Средство для повышения октанового числа бензинового автомобильного топлива
Номер патента: 18090
Опубликовано: 30.05.2013
Авторы: Трусов Лев Ильич, Макаров Геннадий Григорьевич, Никифоров Григорий Алексеевич, Вольева Виолетта Борисовна, Варфоломеев Сергей Дмитриевич
Формула / Реферат
1. Средство для повышения октанового числа бензинового автомобильного топлива, представляющее собой комбинацию спирта и продукта или смеси продуктов, полученных взаимодействием карбонильного соединения с соединением, содержащим по меньшей мере две гидроксигруппы, образующие циклы с карбонильными соединениями.
2. Средство по п.1, отличающееся тем, что в качестве соединения, содержащего по меньшей мере две гидроксигруппы, образующие циклы с карбонильными соединениями, используют сахариды, или двухатомные спирты, или трехатомные спирты, или многоатомные спирты.
3. Средство по п.2, отличающееся тем, что в качестве сахаридов используют моносахариды и олигосахариды.
4. Средство по п.3, отличающееся тем, что в качестве моносахаридов используют пентозы, предпочтительно ксилозу или арабинозу, или гексозы, предпочтительно глюкозу, а также их смеси.
5. Средство по п.2, отличающееся тем, что в качестве двухатомных спиртов используют гликоли, например этиленгликоль.
6. Средство по п.2, отличающееся тем, что в качестве трехатомных спиртов используют глицерин.
7. Средство по п.2, отличающееся тем, что в качестве многоатомных спиртов используют эритриты, например пентаэритрит.
8. Средство по п.1, отличающееся тем, что в качестве карбонильного соединения используют соединение, относящееся к низшим альдегидам или низшим кетонам, предпочтительно формальдегид, ацетальдегид ацетон, метилэтилкетон, диэтилкетон, циклогексанон.
9. Средство по п.1, отличающееся тем, что в качестве спирта используют алифатические спирты, содержащие до пяти атомов углерода, преимущественно этанол.
10. Средство по п.1, отличающееся тем, что в качестве бензинового автомобильного топлива используют бензин.
11. Средство по п.1, отличающееся тем, что в качестве бензинового автомобильного топлива используют спиртобензиновую композицию.
Текст
СРЕДСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ОКТАНОВОГО ЧИСЛА БЕНЗИНОВОГО АВТОМОБИЛЬНОГО ТОПЛИВА(RU), Никифоров Григорий Алексеевич (умер), Вольева Виолетта Борисовна, Макаров Геннадий Григорьевич, Трусов Лев Ильич (RU) Воль О.И. (RU) Предложено средство для повышения октанового числа бензинового автомобильного топлива,которое представляет собой комбинацию спирта и продукта взаимодействия карбонильного соединения с соединением, содержащим по меньшей мере две гидроксигруппы, позволяющие образовывать циклы с карбонильными соединениями или смеси указанных продуктов. Предпочтительно в качестве соединений, содержащих по меньшей мере две гидроксигруппы,позволяющие образовывать циклы с карбонильными соединениями, используют моно- или олигосахариды или двухатомные, трехатомные и многоатомные спирты. В качестве моносахаридов могут быть использованы пентозы, преимущественно ксилоза или арабиноза, или гексозы,преимущественно глюкоза, а также их смеси. В качестве двухатомных спиртов используют гликоли,например этиленгликоль, в качестве трехатомных спиртов используют глицерин, в качестве многоатомных спиртов используют эритриты, например пентаэритрит. В качестве карбонильного соединения используют соединение, относящееся к низшим альдегидам или низшим кетонам,например формальдегид, ацетальдегид, ацетон, метилэтилкетон, диэтилкетон или циклогексанон. Спирты представляют собой алифатические спирты, содержащие до пяти атомов углерода,преимущественно этанол. Бензиновое автомобильное топливо означает бензин или спиртобензиновую композицию.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ БИОХИМИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ ИМ. Н.М. ЭМАНУЭЛЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИБХФ РАН) (RU) Область техники Изобретение относится к средствам, повышающим октановое число бензинового автомобильного топлива, в том числе спиртосодержащего бензинового автомобильного топлива, и может быть использовано для улучшения потребительских характеристик указанных видов автомобильного топлива. Предшествующий уровень техники Прогресс в области конструкции автомобильных двигателей и повышение требований к экологическим показателям автомобильного топлива определяют все увеличивающуюся потребность в высокооктановом бензине, обеспечивающем уровень токсичности отработавших газов, отвечающий современным стандартам. Рост доли производства высокооктановых бензинов невозможен без широкого использования антидетонационных добавок, способствующих увеличению детонационной стойкости бензинового топлива. В настоящее время в качестве антидетонаторов используют оксигенаты, включающие широкий спектр кислородсодержащих соединений. Как правило, это трудно контролируемые по составу смеси, содержащие спирты, простые и сложные алкиловые эфиры, карбонильные соединения, продукты их взаимодействия. Большинство из них под действием кислорода воздуха способны к превращению в пероксиды,приводящие к снижению химической стабильности топлива, накоплению карбоновых кислот, вызывающих коррозию двигателя и емкостей для хранения топлива. Серьезным недостатком широко применяемого в настоящее время метил-трет-бутилового эфира является заметная токсичность и низкая способность к разложению, что приводит к распространению и накоплению токсичных продуктов в почве и водоемах. Известно, что циклические кетали, получаемые взаимодействием гликолей с карбонильными соединениями (1,3-диоксоланы) в составе топливных композиций, способствуют улучшению экологических характеристик автомобильных двигателей. Например, они снижают содержание твердых частиц и токсичных продуктов неполного сгорания в составе выхлопных газов двигателей, работающих на дизельном топливе [US 2004025417, опубл. 12.02.2004, FR 2833607, опубл. 20.06.2003, AT 311428T, опубл. 15.12.2005, JP 7331262, опубл. 19.12.1995], улучшают экологические характеристики биодизеля [US 2006199970, опубл. 07.09.2006, WO 2006084048, опубл. 10.08.2006] и бензина [US 4390345, опубл. 28.06.1983, WO 8903242, опубл. 20.04.1989]. В изобретении, защищенном патентом СА 2530219, опубл. 03.02.2005, описан способ получения оксигената и применение его в качестве добавки, повышающей способность бензина к воспламенению и уменьшающей содержание вредных выбросов в атмосферу. Оксигенат представляет собой продукт взаимодействия глицерина с карбонильным соединением, например ацетоном, алкилированный третичным олефином. Необходимость алкилирования связана с недостаточной растворимостью 1,3-диоксоланов, имеющих свободную гидроксильную группу, в углеводородном топливе. Это обстоятельство является существенным ограничением для использования 1,3-диоксоланов на основе глицерина в качестве добавки к бензину. В указанных выше документах не содержится информации о способности 1,3-диоксоланов проявлять антидетонационные свойства по отношению к бензину. Описано алкилирование глицерина изобутиленом с целью получения полиалкиловых эфиров глицерина в качестве добавки к бензину [DE 4445635, опубл. 27.06.1996, ЕР 0718270, опубл. 26.06.1996]. Если в качестве растворителя используют ацетон, реакционная смесь представляет собой смесь третбутиловых эфиров глицерина с разной степенью замещения с примесью свободного глицерина, а также дополнительно содержит циклический кеталь - 2,2-диметил-4-трет-бутоксиметил-1,3-диоксолан и примесь 2,2-диметил-4-гидроксиметил-1,3-диоксолана, содержащего свободный гидроксил. Показано, что эти реакционные смеси при их добавлении к бензину проявляют свойства эффективных октаноповышающих добавок. Для обеспечения фазовой совместимости необходимо проводить алкилирование свободных гидроксильных групп глицерина, что связано с дополнительными трудо- и энергозатратами. Тем не менее, наличие в смеси моноалкилированного глицерина, а также примесей свободного глицерина и неалкилированного 4-гидроксиметил-1,3-диоксолана повышает вероятность расслоения бензиновой композиции, включающей эту добавку. Сложный непостоянный состав добавки, зависящий от условий проведения реакции в многокомпонентной системе, обусловливает непостоянство и непредсказуемость ее антидетонационных свойств. Известна многофункциональная добавка к бензину на основе этилового спирта, обеспечивающая повышение октанового числа (ОЧ), снижение температуры помутнения, уменьшение токсичности выбросов, содержащая, наряду с этиловым спиртом, N-метиланилин, уксусный альдегид, кротоновый альдегид, этиловый эфир, многофункциональную присадку АВТОМАГ [RU 2148077, опубл. 27.04.2000]. Известна добавка к бензину на основе этилового спирта [RU 2068871, С 1, опубл. 10.11.1996], содержащая в качестве стабилизатора сорастворитель, представляющий собой отходы гидролизного производства этилового спирта из древесного сырья, т.н. "альдегидо-эфиро-спиртовую фракцию" в количестве 8-80 мас.