КОМПОЗИЦИЯ ГАЗОЙЛЯ
COMPOSITION OF GAS-OIL

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к композициям газойлей, содержащим главным образом синтетическое базовое масло ФТ, в частности, к композициям газойлей, подходящим образом используемых в зимний сезон, что позволяет одновременно достичь снижения нагрузки на окружающую среду, обеспечивает отличные низкотемпературные свойства и низкий расход топлива.
Уровень техники
В общем, композицию газойля получают смешением одного или нескольких типов базового масла, полученного гидроочисткой или гидродесульфурацией прямого газойля или прямого керосина, полученных при дистилляции сырой нефти при атмосферном давлении. В частности, часто случается, что составляющая доли вышеупомянутого керосинового базового масла и базового масла газойля регулируется таким образом, чтобы обеспечить хладотекучесть в зимний сезон. При необходимости, базовые масла смешивают с такими присадками, как повысители цетанового числа, детергенты и повысители хладотекучести (см., например, непатентный документ №1, указанный ниже).
x
Считается, что пониженные содержания серы и ароматических соединений способствуют подавлению образования вредных компонентов, таких как NO и РМ в выхлопных газах двигателей. С этой точки зрения, внимание было направлено на топлива, такие как жидкие фракции, соответствующие нафте, керосину и газойлю, полученные реакцией Фишера-Тропша (ФТ) смешанного газа, содержащего, главным образом, водород и оксид углерода, полученного из природного газа, угля, биомассы или ила (далее по тексту часто называемому «синтетическим газом»); углеводородным смесям, полученным гидроочисткой или гидрокрекингом данных жидких фракций; и углеводородным смесям, полученным гидроочисткой или гидрокрекингом жидких фракций и воска ФТ, полученных реакцией Фишера-Тропша, как топлив, способствующих снижению нагрузки на окружающую среду.
Однако, поскольку реакция ФТ как таковая содержит процесс образования воска, гидрированные продукты из продуктов реакции ФТ содержат относительно большое количество линейных насыщенных углеводородных соединений (нормальных парафинов). Отмечено, что особенно когда в гидрированном продукте содержатся тяжелые нормальные парафиновые соединения, существует вероятность того, что они будут откладываться в виде воска. Кроме того, синтетическое базовое масло ФТ представляет собой углеводородную смесь, содержащую преимущественно вышеназванные нормальные парафины и насыщенные углеводороды, содержащие боковые цепи (изопарафины), и таким образом обычно обладает низкой способностью растворять масла. Поэтому существует вероятность того, что присадки, которые растворены в топливных маслах, таких как газойль, в значительной степени зависимые от их маслорастворимых групп (линейных алкильных групп или т.п.), будут трудно растворимыми. Среди данных присадок могут быть использованы традиционные повысители хладотекучести (СFI), состоящие из сополимерной смеси этилен-винилацетат, вследствие ограниченной растворимости в топливе.
В патентном документе №1 предложено в его примере синтетическое топливо, содержащее только фракцию газойля, полученную из синтетического базового масла ФТ. Однако данный газойль представляет собой чрезвычайно легкое топливо, содержащее фракцию керосина в большом количестве, так как целью документа является решение проблемы, касающейся низкотемпературных пусковых свойств, и таким образом метод улучшения низкотемпературных свойств с повысителем хладотекучести не может быть выбран. И как результат этого, нельзя избежать значительного снижения плотности, кинематической вязкости и объемной теплотворной способности, и кроме того, нельзя отрицать, что данные снижения приведут к существенному ухудшению расхода топлива, заклиниванию насосов для впрыска топлива, кавитационным повреждениям и дефектам при повторном пуске двигателя при высоких температурах.
То есть очень трудно создать высококачественное топливо, которое могло бы обеспечить на высоком уровне одновременно выполнение требований, предъявляемых для композиций газойля, обеспечивающих снижение нагрузки на окружающую среду, обладающих отличными эксплуатационными свойствами в условиях зимнего сезона и предотвращающих ухудшение расхода топлива, и не существует примера или сведений об исследованиях данного топлива, удовлетворяющего в достаточной мере требованиям к различным свойствам, предъявляемым к топливу, отличающемуся от рассмотренного ниже, и практического способа получения топлива.
(1) Патентный документ №1: выложенная публикация патента Японии № 2005-529213.
(2) Непатентный документ №1: Konishi Seiichi, “Nenryo Kogaku Gairon”, Shokabo Publishing Co., Ltd., March, 1991, pages 136-144.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение разработано с учетом рассмотренных выше положений и имеет своей целью разработку композиции газойля, содержащей главным образом синтетическое базовое масло ФТ, более конкретно, такую композицию газойля, которая может обеспечить одновременно снижение нагрузки на окружающую среду, отличные низкотемпературные свойства и низкое потребление топлива и подходящим образом может быть использована в зимний сезон. Настоящее изобретение явилось результатом обширного изучения и исследований, проведенных авторами изобретения для решения вышеназванных проблем.
То есть настоящее изобретение относится к композиции газойля, содержащей в расчете на общую массу композиции:
синтетическое базовое масло ФТ и/или гидрированное животное или растительное масло в количестве от 70% по объему или больше до 98% по объему или меньше;
нефтяное базовое масло в количестве от 2% по объему или больше до 30% по объему или меньше; и
повыситель хладотекучести, содержащий сополимер этилен-винилацетат и/или соединение с поверхностно-активным действием в количестве 20 мг/л или больше и 1000 мг/л или меньше в единицах активного компонента,
синтетическое базовое масло ФТ и/или гидрированное животное или растительное масло, имеющее температуру 10% дистилляции 160°С или выше и 230°С или ниже, температуру 90% дистилляции 280°С или выше и 340°С или ниже и конечную точку дистилляции 360°С или ниже в параметрах дистилляции, содержание высших алифатических спиртов 100 частей на млн. по массе или меньше, содержание серы 1 часть на млн. по массе или меньше и общее содержание нормальных парафинов, содержащих от 20 до 30 атомов углерода, меньше чем 8% по массе;
нефтяное базовое масло, имеющее температуру 10% дистилляции 150°С или выше и 250°С или ниже, температуру 90% дистилляции 210°С или выше и 355°С или ниже и конечную точку дистилляции 365°С или ниже в параметрах дистилляции, содержание серы 10 частей на млн. по массе или меньше, общее содержание нормальных парафинов, содержащих от 20 до 30 атомов углерода, меньше чем 6% по массе, содержание ароматических соединений 10% по объему или больше и 60% по объему или меньше и содержание нафтеновых соединений 10% по объему или больше и 60% по объему или меньше;
композиция имеет температуру помутнения -3°С или ниже, температуру закупоривания холодного фильтра -10°С или ниже, величину, полученную вычитанием температуры закупоривания холодного фильтра из температуры помутнения, 3°С или выше, температуру потери текучести -12,5°С или ниже, показатель растворимости 0 или больше, содержание ароматических соединений 1% по объему или больше и 15% по объему или меньше, цетановое число 50 или больше и 80 или меньше и диаметр пятна изнашивания по HFRR (WS1.4) 400 мкм или меньше.
3
3
2
2
Предпочтительно, композиция газойля настоящего изобретения имеет плотность при 15°С 760 кг/м или больше и 840 кг/м или меньше, температуру 90% дистилляции 280°С или выше и 350°С или ниже, кинематическую вязкость при 30°С 2,5 мм/с или больше и 5,0 мм/с или меньше и содержание воды 100 частей на млн. по объему или меньше.
Задачи настоящего изобретения следующие. Топливо будет подвергаться отрицательным воздействиям, если оно получено способом, в котором содержание воска чрезвычайно низкое за счет избыточного облегчения, и топливо с низкой растворяющей способностью к маслам, которое получают полностью из синтетического базового масла ФТ и/или гидрированного масла животного или растительного происхождения, будет трудно растворять добавки, что повысит вероятность того, что добавки не смогут реализовать своего исходного преимущественного действия. Поэтому настоящее изобретение направлено на создание и внедрение метода создания качества, требуемого для придания топливу с пониженной способностью растворять масла улучшенной хладотекучести, обусловленной добавлением таких присадок, как CFI, путем применения базовых масел с конкретными свойствами в топливе с восстановлением растворяющей способности к маслам.
Положительные результаты изобретения
Согласно настоящему изобретению использование композиции газойля, полученной вышеописанным способом и соответствующей вышерассмотренным требованиям, касающимся фракций и т.п., делает возможным легко получать композицию газойля, подходящую для зимних сезонов, которая может обеспечить снижения нагрузки на окружающую среду, отличные низкотемпературные свойства и низкий расход топлива одновременно, чего трудно было бы достичь при использовании традиционных композиций газойлей.
Наилучший путь для осуществления изобретения
Ниже настоящее изобретение будет рассмотрено более подробно.
Композиция газойля настоящего изобретения обязательно содержит синтетическое базовое масло ФТ и/или гидрированное животное или растительное масло, обладающее конкретными свойствами. Синтетическое базовое масло ФT и/или гидрированное животное или растительное масло состоят из насыщенных углеводородных соединений, и композиция газойля настоящего изобретения может быть легко получена регулированием состава смеси углеводородных соединений.
