RU2335529C1

RU2335529C1 - Gasoline additive

Info

Publication number: RU2335529C1
Application number: RU2007145157/04A
Authority: RU
Inventors: Сардорбек Игамбердиевич Сайдахмедов (UZ); Сардорбек Игамбердиевич Сайдахмедов; Игамберди Мухторович Сайдахмедов (UZ); Игамберди Мухторович Сайдахмедов; Владимир Михайлович Капустин (RU); Владимир Михайлович Капустин; Сергей Александрович Карпов (RU); Сергей Александрович Карпов; Ахрорбек Игамбердиевич Сайдахмедов (UZ); Ахрорбек Игамбердиевич Сайдахмедов; Элёрбек Эгамберди углы Сайдахмедов (UZ); Элёрбек Эгамберди углы Сайдахмедов
Original assignee: Сардорбек Игамбердиевич Сайдахмедов; Игамберди Мухторович Сайдахмедов; Владимир Михайлович Капустин; Сергей Александрович Карпов; Ахрорбек Игамбердиевич Сайдахмедов; Элёрбек Эгамберди углы Сайдахмедов
Priority date: 2007-12-06
Filing date: 2007-12-06
Publication date: 2008-10-10

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: gasoline additive includes, wt %: co-solvent 1-20, antioxidant 0.01-1.0, furfuryl alcohol 1-5, ethyl alcohol up to 100. The co-solvent is preferably selected out of group including: methylacetate, ethylacetate, ether aldehyde fraction, fusel oil, or their mix. The additive can include ether aldehyde fraction steamed away within 74-124°C range. The additive contains hindered phenols or bis-phenols as antioxidant.

EFFECT: increased detonation-proof properties of gasolines; high phase stability and improved environmental properties due to reduced emission accompanying exhaust gas.

1 tbl

Description

Настоящее изобретение относится к области нефтепереработки и автомобильной промышленности, конкретно к составу добавки к бензину, предназначенному для использования в двигателях внутреннего сгорания.The present invention relates to the field of oil refining and the automotive industry, specifically to a gasoline additive composition for use in internal combustion engines.

Эффективными добавками к бензинам, повышающими октановое число и уменьшающими содержание вредных веществ в отработавших газах, являются кислородсодержащие соединения. Наибольший практический интерес представляют добавки на основе этилового спирта.Oxygen-containing compounds are effective gasoline additives that increase the octane number and reduce the content of harmful substances in exhaust gases. Of greatest practical interest are additives based on ethyl alcohol.

Однако при добавлении к автомобильному бензину этилового спирта основным недостатком таких бензоспиртовых смесей является фазовая нестабильность, то есть расслоение при низких температурах.However, when ethyl alcohol is added to motor gasoline, the main disadvantage of such gas-alcohol mixtures is phase instability, i.e. separation at low temperatures.

Известно, что для предотвращения расслоения фаз углеводородов и этилового спирта в топливно-этанольных смесях используют различные сорастворители.It is known that various cosolvents are used to prevent phase separation of hydrocarbons and ethyl alcohol in ethanol-fuel mixtures.

Так, известна добавка к автомобильным бензинам на основе этилового спирта, содержащая алкилацетат с алкильными радикалами C₁-С₃ линейного или разветвленного строения. При добавлении этой добавки к бензину улучшается его стабильность.Thus, an additive for ethanol-based motor gasolines is known containing alkyl acetate with C ₁ -C ₃ alkyl radicals _{of a} linear or branched structure. Adding this additive to gasoline improves its stability.

(Патент США №4394133, С10L 1/18, 1983 г.)(US Patent No. 4394133, C10L 1/18, 1983)

Известна также добавка к моторному топливу, содержащая этиловый спирт и сорастворитель, представляющий собой высшие алифатические спирты С₃-С₅.Also known is an additive to motor fuel containing ethyl alcohol and a co-solvent, which is a higher aliphatic alcohols C ₃ -C ₅ .

(Патент США №4541836, С10L 1/18, 1980 г.)(US Patent No. 4541836, C10L 1/18, 1980)

Недостатком топливных композиций, содержащих эти добавки является то, что они обладают коррозионной агрессивностью к металлам.The disadvantage of fuel compositions containing these additives is that they have corrosiveness to metals.