%. Введение этой добавки в бензин в количестве 2-20 мас.% позволяет повысить октановое число и получить автомобильное топливо, не расслаивающееся при пониженных температурах. Входящие в добавку отходы гидролизного производства представляют собой смесь алифатических спиртов С 3-С 5, сложных эфиров метилового и этилового спиртов и муравьиной и уксусной кислот, фурфурола и других органических соединений. Известна добавка к бензину на основе стабилизированного этилового спирта, включающая Nметиланилин, ферроцен и/или его производные, причем для стабилизации этилового спирта используют низшие алифатические спирты, эфиры или альдегидоэфироспиртовую фракцию, полученную из отходов производства этилового спирта из древесного сырья [RU 2129141, опубл. 20.04.1999]. Задачей настоящего изобретения является создание универсального средства для бензинового автомобильного топлива, обладающего более высокой октаноповышающей способностью, смешиваемого с бензином, которое легко может быть получено из доступных продуктов химического производства или из отходов или промежуточных продуктов переработки углеводсодержащего сырья. Раскрытие изобретения В результате проведенных исследований было обнаружено, что комбинация спирта с продуктом взаимодействия карбонильного соединения с соединением, содержащим по меньшей мере две гидроксигруппы, позволяющие образовывать циклы с карбонильными соединениями, или смеси указанных продуктов, позволяет повысить октановое число бензина значительно более эффективно, чем каждый из указанных компонентов индивидуально, проявляя синергетический эффект. Кроме того, устраняется проблема фазовой несовместимости с бензиновым топливом, возникающая за счет наличия свободной гидроксильной группы в продуктах взаимодействия карбонильного соединения с соединением, содержащим, по меньшей мере, две гидроксигруппы, позволяющие образовывать циклы с карбонильными соединениями. Таким образом, указанная выше задача решается тем, что в качестве средства для повышения октанового числа бензинового автомобильного топлива используют комбинацию спирта и продукта или смеси продуктов, полученных взаимодействием карбонильного соединения с соединением, содержащим по меньшей мере две гидроксигруппы, образующие циклы с карбонильными соединениями. Предпочтительно в качестве соединений, содержащих по меньшей мере две гидроксигруппы, позволяющие образовывать циклы с карбонильными соединениями, используют сахариды или двухатомные, трехатомные и многоатомные спирты. Предпочтительно указанные сахариды представляет собой моносахариды, однако, могут быть использованы и олигосахариды, превращающиеся в процессе взаимодействия с карбонильными соединениями в моносахариды. В качестве моносахаридов могут быть использованы пентозы или гексозы, а также их смеси, которые могут быть получены смешением индивидуальных моносахаридов или в технологических процессах переработки углеводсодержащего сырья. В качестве пентоз преимущественно используют ксилозу или арабинозу, а в качестве гексозы используют глюкозу. В качестве двухатомных спиртов используют гликоли, например этиленгликоль, в качестве трехатомных спиртов используют глицерин, в качестве многоатомных спиртов используют эритриты, например пентаэритрит. В качестве карбонильного соединения используют соединение, относящееся к низшим альдегидам или низшим кетонам, например формальдегид, ацетальдегид, ацетон, метилэтилкетон, диэтилкетон, циклогексанон. В качестве спирта используют алифатические спирты, содержащие до пяти атомов углерода, преимущественно этанол. Бензиновое автомобильное топливо в контексте настоящего изобретения означает бензин или в спиртобензиновую композицию. Присутствие в заявляемом средстве для повышения октанового числа бензинового автомобильного топлива спирта в комбинации с продуктами взаимодействия карбонильного соединения с соединением,содержащим по меньшей мере две гидроксигруппы, способным образовывать циклы с карбонильными соединениями или смесями указанных продуктов, является существенным условием, необходимым для обеспечения высокой октаноповышающей способности. Так, спирты сами по себе являются недостаточно эффективными антидетонаторами: по нашим данным, а также согласно [US 4541836, опубл. 