RU2320705C1

RU2320705C1 - Diesel fuel additive, diesel fuel

Info

Publication number: RU2320705C1
Application number: RU2006145852/04A
Authority: RU
Inventors: Рим Султанович Сулейманов (RU); Рим Султанович Сулейманов; Олег Павлович Кабанов (RU); Олег Павлович Кабанов; Софи Тихоновна Башкатова (RU); София Тихоновна Башкатова; Олег Евгеньевич Обухов (RU); Олег Евгеньевич Обухов; Елена Николаевна Кабанова (RU); Елена Николаевна Кабанова; Ирина Николаевна Гришина (RU); Ирина Николаевна Гришина
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Уренгойгазпром"
Priority date: 2006-12-25
Filing date: 2006-12-25
Publication date: 2008-03-27

Abstract

FIELD: fuel additives.

SUBSTANCE: diesel fuel additive contains up to 50% C₃-C₂₀-alkyl nitrate, up to 30% ethylene polymer or copolymer of ethylene with α-C₃-C₄-olefins having molecular mass 50,000 to 100,000, and to 100% unsaturated fatty acid selected from oleic acid, lanoline acid, and linolenic acid or its amide. Diesel fuel consisting mainly of base fuel contains indicated additive in amount 0.01 to 1.0%. As base fuel, petroleum-origin summer or winter diesel fuel or gas condensate diesel fuel with wide fractional composition can be used.

EFFECT: improved starting, viscosity-temperature and lubricating properties.

3 cl, 2 tbl

Description

Настоящее изобретение относится к составу присадки к дизельному топливу и дизельному топливу нефтяного или газоконденсатного происхождения, содержащему эту присадку.The present invention relates to a composition of an additive for diesel fuel and diesel fuel of oil or gas condensate origin containing this additive.

Известно, что дизельные топлива в качестве ускорителей воспламенения содержат в своем составе органические нитраты, например 2-этилгексилнитрат (Патент США №4473378, С10L 1/22, 1984 г.).It is known that diesel fuels as ignition accelerators contain organic nitrates, for example 2-ethylhexyl nitrate (US Patent No. 4473378, C10L 1/22, 1984).

Известно, например, дизельное топливо на основе газового конденсата, содержащее 0,5-1,5% об. циклогексилнитрата (Заявка РФ №94035543, С10L 1/08, 1997 г.).It is known, for example, gas condensate-based diesel fuel containing 0.5-1.5% vol. cyclohexyl nitrate (RF Application No. 94035543, С10L 1/08, 1997).

Недостатком присадок на основе нитратов алифатических спиртов является монофункциональность их действия, в результате чего целый ряд дизельных топлив, в том числе и на основе газового конденсата, не обладают требуемыми пусковыми свойствами.The disadvantage of additives based on nitrates of aliphatic alcohols is the monofunctionality of their action, as a result of which a number of diesel fuels, including those based on gas condensate, do not have the required starting properties.

Этот недостаток устраняется использованием присадок, содержащих в своем составе наряду с алкилнитратами сополимеры, алифатические спирты С₁-C₄, оксипропилированные жирные спирты С₆-С₁₆.This disadvantage is eliminated by the use of additives containing, along with alkyl nitrates, copolymers, C ₁ -C ₄ aliphatic alcohols, C ₆ -C ₁₆ hydroxypropylated fatty alcohols.

Так, например, известна присадка к дизельному топливу, содержащая 3-24% сополимера этилена с винилацетатом с мол. массой 800-120.000; 4-41% алкилнитрата с числом атомов углерода в алкильной группе 4-16; 2-12% алифатических спиртов C₁-C₄ и 12-91% ароматического растворителя с температурой кипения 135-288°С.So, for example, a diesel fuel additive is known, containing 3-24% of a copolymer of ethylene with vinyl acetate with a mol. weight 800-120.000; 4-41% alkyl nitrate with the number of carbon atoms in the alkyl group 4-16; 2-12% aliphatic alcohols C ₁ -C ₄ and 12-91% aromatic solvent with a boiling point of 135-288 ° C.

Там же описано, что присадка вводится в дизельные топлива, полученные из соответствующих фракций продуктов переработки нефти, сланцев и битумных песков (Патент США №4.365.973, С10L 1/22, 1982 г.).It also describes that the additive is introduced into diesel fuels obtained from the corresponding fractions of petroleum refined products, shale, and bitumen sands (US Patent No. 4,365.973, C10L 1/22, 1982).

