % 0,00.0 0,00.0 0,10.1 0,00.0 0,50.5 0,10.1 0,00.0 0,00.0 0,00.0 0,50.5 11 0,00.0 0,00.0 0,10.1 0,10.1 1 В качестве деэмульгатора в примерах 3 ,9 и 15 использован деэмульгатор на основе оксиэтилированного и оксипропилированного амина, в примерах 5, 8, 11,13 - на основе оксиэтилированного и оксипропилированного многоосновного спирта 1 As a demulsifier in examples 3,9 and 15, a demulsifier based on ethoxylated and hydroxypropylated amine was used, in examples 5, 8, 11,13 - based on ethoxylated and hydroxypropylated polybasic alcohol
2 В качестве антиокислителя в примерах 3, 5, 11, 14 использован антиокислитель на основе 2,6-дитретбутил-4-метилфенола, в примерах 6, 10, 15 – на основе 2,2-метилен-бис(4-метил-6-третбутилфенол)а2 As an antioxidant in examples 3, 5, 11, 14, an antioxidant based on 2,6-ditretbutyl-4-methylphenol was used, in examples 6, 10, 15 - based on 2,2-methylene-bis (4-methyl-6 -tertbutylphenol)a

Присадки, полученные способами по примерам 1-15, были использованы для приготовления опытных образцов топливной композиции автомобильного бензина путем ввода присадки в бензин в заданной концентрации, представленной в таблице 3, и перемешивания до полного растворения. Приготовленные таким образом образцы топливной композиции автомобильного бензина были испытаны на наличие функционального антикоррозионного и антифрикционного действия, а также отсутствие негативного влияния на свойства автомобильного бензина по наиболее важным показателям: эмульгируемости и количеству смол. Результаты испытаний представлены в таблице 3.The additives obtained by the methods of examples 1-15 were used to prepare prototypes of the fuel composition of motor gasoline by introducing the additive into gasoline at a given concentration, presented in table 3, and stirring until complete dissolution. Samples of the motor gasoline fuel composition prepared in this way were tested for the presence of a functional anti-corrosion and anti-friction action, as well as the absence of a negative effect on the properties of motor gasoline in terms of the most important indicators: emulsification and the amount of resins. The test results are presented in table 3.

Антикоррозионные свойства опытных образцов топливной композиции автомобильного бензина оценивались по модифицированному методу ASTM D665 (ГОСТ 19199), который является общепринятым в мировой практике. Этот метод дает качественную оценку защитных свойств топлив, а также позволяет установить зависимость антикоррозионной эффективности присадок от их концентрации в топливе. Сущность метода заключается в качественной оценке коррозионного поражения отполированного стального стержня, погруженного во время испытания в водно-топливную эмульсию. Каждому стержню выставляется оценка в баллах, по которой максимальная степень коррозии (более 5 % поверхности стержня покрыты продуктами коррозии) оценивается в 3 балла (сильная коррозия); поверхность стержня, свободная от следов коррозии (чистый стержень), оценивается в 0 баллов (отсутствие); промежуточным состояниям присваивается 1 (следы коррозии) или 2 (умеренная коррозия) балла.The anticorrosion properties of prototypes of the fuel composition of motor gasoline were evaluated according to the modified method ASTM D665 (GOST 19199), which is generally accepted in world practice. This method gives a qualitative assessment of the protective properties of fuels, and also allows you to establish the dependence of the anti-corrosion effectiveness of additives on their concentration in the fuel. The essence of the method lies in the qualitative assessment of the corrosion damage of a polished steel rod immersed during the test in a water-fuel emulsion. Each rod is given a score in points, according to which the maximum degree of corrosion (more than 5% of the rod surface is covered with corrosion products) is estimated at 3 points (severe corrosion); the surface of the rod, free from traces of corrosion (clean rod), is estimated at 0 points (absence); intermediate states are assigned 1 (traces of corrosion) or 2 (moderate corrosion) points.