Известна добавка к бензину на основе этилового спирта, содержащая сорастворитель в количестве 8-80 мас.%. В качестве сорастворителя используют так называемую эфироальдегидную фракцию, являющуюся отходом гидролизного производства этилового спирта из древесного сырья.Known additive for gasoline based on ethyl alcohol containing a co-solvent in an amount of 8-80 wt.%. As the co-solvent, the so-called etheroaldehyde fraction is used, which is a waste of the hydrolysis production of ethyl alcohol from wood raw materials.

(Патент РФ №2068871, C10L 1/18, 1996 г.)(RF patent No. 2068871, C10L 1/18, 1996)

Недостатком добавки является то, что она недостаточно эффективно повышает октановое число бензина, обеспечивает недостаточную фазовую стабильность при низких температурах.The disadvantage of the additive is that it does not effectively increase the octane number of gasoline, provides insufficient phase stability at low temperatures.

Известна также добавка к автомобильному бензину на основе этилового спирта, включающая сорастворитель, выполняющий роль стабилизатора, представляющий собой вещество, выбранное из группы: изопропанол, изобутанол, побочный продукт производства бутиловых спиртов, сивушное масло или их смесь. Кроме этого, добавка содержит ингибитор коррозии и метанол или метанольно-эфирную фракцию.An ethyl alcohol-based additive to motor gasoline is also known, including a co-solvent, acting as a stabilizer, which is a substance selected from the group: isopropanol, isobutanol, a by-product of the production of butyl alcohols, fusel oil, or a mixture thereof. In addition, the additive contains a corrosion inhibitor and methanol or a methanol-ether fraction.

(Патент РФ №2307151, C10L 1/223, 2007 г.)(RF patent No. 2307151, C10L 1/223, 2007)

Недостатком добавки является низкие антиокислительные свойства. Наиболее близкой к заявляемой по составу компонентов является добавка к бензинам на основе этилового спирта, содержащая в мас.%: 6,0-12,0 N-метиланилина, 0,5-1,5 - моющей присадки на основе амида, 0,2-20,0 - сорастворителя, представляющего собой алифатические спирты С₃-С₅ или их смеси. Причем добавка может содержать от 0,01 до 0,1 мас.%: антиоксиданта. В качестве антиоксиданта используют 2,6-ди-трет-бутил-4-метилфенол или раствор экранированных фенолов в толуоле.The disadvantage of the additive is its low antioxidant properties. Closest to the claimed composition of the components is an additive for gasoline based on ethyl alcohol, containing in wt.%: 6.0-12.0 N-methylaniline, 0.5-1.5 - detergent additives based on amide, 0.2 -20.0 - co-solvent, which is an aliphatic alcohols C ₃ -C ₅ or mixtures thereof. Moreover, the additive may contain from 0.01 to 0.1 wt.%: Antioxidant. As an antioxidant, 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol or a solution of shielded phenols in toluene are used.

(Евразийский патент №000882, С10L 1/18, 1/22, 2000 г.)(Eurasian patent No. 000882, C10L 1/18, 1/22, 2000)

Однако недостатком этой добавки являются недостаточно высокие антидетонационные свойства, а также наличие в составе добавки N-метиланилина, который, как известно, обладает агрессивностью в отношении резин и низкой химической стабильностью, особенно в присутствии низших спиртов, что приводит к образованию отложений на элементах двигателей.However, the disadvantage of this additive is insufficiently high antiknock properties, as well as the presence of N-methylaniline in the composition of the additive, which is known to be aggressive against rubbers and low chemical stability, especially in the presence of lower alcohols, which leads to the formation of deposits on engine elements.

Задачей изобретения является разработка добавки к бензину на базе кислородсодержащих соединений, обладающей повышенными антидетонационными свойствами, обеспечивающей улучшенную стабильность при длительном хранении и улучшенные экологические характеристики бензинов, содержащих эту добавку.The objective of the invention is to develop an additive to gasoline based on oxygen-containing compounds with improved anti-knock properties, providing improved stability during long-term storage and improved environmental performance of gasolines containing this additive.