Известна присадка к дизельному топливу, содержащая в % мас.:Known additive for diesel fuel containing in wt.%:

Оксипропилированный жирный спирт C₆-C₁₆ Oxypropylated fatty alcohol C ₆ -C ₁₆ с мол. массой 300-2.000with a pier. weighing 300-2.000 5-155-15 Сульфонат щелочно-земельного металлаAlkaline earth metal sulfonate 5-155-15 Сополимер фракции алкилметакрилатов С₈-С₂₄ сThe copolymer of the fraction of alkyl methacrylates C ₈ -C ₂₄ s винилацетатом с мол. массой 1.000-10.000vinyl acetate with mol. weighing 1.000-10.000 10-2510-25 Алкил(С₃-С₁₈)нитратAlkyl (C ₃ -C ₁₈ ) nitrate до 100up to 100

(Патент РФ №2057790, С10L 1/18, 1/22, 1996 г.).(RF patent No. 2057790, C10L 1/18, 1/22, 1996).

Известна также присадка к дизельному топливу, содержащая в % мас.:Also known is an additive to diesel fuel, containing in wt.%:

2-этилгексилнитрат2-ethylhexyl nitrate 40-9040-90 Сополимер на основе этиленненасыщенныхEthylene unsaturated copolymer мономеровmonomers до 40up to 40 Углеводородная фракция, выкипающая в интервалеThe hydrocarbon fraction boiling in the interval 160-360°С160-360 ° C до 100up to 100

Там же описано дизельное топливо, содержащее указанную присадку в количестве 0,001-0,5% мас. (Патент РФ №2208039, С10L 1/18, 1/22, 2003 г.).There is also described diesel fuel containing the specified additive in an amount of 0.001-0.5% wt. (RF patent No. 2208039, С10L 1/18, 1/22, 2003).

Общим недостатком известных присадок является то, что они недостаточно эффективны в части улучшения вязкостно-температурных свойств дизельных топлив.A common disadvantage of the known additives is that they are not effective enough to improve the viscosity-temperature properties of diesel fuels.

Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является присадка к дизельному топливу, содержащая в % мас.:Closest to the claimed technical solution is an additive to diesel fuel, containing in wt.%:

Алкил (С₃-С₂₀)нитратAlkyl (C ₃ -C ₂₀ ) nitrate до 50up to 50 Полимер этилена или его сополимер с альфа-олефинамиEthylene polymer or alpha olefin copolymer thereof с мол. массой 50.000-100.000with a pier. weighing 50.000-100.000 до 100up to 100

Там же описано дизельное топливо, содержащее эту присадку в количестве 0,01-1,0% мас. (Патент РФ №2280068, С10L 1/18, 1/22, 2005 г.).Diesel fuel containing this additive in an amount of 0.01-1.0% wt. Is also described there. (RF patent №2280068, С10L 1/18, 1/22, 2005).

Однако известная присадка не обеспечивает дизельному топливу, ее содержащему, требуемых смазывающих свойств.However, the known additive does not provide diesel fuel containing it with the required lubricating properties.

Задачей настоящего изобретения является разработка состава присадки к дизельному топливу на основе недефицитных продуктов промышленного производства, обеспечивающей дизельному топливу одновременно высокие пусковые, вязкостно-температурные и смазывающие свойства.The objective of the present invention is to develop a composition of additives for diesel fuel based on non-deficient products of industrial production, providing diesel fuel at the same time high starting, viscosity-temperature and lubricating properties.

Для решения поставленной задачи предлагается присадка к дизельному топливу, содержащая алкил(С₃-С₂₀)нитрат, полимер этилена или его сополимер с альфа-олефином С₃-С₄ с мол. массой 50.000-100.000 и непредельную жирную кислоту, выбранную из группы олеиновая, линолевая, линоленовая, или ее амид при следующем соотношении компонентов в % мас.:To solve this problem, an additive to diesel fuel containing alkyl (C ₃ -C ₂₀ ) nitrate, ethylene polymer or its copolymer with alpha-olefin C ₃ -C ₄ with mol. mass of 50,000-100,000 and unsaturated fatty acid selected from the group of oleic, linoleic, linolenic, or its amide in the following ratio of components in% wt .:

Алкил(С₃-С₂₀)нитратAlkyl (C ₃ -C ₂₀ ) nitrate до 50up to 50 Полимер этилена или его сополимер с альфа-The ethylene polymer or its copolymer with alpha олефином С₃-С₄ с мол. массой 50.000-100.000olefin C ₃ -C ₄ with mol. weighing 50.000-100.000 до 30up to 30 Непредельная жирная кислота или ее амидUnsaturated fatty acid or its amide до 100up to 100

Предлагается также дизельное топливо на основе базового топлива, содержащее предлагаемую присадку в количестве 0,01-1,0% мас.It is also proposed diesel fuel based on base fuel containing the proposed additive in an amount of 0.01-1.0% wt.