Для определения антифрикционных свойств топливной композиции автомобильного бензина отсутствуют стандартные методы испытаний, поэтому в качестве самого надежного способа подтверждения наличия и величины данных свойств определяют изменение топливной экономичности, мощности (и крутящего момента), а также динамики разгона для автомобильных бензинов с присадкой и без. Данные испытания являются технически сложными, требуют большого количества образца и являются сложно применимым для анализа большого количества образцов. Для косвенного определения антифрикционных свойств использует метод определения противоизносных свойств на высокочастотном вибростенде (HFRR - аппарате с возвратно-поступательным движением высокой частоты). Подобная методика (например, ГОСТ ISO 12156-1) используется для дизельных топлив в качестве стандартного метода оценки противоизносных свойств топлива. При этом в соответствии с данной методикой испытание проводят при температуре 60°С, поэтому для корректной оценки антифрикционной эффективности многофункциональной присадки согласно изобретению, в качестве базового топлива нельзя использовать бензин, а требует его замена на фракцию дизельного топлива, в качестве которой выбрана дизельная фракция гидрокрекинга, как обладающая сравнительно низкими противоизносными свойствами и эффект от наличия присадки в которой выражен наиболее явно.There are no standard test methods to determine the anti-friction properties of the fuel composition of motor gasoline, therefore, as the most reliable way to confirm the presence and magnitude of these properties, the change in fuel efficiency, power (and torque), as well as acceleration dynamics for motor gasolines with and without additives is determined. These tests are technically complex, require a large amount of sample, and are difficult to apply to the analysis of a large number of samples. To indirectly determine the anti-friction properties, it uses the method for determining anti-wear properties on a high-frequency vibration stand (HFRR - apparatus with high frequency reciprocating motion). A similar methodology (for example, GOST ISO 12156-1) is used for diesel fuels as a standard method for evaluating the anti-wear properties of fuels. At the same time, in accordance with this method, the test is carried out at a temperature of 60°C, therefore, in order to correctly assess the anti-friction effectiveness of the multifunctional additive according to the invention, gasoline cannot be used as the base fuel, but it must be replaced with a diesel fuel fraction, which is the hydrocracking diesel fraction. , as having relatively low antiwear properties and the effect of the presence of an additive in which is most pronounced.

Для оценки склонности бензинов к образованию эмульсии с водой применяется метод ASTM D1094. Согласно этому методу 20 мл воды добавляется к 80 мл топливной композиции в мерный цилиндр, смесь перемешивают в течение 2 минут. Затем смесь оседает и через 5 минут оценивается эмульсия. Оценка испытания проводится по шкале от 1 до 3-х, где: 1 - полное отсутствие эмульсии и/или осадков в любом слое или на поверхности слоя топлива; 2 - то же, что и 1, за исключением небольших воздушных пузырьков или мелких капелек воды в слое топлива; 3 - эмульсии, осадки в любом слое или на топливном слое, капельки в водяном слое или прилипшие к стенкам цилиндра, кроме стенок выше топливного слоя. Так же дополнительно оценивается поверхность раздела фаз по шкале от 1 до 4-х. В результатах испытания отражается состояние поверхности раздела фаз и оценка степени раздела.The ASTM D1094 method is used to evaluate the tendency of gasolines to form an emulsion with water. According to this method, 20 ml of water is added to 80 ml of the fuel composition in a graduated cylinder, the mixture is stirred for 2 minutes. The mixture then settles and the emulsion is evaluated after 5 minutes. The evaluation of the test is carried out on a scale from 1 to 3, where: 1 - complete absence of emulsion and / or precipitation in any layer or on the surface of the fuel layer; 2 - the same as 1, except for small air bubbles or small water droplets in the fuel layer; 3 - emulsions, deposits in any layer or on the fuel layer, droplets in the water layer or adhering to the walls of the cylinder, except for the walls above the fuel layer. The phase interface is also additionally evaluated on a scale from 1 to 4. The test results reflect the state of the phase interface and an estimate of the degree of separation.

Склонность бензинов к образованию смол определяют по стандартному методу ГОСТ 32404 с одновременным определением количества промытых и непромытых смол.The tendency of gasolines to form resins is determined according to the standard method GOST 32404 with the simultaneous determination of the amount of washed and unwashed resins.

