Углеводородная топливная композиция для двигателей внутреннего сгорания с искровым воспламенением

 

Сущность изобретения: топливная композиция для ДВС на основе углеводородного топлива содержит 0,001-0,018% (альфа-гидроксиизопропил)ферроцена; 0-6,0% метил-третбутилового эфира и 0-0,55% N-метиланилина. 3 табл.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, а именно к получению топливных композиций (ТК) для двигателей внутреннего сгорания с искровым воспламенением топливной смеси на основе углеводородных топлив содержащих в качестве октаноповышающих добавок метилтретбутиловый эфир (МТБЭ), N -метиланилин и ( -гидроксиизопропил) ферроцен.

Известны топливные композиции содержащие в качестве октаноповышающих добавок метилтретбутиловый эфир (1), N -метиланилин (2) аналоги, (a - гидроксиизопропил) ферроцен (3)-прототип.

В настоящее время наиболее перспективным компонентом ТК для двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием является метилтретбутиловый эфир (МТБЭ). Использование МТБЭ в составе ТК композиций (ТК-аналог (1)) позволяет комплексно решать вопросы,связанные с увеличением октанового числа базовой углеводородной композиции, снижением образования углеродистых нагароотложений в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания и уменьшением выбросов в атмосферу таких токсичных продуктов сгорания, как окись углерода и окислы азота.

Недостатком ТК-аналога (1) является относительно высокий расход МТБЭ до 20%что, в частности, требует корректировки фракционного состава базовой ТК.

Топливная композиция аналог (2) для повышения октанового числа базовой углеводородной ТК содержит N -метиланилин в концентрации до 2% Недостатком ТК-аналога (2) является повышенное смолообразование при хранении ТК, содержащих N-метиланилин и отложение углеродистых нагаров в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания при содержании 2% и более N -метиланилина в составе ТК, а также увеличение токсичности самой топливной композиции.

Наиболее близкой к заявленной ТК является ТК, содержащая в качестве октаноповышающей добавки (a -гидроксиизопропил) ферроцен в концентрации до 0,02% ТК прототип. Использование (a -гидроксиизопропил) ферроцена позволяет наряду с увеличением октанового числа базовой ТК улучшить состав продуктов сгорания за счет снижения содержания в них окиси углерода и окислов азота.

Недостатком ТК прототипа является отложение окислов железа в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания и на свече зажигания, что не позволяет использовать (a-гидроксиизопроп ил) ферроцен в концентрациях выше 0,02% Целью изобретения является разработка ТК для двигателей внутреннего сгорания с искровым воспламенением топливной смеси на основе углеводородных топлив, известных высокооктановых компонентов и октаноповышающих добавок, обеспечивающая снижение расхода высокооктановых компонентов и октаноповышающих добавок. Поставленная цель достигается использованием в качестве высокооктанового компонента МТБЭ и в качестве октаноповышающих добавок (антидетонаторов ) N -метиланилина и (a гидроксиизопропил) ферроцена.

Сущность изобретения поясняется примерами, относящимися к ТК автомобильных бензинов АИ-93, АИ-91,А-76, приведенными в таблице 1; в таблице 2 приведены технические характеристики базовых углеводородных композиций; таблица 3 содержит требования к октановым числам автомобильных бензинов АИ-93,АИ-91 и А-76.

1. Нижний уровень дозировки МТБЭ (0,0%) соответствует уровню ТК-прототипа (3) и обоснован примерами 8-12; 28-31; 46-50; Верхний уровень дозировки МТБЭ (6,0% ) обоснован примерами 27,7,45 и составляет 85,7-66,7% от уровня аналога (1) ( см. примеры 22,7,40).

Примеры 4-6; 13-20; 24-26; 32-38; 42-44; 51-57; относятся к области средних дозировок МТБЭ-0,5-4,0% 2. Нижний уровень дозировки N метиланилина (0,0%) соответствует уровню ТК-прототипа (2) и обоснован примерами 4-7; 24-27; 42-45.

Верхний уровень дозировок N-метиланилина обоснован примерами 50,12,31 и составляет 77,8-80,0% от уровня аналога (2) ( см. примеры 41,3,23).

Примеры 8-11; 28-30; 32-38; 46-49; 51-57 относятся к области средних дозировок N-метиланилина 0,05-0,5% 3. Нижний уровень дозировки (a гидроксиизопропил) ферроцена (0,001%) соответствует дозировке (a- гидроксиизопропил) ферроцена в ТК - прототипе (3) и обоснован примерами 7,12,14,17,27,31,33,35,45,50,52.

Верхний уровень дозировки (a гидроксиизопропил) ферроцена ( 0,018%) обоснован примерами 8,24,28,46 и составляет 90% от уровня прототипа (3) ( см. примеры 1,21,39).

Примеры 5-6, 9-11,13,15,16,18,19,20,25,26,29,30, 32,34,36,37,38,42-44,47-49,51,53,55-57 относятся к области средних дозировок (a- гидроксиизопропил) ферроцена 0,002- 0,015% Данные, приведенные в таблице 1, показывают, что заявленная ТК в области дозировок: МТБЭ 0^oC6% N-метиланилин 0^oC0,55% (a - гидроксиизопропил) ферроцен 0,001-0,018% позволяет уменьшить суммарный расход указанных октаноповышающих добавок по сравнению с расходом, имеющим место при их раздельном использовании ( см. примеры 1-3; 21-23; 39-41). Так использование заявленной ТК позволяет снизить суммарный расход компонентов до (65,0^oC92,5% ( см. примеры 5,6,11,14,18,19,44,52,57,48).

Таким образом, особенностью заявленной ТК, по сравнению с ТК прототипом (3) и ТК аналогами (1,2) является наличие положительного синергитического эффекта, позволяющего получать равный технический эффект ( увеличение октановых чисел базовой углеводородной ТК) при меньших суммарных расходах октаноповышающих компонентов.

Промышленная применимость заявленной ТК заключается в смешении МТБЭ, N -метиланилина и (a гидроксиизопропил) ферроцена и базовой углеводородной композиции. Эта технологическая операция может быть выполнена с использованием стандартного технологического оборудования, применяемого для введения в ТК антидетонационных, антиокислительных, противодымных, противообледенительных и др. видов присадок. Практическое использование заявленной ТК обеспечивает улучшение антидетонационных свойств базовой углеводородной композиции, снижает расход октаноповышающих добавок, не требует изменения в конструкцию двигателя внутреннего сгорания, снижает токсичность ТК и продуктов сгорания. ТТТ1 ТТТ2 ТТТ3 ТТТ4 ТТТ5

Формула изобретения

Углеводородная топливная композиция для двигателей внутреннего сгорания с искровым воспламенением на основе углеводородного топлива с добавлением (- гидроксиизопропил)ферроцена, отличающаяся тем, что дополнительно содержит метил-трет-бутиловый эфир и/или N-метиланилин при следующем соотношении компонентов, мас.

Метил-трет-бутиловый эфир Не более 6,0 или N-метиланилин Не более 0,55 (-гидроксиизопропил)ферроцен 0,001 0,018
Углеводородное топливо До 100

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7