17.09.1985] введение в бензин безводного этилового спирта в количестве до 10% увеличивает октановое число топлива на 2-4 единицы. Исследование октаноповышающей способности циклических кеталей моносахаридов, являющихся одним из примеров продукта взаимодействия карбонильного соединения с соединением, содержащим по меньшей мере две гидроксигруппы, позволяющие образовывать циклы с карбонильными соединениями,на стандартной модельной углеводородной смеси показало, что чистые кетали, образованные моносахаридами и ацетоном, практически не увеличивают октановое число углеводородов. Например, введение кеталя ацетона и арабинозы в модельную смесь изооктан - н-гептан (4:1) в количестве около 8 вес.% практически не сказывается на ее октановом числе. Аналогичная картина имеет место и для кеталей на основе трехатомных спиртов: при 10%-ном содержании в бензине циклического кеталя глицерина и ацетона прирост октанового числа составляет 1,4 ед., для кеталя глицерина и метилэтилкетона - 0,9 ед., для других кеталей прирост октанового числа не превышает погрешности измерений. Добавление в систему этилового спирта приводит к увеличению октанового числа модельной сме-2 018090 си: на: 10,4 ед. - в случае кеталя арабинозы и ацетона (весовое соотношение кеталь:этанол 0,75:1,0), на 13,1 ед. - в случае кеталя ксилозы и ацетона (весовое соотношение кеталь:этанол 0,75:1,0), на 12,6 ед. - в случае кеталя глицерина и ацетона (весовое соотношение кеталь:этанол 1,0:1,0). Это свидетельствует о синергетическом эффекте пары "спирт - циклический кеталь", обеспечивающем высокую октаноповышающую способность заявляемых средств. Особо следует отметить то обстоятельство, что порядок введения спирта и продукта взаимодействия карбонильного соединения с соединением, содержащим по меньшей мере две гидроксигруппы, позволяющие образовывать циклы с карбонильными соединениями, не влияет на достижение октаноповышающего действия заявленного средства. Существенным является только наличие комбинации указанных компонентов, независимо от того, смешали их до введения в автомобильное бензиновое топливо или это смешивание произошло в самом автомобильном бензиновом топливе. В связи с этим средство проявляет октаноповышающее действие как в случае бензина, так и в случае спиртсодержащих бензиновых композиций. Наличие в составе добавки спирта снимает проблему фазовой совместимости с бензином циклических кеталей и ацеталей, имеющих свободные гидроксильные группы. В присутствии спирта эти соединения, независимо от природы алкильных заместителей, образуют с бензином однофазную стабильную систему. Известно, что циклические кетали на основе глицерина способствуют повышению фазовой стабильности спиртосодержащего бензина [GB 811406, опубл. 02.04.1959, US 4390344, опубл. 28.06.1983]. Это в полной мере относится и к циклическим кеталям на основе моносахаридов. Например, добавление циклических кеталей или смесей циклических кеталей на основе моносахаридов в количестве 3-8 вес.% к двухфазной системе, содержащей бензин и 10 об.% обводненного этанола, приводит к получению гомогенной системы. Таким образом, присутствие указанных кеталей стабилизирует фазовую однородность бензина, позволяя увеличить пороговую концентрацию воды, за которой происходит ее выслаивание в отдельную фазу. Поэтому для компаундирования углеводорода и спирта становится возможным использовать не только сухой этанол, но также ректификат, содержащий 3,6% воды, и обводненный спирт, содержащий до 5% воды. Варианты осуществления изобретения Продукт взаимодействия карбонильного соединения с соединением, содержащим по меньшей мере две гидроксигруппы, позволяющие образовывать циклы с карбонильными соединениями, необходимый для осуществления изобретения, может быть получен следующим образом. Одной группой соединений, содержащей по меньшей мере две гидроксигруппы, позволяющие образовывать циклы с карбонильными соединениями, являются сахариды. В качестве сахаридов используют как индивидуальные моносахариды, так и их смеси, например пентозную фракцию, полученную, как описано ниже, из растительного сырья. В качестве источника смеси сахаридов для получения продуктов, используемых в составе заявляемого средства, целесообразно использовать дешевые отходы сельскохозяйственного производства, не имеющие пищевой и кормовой ценности, например солому злаков и другие отходы зернопереработки,используемые для получения биоэтанола. Исходное сырье подвергают предварительной обработке, включающей измельчение с образованием частиц размером 2,0-0,5 мм, химическое отделение сопутствующих компонентов (воски, жиры, терпены,растворимые пектины, белки, лигнины, неорганические вещества) путем экстракции смесью этанолбензол, последующий кислотный гидролиз и отделение углеводной фракции по известным методикам[Холькин Ю.