Таблица 3 - Результаты испытаний топливной композиции с присадкамиTable 3 - Test results of the fuel composition with additives Номер примераExample number Базовое топливоbase fuel 11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 11eleven 1212 1313 1414 1515 Концентрация ввода присадки, мг/кгAdditive input concentration, mg/kg -- 334334 300300 10001000 300300 600600 280280 180180 400400 410410 600600 105105 10001000 300300 400400 500500 Коррозия стального стержня по ASTM D665, баллCorrosion of a steel bar according to ASTM D665, points 33 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 Диаметр пятна износа по ГОСТ ISO 12156-1, мкм1 Wear scar diameter according to GOST ISO 12156-1, µm 1 508508 316316 322322 308308 342342 258258 294294 392392 326326 231231 210210 430430 279279 314314 310310 256256 Смолы по ГОСТ 32404, мг/100 см3 Resins according to GOST 32404, mg/100 cm 3 НепромытыеUnwashed 1212 1414 1313 1212 1313 2121 1515 1010 1212 2828 3434 1010 1616 1313 1313 2424 Промытыеwashed менее 0,5less than 0.5 менее 0,5less than 0.5 менее 0,5less than 0.5 менее 0,5less than 0.5 менее 0,5less than 0.5 менее 0,5less than 0.5 менее 0,5less than 0.5 менее 0,5less than 0.5 менее 0,5less than 0.5 менее 0,5less than 0.5 менее 0,5less than 0.5 менее 0,5less than 0.5 менее 0,5less than 0.5 менее 0,5less than 0.5 менее 0,5less than 0.5 менее 0,5less than 0.5 Взаимодействие с водой по ASTM D1094, оценкаWater interaction according to ASTM D1094, rating 1/11/1 1/11/1 1/11/1 1/11/1 1/11/1 1/11/1 1/11/1 1/11/1 1/11/1 1/11/1 1/11/1 1/11/1 1/11/1 1/11/1 1/11/1 1 Для определения диаметра пятна износа в качестве базового топлива взята дизельная фракция гидрокрекинга 1 To determine the diameter of the wear scar, the diesel fraction of hydrocracking was taken as the base fuel

Из приведенных в таблице 3 данных видно, что при использовании многофункциональной присадки, полученной способом согласно настоящему изобретению, удается достичь показателя коррозии стального стержня по ASTM D665 на уровне 0 баллов без проявления негативного влияния на такие свойства бензинов как эмульгируемость и склонность к образованию смол.It can be seen from the data in Table 3 that using the multifunctional additive produced by the method of the present invention, it is possible to achieve an ASTM D665 steel rod corrosion index of 0 without adversely affecting the properties of gasolines such as emulsification and tendency to form gums.