Для решения поставленной задачи предлагается добавка к бензину на основе этилового спирта, содержащая сорастворитель, антиоксидант, фурфуриловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас.%:To solve this problem, an addition to ethanol-based gasoline is proposed, containing a co-solvent, antioxidant, furfuryl alcohol in the following ratio of components, wt.%:

СорастворительCo-solvent 1,0-20,01,0-20,0 АнтиоксидантAntioxidant 0,01-1,00.01-1.0 Фурфуриловый спиртFurfuryl alcohol 1,0-5,01.0-5.0 Этиловый спиртEthanol до 100up to 100

Причем добавка содержит сорастворитель, выбранный из группы: метилацетат, этилацетат, эфироальдегидная фракция, сивушное масло или их смесь. Предпочтительно добавка содержит эфироальдегидную фракцию, выкипающую в интервале 74-124°С. В качестве антиоксиданта добавка содержит экранированные фенолы или бис-фенолы.Moreover, the additive contains a co-solvent selected from the group: methyl acetate, ethyl acetate, ether-aldehyde fraction, fusel oil, or a mixture thereof. Preferably, the additive contains an etheroaldehyde fraction boiling in the range 74-124 ° C. As an antioxidant, the additive contains shielded phenols or bis-phenols.

Отличия заявляемого технического решения состоят в том, что добавка дополнительно содержит фурфуриловый спирт, а также в соотношении компонентов.The differences of the claimed technical solution are that the additive additionally contains furfuryl alcohol, as well as in the ratio of components.

Проведенный анализ известных технических решений показал, что предлагаемая совокупность компонентов является новой, так как фурфуриловый спирт в качестве октаноповышающего оксигената в составе добавки к бензину предлагается использовать впервые.An analysis of the known technical solutions showed that the proposed combination of components is new, since furfuryl alcohol as an octane-increasing oxygenate in the composition of an additive to gasoline is proposed to be used for the first time.

Совместное использование в составе добавки этилового спирта, фурфурилового спирта и сорастворителя, предпочтительно, эфироальдегидной фракции, выкипающей в интервале 74-124°С, позволяет значительно повысить антидетонационные свойства добавки.The combined use of ethyl alcohol, furfuryl alcohol and a co-solvent, preferably an etheroaldehyde fraction boiling in the range 74-124 ° C, can significantly increase the antiknock properties of the additive.

Предлагаемая добавка при использовании ее в составе автомобильных бензинов обеспечивает им высокие антидетонационные свойства, высокую фазовую стабильность при низких температурах при длительном хранении, а также улучшенные экологические характеристики.The proposed additive, when used as part of automobile gasolines, provides them with high antiknock properties, high phase stability at low temperatures during long-term storage, and also improved environmental characteristics.

Предлагаемую добавку готовят смешением компонентов по безотходной технологии с использованием доступных продуктов промышленного производства.The proposed additive is prepared by mixing the components in a non-waste technology using available industrial products.

Ниже приведены характеристики компонентов, используемых для приготовления образцов предлагаемой добавки.Below are the characteristics of the components used to prepare samples of the proposed additives.

В качестве этилового спирта используют технический ректификованный этиловый спирт, произведенный по ГОСТ 18300-87.As ethyl alcohol use technical rectified ethyl alcohol produced in accordance with GOST 18300-87.

Масло сивушное является побочным продуктом ректификации этилового спирта, выпускается по ГОСТ 17071-91 и представляет собой смесь спиртов: амиловых, изобутилового, н-пропилового и этилового. Кроме того, масло сивушное содержит незначительное количество других органических соединений.Fusel oil is a by-product of rectification of ethyl alcohol, is produced according to GOST 17071-91 and is a mixture of alcohols: amyl, isobutyl, n-propyl and ethyl. In addition, fusel oil contains a small amount of other organic compounds.

Эфироальдегидная фракция с пределами выкипания 74-124°С получена из головной фракции эфирной колонны производства этилового спирта из растительного сырья, которую сначала подвергают обезвоживанию, а затем фракционированию при атмосферном давлении.The ether-aldehyde fraction with a boiling range of 74-124 ° C was obtained from the head fraction of an ether column for the production of ethyl alcohol from plant materials, which was first dehydrated and then fractionated at atmospheric pressure.

Фурфуриловый спирт имеет степень чистоты 98,5%.Furfuryl alcohol has a purity of 98.5%.

Этилацетат является продуктом промышленного производства, при использовании в составе добавки специально приготовленного метилацетата достигается аналогичный результат.Ethyl acetate is a product of industrial production, when using specially prepared methyl acetate in the composition of the additive, a similar result is achieved.

