Высокооктановая добавка к автомобильным бензинам

 

Изобретение относится к составам добавок для автомобильных бензинов. Добавка содержит 5-30% С₂-С₅-алифатических спиртов или их смесей, 0,1-10% амилацетата и/или изоамилацетата, 0,3-20% метанола, 0,5-6% моющей присадки на основе продукта взаимодействия дистиллированного таллового масла и диэтаноламина, взятых в молярном соотношении кислота : амин, равном 3 : 1, не более 1,0% ферроцена и до 100 N-метиланилина. Добавка предназначена для использования в автомобильных бензинах в концентрации до 2 мас.%. Добавка обладает высоким уровнем эксплуатационных и экологических свойств, в том числе по моющим свойствам в системе подачи топлива, а также обладает более низкой склонностью к смолообразованию. 1 з.п. ф-лы, 3 табл.

Изобретение относится к составу высокооктановой добавки к автомобильным бензинам, улучшающей их антидетонационные, эксплуатационные и экологические свойства.

Известна многофункциональная добавка к углеводородным топливам для двигателей внутреннего сгорания (Патент РФ №2078118, кл. С 10 L 1/18, 1/22, 1995) на основе оксигенатов с добавлением С₆-С₈-ароматических аминов 7-94%, экранированных фенолов или бисфенолов 0,1-2%, продуктов взаимодействия С₁₀-С₄₀-алифатических аминов или С₆-С₈-ароматических аминов, оксиэтилированных С₈-С₉-алкилфенолов с 4-12 оксиэтильными группами с окисленными углеводородами или одноосновными С₁₀-С₂₂-жирными кислотами или двухосновными С₁₀-С₂₀-кислотами или смеси продуктов взаимодействия 0,5-10% и аминофенолов 0,1-2%. В качестве оксигенатов эта добавка содержит метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ), его смеси с изобутиловым, метиловым или этиловым спиртом, маслом или диоксановыми спиртами. Недостатком этой присадки является ее малая антидетонационная эффективность.

Известна добавка к автомобильным бензинам (Патент ПНР №108076, кл. С 10 L 1/10, 1980), компоненты которой вводятся в топливо в концентрации: 0,6-12 об.% метил-трет-бутилового эфира (МТБЭ), 0,8-36 об.% метанола, 0,1-2,1 об.% N-метиланилина, 0,9-8,2 об.% смеси С₂-С₁₂-спиртов и 0,001-0,2 мас.% металлоорганических соединений. Высокое содержание метанола в этой добавке повышает ее токсичность, гигроскопичность и снижает стабильность бензинов при хранении.

Известна высокооктановая добавка для получения автомобильных бензинов (Патент РФ №2155793, кл.С 10 L 1/18, 1/22, 2000 г.) на основе метил-трет-бутилового эфира, N-метиланилина 6,5-70% мас.%, третичного бутилового спирта 0,5-27 мас.%, моющей присадки не более 6 мас.% и эфиров уксусной кислоты и сивушного масла 0,1-25 мас.%. К недостаткам этой добавки следует отнести ее низкие антикоррозионные свойства и содержание в ней большого количества МТБЭ, обладающего высокой летучестью, что создает дополнительные трудности при ее хранении и перевозках из-за больших потерь от испарения особенно в летний период.

Наиболее близкой по составу к предлагаемой добавке к автомобильным бензинам является многофункциональная добавка для получения автомобильных бензинов (Патент РФ №2132359, кл. C 10 L 1/18, 1/22, 1998 г.), содержащая N-метиланилин 4-98 мас.%, ферроцен 0,05-3 мас.%, антиокислитель 0,1-0,2 мас.%, анилин 0,1-10 мас.%, алифатические C₁-C₅-спирты нормальные или разветвленные или их смеси и/или простые эфиры формулы R-O-R¹, где R=C₁-C₃-алкил, первичный или вторичный, R¹=С₃-С₅-алкил нормальный или разветвленный или их смеси не более 95 мас.% и присадку “Автомаг” не более 6 мас.% (прототип). Эта добавка содержит большое количество анилина, присутствие которого увеличивает склонность бензинов к смолообразованию в системе подачи топлива. Высокое содержание в ней метанола и МТБЭ повышает токсичность, гигроскопичность и снижает стабильность добавки и бензина, содержащего ее, при хранении и перевозках.

Целью настоящего изобретения является создание добавки к автомобильным бензинам, обладающей низкой склонностью к смолообразованию, высоким уровнем антидетонационных, моющих и других эксплуатационных и экологических свойств.

Поставленная цель достигается тем, что предлагается добавка на основе N-метиланилина, С₂-С₅-алифатических спиртов или их смесей, метанола, моющей присадки и ферроцена с добавлением амилацетата и/или изоамилацетата и использованием моющей присадки на основе продукта взаимодействия дистиллированного таллового масла с диэтаноламином, взятых в молярном соотношении кислота : амин, равном 3:1, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

С₂-С₅-алифатические спирты или их смеси 5-30

Амилацетат и/или изоамилацетат 0,1-10

Метанол 0,3-20

Моющая присадка на основе

продукта взаимодействия

дистиллированного таллового масла

с диэтаноламином 0,5-6

Ферроцен не более 1,0

N-метиланилин до 100

Высокие эксплуатационные и экологические свойства предлагаемой добавки и бензинов, содержащих эту добавку, достигаются дополнительным введением в ее состав амилацетата и/или изоамилацетата, обладающих стабилизирующим действием, и высокоэффективной моющей присадки на основе продукта взаимодействия дистиллированного таллового масла с диэтаноламином.