Для достоверного установления наличия моющих и антифрикционных свойств многофункциональной присадки на свойства автомобильных бензинов были проведены моторно-стендовые испытания на бензиновом двигателе 4Ч8,2/7,56 (четырехтактный, четырехцилиндровый, рядный, шестнадцати клапанный, с двумя распределительными валами, маркировка предприятия-изготовителя ВАЗ-21126) с впрыском бензина во впускной трубопровод в составе испытательного стенда. Испытания заключались в снятии скоростной и нагрузочной характеристики двигателя, работающего на базовом топливе или топливной композиции автомобильного бензина с присадкой, проведении стадии накопления отложений в течении 30 моточасов и повторном снятии скоростной и нагрузочной характеристики двигателя. Помимо характеристик в начале и конце цикла происходит определение величины мощности механических потерь двигателя, которое осуществляется путем принудительного прокручивания коленчатого вала двигателя с помощью внешнего источника энергии, а также взвешивание впускных клапанов для определения массы образовавшегося на них нагара. В моторно-стендовых испытаниях приняли участие две топливных композиции автомобильных бензинов с многофункциональной присадкой: присадка, полученная способом по примеру 1 в концентрации 334 мг/кг, и присадка, полученная способом по примеру 6, в концентрации 280 мг/кг. Результаты сравнительных моторно-стендовых испытаний представлены в таблицах 4-5.To reliably establish the presence of detergent and antifriction properties of a multifunctional additive on the properties of motor gasoline, motor-bench tests were carried out on a 4Ch8.2 / 7.56 gasoline engine (four-stroke, four-cylinder, in-line, sixteen-valve, with two camshafts, marking of the manufacturer VAZ -21126) with gasoline injection into the intake manifold as part of a test bench. The tests consisted in taking the speed and load characteristics of the engine running on the base fuel or the fuel composition of motor gasoline with an additive, carrying out the stage of accumulation of deposits for 30 hours and re-taking the speed and load characteristics of the engine. In addition to the characteristics at the beginning and end of the cycle, the power of mechanical losses of the engine is determined, which is carried out by forcing the crankshaft of the engine using an external energy source, as well as weighing the intake valves to determine the mass of deposits formed on them. Two fuel compositions of motor gasolines with a multifunctional additive took part in the motor-bench tests: the additive obtained by the method according to example 1 at a concentration of 334 mg/kg, and the additive obtained by the method according to example 6 at a concentration of 280 mg/kg. The results of comparative motor-bench tests are presented in tables 4-5.

Таблица 4 - Результаты определения массы отложений на впускных клапанахTable 4 - Results of determining the mass of deposits on the intake valves ПараметрParameter РазмерностьDimension ТопливоFuel Базовый бензинBase gasoline Топливная композиция с присадкой (пример 1)Fuel composition with additive (example 1) Топливная композиция с присадкой (пример 6)Fuel Composition with Additive (Example 6) Разность массMass difference мгmg 58,658.6 31,531.5 34,334.3 Средняя интенсивность отложенийAverage sediment intensity мг/мчmg/mh 1,961.96 1,191.19 1,141.14 Снижение количества отложений относительно базового бензинаReduced deposits relative to base gasoline %% -- 39,339.3 41,841.8

Таблица 5 - Влияние многофункциональной присадки на показатели работы двигателяTable 5 - Influence of a multifunctional additive on engine performance Наименование показателяName of indicator Присадка по примеру 1Additive according to example 1 Присадка по примеру 6Additive according to example 6 Величина мгновенного эффекта1, %Instantaneous effect value 1 , % Величина накопленного эффекта2, %The value of the accumulated effect 2 , % Величина мгновенного эффекта1, %Instantaneous effect value 1 , % Величина накопленного эффекта2, %The value of the accumulated effect 2 , % Снижение удельного эффективного расхода топливаReduced specific effective fuel consumption до 0,9up to 0.9 до 3,4up to 3.4 до 1,2up to 1.2 до 2,0up to 2.0 Увеличение вращающего момента и эффективной мощностиIncreasing torque and effective power до 4,6up to 4.6 до 3,2up to 3.2 до 3,6up to 3.6 до 6,2up to 6.2 Снижение выбросов монооксида углеродаReducing carbon monoxide emissions -- до 9,0up to 9.0 до 7,3up to 7.3 до 9,7up to 9.7 Снижение выбросов диоксида углеродаReducing carbon dioxide emissions до 2,3up to 2.3 до 6,5up to 6.5 до 2,6up to 2.6 до 6,4up to 6.4 Снижение выбросов несгоревших углеводородовReducing emissions of unburned hydrocarbons до 2,4up to 2.4 до 7,2up to 7.2 до 2,4up to 2.4 до 7,1up to 7.1 Снижение выбросов оксидов азотаReducing nitrogen oxide emissions до 1,2up to 1.2 до 3,9up to 3.9 до 8,9up to 8.9 до 11,5up to 11.5 Снижение мощности механических потерь в двигателеReducing the power of mechanical losses in the motor до 10,5up to 10.5 до 15,0up to 15.0 до 6,4up to 6.4 до 12,2up to 12.2 1 Мгновенный эффект - сравнение показателей до наработки на базовом бензине и до наработки на бензине с присадкой
2 Накопленный эффект - сравнение показателей до наработки на базовом бензине и после наработки на бензине с присадкой
1 Instantaneous effect - comparison of indicators before operating time on base gasoline and before operating time on gasoline with an additive
2 Cumulative effect - comparison of indicators before operating time on base gasoline and after operating time on gasoline with an additive