Названное в настоящем документе синтетическое базовое масло ФT обозначает различные синтетические масла, такие как жидкие фракции, соответствующие нафте, керосину и газойлю, полученные обработкой смешанного газа, содержащего главным образом водород и оксид углерода (далее по тексту часто называемый «синтетическим газом»), по реакции Фишера-Тропша (ФT); углеводородные смеси, полученные гидроочисткой или гидрокрекингом данных жидких фракций, и углеводородные смеси, полученные гидроочисткой или гидрокрекингом жидких фракций и воска ФT, полученных по реакции Фишера-Тропша.
Смешанный газ, который будет являться сырьем для синтетического масла ФT, получают окислением вещества, содержащего углерод, при использовании кислорода и/или воды и/или диоксида углерода в качестве окислителя, а затем, если необходимо, сдвигом реакции с использованием воды, чтобы скорректировать состав в сторону заранее заданных концентраций водорода и оксида углерода.
Вещества, содержащие углерод, которые могут быть использованы в настоящем документе, обычно представляют собой газообразные компоненты, состоящие из углеводородов, которые являются газообразными при нормальных температурах, такие как природный газ, сжиженный нефтяной газ и газообразный метан, нефтяной асфальт, биомасса, кокс, отходы, такие как строительные материалы, и макулатура, ил, тяжелые сырые нефти, которые трудно утилизировать обычными методами, и смешанный газ, полученный воздействием высоких температур на нетрадиционные источники нефти. Однако в настоящем изобретении нет конкретного ограничения на сырье, поскольку может быть получен смешанный газ, содержащий главным образом водород и оксид углерода.
Реакция Фишера-Тропша требует металлического катализатора. Предпочтительно использовать металлы группы 8 периодической таблицы, такие как кобальт, рутений, родий, палладий, никель и железо, более предпочтительно, металлы группы 8, 4 периода в качестве активного каталитического компонента. В альтернативном варианте может быть использована группа смешанных металлов, содержащая данные металлы в подходящих количествах. Данные активные металлы обычно используют в форме катализатора, полученного нанесением его на носитель, такой как оксид алюминия, диоксид титана и диоксид кремния-оксид алюминия.
В альтернативном случае использование вышеупомянутых активных металлов в комбинации со вторым металлом может улучшить эксплуатационные свойства образующегося катализатора. Примеры второго металла содержат щелочные или щелочноземельные металлы, такие как натрий, литий и магний, цирконий, гафний и титан, которые будут использованы в зависимости от целей, таких как увеличение скорости конверсии оксида углерода или вероятность роста цепи (α), которая является показателем образующегося количества воска.
Реакция Фишера-Тропша представляет собой метод синтеза для получения жидких фракций и воска ФT при использовании в качестве сырья смешанного газа. Обычно предпочтительно регулировать отношение водорода к оксиду углерода в смешанном газе, для того чтобы эффективно осуществить метод синтеза. В общем, молярное отношение водорода к оксиду углерода в смеси (водород/оксид углерода) предпочтительно составляет 1,2 или больше, более предпочтительно, 1,5 или больше, более предпочтительно, 1,8 или больше. Отношение также предпочтительно составляет 3 или меньше, более предпочтительно, 2,6 или меньше, более предпочтительно, 2,2 или меньше.
Температура, при которой протекает реакция Фишера-Тропша в присутствии вышеназванного катализатора, предпочтительно составляет 180°С или выше и 320°С или ниже, более предпочтительно, 200°С или выше и 300°С или ниже. При температурах реакции ниже 180°С оксид углерода трудно взаимодействует, что приводит к тенденции снижения выхода углеводорода. При температурах реакции выше 320°С образуется повышенное количество газа, такого как метан, что приводит к снижению эффективности образования жидких фракций и воска ФТ.
-1
-1
-1
-1
-1
-1
Нет конкретных ограничений на часовую объемную скорость газа относительно катализатора. Однако предпочтительно она составляет 500 ч или больше и 4000 ч или меньше, более предпочтительно, 1000 ч или больше и 3000 ч или меньше. Часовая объемная скорость газа меньше чем 500 ч, вероятно, снизит образование жидкого топлива, тогда как при часовой объемной скорости газа более чем 400 ч возникает необходимость увеличить температуру реакции, и повышается количество образующегося газа, что приводит к снижению выхода целевого продукта.
Нет конкретного ограничения на давление реакции (парциальное давление синтетического газа, состоящего из оксида углерода и водорода). Однако предпочтительно оно составляет 0,5 МПа или больше и 7 МПа или меньше, более предпочтительно, 2 МПа или больше и 4 МПа или меньше. Если давление реакции меньше чем 0,5 МПа, выход жидкого топлива будет снижаться. Если давление реакции больше чем 7 МПа, то это экономически нецелесообразно, потому что увеличатся капитальные вложения в производство.
Жидкие фракции и воск ФT, образованные в вышерассмотренной реакции ФT, могут быть подвергнуты гидроочистке или гидрокрекингу любым подходящим образом, так чтобы скорректировать параметры дистилляции или состав с достижением целей изобретения. В зависимости от целей может быть выбрана гидроочистка или гидрокрекинг, и настоящее изобретение не ограничено выбором либо одного, либо их обоих до такой степени, чтобы была получена композиция газойля настоящего изобретения.
Катализаторы, использованные для гидроочистки, обычно представляют собой те, которые содержат активный металл для гидрирования, нанесенный на пористый носитель, но настоящее изобретение не ограничено им, поскольку достигаются те же эффекты.
Пористым носителем предпочтительно является неорганический оксид. Конкретные примеры содержат оксид алюминия, диоксид титана, диоксид циркония, оксид бора, диоксид кремния, цеолит и т.п.
Цеолит представляет собой кристаллический алюмосиликат, примеры которого содержат цеолиты типа фожазита, пентасила и морденита. Предпочтительными типами цеолитов являются фожазит, бета-цеолит и морденит, и особенно предпочтительными являются цеолиты Y-типа и бета-типа. Цеолиты Y-типа являются предпочтительно ультрастабильными.
Предпочтительными активными металлами является металлы следующих двух типов (активный металл А типа и активный металл В типа).
Активный металл А типа представляет собой, по меньшей мере, один тип металла, выбранного из группы, содержащей металлы группы 8 периодической таблицы. Предпочтительно, по меньшей мере, один тип выбран из группы, содержащей Ru, Rh, Ir, Pd и Pt, и более предпочтительно, Pd и/или Pt. Активный металл может находиться в виде комбинации данных металлов, такой как Pt-Pd, Pt-Rh, Pt-Ru, Ir-Pd, Ir-Rh, Ir-Ru, Pt-Pd-Rh, Pt-Rh-Ru, Ir-Pd-Rh и Ir-Rh-Ru. Катализатор на основе благородного металла, образованный данными металлами, может быть использован после прохождения предварительной восстановительной обработки в токе водорода. В общем, катализатор нагревают при температуре 200°С или выше в соответствии с заранее заданной последовательностью проведения операций, обеспечивая циркуляцию газа, содержащего водород, так что активный металл на катализаторе восстанавливается и таким образом проявляет гидрирующую активность.
Активный металла В типа содержит предпочтительно, по меньшей мере, один тип металла, выбранного из группы, содержащей металлы групп 6А и 8 периодической таблицы, желательно два или несколько типов металлов, выбранных из их числа. Примеры данных металлов содержат Co-Mo, Ni-Mo, Ni-Co-Mo и Ni-W. Когда используют катализатор на основе сульфида металла, полученный из данных металлов, он должен пройти процесс предварительной десульфурации.
Источником металла может быть обычная неорганическая соль или комплексное соединение типа соли. Методом нанесения на носитель может быть любой метод нанесения на носитель, который традиционно используется для катализаторов гидрирования, такой как метод импрегнирования и ионного обмена. Когда на носитель наносят несколько металлов, они могут быть нанесены на носитель одновременно, при использовании их смешанного раствора, или последовательно, при использовании отдельных растворов, содержащих каждый металл. Металлосодержащим раствором может быть водный раствор или раствор на основе органического растворителя.
Температура реакции, при которой осуществляют гидроочистку с использованием катализатора, состоящего из активного металла типа А, предпочтительно составляет 180°С или выше и 400°С или ниже, более предпочтительно, 200°С или выше и 370°С или ниже, более предпочтительно, 250°С или выше и 350°С или ниже, более предпочтительно, 280°С или выше и 350°С или ниже. Температура реакции выше чем 370°С не является предпочтительной, поскольку выход средней фракции резко падает вследствие увеличения скорости побочной реакции, где жидкая фракция или воск ФT расщепляется до фракции нафты. Температура реакции ниже чем 180°С также не является предпочтительной, потому что спирты не могут удаляться и остаются, таким образом, в реакционной системе.