При этом в качестве базового топлива может быть использовано летнее или зимнее дизельное топливо нефтяного происхождения или газоконденсатное дизельное топливо широкого фракционного состава.Moreover, summer or winter diesel oil of petroleum origin or gas condensate diesel fuel of a wide fractional composition can be used as the base fuel.

Отличием заявляемого технического решения является дополнительное содержание в составе присадки непредельной жирной кислоты, выбранной из группы олеиновая, линолевая, линоленовая, или ее амида, а также соотношение компонентов.The difference of the claimed technical solution is the additional content in the additive unsaturated fatty acid selected from the group of oleic, linoleic, linolenic, or its amide, as well as the ratio of the components.

Использование предлагаемой присадки обеспечит дизельным топливам, ее содержащим, одновременно высокие пусковые, вязкостно-температурные и смазывающие свойства, что позволит вырабатывать дизельные топлива, предназначенные для использования в зимних и арктических условиях, соответствующие требованиям европейской нормы ЕН 590.Using the proposed additive will provide diesel fuels containing it, at the same time high starting, viscous-temperature and lubricating properties, which will make it possible to produce diesel fuels intended for use in winter and arctic conditions that meet the requirements of the European standard EN 590.

Предлагаемую присадку готовят путем смешения компонентов при повышенной температуре и перемешивании в течение 1,0-1,5 ч. Указанным способом было приготовлено 6 образцов присадки. Состав приготовленных образцов приведен в таблице 1. В состав дизельных топлив присадку вводят в виде 5-10%-ного концентрата в дизельном топливе или углеводородном растворителе, например толуоле, цетане и пр.The proposed additive is prepared by mixing the components at elevated temperature and stirring for 1.0-1.5 hours. In this way, 6 additive samples were prepared. The composition of the prepared samples is shown in table 1. The composition of diesel fuels is added as a 5-10% concentrate in diesel fuel or a hydrocarbon solvent, for example toluene, cetane, etc.

Также было приготовлено 9 образцов дизельного топлива, содержащего предлагаемую присадку. Результаты сравнительных испытаний приготовленных образцов дизельного топлива с образцами дизельного топлива без присадок приведены в таблице 2.It was also prepared 9 samples of diesel fuel containing the proposed additive. The results of comparative tests of the prepared samples of diesel fuel with samples of diesel fuel without additives are shown in table 2.

Приготовленные образцы дизельного топлива содержат 0,1% мас. предлагаемой присадки.The prepared samples of diesel fuel contain 0.1% wt. proposed additives.

Все компоненты присадки являются продуктами промышленного производства.All components of the additive are industrial products.

Компонент А - алкил(С₃-С₂₀)нитрат, например циклогексилнитрат, изопропилнитрат, норборнилнитрат. В образцах присадки использован наименее дефицитный 2-этилгексилнитрат.Component A is an alkyl (C ₃ -C ₂₀ ) nitrate, for example cyclohexyl nitrate, isopropyl nitrate, norbornyl nitrate. The additives used the least deficient 2-ethylhexyl nitrate.

Компонент Б - полиэтилен или сополимер этилена с альфа-олефином, например пропиленом, н- или изо-бутиленом. Для приготовления образцов присадки использован сополимер этилена с пропиленом, являющийся полупродуктом при производстве синтетического каучука, по ТУ 0257-001--48709481-99.Component B is a polyethylene or a copolymer of ethylene with an alpha olefin, for example propylene, n- or iso-butylene. For the preparation of additive samples, a copolymer of ethylene with propylene, which is an intermediate in the production of synthetic rubber, according to TU 0257-001-48709481-99, was used.

Компонент В - непредельная жирная кислота, выбранная из группы олеиновая, линолевая или линоленовая. В приготовленных образцах использовали олеиновую кислоту (образцы 1 и 2), линолевую кислоту (образец 3), использование линоленовой кислоты приводит к получению аналогичного результата.Component B is an unsaturated fatty acid selected from the group of oleic, linoleic or linolenic. In the prepared samples used oleic acid (samples 1 and 2), linoleic acid (sample 3), the use of linolenic acid leads to a similar result.