Из результатов моторно-стендовых испытаний, представленных в таблицах 4-5, видно, что вовлечение многофункциональной присадки согласно изобретению в состав автомобильных бензинах бензинов позволяет снизить количество отложений на впускных клапанах на 39-42%, а также достичь мощностных, экономичностных и экологических преимуществ по сравнению с базовым бензином, представленных в таблице 5, что позволяет характеризовать присадку как эффективную моющую и антифрикционную и в совокупности с результатами испытаний в таблице 3 подтверждает ее многофункциональный характер.From the results of motor-bench tests presented in tables 4-5, it can be seen that the involvement of a multifunctional additive according to the invention in the composition of motor gasoline gasolines can reduce the amount of deposits on intake valves by 39-42%, as well as achieve power, efficiency and environmental benefits in terms of compared with the base gasoline presented in Table 5, which makes it possible to characterize the additive as an effective detergent and anti-friction agent and, in combination with the test results in Table 3, confirms its multifunctional nature.

Claims (17)

1. Способ получения многофункциональной присадки к автомобильным бензинам, состоящий из трех стадий:1. A method for producing a multifunctional additive for motor gasoline, consisting of three stages: - взаимодействие диэтаноламина и растительных масел при мольном соотношении реагентов от 3,0:1,0 до 3,6:1,0, температуре от 120 до 180°C,- interaction of diethanolamine and vegetable oils at a molar ratio of reagents from 3.0:1.0 to 3.6:1.0, temperature from 120 to 180°C, - взаимодействие диэтаноламина и жирных кислот при мольном соотношении реагентов от 0,9:1,0 до 1,1:1,0, температуре от 30 до 70°C,- interaction of diethanolamine and fatty acids at a molar ratio of reagents from 0.9:1.0 to 1.1:1.0, temperature from 30 to 70°C, - смешение продуктов взаимодействия, полученных на стадиях 1 и 2, в массовом соотношении от 1,0:1,0 до 20,0:1,0 при температуре от 30 до 70°C.- mixing the reaction products obtained in stages 1 and 2, in a mass ratio of 1.0:1.0 to 20.0:1.0 at a temperature of 30 to 70°C. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что реакцию взаимодействия диэтаноламина и жирной кислоты ведут в растворителе, доля которого составляет от 10 до 78% суммарной массы смеси.2. The method according to p. 1, characterized in that the reaction of interaction of diethanolamine and fatty acid is carried out in a solvent, the proportion of which is from 10 to 78% of the total mass of the mixture. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что смешение продуктов взаимодействия ведут от 0,5 до 2,0 ч.3. The method according to p. 1, characterized in that the mixing of the interaction products is from 0.5 to 2.0 hours. 4. Способ получения многофункциональной присадки к автомобильным бензинам, состоящий из двух стадий в ходе совместного синтеза в одном аппарате:4. A method for producing a multifunctional additive for motor gasoline, consisting of two stages in the course of joint synthesis in one apparatus: - взаимодействие диэтаноламина и растительных масел при мольном соотношении реагентов от 3,0:1,0 до 3,6:1,0, температуре от 120 до 180°C,- interaction of diethanolamine and vegetable oils at a molar ratio of reagents from 3.0:1.0 to 3.6:1.0, temperature from 120 to 180°C, - взаимодействие избыточного количества диэтаноламина, не вступившего в реакцию на первой стадии, и жирных кислот, добавляемых на второй стадии, при мольном соотношении реагентов от 0,9:1,0 до 1,1:1,0, температуре от 30 до 70°C.- interaction of an excess amount of diethanolamine, which did not react in the first stage, and fatty acids added in the second stage, at a molar ratio of reagents from 0.9:1.0 to 1.1:1.0, a temperature of 30 to 70 ° C. 5. Способ по пп. 1 и 4, отличающийся тем, что на заключительной стадии в смесь дополнительно добавляют растворитель таким образом, что его массовая доля составляет от 10 до 78%.5. The method according to paragraphs. 1 and 4, characterized in that at the final stage, a solvent is additionally added to the mixture in such a way that its mass fraction is from 10 to 78%. 