Температура реакции, при которой осуществляют гидроочистку при использовании катализатора, состоящего из активного металла типа В, предпочтительно составляет 170°С или выше или 320°С или ниже, более предпочтительно, 175°С или выше и 300°С или ниже, более предпочтительно, 180°С или выше и 280°С или ниже. Температура реакции выше чем 320°С не является предпочтительной, потому что выход средней фракции снижается вследствие увеличения скорости побочной реакции, когда жидкая фракция или воск ФT расщепляются до фракции нафты. Температура реакции ниже чем 170°С также не является предпочтительной, потому что спирты не могут быть удалены и остаются, таким образом, в реакционной системе.
Давление водорода, при котором осуществляют гидроочистку при использовании катализатора, состоящего из активного металла А типа, предпочтительно составляет 0,5 МПа или выше и 12 МПа или ниже, более предпочтительно, 1,0 МПа или выше и 5,0 МПа или ниже. Хотя при более высоком давлении водорода ускоряется реакция гидрирования, обычно существует оптимальная точка, определяемая экономическими соображениями.
Давление водорода, при котором осуществляют гидроочистку с использованием катализатора, состоящего из активного металла типа В, предпочтительно составляет 2 МПа или выше и 10 МПа или ниже, более предпочтительно, 2,5 МПа или выше и 8 МПа или ниже, более предпочтительно, 3 МПа или выше и 7 МПа или ниже. Хотя при более высоком давлении водорода ускоряется реакция гидрирования, обычно существует оптимальная точка, определяемая экономическими соображениями.
-1
-1
-1
-1
Часовая объемная скорость жидкости (LHSV), при которой осуществляют гидроочистку с использованием катализатора, состоящего из активного металла А типа, предпочтительно составляет 0,1 ч или больше и 10,0 ч или меньше, более предпочтительно, 0,3 ч или больше и 3,5 ч или меньше. Хотя более низкая LHSV предпочтительна для реакции, но слишком низкая LHSV не является экономически предпочтительной, потому что требует чрезвычайно большого объема реактора, что влечет излишние капитальные вложения в установку.
-1
-1
-1
-1
-1
-1
Часовая объемная скорость жидкости (LHSV), при которой осуществляют гидроочистку с использованием катализатора, состоящего из активного металла В типа, предпочтительно составляет 0,1 ч или больше и 2 ч или меньше, более предпочтительно, 0,2 ч или больше и 1,5 ч или меньше, более предпочтительно, 0,3 ч или больше и 1,2 ч или меньше. Хотя более низкая LHSV предпочтительна для реакции, но слишком низкая LHSV не является экономически предпочтительной, потому что требует чрезвычайно большого объема реактора, что влечет излишние капитальные вложения в установку.
Отношение водород/масло, при котором осуществляется гидроочистка с использованием катализатора, состоящего из активного металла А типа, предпочтительно составляет 50 нл/л или больше и 1000 нл/л или меньше, более предпочтительно, 70 нл/л или больше и 800 нл/л или меньше. Хотя более высокое отношение водород/масло ускоряет реакцию, но обычно имеется оптимальная точка, определяемая экономическими соображениями.
Отношение водород/масло, при котором осуществляется гидроочистка с использованием катализатора, состоящего из активного металла В типа, предпочтительно составляет 100 нл/л или больше и 800 нл/л или меньше, более предпочтительно, 120 нл/л или больше и 600 нл/л или меньше, более предпочтительно, 150 нл/л или больше и 500 нл/л или меньше. Хотя более высокое отношение водород/масло ускоряет реакцию, но обычно имеется оптимальная точка, определяемая экономическими соображениями.
Катализаторы, использованные для гидрокрекинга, обычно представляют собой те, которые содержат активный металл гидрирования, нанесенный на носитель с кислотными свойствами в твердом состоянии, но настоящее изобретение не ограничивается им, поскольку могут быть достигнуты те же положительные эффекты.
Что касается носителя с кислотными свойствами в твердом состоянии, то существуют аморфные и кристаллические типы цеолитов. Конкретные примеры содержат диоксид кремния-оксид алюминия, диоксид кремния-оксид магния, диоксид кремния-диоксид циркония и диоксид кремния-диоксид титана, которые представляют собой аморфные типы носителей, и цеолиты фожазита, бета, MFI и морденитового типа, предпочтительно Y-типа и бета-типа. Цеолиты Y-типа предпочтительно представляют собой те, которые являются ультрастабильными.
Предпочтительными активными металлами являются металлы следующих двух типов (активный металла А типа и активный металла В типа).
Активный металла А типа представляет собой, по меньшей мере, один тип металла, в основном выбранного из группы, содержащей металлы групп 6А и 8 периодической таблицы. Предпочтительно, это, по меньшей мере, металл одного типа, выбранный из группы, содержащей Ni, Co, Mo, Pt, Pd и W. Катализатор на основе благородного металла, образованный данными металлами, может быть использован после прохождения предварительной восстановительной обработки в токе водорода. В общем, катализатор нагревают при температуре 200°С или выше в соответствии с заранее выбранной последовательностью операций, обеспечивая циркуляцию газа, содержащего водород, так что активный металл на катализаторе восстанавливается и таким образом проявляет гидрирующую активность.
Активный металла В типа может представлять собой комбинацию данных металлов, такую как Pt-Pd, Co-Mo, Ni-Mo, Ni-W и Ni-Co-Mo. Когда используют катализатор на основе данных металлов, перед использованием он предпочтительно должен пройти процесс предварительной десульфурации.
Источником металла может быть обычная неорганическая соль или комплексное соединение типа соли. Методом нанесения на носитель может быть любой метод нанесения на носитель, который традиционно используется для катализаторов гидрирования, такой как метод импрегнирования и ионного обмена. Когда на носитель наносят несколько металлов, они могут быть нанесены на носитель одновременно, при использовании их смешанного раствора, или последовательно, при использовании отдельных растворов, содержащих каждый металл. Металлосодержащим раствором может быть водный раствор или раствор на основе органического растворителя.
Температура реакции, при которой осуществляют гидрокрекинг с использованием катализатора, состоящего из активного металла типа А и активного металла типа В, предпочтительно составляет 200°С или выше и 450°С или ниже, более предпочтительно, 250°С или выше и 430°С или ниже, более предпочтительно, 300°С или выше и 400°С или ниже. Температура реакции выше чем 450°С не является предпочтительной, поскольку выход средней фракции резко падает вследствие увеличения скорости побочной реакции, на которой жидкая фракции или воск ФT расщепляется до фракции нафты. Температура реакции ниже чем 200°С также не является предпочтительной, потому что активность катализатора резко снижается.
Давление водорода, при котором осуществляют гидрокрекинг с использованием катализатора, состоящего из активного металла А типа и активного металла В типа, предпочтительно составляет 1 МПа или выше и 20 МПа или ниже, более предпочтительно, 4 МПа или выше и 16 МПа или ниже, более предпочтительно, 6 МПа или выше и 13 МПа или ниже. Хотя при более высоком давлении водорода ускоряется реакция гидрирования, реакция расщепления будет скорее проходить медленно, и таким образом потребуется корректировка условий ее проведения за счет увеличения температуры реакции, что приведет к короткому сроку службы катализатора. Поэтому обычно существует оптимальная точка, определяемая экономическими соображениями.
-1
-1
-1
-1
Часовая объемная скорость жидкости (LHSV), при которой осуществляют гидрокрекинг с использованием катализатора, состоящего из активного металла А типа, предпочтительно составляет 0,1 ч или больше и 10,0 ч или меньше, более предпочтительно, 0,3 ч или больше и 3,5 ч или меньше. Хотя более низкая LHSV предпочтительна для реакции, но слишком низкая LHSV не является экономически предпочтительной, потому что требует чрезвычайно большого объема реактора, что влечет излишние капитальные вложения в установку.
-1
-1
-1
-1
-1
-1
Часовая объемная скорость жидкости (LHSV), при которой осуществляют гидрокрекинг с использованием катализатора, состоящего из активного металла В типа, предпочтительно составляет 0,1 ч или больше и 2 ч или меньше, более предпочтительно, 0,2 ч или больше и 1,7 ч или меньше, более предпочтительно, 0,3 ч или больше и 1,5 ч или меньше. Хотя более низкая LHSV предпочтительна для реакции, но слишком низкая LHSV не является экономически предпочтительной, потому что требует чрезвычайно большого объема реактора, что влечет излишние капитальные вложения в установку.
Отношение водород/масло, при котором осуществляется гидрокрекинг с использованием катализатора, состоящего из активного металла А типа, предпочтительно составляет 50 нл/л или больше и 1000 нл/л или меньше, более предпочтительно, 70 нл/л или больше и 800 нл/л или меньше, более предпочтительно, 400 нл/л или больше и 1500 нл/л или меньше. Хотя более высокое отношение водород/масло ускоряет реакцию, но обычно имеется оптимальная точка, определяемая экономическими соображениями.
Отношение водород/масло, при котором осуществляется гидрокрекинг с использованием катализатора, состоящего из активного металла В типа, предпочтительно составляет 150 нл/л или больше и 2000 нл/л или меньше, более предпочтительно, 300 нл/л или больше и 1700 нл/л или меньше, более предпочтительно, 400 нл/л или больше и 1500 нл/л или меньше. Хотя более высокое отношение водород/масло ускоряет реакцию, но обычно имеется оптимальная точка, определяемая экономическими соображениями.