И. Технология гидролизных производств. М.: Лесная промышленность, 1989]. В результате получают смеси: моносахаридов в количестве 25-30% от веса исходного сырья, представляющие собой так называемую "пентозную фракцию", содержащую, главным образом, ксилозу и арабинозу с примесью глюкозы. В табл. 1 показан состав продуктов предварительной обработки и гидролиза сырья различного вида. Таблица 1. Состав продуктов предварительной обработки и гидролиза сырья различного вида. Продукты получают взаимодействием этих веществ с карбонильными соединениями в условиях кислого катализа с удалением образующейся воды одним из известных методов [Под. ред. Кочеткова Н.К. Методы химии углеводов. М.: Мир, 1967, с.165]. Для отделения от побочных, плохо растворимых в углеводородах продуктов, реакционную смесь экстрагируют бензолом или другим подходящим растворителем, экстракт упаривают и используют в составе средства для повышения октанового числа. Также могут быть использованы ди- и олигосахариды, гидролизующиеся в процессе взаимодействия с карбонильными соединениями, и также дающие смеси соответствующих продуктов. В качестве карбонильных соединений могут быть использованы низшие альдегиды или кетоны, при этом в первом случае реакция взаимодействия представляет собой реакцию ацетализации, а продукты реакции представляют собой циклические ацетали, а во втором случае реакция взаимодействия представляет собой реакцию кетализации, а продукты реакции представляют собой циклические кетали. Поскольку указанные моносахариды содержат по меньшей мере по две пары гидроксигрупп, способных при взаимодействии с карбонильными соединениями образовывать циклы, могут быть получены производные, содержащие как по одной, так и по две циклические группировки в расчете на одну молекулу моносахарида. В целях получения максимального октаноповышающего эффекта реакцию проводят в присутствии избытка карбонильного соединения, что обеспечивает максимальную глубину превращения с образованием продуктов, содержащих по два кислородсодержащих цикла. В качестве примера в табл. 2 приведены физико-химические характеристики продуктов взаимодействия сахаридов (индивидуальных моносахаридов, дисахаридов, смесей моносахаридов) с ацетоном. Таблица 2. Физико-химические характеристики циклических продуктов,полученных взаимодействием моносахаридов и ацетона Приведенные в табл. 2 циклические дикетали моносахаридов и ацетона представляют собой твердые при комнатной температуре или вязкие жидкие продукты, растворимые в спирте, их смеси со спиртом растворимы в бензине. При использовании пентозной фракции, выделенной из гидролизата углеводсодержащего сырья,выход смеси циклических дикеталей составляет 57-70% в зависимости от того, из какого сырья получена пентозная фракция. Высушенные стебли мескантуса являются перспективным сырьем для получения заявляемых добавок, поскольку наиболее богаты пентозами и обеспечивают получение наиболее высокого выхода смеси циклических дикеталей. В табл. 3 приведен весовой состав смеси, полученной при кетализации ацетоном пентозной фракции, выделенной из сухих стеблей мескантуса. Таблица 3. Состав смеси, полученной кетализацией ацетоном пентозной фракции, выделенной из сухих стеблей мескантуса Продукты кетализации моносахаридов нетоксичны. В опытах на лабораторных мышах линии SHK(питомник "Столбовая") показано, что препараты циклических дикеталей на основе арабинозы и глюкозы в оливковом масле, введенные per os животным в дозах от 100 до 6000 мг/кг, при наблюдении в течение 30 суток хорошо переносятся животными и не вызывают каких-либо изменений в их состоянии. Циклические дикетали моносахаридов стабильны в составе средства для повышения октанового числа, при этом они способны к гидролитическому расщеплению с образованием нетоксичных продуктов, что является их существенным преимуществом перед токсичными, неразлагаемыми алкиловыми эфирами, в частности метил-трет-бутиловым эфиром, широко применяемым в составе оксигенатов. Другой группой соединений, содержащей по меньшей мере две гидроксигруппы, позволяющие образовывать циклы с карбонильными соединениями, являются двух-, трех- и многоатомные спирты. Продукты взаимодействия двух-, трех- и многоатомных спиртов с карбонильными соединениями циклические ацетали и кетали - получают одностадийным синтезом из доступных крупнотоннажных продуктов промышленного производства (глицерин, этиленгликоль, пентаэритрит, параформ, ацетальдегид, ацетон и др.) по известным методикам в условиях кислого катализа с азеотропной отгонкой реакционной воды [Терней А. Современные методы органической химии, т. 2, М.: Мир, 1981, с. 20]. В том случае, когда азеотропную отгонку реакционной воды проводят в присутствии метилэтилкетона, продукт реакции представляет собой смесь соответствующих циклических соединений, которая также может быть использована в составе заявляемого октаноповышающего средства. Циклические ацетали и кетали двух- и трехатомных спиртов являются жидкостями, хорошо растворимыми в спирте, их смеси со спиртом хорошо растворимы в бензине. Еще одним примером циклического ацеталя, который может быть использован в составе заявляемого средства для повышения октанового числа, является диформаль пентаэритрита, являющийся продуктом взаимодействия пентаэритрита с формальдегидом. Пентаэритрит является доступным крупнотоннажным продуктом химического производства и представляет собой многоатомный спирт разветвленного строения, содержащий четыре гидроксигруппы, которые попарно взаимодействуют с формальдегидом с образованием двух диоксановых циклов. Диформаль пентаэритрита - твердое вещество, растворимое в спирте. Октаноповышающая способность заявляемых средств исследована на н-гептане и на модельных углеводородных смесях изооктан - н-гептан 1:1 и 4:1. Измерения проводят стандартным методом по ГОСТ 8226-82 "Топливо для двигателей. Исследовательский метод определения октанового числа" (метод 1) и экспресс-методом (метод 2), дающим результаты, близкие к стандартным методам. В экспресс-методе используют измеритель детонационной стойкости бензинов Октанометр ОК-2 м (фирма-изготовитель"ПЛЮС РАДИО"), применяемый для быстрого определения октанового числа бензинов при контроле технологического процесса их изготовления, при проведении исследовательских работ, при приеме бензинов потребителем. Принцип действия Октанометра ОК-2 м основан на измерении параметров реакции холоднопламенного окисления бензинов с последующим определением по ним детонационной стойкости эквивалентно моторному и исследовательскому методам. При этом в качестве эталонов сравнения используют параметры реакций холоднопламенного окисления контрольных топлив, изготовленных по ГОСТ 511-82. В табл. 4 и 5 приведены примеры, иллюстрирующие октаноповышающее действие средств, содержащих различные индивидуальные циклические кетали и ацетали и различные алифатические спирты,по отношению к н-гептану и к модельным углеводородным смесям изооктан - н-гептан. Таблица 4. Октаноповышающая способность средств на основе циклического кеталя глицерина и ацетона в присутствии спиртов различного строения по отношению к н-гептану Таблица 5. Октаноповышающая способность средств, включающих различные индивидуальные циклические ацетали и кетали и различные спирты,по отношению к модельным смесям изооктан - н-гептан различного состава Данные табл. 4 и 5 подтверждают известный факт, что, чем ниже октановое число исходной углеводородной смеси, тем больший эффект дает введение октаноповышающего средства. Величина октаноповышающего эффекта в исследованном диапазоне концентраций примерно пропорциональна весовому содержанию средства в смеси. Кроме того, эти данные показывают, что синергетический октаноповышающий эффект циклических кеталей и ацеталей проявляется в присутствии спиртов различного строения. В табл. 6 показана октаноповышающая способность средств, содержащих этанол, в сочетании со смесями циклических кеталей различного строения. Таблица 6. Октаноповышающая способность этанолсодержащих средств,включающих смеси циклических кеталей, по отношению к модельной углеводородной смеси изооктан - н-гептан 4:1 (данные получены методом 1) Для ряда октаноповышающих средств были: проведены испытания на автомобильном бензине и прямогонной бензиновой фракции. В табл. 7 приведены примеры, показывающие октаноповышающее действие заявляемых средств на основе моносахаридов по отношению к автомобильному бензину. Таблица 7. Октаноповышающая способность средств, содержащих циклические кетали и этанол по отношению к автомобильному бензину с ОЧ=77,6 (данные получены методом 1) результаты получены на коммерческом бензине АИ-80 В табл. 8 приведены результаты испытаний нескольких вариантов топливных композиций, включающих прямогонную бензиновую фракцию и октаноповышающие средства, содержащие циклические кетали на основе глицерина и этиленгликоля и этанол. Таблица 8. Результаты испытаний различных вариантов октаноповышающих средств,содержащих циклические кетали на основе глицерина, этиленгликоля и этанол в бензиновой фракции. Если в качестве автомобильного бензинового топлива используют готовую спиртобензиновую композицию (СБК), то циклический кеталь или смесь циклических кеталей добавляют в требуемом количестве непосредственно к спиртобензиновой композиции. Данные табл. 9 и 10 показывают влияние циклических кеталей на октановые характеристики СБК. Таблица 9. Влияние циклических дикеталей на основе моносахаридов на октановые характеристики СБК, содержащей 10 об.