6. Способ по пп. 1 и 4, отличающийся тем, что первую стадию проводят в присутствии катализатора щелочной природы при его массовой доле от 0,01 до 0,50%.6. The method according to paragraphs. 1 and 4, characterized in that the first stage is carried out in the presence of an alkaline catalyst at its mass fraction from 0.01 to 0.50%. 7. Способ по пп. 1 и 4, отличающийся тем, что на заключительной стадии в смесь дополнительно добавляют антиокислитель и деэмульгатор таким образом, что массовая доля каждого компонента не превышает 1%.7. The method according to paragraphs. 1 and 4, characterized in that at the final stage, an antioxidant and a demulsifier are additionally added to the mixture so that the mass fraction of each component does not exceed 1%. 8. Способ по пп. 1 и 4, отличающийся тем, что реакцию взаимодействия диэтаноламина и растительного масла ведут от 2 до 10 ч при давлении от 1 до 5 атм, реакцию взаимодействия диэтаноламина и жирной кислоты ведут от 0,5 до 2,0 ч.8. The method according to paragraphs. 1 and 4, characterized in that the reaction of the interaction of diethanolamine and vegetable oil is carried out from 2 to 10 hours at a pressure of 1 to 5 atm, the reaction of the interaction of diethanolamine and fatty acid is carried out from 0.5 to 2.0 hours. 9. Способ по пп. 1 и 4, отличающийся тем, что в качестве растительного масла используют рапсовое, подсолнечное, оливковое, соевое масла, а также их смеси.9. The method according to paragraphs. 1 and 4, characterized in that rapeseed, sunflower, olive, soybean oils, as well as mixtures thereof, are used as vegetable oil. 10. Способ по пп. 1 и 4, отличающийся тем, что в качестве жирных кислот используют жирные кислоты таловых масел, жирные кислоты растительных масел, олеиновую кислоту.10. The method according to paragraphs. 1 and 4, characterized in that fatty acids of tall oils, fatty acids of vegetable oils, oleic acid are used as fatty acids. 11. Способ по пп. 2, 4, отличающийся тем, что в качестве растворителя используют различные углеводородные фракции, выкипающие в температурных интервалах, соответствующих бензину от 30 до 200°С и керосину от 120 до 300°С, в том числе товарные топлива; узкие фракции, такие как Нефрас, ароматический растворитель, полиалкилбензольный растворитель, маловязкая углеводородная основа для буровых растворов; индивидуальные углеводороды и их смесевые фракции, такие как толуол, п-ксилол, о-ксилол, м-ксилол, смесь ксилолов, кумол, этилбензол; высшие спирты и их смесевые фракции, такие как н-бутанол, изо-бутанол, изо-пентанол, спиртоэфирный концентрат, 2-этилгексанол, кубовой остаток ректификации бутиловых спиртов.11. The method according to paragraphs. 2, 4, characterized in that various hydrocarbon fractions are used as a solvent, boiling off in the temperature ranges corresponding to gasoline from 30 to 200°C and kerosene from 120 to 300°C, including commercial fuels; narrow cuts such as Nefras, aromatic solvent, polyalkylbenzene solvent, low viscosity hydrocarbon base for drilling fluids; individual hydrocarbons and mixed fractions thereof, such as toluene, p-xylene, o-xylene, m-xylene, a mixture of xylenes, cumene, ethylbenzene; higher alcohols and their mixed fractions, such as n-butanol, iso-butanol, iso-pentanol, alcohol-ether concentrate, 2-ethylhexanol, distillation residue of butyl alcohols. 12. Способ по п. 6, отличающийся тем, в качестве катализатора щелочной природы используют гидроксиды и карбонаты щелочных и щелочноземельных металлов, такие как гидроксид натрия, гидроксид калия, гидроксид кальция, бикарбонат натрия, бикарбонат калия, бикарбонат кальция.12. The method according to claim 6, characterized in that hydroxides and carbonates of alkali and alkaline earth metals, such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, calcium bicarbonate, are used as an alkaline catalyst.
RU2022127101A 2022-10-19 Method for producing a multifunctional additive for motor gasoline RU2798574C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2798574C1 true RU2798574C1 (en) 2023-06-23