Реактором гидрирования может быть реактор любой конструкции, и может быть использована одна или несколько реакционных башен. Водород может дополнительно подаваться между несколькими реакционными башнями. Реактор может быть снабжен установкой для удаления сероводорода и дистилляционной колонной для фракционной перегонки гидрированных продуктов с получением желательных фракций.
Реактор гидрирования может работать в режиме реактора со стационарным слоем. Водород может подаваться в сырье в режиме противотока или прямотока. В альтернативном случае, режим реактора может представлять собой комбинацию режимов противотока и прямотока со множеством реакционных башен. Режим подачи сырья обычно представляет собой режим нисходящего потока и, предпочтительно, представляет собой режим газожидкостного прямотока. Газообразный водород может подаваться как охладитель в среднюю часть реактора с целью удаления теплоты реакции или увеличения парциального давления водорода.
Композиция газойля настоящего изобретения может содержать гидрированное животное или растительное масло, имеющее свойства, эквивалентные свойствам синтетического масла ФТ.
Гидрированное животное или растительное масло представляет собой базовое масло, состоящее из углеводородов с насыщенными цепями, полученных в результате применения химической реакционной обработки, используемой для производства нефтяного базового масла, к маслам или жирам, полученным из животного или растительного сырья. В частности, гидрированное животное или растительное масло представляют собой содержащее углеводороды смешанное базовое масло, полученное контактным взаимодействием под давлением водорода сырья, которое представляет собой углеводородную фракцию, содержащую животный или растительный жир, и компонента, образованного из него, с катализатором, содержащим, по меньшей мере, один или несколько типов металлов, выбранных из группы 6А и 8 периодической таблицы, и неорганическим оксидом с кислотными свойствами. Сырье из гидрированного животного или растительного масла представляет собой обязательно животный или растительный жир или компонент, полученный из них. Примеры животного или растительного жира или компонента, образованного из них, использованного в настоящем изобретении, содержат природные или искусственно полученные животные или растительные жиры. Примеры исходных материалов для животных жиров и животных масел содержат говяжий жир, молочный жир (масло), сало, бараний жир, китовый жир, рыбий жир и печеночное масло. Примеры исходных материалов для растительных жиров и растительных масел содержат семена и другие части кокоса, пальмового дерева, олив, сафлоры, рапса (цветков рапса), рисовой шелухи, подсолнечника, семян хлопчатника, кукурузы, бобов сои, кунжута, льна и ятрофы. Использование жиров и масел, отличающихся от указанных, не создаст никакой проблемы. Сырье может быть твердым или жидким, но предпочтительно получено из растительных жиров или растительных масел с целью легкой транспортировки, поглощения диоксида углерода и высокой производительности. В альтернативном случае в качестве сырья могут быть использованы отработанные масла, образующиеся при использовании данных животных и растительных масел в домашнем хозяйстве, промышленности и приготовлении пищи, после удаления из этих масел остаточных материалов.
3
7
5
11
7
15
9
19
11
23
13
27
15
31
17
35
17
33
17
31
17
29
17
32
Примеры типичной композиции жирнокислотной части глицеридных соединений, содержащихся в данных типах сырья, содержат жирные кислоты, так называемые насыщенные жирные кислоты, не содержащие в молекуле ненасыщенных связей, такие как масляная кислота (СНСООН), капроновая кислота (СНСООН), каприловая кислота (СНСООН), каприновая кислота (СНСООН), лауриновая кислота (СНСООН), миристиновая кислота (СНСООН), пальмитиновая кислота (СНСООН), стеариновая кислота (СНСООН), и так называемые ненасыщенные жирные кислоты, содержащие в молекуле одну или несколько ненасыщенных связей, такие как олеиновая кислота (СНСООН), линолевая кислота (СНСООН), линоленовая кислота (СНСООН) и рицинолеиновая кислота (СН(ОН)СООН). В общем, углеводородные части данных жирных кислот, содержащихся в веществах, существующих в природе, представляют собой, в большинстве случаев, линейные цепи. Однако жирная кислота может быть любой из тех, которые имеют разветвленную структуру, т.е. изомеров, если удовлетворяются требования к свойствам, определенным настоящим изобретением. Ненасыщенной жирной кислотой может быть любая из тех, существование которых обычно признано в природе, а также из тех, которые содержат ненасыщенную связь в молекуле, положение которой регулируется условиями химического синтеза, если удовлетворяются требования к свойствам, определенным настоящим изобретением.
Вышерассмотренное сырье (животные или растительные жиры и компоненты, образованные ими) содержит одну или несколько данных жирных кислот, которые меняются в зависимости от сырьевых материалов. Например, кокосовое масло содержит относительно большое количество групп насыщенных жирных кислот, таких как группы лауриновой кислоты и миристиновой кислоты, тогда как масло бобов сои содержит большое количество групп ненасыщенных жирных кислот, таких как группы олеиновой кислоты и линолевой кислоты.
Сырье предпочтительно содержит фракцию, точка кипения которой предпочтительно составляет 250°С или выше, более предпочтительно, фракцию, точка кипения которой составляет 300°С или выше, и более предпочтительно, фракцию, точка кипения которой составляет 360°С или выше. Если сырье не содержит фракции, точка кипения которой составляет 250°С или выше, выход жидкого продукта снизится вследствие увеличения доли газа, образованного в процессе производства, вероятно приводя к увеличению периода эксплуатации диоксида углерода.
В альтернативном варианте сырье для гидрированного животного или растительного масла может представлять собой смесь животного или растительного жира и компонента, полученного из него, с нефтяной углеводородной фракцией. Когда сырьем является данная смесь, доля нефтяной углеводородной фракции предпочтительно составляет от 10 до 99% по объему, более предпочтительно, от 30 до 99% по объему и более предпочтительно, от 60 до 98% по объему, в расчете на общий объем сырья. Если доля составляет меньше чем нижний предел, может возникнуть необходимость в установках по утилизации воды, образующейся в качестве побочного продукта. Если доля превышает верхний предел, то это не является предпочтительным с точки зрения снижения периода эксплуатации диоксида углерода.
-1
-1
-1
-1
-1
Гидрирование сырья предпочтительно проводят в условиях, при которых давление водорода составляет от 6 до 20 МПа, часовая объемная скорость жидкости (LHSV) составляет от 0,1 до 1,5 ч, отношение водород/масло составляет от 200 до 2000 нл/л и температура реакции находится в интервале от 180 до 440°С, более предпочтительно, в условиях, при которых давление водорода составляет от 8 до 17 МПа, часовая объемная скорость жидкости (LHSV) составляет от 0,2 до 1,1 ч и отношение водород/масло лежит в интервале от 300 до 1800 нл/л, а температура реакции находится в интервале от 200 до 420°С, более предпочтительно, в условиях, при которых давление водорода находится в интервале от 10 до 16 МПа, часовая объемная скорость жидкости находится в интервале от 0,3 до 0,9 ч и отношение водород/масло находится в интервале от 350 до 1600 нл/л, а температура реакции находится в интервале значений от 220 до 400°С. Каждое из условий представляет собой фактор, влияющий на активность реакции. Например, если давление водорода и отношение водород/масло составляют меньше чем нижние пределы, то наблюдается тенденция к снижению реакционной способности, и активность быстро снижается. Если давление водорода и отношение водород/масло превышают верхние пределы, то могут потребоваться огромные вложения на строительство компрессора. Более низкая часовая объемная скорость жидкости оказывается более предпочтительной для осуществления реакций. Однако, если часовая объемная скорость жидкости ниже чем 0,1 ч, то могут потребоваться колоссальные вложения на строительство реактора чрезвычайно большого объема. Если часовая объемная скорость жидкости превышает 1,5 ч, то реакция может протекать недостаточно.
Композиция газойля настоящего изобретения содержит синтетическое базовое масло ФТ и/или гидрированное масло животного или растительного происхождения, обладающее конкретными свойствами, обязательно в количестве 70% по объему или больше, предпочтительно, 72% по объему или больше, более предпочтительно, 75% по объему или больше, в расчете на общую массу композиции, с целью снижения содержания вредных веществ, таких как РМ и несгоревшие углеводороды. Кроме того, композиция газойля содержит вышеназванное синтетическое базовое масло ФТ и/или гидрированное животное или растительное масло в количестве обязательно 98% по объему или меньше, предпочтительно, 97% по объему или меньше, более предпочтительно, 95% по объему или меньше, в расчете на общую массу композиции, с целью увеличения растворяющей способности композиции к маслам.
Синтетическое базовое масло ФТ и/или гидрированное животное или растительное масло, которые должны содержаться в композиции газойля, обязательно имеют температуру 10% дистилляции 160°С или выше и 230°С или ниже, температуру 90% дистилляции 280°С или выше и 340°С или ниже и конечную точку дистилляции 360°С или ниже в параметрах дистилляции, содержание высших алифатических спиртов 100 частей на млн. по массе или меньше, содержание серы 1 часть на млн. по массе или меньше и общее содержание нормальных парафинов, содержащих от 20 до 30 атомов углерода, меньше чем 8% по массе.