В качестве антиоксиданта в состав образцов добавки вводили 2,6-дитрет-бутил 4-метилфенол (ионол), но могут быть использованы и другие известные антиоксиданты фенольного типа.As an antioxidant, 2,6-ditret-butyl 4-methylphenol (ionol) was added to the additive samples, but other known phenolic antioxidants can be used.

Для иллюстрации существа заявленного технического решения было приготовлено 8 образцов добавки.To illustrate the essence of the claimed technical solution, 8 samples of the additive were prepared.

Предлагаемая добавка вводится в состав бензинов в количестве до 10 мас.%.The proposed additive is introduced into the composition of gasolines in an amount of up to 10 wt.%.

Приготовленные образцы добавки были испытаны в составе базового бензина, представляющего собой смесь высокооктанового компонента - риформата установки каталитического риформинга с октановым числом 85 пунктов по моторному методу, выкипающего в пределах 86-180°С, и прямогонной бензиновой фракции установки атмосферно-вакуумной перегонки с октановым числом 56,7 пунктов и температурными пределами выкипания 40-178°С. Ферганского НПЗ. Базовый бензин имел октановое число по моторному методу, равное 72,6 пунктов.The prepared additive samples were tested as part of base gasoline, which is a mixture of a high-octane component - a reformate of a catalytic reforming unit with an octane rating of 85 points according to the motor method, boiling in the range 86-180 ° C, and a straight-run gasoline fraction of an atmospheric-vacuum distillation unit with an octane number 56.7 points and temperature limits for boiling 40-178 ° С. Ferghana Oil Refinery. Base gasoline had an octane rating of 72.6 points by the motor method.

Антидетонационные свойства оценивали по ГОСТ 511-82 на установке УИТ-85.Antiknock properties were evaluated according to GOST 511-82 on the UIT-85 installation.

Фазовую стабильность оценивали значениями температуры помутнения по ГОСТ 5066-56.Phase stability was evaluated by the cloud point according to GOST 5066-56.

Состав образцов и результаты испытаний приведены в таблице.The composition of the samples and the test results are shown in the table.

Данные, приведенные в таблице, показывают, что использование эфироальдегидной фракции, выкипающей в интервале 74-124°С, обуславливает более высокие приросты октанового числа, чем исходная ЭАФ.The data presented in the table show that the use of the etheroaldehyde fraction boiling in the range of 74-124 ° C leads to higher increases in the octane number than the initial EAF.

Использование предлагаемой добавки позволит получить бензины с повышенными антидетонационными свойствами и улучшенными экологическими характеристиками за счет снижения вредных выбросов в атмосферу с отработавшими газами, например, для СО на 30% и более, а также снижения содержания ароматических углеводородов с 49,2% масс. до 42 мас.% и бензола с 4,2 до 3,5 мас.%. Значения температуры помутнения, определенные для всех образцов, свидетельствуют о высокой фазовой стабильности бензинов, содержащих предлагаемую добавку.Using the proposed additives will allow to obtain gasolines with improved antiknock properties and improved environmental characteristics by reducing harmful emissions into the atmosphere with exhaust gases, for example, for CO by 30% or more, as well as reducing the content of aromatic hydrocarbons from 49.2% of the mass. up to 42 wt.% and benzene from 4.2 to 3.5 wt.%. The cloud point values determined for all samples indicate a high phase stability of gasolines containing the proposed additive.

Claims

1. Additive to gasoline based on ethyl alcohol, containing a co-solvent and antioxidant, characterized in that it further contains furfuryl alcohol in the following ratio of components, wt.%:

co-solvent 1,0-20,0 antioxidant 0.01-1.0 furfuryl alcohol 1.0-5.0 ethanol up to 100

2. The gasoline additive according to claim 1, characterized in that it contains a cosolvent selected from the group of methyl acetate, ethyl acetate, an ether-aldehyde fraction, fusel oil, or a mixture thereof.

3. The gasoline additive according to claim 1 or 2, characterized in that it contains an etheroaldehyde fraction boiling in the range 74-124 ° C.

4. The gasoline additive according to claim 1, characterized in that it contains shielded phenols or bis-phenols as an antioxidant.