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4729769A (en) * 1986-05-08 1988-03-08 Texaco Inc. Gasoline compositions containing reaction products of fatty acid esters and amines as carburetor detergents
US20020134007A1 (en) * 2000-09-07 2002-09-26 Texaco Inc. Method of enhancing the low temperature solution properties of a gasoline friction modifier
RU2235119C1 (en) * 2003-04-03 2004-08-27 Открытое акционерное общество "Пигмент" Motor gasoline detergent additive
WO2010065232A3 (en) * 2008-12-03 2010-08-12 Taconic Energy, Inc. Fuel additives and fuel compositions and methods for making and using the same
US9017430B2 (en) * 2006-09-21 2015-04-28 Afton Chemical Corporation Alkanolamides and their use as fuel additives

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4729769A (en) * 1986-05-08 1988-03-08 Texaco Inc. Gasoline compositions containing reaction products of fatty acid esters and amines as carburetor detergents
US20020134007A1 (en) * 2000-09-07 2002-09-26 Texaco Inc. Method of enhancing the low temperature solution properties of a gasoline friction modifier
RU2235119C1 (en) * 2003-04-03 2004-08-27 Открытое акционерное общество "Пигмент" Motor gasoline detergent additive
US9017430B2 (en) * 2006-09-21 2015-04-28 Afton Chemical Corporation Alkanolamides and their use as fuel additives
WO2010065232A3 (en) * 2008-12-03 2010-08-12 Taconic Energy, Inc. Fuel additives and fuel compositions and methods for making and using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103102998B (en) Fuel additive for improved performance of direct fuel injected engines
RU2512083C2 (en) Liquid fuel compositions
JP3775743B2 (en) Additives that are friction modifiers for fuel compositions and methods of use thereof
Danilov Progress in research on fuel additives
JP2011515529A (en) Marine lubricant
CN108026204A (en) It can be used as the copolymer of the detergent additive of fuel
JP2004323821A (en) Alkoxyamine salt of carboxylic acid which is friction modifier as additive to fuel composition, and method for using the same
EP2814917A1 (en) Additives for improving the resistance to wear and to lacquering of diesel or biodiesel fuels
EP1348754A2 (en) Fuel lubricity additives derived from hydrocarbyl succinic anhydrides and hydroxy amines and middle distillate fuels containing same
JP2012255175A (en) Fuel composition containing alkylene oxide-adducted hydrocarbyl amide having reduced amine by-products
US20110232165A1 (en) Fuel or fuel additive composition and method for its manufacture and use
CN113366094A (en) Fatty amido quaternary ammonium compounds as fuel additives
RU2798574C1 (en) Method for producing a multifunctional additive for motor gasoline
RU2401861C1 (en) Anti-wear additive for low-sulphur diesel fuel
JP5371168B2 (en) Method for improving low temperature solution properties of gasoline friction modifier
WO2005118753A2 (en) Diesel motor fuel additive composition
RU2796678C1 (en) Multipurpose additive for motor gasoline and fuel composition based on it
JPH09286992A (en) Lead-free gasoline composition
EP0874039A1 (en) Diesel fuel compositions
RU2235119C1 (en) Motor gasoline detergent additive
RU2815840C1 (en) Method of producing multifunctional fuel additive and multifunctional fuel additive
RU2284345C1 (en) Multifunctional additive for automobile gasoline
CA2482735C (en) Method for reducing combustion chamber deposit flaking
RU2255961C1 (en) Motor fuel additive
RU2617117C1 (en) Washing oil