Синтетическое базовое масло ФТ и/или гидрированное животное или растительное масло, которые должны содержаться в композиции газойля, могут быть использованы по отдельности или в виде смеси двух или нескольких типов данных масел, поскольку они обладают конкретными свойствами, определенными настоящим изобретением.
Если синтетическое базовое масло ФТ и/или гидрированное животное или растительное масло, которые должны содержаться в композиции газойля, обладают параметрами дистилляции, содержанием высшего алифатического спирта, содержанием серы или общим содержанием нормальных парафинов, содержащих от 20 до 30 атомов углерода, отличающимися от вышеуказанных интервалов значений, то образующаяся композиция не сможет обеспечить одновременного снижения нагрузки на окружающую среду, отличных низкотемпературных свойств и низкого расхода топлива. Поэтому синтетическое базовое масло ФТ и/или гидрированное животное или растительное масло предпочтительно имеет температуру 10% дистилляции 165°С или выше и 225°С или ниже, температуру 90% дистилляции 285°С или выше и 335°С или ниже и конечную точку дистилляции 358°С или ниже в параметрах дистилляции, содержание высшего алифатического спирта 80 частей на млн. по массе или меньше и общее содержание нормальных парафинов, содержащих от 20 до 30 атомов углерода, 7,5% по массе или меньше, более предпочтительно, температуру 10% дистилляции 170°С или выше и 220°С или ниже, температуру 90% дистилляции 290°С или выше и 330°С или ниже и конечную точку дистилляции 355°С или ниже в параметрах дистилляции, содержание высшего алифатического спирта 60 частей на млн. по массе или меньше и общее содержание нормальных парафинов, содержащих от 20 до 30 атомов углерода, 7,0% по массе или меньше.
Температура 10% дистилляции, температура 90% дистилляции и конечная точка, использованные в настоящем документе, обозначают величины, измеренные в соответствии со стандартом JIS K 2254 «Нефтепродукты - Определение параметров дистилляции». Содержание высшего алифатического спирта, использованное в настоящем документе, обозначает содержание его в расчете на общую массу базового масла, измеренное газовой хроматографией с использованием полярной колонки в условиях, изложенных ниже в таблице 1. Общее содержание нормальных парафинов, содержащих от 20 до 30 атомов углерода, (% масс.), использованное в настоящем документе, обозначает величину (% масс.), измеренную методом GC-FID, дающим отношение общей площади пика каждого из нормальных парафинов, содержащих от 20 до 30 атомов углерода, к общей площади пика, измеренной с использованием метода GC-FID, где колонкой является капиллярная колонка, образованная метилсиликоном (ULTRA-ALLOY-1), газом-носителем является гелий и детектором является пламенный ионизационный детектор (FID), в условиях, при которых длина колонки составляет 30 м, расход газа-носителя составляет 1,0 мл/мин, отношение деления составляет 1:79, температура впрыска образца равна 360°С, колонку нагревают от 140°С до 355°С (8°С/мин) и температура детектора равна 360°С.
Композиция газойля настоящего изобретения обязательно содержит нефтяное базовое масло с конкретными свойствами, рассмотренными ниже, в количестве 2% по объему или больше, предпочтительно 4% по объему или больше, более предпочтительно, 5% по объему или больше, с целью увеличения растворяющей способности композиции к маслу. Кроме того, композиция газойля настоящего изобретения обязательно содержит данное нефтяное базовое масло в количестве 30% по объему или меньше, предпочтительно, 27% по объему или меньше, более предпочтительно, 25% по объему или меньше, с целью снижения содержания вредных веществ, таких как РМ и несгоревшие углеводороды.
Нефтяное базовое масло, содержащееся в композиции газойля, представляет собой углеводородное базовое масло, полученное при переработке сырой нефти. Примеры содержат прямые базовые масла, полученные в дистилляционной установке атмосферного давления; вакуумные базовые масла, полученные переработкой прямой тяжелой нефти или остатка, образованного в дистилляционной установке атмосферного давления в вакуумной дистилляционной установке; базовые масла каталитического крекинга или гидрокрекинга, полученные каталитическим крекингом или гидрокрекингом вакуумного тяжелого базового масла или десульфурированного топливного масла; и базовые масла гидроочистки или гидродесульфурации, полученные гидроочисткой любого из данных нефтяных углеводородов. В альтернативном варианте, отличающемся от сырой нефти, в качестве базового масла настоящего изобретения могут быть использованы базовые масла, полученные подходящей переработкой источников, называемых нетрадиционными источниками нефти, таких как нефтеносный сланец, нефтеносный песок и оринокский деготь (Orinoco), с получением свойств, эквивалентных свойствам вышеназванных базовых масел.
-1
-1
-1
-1
Когда сырьем является фракция газойля, условиями гидроочистки могут быть условия, определенные для случая, когда обычно используется установка гидродесульфурации для очистки нефти. Обычно гидроочистку фракции газойля осуществляют в условиях, при которых температура реакции составляет от 300 до 380°С, давление водорода составляет от 3 до 8 МПа, LHSV составляет от 0,3 до 2 чи отношение водород/масло составляет от 100 до 500 нл/л. Когда сырьем является фракция керосина, условиями гидроочистки могут быть условия, определенные для случая, когда обычно используется установка гидродесульфурации для очистки нефти. Обычно гидроочистку керосиновой фракции осуществляют в условиях, при которых температура реакции составляет от 220 до 350°С, давление водорода составляет от 1 до 6 МПа, LHSV составляет от 0,1 до 10 чи отношение водород/масло составляет от 10 до 300 нл/л, предпочтительно, в условиях, при которых температура реакции составляет от 250 до 340°С, давление водорода составляет от 2 до 5 МПа, LHSV составляет от 1 до 10 чи отношение водород/масло составляет от 30 до 200 нл/л, более предпочтительно, в условиях, при которых температура реакции составляет от 270 до 330°С, давление водорода составляет от 2 до 4 МПа, LHSV составляет от 2 до 10 чи отношение водород/масло составляет от 50 до 200 нл/л.
Более низкая температура реакции является преимущественной для реакции гидрирования, но не является предпочтительной для реакции десульфурации. Более высокое давление водорода и более высокое отношение водород/масло ускоряют реакции десульфурации и гидрирования, но существует оптимальная точка, определяемая экономическими соображениями. Хотя более низкая LHSV является преимущественной для реакции, но слишком низкая величина LHSV не является экономически предпочтительной, потому что требует чрезвычайно большого объема реактора, что влечет за собой излишние капитальные вложения в установку.
Катализатором, использованным для гидроочистки, может быть любой из традиционных катализаторов гидродесульфурации. Примеры активных металлов катализатора содержат сульфиды металлов групп 6А и 8 периодической таблицы. Примеры данных металлов содержат Co-Mо, Ni-Mo, Co-W и Ni-W. Носителем может быть пористый неорганический оксид, включая оксид алюминия в качестве основного компонента. Данные условия и катализатор конкретно не ограничены, поскольку обеспечивается выполнение требований к свойствам сырья.
Нефтяное базовое масло, содержащееся в композиции газойля настоящего изобретения, может представлять собой керосин глубокого гидрирования или фракцию газойля, полученную дополнительным гидрированием конкретного сырья, прошедшего гидрирование. Примеры сырья содержат прямой керосин или газойли, полученные в дистилляционной установке атмосферного давления из сырой нефти; вакуумный керосин или газойли, полученные при переработке прямой тяжелой нефти или остатка, образующегося в дистилляционной установке атмосферного давления, в установке вакуумной дистилляции; и керосин гидроочистки и гидродесульфурации или газойли, полученные гидрированием керосина каталитического крекинга, или газойли, полученные каталитическим крекингом десульфурированного или недесульфурированного вакуумного керосина или газойлей, вакуумного тяжелого газойля или десульфурированного топливного масла.
Базовое масло глубокого гидрирования получают гидрированием рассмотренного выше керосина гидроочистки или газойля в качестве сырья в присутствии катализатора гидрирования.
-1
-1
-1
Условия глубокого гидрирования представляют собой те, когда температура реакции составляет от 170 до 320°С, давление водорода составляет от 2 до 10 МПа, LHSV составляет от 0,1 до 2 чи отношение водород/масло составляет от 100 до 800 нл/л, предпочтительно, условия, при которых температура реакции составляет от 175 до 300°С, давление водорода составляет от 2,5 до 8 МПа, LHSV составляет от 0,2 до 1,5 ч и отношение водород/масло составляет от 150 до 600 нл/л, более предпочтительно, условия, при которых температура реакции составляет от 180 до 280°С, давление водорода составляет от 3 до 7 МПа, LHSV составляет от 0,3 до 1,2 ч и отношение водород/масло составляет от 150 до 500 нл/л. Хотя более низкая температура реакции является преимущественной для реакции гидрирования, но не является предпочтительной для реакции десульфурации. Более высокое давление водорода и более высокое отношение водород/масло ускоряют реакции десульфурации и гидрирования, но существует оптимальная точка, определяемая экономическими соображениями. Хотя более низкая LHSV является преимущественной для реакции, но слишком низкая величина LHSV не является экономически предпочтительной, потому что требует чрезвычайно большого объема реактора, что влечет за собой излишние капитальные вложения в установку.