Компонент Г - амид олеиновой, линолевой или линоленовой кислоты. Могут быть использованы алкиламиды C₁-С₉. Для приготовления образцов предлагаемой присадки были использованы: метиламид олеиновой кислоты (образцы 4 и 5) и гептиламид линолевой кислоты (образец 6), как наиболее доступные. При использовании других вышеуказанных амидов результаты будут аналогичными.Component G - amide of oleic, linoleic or linolenic acid. C ₁ -C ₉ alkylamides may be used. To prepare samples of the proposed additives were used: oleic acid methylamide (samples 4 and 5) and linoleic acid heptylamide (sample 6), as the most affordable. Using the other amides mentioned above, the results will be similar.

Приготовленные образцы присадки вводили в виде 5%-ного концентрата в базовое топливо: летнее и зимнее дизельные топлива нефтяного происхождения марок «Л» и «З-35» (ГОСТ 305-82), а также газоконденсатное дизельное топливо широкого фракционного состава марки ГШЗ (ТУ 51-28-86).The prepared additive samples were introduced in the form of a 5% concentrate into the base fuel: summer and winter diesel fuels of petroleum origin of the L and Z-35 grades (GOST 305-82), as well as gas condensate diesel fuel of the wide fractional composition of the GShZ brand ( TU 51-28-86).

Данные, приведенные в таблице 2, подтверждают, что использование заявляемого технического решения позволит получать дизельные топлива зимние и арктические, полностью соответствующие требованиям нового ГОСТа.The data given in table 2 confirm that the use of the proposed technical solution will allow to obtain winter and arctic diesel fuels that fully meet the requirements of the new GOST.

Таблица 1.
СОСТАВ ОБРАЗЦОВ ПРЕДЛАГАЕМОЙ ПРИСАДКИ.Table 1.
COMPOSITION OF SAMPLES OF THE SUGGESTED ADDITIVE. № ппNo pp Содержание компонентов в образцах, % мас.The content of components in the samples,% wt. 1one 22 33 4four 1one 20twenty 1010 7070 00 22 30thirty 20twenty 50fifty 00 33 50fifty 30thirty 20twenty 00 4four 20twenty 1010 00 7070 55 30thirty 20twenty 00 50fifty 66 50fifty 30thirty 00 20twenty

Таблица 2.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ ОБРАЗЦОВ ПРЕДЛАГАЕМОГО ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА.Table 2.
TEST RESULTS OF SUGGESTED DIESEL FUEL TESTS. №№ пп№№ pp Состав образцов дизельного топливаThe composition of the samples of diesel fuel Цетановое числоCetane number Кинематическая вязкость, мм²/сKinematic viscosity, mm ² / s Диаметр пятна износа, мкмThe diameter of the wear spot, microns 1.one. Топливо марки «Л» без присадкиL brand fuel without additive 4545 3,03.0 520520 2.2. Топливо марки «Л» + образец присадки №2L brand fuel + additive sample No. 2 4848 6,06.0 300300 3.3. Топливо марки «Л» + образец присадки №5L brand fuel + additive sample No. 5 4848 6,26.2 290290 4.four. Топливо марки «З» без присадкиZ brand fuel without additive 4545 1,81.8 500500 5.5. Топливо марки «З» + образец присадки №1“Z” brand fuel + additive sample No. 1 4949 4,04.0 320320 6.6. Топливо марки «З» + образец присадки №6“Z” brand fuel + additive sample No. 6 5151 6,36.3 400400 7.7. Газоконденсатное топливо ГШЗ без присадкиGas condensate fuel GShZ without additives 4040 1,451.45 510510 8.8. Газоконденсатное топливо ГШЗ + образец присадки №3Gas condensate fuel GShZ + additive sample No. 3 5151 1,831.83 430430 9.9. Газоконденсатное топливо ГШЗ + образец присадки №4Gas condensate fuel GShZ + additive sample No. 4 4848 1,821.82 310310

Claims

1. An additive to diesel fuel containing alkyl (C ₃ -C ₂₀ ) nitrate, ethylene polymer or its copolymer with alpha-olefin C ₃ -C ₄ with mol.m. 50000-100000, characterized in that it additionally contains unsaturated fatty acid selected from the group of oleic, linoleic, linolenic, or its amide in the following ratio of components, wt.%:

Alkyl (C ₃ -C ₂₀ ) nitrate up to 50 The ethylene polymer or its copolymer with an alpha-olefin C ₃ -C ₄ with mol.m. 50000-100000 up to 30 Unsaturated fatty acid or its amide up to 100

2. Diesel fuel based on base fuel containing an additive, characterized in that it contains the additive according to claim 1 in an amount of 0.01-1.0 wt.%.

3. Diesel fuel according to claim 2, characterized in that it contains summer or winter diesel oil of petroleum origin or gas condensate diesel fuel of a wide fractional composition as the base fuel.