Введение амилацетата и/или изоамилацетата и С₂-С₅-алифатических спиртов или их смесей в состав предлагаемой добавки способствует более равномерному распределению детонационной стойкости бензинов по фракциям и повышает стабильность работы двигателя.

Использование метилового спирта в составе предлагаемой добавки к автомобильным бензинам снижает ее себестоимость, существенно расширяет сырьевую базу, повышает антидетонационные и эксплуатационные свойства бензина, увеличивая содержание фракций, выкипающих до 100С. Однако высокая гигроскопичность метанола требует использования стабилизаторов для поддержания высокого уровня эксплуатационных свойств добавок и бензинов, содержащих эти добавки.

В предлагаемом составе в качестве стабилизаторов используются амилацетат и/или изоамилацетат, С₂-С₅-алифатические спирты или их смеси и моющая присадка на основе продукта конденсации диэтаноламина и таллового масла. Кроме того, в предлагаемой добавке существенно снижен верхний предел по содержанию метанола по сравнению с прототипом. Это позволяет снизить токсичность и гигроскопичность предлагаемой добавки и содержащих ее бензинов.

Предлагаемая высокооктановая добавка вводится в бензин любых марок в концентрации до 2 мас.%. Максимальная концентрация предлагаемой добавки в бензине должна быть таковой, чтобы концентрация N-метиланилина не превышала 1,3 мас.%, так как при более высоких его концентрациях происходит повышенное смолообразование в системе подачи топлива.

В предлагаемом составе может быть использован технический N-метиланилин по ТУ 6-14-375, содержание основного продукта в котором не менее 98%, метанол по ГОСТ 2222, ферроцен по ТУ 6-02-964. В качестве алифатических спиртов в предлагаемый состав может быть введен, например, изобутиловый спирт по ГОСТ 9536, этиловый спирт по ГОСТ 17299, изоамиловый спирт по ГОСТ 5830 или их смеси.

В качестве моющей присадки в составе предлагаемой добавки может быть использована, например, высокоэффективная моющая присадка к автомобильным бензинам по ТУ 38-101-58-38, основным моющим компонентом которой является продукт взаимодействия дистиллированного таллового масла с диэтаноламином, взятых в молярном соотношении кислота : амин, равном 3:1.

Технология получения предлагаемой высокооктановой добавки к автомобильным бензинам состоит в смешении компонентов, входящих в ее состав, в заявленном соотношении в смесителе с низкооборотной мешалкой при 10-30С.

В таблице 1 приведены примеры составов предлагаемой добавки для автомобильных бензинов и их свойства.

По результатам испытаний, представленным в таблице 1, предлагаемая добавка обладает высокой химической и низкотемпературной стабильностью. По антидетонационным свойствам она находится на уровне прототипа, превосходит его по моющим свойствам и показывает более низкую склонность к образованию смол (см. примечание к таблице 1).

Октаноповышающие свойства предлагаемой добавки в составе автомобильных бензинов определяли по приросту октанового числа на установке УИТ-85 по ГОСТ 511 моторным методом. В качестве базового топлива использовалась фракция прямогонного бензина с октановым числом 69,2 единицы.

Испытание образцов добавки предлагаемого состава в составе автомобильных бензинов проводилось в концентрации 1,9 мас.%. Для испытаний использован образец добавки состава 1, который был введен в базовое топливо бензина Нормаль-80 по ГОСТ Р 51105 (образец 1), и образец состава 3, который был введен в базовое топливо для получения бензина Регуляр-92 по ГОСТ Р 51105 (образец 2). Результаты, приведенные в таблице 2, показывают, что бензины, содержащие предлагаемую добавку, полностью отвечают требованиям современных стандартов на неэтилированные бензины.

По результатам квалификационных испытаний указанных образцов бензинов, представленным в таблице 3, их качество полностью отвечает требованиям норм комплекса методов квалификационной оценки. Для сравнения проведены испытания бензина Нормаль-80 по ГОСТ 51105, полученного при использовании того же базового топлива с добавлением образца 7 прототипа, на склонность к образованию отложений во впускной системе. Согласно полученным результатам масса образовавшихся отложений составила 54 мг, что подтверждает более высокую склонность к образованию отложений бензина, полученного с добавкой прототипа, по сравнению с бензином, полученным с предлагаемой добавкой.

Оценка токсичности отработавших газов при работе на бензине Нормаль-80 по ГОСТ 51105 с добавлением 2 мас.% образца 2 предлагаемой добавки показала снижение выбросов оксида углерода (СО) на 26%, оксидов азота (NО_х) на 4% и углеводородов (СН) на 11%.

Предлагаемая высокооктановая добавка позволяет получать автомобильные бензины, обладающие высоким уровнем эксплуатационных и экологических свойств, превосходит прототип по моющим свойствам в системе подачи топлива и обладает более низкой склонностью к смолообразованию.

Формула изобретения

1. Высокооктановая добавка к автомобильным бензинам на основе N-метиланилина, С₂-С₅-алифатических спиртов или их смесей, метанола, моющей присадки и ферроцена, отличающаяся тем, что дополнительно содержит амилацетат и/или изоамилацетат и в качестве моющей присадки содержит присадку на основе продукта взаимодействия дистиллированного таллового масла с диэтаноламином, взятых в молярном соотношении кислота : амин, равном 3 : 1, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

C₂-С₅-Алифатические спирты или их смеси 5 - 30

Амилацетат и/или изоамилацетат 0,1 - 10

Метанол 0,3 - 20

Моющая присадка на основе продукта

взаимодействия дистиллированного таллового

масла с диэтаноламином 0,5 - 6

Ферроцен Не более 1,0

N-метиланилин До 100

2. Добавка по п.1, отличающаяся тем, что вводится в автомобильные бензины в концентрации до 2 мас.%.