Установка для гидрирования сырья, прошедшего гидроочистку, может быть любой конструкции, и может быть использован один или несколько реакторов в комбинации. Водород может дополнительно подаваться в пространства между несколькими реакторами. Установка гидроочистки может быть снабжена системой разделения газ-жидкость или системой удаления сероводорода.
Реактор гидрирования может работать в режиме реактора со стационарным слоем. Водород может подаваться в сырье в режиме противотока или прямотока. В альтернативном случае, режим реактора может представлять собой комбинацию режимов противотока и прямотока, с множеством реакционных башен. Режим подачи сырья обычно представляет собой режим нисходящего потока и, предпочтительно, представляет собой режим газожидкостного прямотока. Газообразный водород может подаваться как охладитель в среднюю часть реактора с целью удаления теплоты реакции или увеличения парциального давления водорода.
Катализатор, использованный для гидрирования, содержит активный металл гидрирования, нанесенный на пористый носитель. Пористым носителем может быть неорганический оксид, такой как оксид алюминия. Примеры неорганического оксида содержат оксид алюминия, диоксид титана, диоксид циркония, оксид бора, диоксид кремния и цеолит. В настоящем изобретении носитель предпочтительно состоит из оксида алюминия и, по меньшей мере, одного оксида, выбранного из группы, содержащей диоксид титана, диоксид циркония, оксид бора, диоксид кремния и цеолит. Нет конкретных ограничений на метод получения носителя. Поэтому может быть применен любой метод, предусматривающий использование сырьевых материалов в форме золей или солей, каждый из которых содержит любой из элементов. В альтернативном варианте носитель может быть приготовлен путем получения сложного гидроксида или оксида, такого как диоксид кремния-оксид алюминия, диоксид кремния-диоксид циркония, оксид алюминия-диоксид титана, диоксид кремния-диоксид титана и оксид алюминия-оксид бора, с последующим добавлением на любой стадии оксида алюминия в форме геля оксида алюминия, гидроксида или подходящего раствора. Оксид алюминия может содержаться в любом соотношении с другими оксидами на основе пористого носителя. Однако содержание оксида алюминия предпочтительно составляет 90% по массе или меньше, более предпочтительно, 60% по массе или меньше и более предпочтительно, 40% по массе или меньше, от массы пористого носителя.
Цеолит представляет собой кристаллический алюмосиликат. Примеры кристаллической структуры содержат фожазит, пентасил и морденит. Данные цеолиты могут быть теми, которые ультрастабилизированы конкретной гидротермической обработкой и/или кислотной обработкой, или те, в которых скорректировано содержание оксида алюминия. Предпочтительными типами цеолитов являются фожазит, цеолиты бета и морденитового типа, и особенно предпочтительными цеолитами являются цеолиты Y и бета типов. Цеолиты Y типа являются предпочтительно ультрастабилизированными. Ультрастабилизированные цеолиты имеют микропористую специфическую структуру с так называемыми микропорами размером 20 Å или меньше, а также вновь образованными порами размером в интервале от 20 до 100 Å. Гидротермическую обработку можно осуществлять в известных условиях.
Активным металлом катализатора, использованного для гидрирования, является, по меньшей мере, один металл, выбранный из металлов группы 8 периодической таблицы, предпочтительно, по меньшей мере, один металл, выбранный из числа таких металлов, как Ru, Rh, Ir, Pd и Pt, и более предпочтительно, Pd и/или Pt. Данные металлы могут быть использованы в комбинации, такой как Pt-Pd, Pt-Rh, Pt-Ru, Ir-Pd, Ir-Rh, Ir-Ru, Pt-Pd-Rh, Pt-Rh-Ru, Ir-Pd-Rh и Ir-Rh-Ru. Источником металла из числа данных металлов могут быть неорганические соли или комплексные соединения типа солей, которые используются традиционно. Методом нанесения металла на носитель может быть любой из методов, таких как погружение и ионный обмен, которые используются для катализатора гидрирования. Когда на носитель наносят несколько металлов, они могут быть нанесены с одновременным использованием их смешанного раствора. В альтернативном случае на носитель могут быть нанесены несколько металлов с последовательным использованием растворов, каждый из которых содержит любой из данных металлов. Данные металлосодержащие растворы могут представлять собой водные растворы или растворы, полученные с использованием органического растворителя.
Металл(ы) может быть нанесен на пористый носитель после завершения всех стадий при получении пористого носителя. В альтернативном случае металл(ы) может быть нанесен на пористый носитель в форме подходящего оксида, сложного оксида или цеолита, полученного на промежуточной стадии получения пористого носителя, а затем может быть направлен на получение геля или быть подвергнут термическому концентрированию и смешиванию.
Не существует конкретных ограничений на количество активного металла(ов), наносимого на носитель. Однако это количество составляет от 0,1 до 10% по массе, предпочтительно, от 0,15 до 5% по массе и более предпочтительно, от 0,2 до 3% по массе в расчете на массу катализатора.
Катализатор предпочтительно используют после того, как он прошел предварительную восстановительную обработку в токе водорода. В общем, активный металл(ы) подвергается воздействию тепла при 200°С или выше в соответствии с заранее определенными методами, в условиях циркуляции газа, содержащего водород, а затем восстанавливается и проявляет тем самым свою каталитическую активность.
Нефтяное базовое масло, которое должно содержаться в композиции газойля настоящего изобретения, обязательно имеет температуру 10% дистилляции 150°С или выше и 250°С или ниже, температуру 90% дистилляции 210°С или выше и 355°С или ниже и конечную точку дистилляции 365°С или ниже в параметрах дистилляции, содержание серы 10 частей на млн. по массе или меньше, общее содержание нормальных парафинов, содержащих от 20 до 30 атомов углерода, меньше чем 6% по массе, содержание ароматических соединений 10% по объему или больше и 60% по объему или меньше и содержание нафтенов 10% по объему или больше и 60% по объему или меньше.
Нефтяное базовое масло, которое должны содержаться в композиции газойля, может быть использовано отдельно или в виде смеси двух или нескольких типов данных масел, поскольку они обладают конкретными свойствами, определенными настоящим изобретением.
Если нефтяное базовое масло, которое должно содержаться в композиции газойля, обладает параметрами дистилляции, содержанием серы, общим содержанием нормальных парафинов, содержащих от 20 до 30 атомов углерода, содержанием ароматических соединений или содержанием нафтенов, отличающимся от вышеуказанных интервалов значений, то образующаяся композиция будет иметь очень низкую растворяющую способность к маслам, чтобы получить эффект от присадок, и не сможет обеспечить одновременного снижения нагрузки на окружающую среду, отличных низкотемпературных свойств и низкого расхода топлива. Поэтому нефтяное базовое масло предпочтительно имеет температуру 10% дистилляции 155°С или выше и 245°С или ниже, температуру 90% дистилляции 215°С или выше и 352°С или ниже и конечную точку дистилляции 362°С или ниже в параметрах дистилляции, содержание серы 9 частей на млн. по массе или меньше, общее содержание нормальных парафинов, содержащих от 20 до 30 атомов углерода, 5,5% по массе или меньше, содержание ароматических соединений 12% по объему или больше и 58% по объему или меньше и содержание нафтенов 12% по объему или больше и 58% по объему или меньше, более предпочтительно, температуру 10% дистилляции 160°С или выше и 240°С или ниже, температуру 90% дистилляции 220°С или выше и 350°С или ниже и конечную точку дистилляции 360°С или ниже в параметрах дистилляции, содержание серы 8 частей на млн. по массе или меньше, общее содержание нормальных парафинов, содержащих от 20 до 30 атомов углерода, 5% по массе или меньше, содержание ароматических соединений 14% по объему или больше и 56% по объему или меньше и содержание нафтенов 14% по объему или больше и 56% по объему или меньше.
Температура 10% дистилляции, температура 90% дистилляции и конечная точка, использованные в настоящем документе, обозначают величины, измеренные в соответствии со стандартом JIS K 2254 «Нефтепродукты - Определение параметров дистилляции». Содержание серы, использованное в настоящем документе, обозначает величину, измеренную в соответствии со стандартом JIS K 2541 «Сырая нефть и нефтепродукты - Определение содержания серы». Общее содержание нормальных парафинов, содержащих от 20 до 30 атомов углерода (% масс.), использованное в настоящем документе, обозначает величину (% масс.), измеренную методом GC-FID, указывающим отношение общей площади пика каждого из нормальных парафинов, содержащих от 20 до 30 атомов углерода, к общей площади пика, измеренной с использованием метода GC-FID, где колонкой является капиллярная колонка, образованная метилсиликоном (ULTRA-ALLOY-1), газом-носителем является гелий и детектором является пламенный ионизационный детектор (FID) в условиях, при которых длина колонки составляет 30 м, расход газа-носителя составляет 1,0 мл/мин, отношение деления составляет 1:79, температура впрыска образца равна 360°С, колонку нагревают от 140°С до 355°С (8°С/мин) и температура детектора равна 360°С. Содержание ароматических соединений, использованное в настоящем документе, обозначает объемный процент (% по объему) содержания ароматического компонента, измеренный в соответствии с JPI-5S-49-97 «Нефтепродукты - Определение типов углеводородов - Высокоэффективная жидкостная хроматография», предписанный стандартом JIS и руководствами по методам испытаний нефтепродуктов, опубликованных Институтом нефти Японии. Содержание нафтенов, использованное в настоящем документе, обозначает объемный процент (% по объему) содержания нафтенов, измеренный в соответствии со стандартом ASTM D2786 «Стандартный метод испытаний на типы углеводородов. Анализ насыщенных фракций газойля масс-спектрометрией высокого ионизирующего напряжения».