% этанола Таблица 10. Влияние циклических кеталей на основе этиленгликоля и глицерина на изменение октанового числа СБК Фазовую стабильность спиртобензиновых композиций, количественно характеризуемую температурой расслоения, измеряют по ГОСТ 5066-91 на низкотемпературном термостате KRIO VT (фирмапроизводитель "TERMEX-II"). Данные табл. 11 показывают влияние циклических кеталей на основе глицерина и этиленгликоля на фазовую стабильность спиртобензиновых композиций при пониженных температурах. Таблица 11. Стабилизирующая способность циклических кеталей по отношению к СБК Таким образом, приведенные результаты показывают, что заявляемые средства проявляют выраженное октаноповышающее и стабилизирующее действие по отношению к спиртосодержащему бензиновому топливу. Исследования на модельных системах показали, что октаноповышающие средства по изобретению имеют низкую склонность к смолообразованию. Так, при норме, закрепленной ГОСТом, допускающей содержание фактических смол до 6,0 мг/100 см топлива, реальное смолообразование средства, содержащего 10% циклического кеталя ацетона и глицерина, составило 0,6 мг/100 см топлива, а при содержании 30% - 3,0 мг/100 см. Учитывая известное влияние указанных средств на уменьшение содержания вредных продуктов в выхлопных газах, можно утверждать, что они могут оказывать комплексное положительное влияние на работу двигателя. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Средство для повышения октанового числа бензинового автомобильного топлива, представляющее собой комбинацию спирта и продукта или смеси продуктов, полученных взаимодействием карбонильного соединения с соединением, содержащим по меньшей мере две гидроксигруппы, образующие циклы с карбонильными соединениями. 2. Средство по п.1, отличающееся тем, что в качестве соединения, содержащего по меньшей мере две гидроксигруппы, образующие циклы с карбонильными соединениями, используют сахариды, или двухатомные спирты, или трехатомные спирты, или многоатомные спирты. 3. Средство по п.2, отличающееся тем, что в качестве сахаридов используют моносахариды и олигосахариды. 4. Средство по п.3, отличающееся тем, что в качестве моносахаридов используют пентозы, предпочтительно ксилозу или арабинозу, или гексозы, предпочтительно глюкозу, а также их смеси. 5. Средство по п.2, отличающееся тем, что в качестве двухатомных спиртов используют гликоли,- 11018090 например этиленгликоль. 6. Средство по п.2, отличающееся тем, что в качестве трехатомных спиртов используют глицерин. 7. Средство по п.2, отличающееся тем, что в качестве многоатомных спиртов используют эритриты,например пентаэритрит. 8. Средство по п.1, отличающееся тем, что в качестве карбонильного соединения используют соединение, относящееся к низшим альдегидам или низшим кетонам, предпочтительно формальдегид, ацетальдегид ацетон, метилэтилкетон, диэтилкетон, циклогексанон. 9. Средство по п.1, отличающееся тем, что в качестве спирта используют алифатические спирты,содержащие до пяти атомов углерода, преимущественно этанол. 10. Средство по п.1, отличающееся тем, что в качестве бензинового автомобильного топлива используют бензин. 11. Средство по п.1, отличающееся тем, что в качестве бензинового автомобильного топлива используют спиртобензиновую композицию.
МПК / Метки
МПК: C10L 1/02, C10L 10/10, C10L 1/18
Метки: октанового, средство, числа, повышения, автомобильного, топлива, бензинового
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/13-18090-sredstvo-dlya-povysheniya-oktanovogo-chisla-benzinovogo-avtomobilnogo-topliva.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Средство для повышения октанового числа бензинового автомобильного топлива</a>
Предыдущий патент: Сорбент для обезвреживания нефтезагрязненных почвогрунтов
Следующий патент: Уплотнительное устройство
Случайный патент: Арилсульфонамиды для лечения заболеваний цнс