К композиции газойля настоящего изобретения обязательно добавляют повыситель хладотекучести, содержащий сополимер этилен-винилацетат и/или соединение с поверхностно-активным действием, в количестве 20 мг/л или больше и 1000 мг/л или меньше, предпочтительно, 300 мг/л или больше и 800 мг/л или меньше, в единицах активного компонента с целью предупреждения закупоривания фильтра автомобиля с дизельным двигателем.
Повысителем хладотекучести должен быть сополимер этилен-винилацетат и/или соединение с поверхностно-активным действием. Примеры повысителя хладотекучести, обладающего поверхностно-активным действием, содержат соединения одного или нескольких типов, выбранные из числа сополимеров этилена и метилметакрилата, сополимеров этилена и α-олефина, сополимеров хлорированного метилен-винилацетата, сополимеров на основе сложных алкиловых эфиров ненасыщенных карбоновых кислот, сложных эфиров, синтезированных из азотсодержащих соединений, содержащих гидроксильную группу, и насыщенных жирных кислот, и солей сложных эфиров, сложных эфиров и производных амидов, синтезированных из многоатомных спиртов и насыщенных жирных кислот, сложных эфиров, синтезированных из полиоксиалкиленгликолей и насыщенных жирных кислот, сложных эфиров, синтезированных из алкиленоксидных аддуктов многоосновных спиртов или их частичных сложных эфиров и насыщенных жирных кислот, конденсатов хлорированный парафин/нафталин, алкенилсукцинамидов и аминных солей сульфобензойных кислот.
Помимо вышеприведенных повысителей хладотекучести композиция газойля настоящего изобретения может содержать один или несколько типов соединений, выбранных из таких как алкенилсукцинамиды; линейные соединения, такие как сложные эфиры дибегеновой кислоты и полиэтиленгликолей; полярные азотсодержащие соединения, состоящие из продуктов взаимодействия таких кислот, как фталевая кислота, этилендиаминтетрауксусная кислота и нитрилуксусная кислота или ее ангидрид, и гребнеобразных полимеров, состоящих из сополимеров алкилфумараты- или алкилитаконаты-ненасыщенный сложный эфир.
Коммерчески доступные продукты, отнесенные к повысителям хладотекучести, часто находятся в форме, в которой активные компоненты, определяющие текучесть при низких температурах (активные компоненты), разбавлены подходящим растворителем. Поэтому вышеуказанное количество повысителей хладотекучести обозначает количество активных компонентов (концентрацию активных компонентов), когда данные коммерчески доступные продукты добавляют к композиции газойля настоящего изобретения.
Композиция газойля настоящего изобретения обязательно содержит главным образом синтетическое базовое масло ФТ и/или гидрированное животное или растительное масло, обладающее конкретными свойствами, нефтяное базовое масло с определенными свойствами и определенный повыситель хладотекучести и обладает следующими конкретными свойствами.
3
3
2
2
То есть композиция газойля обязательно имеет температуру помутнения -3°С или ниже, температуру закупоривания холодного фильтра -10°С или ниже, величину, полученную вычитанием температуры закупоривания холодного фильтра из температуры помутнения, 3°С или выше, температуру потери текучести -12,5°С или ниже, показатель растворимости 0 или больше, содержание ароматических соединений 1% по объему или больше и 15% по объему или меньше, цетановое число 50 или больше и 80 или меньше, диаметр пятна изнашивания по HFRR (WS1.4) 400 мкм или меньше, и, предпочтительно, имеет плотность при 15°С 760 кг/м и 840 кг/м или меньше, температур 90% дистилляции 280°С или выше и 350°С или ниже, кинематическую вязкость при 30°С 2,5 мм/с или больше и 5,0 мм/с или меньше и содержание воды 100 частей на млн. по массе или меньше.
Температура помутнения композиции газойля настоящего изобретения обязательно составляет -3°С или ниже, предпочтительно, -4°С или ниже, более предпочтительно, -5°С или ниже с целью сохранения пусковых параметров при низких температурах и общей характеристики управляемости автомобиля и поддержания параметров впрыска в насосе для впрыска топлива электронного управления. Температура помутнения, использованная в настоящем документе, обозначает температуру потери текучести, измеренную в соответствии со стандартом JIS K 2269 «Метод определения температуры потери текучести и температуры помутнения сырой нефти и нефтепродуктов».
Температура закупоривания холодного фильтра композиции газойля настоящего изобретения обязательно составляет -10°С или ниже. Кроме того, температура закупоривания холодного фильтра предпочтительно составляет -11°С или ниже, более предпочтительно, -12°С или ниже с целью предотвращения закупоривания предварительного фильтра автомобиля с дизельным двигателем и поддержания параметров впрыска в насосе для впрыска топлива электронного управления. Температура закупоривания холодного фильтра, использованная в настоящем документе, обозначает температуру закупоривания холодного фильтра, измеренную в соответствии со стандартом JIS K 2288 «Газойль - Определение температуры закупоривания холодного фильтра».
Величина, полученная вычитанием температуры закупоривания холодного фильтра из температуры помутнения композиции газойля настоящего изобретения, обязательно составляет 3°С или выше. Кроме того, величина предпочтительно составляет 5°С или выше, более предпочтительно, 6°С или выше с целью предотвращения закупоривания предварительного фильтра автомобиля с дизельным двигателем и поддержания параметров впрыска в насосе для впрыска топлива электронного управления. Температура помутнения и температура закупоривания холодного фильтра, использованные в настоящем документе, относятся к величинам, определенным в соответствии с указанными выше методами испытаний по JIS.
Температура потери текучести композиции газойля настоящего изобретения обязательно составляет -12,5°С или ниже. Кроме того, температура потери текучести предпочтительно составляет -15°С или ниже с целью сохранения пусковых параметров при низких температурах или общей характеристики управляемости автомобиля и поддержания параметров впрыска в насосе для впрыска топлива электронного управления. Температура потери текучести, использованная в настоящем документе, обозначает температуру потери текучести, измеренную в соответствии со стандартом JIS K 2269 «Метод определения температуры потери текучести и температуры помутнения сырой нефти и нефтепродуктов».
Показатель растворимости композиции газойля настоящего изобретения обязательно равен 0 или больше. Настоящее изобретение основано на допущении того, что CFI или т.п. используется для увеличения низкотемпературной текучести газойля. Основанием для использования CFI и т.п. является то, что топливо, т.е. растворитель, не обладает растворяющей способностью относительно присадок. Поэтому результатом изучения того, какие свойства должны быть приданы газойлю для улучшения его растворяющей способности, методом статистического анализа установлено, что свойства могут быть определены по показателю растворимости, устанавливаемому по следующей формуле 1:
Показатель растворимости = содержание ароматических соединений × 6 + содержание нафтенов - содержание нормальных парафинов, содержащих от 20 до 30 атомов углерода, × 2 (формула 1).
То, что означает данная формула, заключается в том, что добавляемый CFI легко растворяется в ароматических компонентах, а нафтеновый компонент и, с другой стороны, тяжелые нормальные парафины играют роль фактора ингибирования газойля от растворения. Степень влияния данных функций может быть рассчитана статистически по множеству экспериментальных результатов, которые отражены вышеприведенной формулой 1.
Показатель растворимости обязательно равен 0 или больше, предпочтительно, 2 или больше, более предпочтительно, 4 или больше с целью получения достаточной растворимости CFI и предотвращения наступления явления регрессии, когда однажды растворенные вещества вновь выпадают в осадок.
Содержание ароматических соединений, использованное в настоящем документе, означает объемный процент (% по объему) содержания ароматических веществ, измеренный в соответствии с LPI-5S-49-97 «Нефтепродукты - Определение типа углеводородов - Высокоэффективная жидкостная хроматография», предписанным стандартом JIS и руководствами по методам испытаний нефтепродуктов, опубликованными Институтом нефти Японии. Содержание нафтенов, использованное в настоящем документе, означает объемный процент (% по объему) содержания нафтенов, измеренный в соответствии со стандартом ASTM D2786 «Стандартный метод испытаний для анализа типов углеводородов насыщенных фракций газойля масс-спектрометрией с излучением высокого напряжения». Общее содержание нормальных парафинов, содержащих от 20 до 30 атомов углерода (% масс.), использованное в настоящем документе, означает величину, измеренную GC-FID, указывающую отношение общей площади пика каждого из нормальных парафинов, содержащих от 20 до 30 атомов углерода, к общей площади пика, измеренной с использованием GC-FID, где колонка представляет собой капиллярную колонку, наполненную метилсиликоном (ULTRA ALLOY-1), газом-носителем является гелий, а детектором является плазменный ионизационный детектор (FID), в условиях, при которых длина колонки равна 30 м, расход газа-носителя составляет 1,0 мл/мин, отношение деления 1:79, температура впрыска образца составляет 360°С, колонку нагревают от 140°С до 355°С (8°С/ мин), а температура детектора составляет 360°С.
Содержание ароматических соединений композиции газойля настоящего изобретения предпочтительно составляет 15% по объему или меньше, более предпочтительно, 10% по объему или меньше, более предпочтительно, 8% по объему или меньше. Если содержание ароматических соединений составляет 15% по объему или меньше, то образование РМ или т.п. может быть подавлено, что приведет в результате к эффектам снижения нагрузки на окружающую среду, и свойства композиции газойля, определенные настоящим изобретением, могут быть легко достигнуты независимо от обстоятельств. Кроме того, содержание ароматических соединений обязательно составляет 1% по объему или больше, предпочтительно 2% по объему или больше, более предпочтительно, 2,5% по объему или больше с целью повышения растворяющей способности к маслам.
Содержание ароматических соединений, использованное в настоящем документе, означает объемный процент (% по объему) содержания ароматического компонента, измеренный в соответствии с JPI-5S-49-97 «Нефтепродукты - Определение типа углеводородов - Высокоэффективная жидкостная хроматография», предписанным в стандарте JPI и руководствами по методам испытаний нефтепродуктов, опубликованными Институтом нефти Японии.
x
Цетановое число обязательно составляет 50 или больше, предпочтительно, 60 или больше, более предпочтительно, 65 или больше с целью ингибирования детонации при сгорании дизельного топлива и снижения выбросов NO, PM и альдегидов в выхлопных газах. С целью снижения образования черного дыма в выхлопных газах цетановое число обязательно должно быть равно 80 или ниже, предпочтительно, 75 или ниже, более предпочтительно, 73 или ниже. Цетановое число, использованное в настоящем документе, означает цетановое число, измеренное в соответствии с “7. Метод определения цетанового числа”, предписанным стандартом JIS K 2280 «Нефтепродукты - Топлива - Определение октанового числа, цетанового числа и расчета цетанового индекса».
Композиции газойля настоящего изобретения обязательно имеют такую смазывающую способность, что диаметр пятна изнашивания по HFRR (WS1.4) составляет 400 мкм или меньше. Если смазывающая способность слишком мала, композиция вызовет увеличение крутящего момента и износа каждой части насоса детали дизельного двигателя, снабженного инжекционным насосом распределительного типа, при запуске двигателя, вероятно приводя не только к ухудшению параметров выхлопного газа, но также и к разрушению самого двигателя. Кроме того, в насосе для впрыска топлива с электронным управлением, обеспечивающим впрыск под высоким давлением, вероятнее всего будет происходить износ скользящих частей. Поэтому, что касается смазывающей способности, диаметр пятна изнашивания по HFRR (WS1.4) композиции газойля обязательно составляет 400 мкм или меньше, предпочтительно, 390 мкм или меньше, более предпочтительно, 380 мкм или меньше. Смазывающая способность, т.е. диаметр пятна изнашивания по HFRR (WS1.4), использованная в настоящем документе, обозначает смазывающую способность, измеренную в соответствии с JРI-5S-50-98 «Газойль - Метод испытания на смазывающую способность», предписанным в стандарте JPI и руководствами по методам испытаний нефтепродуктов, опубликованными институтом нефти Японии.
3
3
3
3
3
3
x
Плотность при 15°С композиции газойля настоящего изобретения предпочтительно составляет 760 кг/м или выше, более предпочтительно, 765 кг/м или выше, более предпочтительно, 770 кг/мили выше с целью поддержания теплотворной способности топлива. Плотность предпочтительно составляет 840 кг/м или меньше, более предпочтительно, 835 кг/м или меньше, более предпочтительно, 830 кг/м или меньше с целью снижения концентрации NO и PM в выбросах. Плотность, использованная в настоящем документе, означает плотность, измеренную в соответствии со стандартом JIS K 2249 «Сырая нефть и нефтепродукты - Определение плотности и таблицы измерения нефти на основе номинальной температуры (15°С)».
Касательно параметров дистилляции, температура 90% дистилляции композиции газойля обязательно составляет 350°С или ниже. Если температура 90% дистилляции превышает 350°С, выбросы РМ или мелких частиц будут, вероятно, увеличиваться. Поэтому температура 90% дистилляции предпочтительно составляет 345°С или ниже, более предпочтительно, 340°С или ниже, более предпочтительно, 335°С или ниже. Если температура 90% дистилляции слишком низкая, это вызовет ухудшение расхода топлива или снижение КПД двигателя. Поэтому нижний предел температуры 90% дистилляции предпочтительно составляет 280°С или выше, более предпочтительно, 285°С или выше, более предпочтительно, 290°С или выше.
Начальная точка кипения композиции газойля настоящего изобретения предпочтительно составляет 140°С или выше. Если начальная температура кипения ниже 140°С, КПД двигателя и пусковые качества при высокой температуре будут стремиться снизиться и ухудшиться. Поэтому начальная точка кипения предпочтительно составляет 145°С или выше, более предпочтительно, 150°С или выше. Конечная точка предпочтительно составляет 360°С или ниже. Если конечная точка превышает 360°С, выбросы РМ или мелких частиц, вероятно, будут возрастать. Поэтому конечная точка предпочтительно составляет 365°С или ниже, более предпочтительно, 360°С или ниже.
Нижний предел температуры 10% дистилляции предпочтительно составляет 160°С или выше, более предпочтительно, 170°С или выше, более предпочтительно, 180°С или выше с целью подавления снижения КПД двигателя и ухудшения показателей расхода топлива. Верхний предел предпочтительно составляет 250°С или ниже, более предпочтительно, 245°С или ниже, более предпочтительно, 230°С или ниже с целью подавления ухудшения свойств выхлопных газов. Начальная точка кипения, температура 10% дистилляции, температура 90% дистилляции и конечная точка, использованные в настоящем документе, означают величины, измеренные в соответствии со стандартом JIS K 2254 «Нефтепродукты - Определение параметров дистилляции».
2
2
2
2
2
2
2
x
Кинематическая вязкость при 30°С композиции газойля настоящего изобретения предпочтительно составляет 2,5 мм/с или выше, более предпочтительно, 2,55 мм/с или выше, более предпочтительно, 2,6 мм/с или выше. Если кинематическая вязкость составляет величину меньше 2,5 мм/с, то будет трудно контролировать длительность и момент подачи топливного импульса от насоса, и смазываемость каждой части насоса для впрыска топлива, установленного в моторе, будет снижена. Нет конкретного ограничения на верхний предел кинематической вязкости при 30°С. Однако кинематическая вязкость предпочтительно составляет 5,0 мм/с или ниже, более предпочтительно, 4,8 мм/с или ниже, более предпочтительно, 4,5 мм/с или ниже с целью подавления повышения концентрации NO в выхлопных газах, вызванного дестабилизацией системы впрыска топлива вследствие увеличения сопротивления в ней. Кинематическая вязкость, использованная в настоящем документе, означает величину, измеренную в соответствии со стандартом JIS K 2283 «Сырая нефть и нефтепродукты - Определение кинематической вязкости и расчет индекса вязкости по кинематической вязкости».
Содержание воды композиции газойля настоящего изобретения предпочтительно составляет 100 частей на млн. по объему или меньше, более предпочтительно, 50 частей на млн. по объему или меньше, более предпочтительно, 20 частей на млн. по объему или меньше с целью предупреждения замерзания композиций при пониженных температурах и коррозии внутренней части двигателя. Содержание воды, использованное в настоящем документе, означает величину, измеренную в соответствии со стандартом JIS K 2275 «Сырая нефть и нефтепродукты - Определение содержания воды - Метод потенциометрического титрования Карла Фишера».
Содержание серы композиции газойля настоящего изобретения предпочтительно составляет 5 частей на млн. по массе или меньше, более предпочтительно, 4 частей на млн. по массе или меньше, более предпочтительно, 3 частей на млн. по массе или меньше с целью снижения содержания ядовитых веществ, выходящих из двигателя, и улучшения эксплуатационных качеств системы завершающей обработки выхлопных газов. Содержание серы, использованное в настоящем документе, означает массовое содержание серосодержащих компонентов в расчете на общую массу композиции газойля, измеренное в соответствии со стандартом JIS K 2541 «Сырая нефть и нефтепродукты - Определение содержания серы».
Общее содержание нерастворимых веществ в композиции газойля настоящего изобретения после проведения теста на стойкость к окислению предпочтительно составляет 1,0 мг/100 мл или меньше, более предпочтительно, 0,8 мг/100 мл или меньше, более предпочтительно, 0,5 мг/100 мл или меньше, с точки зрения стабильности при хранении. Испытание на стойкость к окислению, использованное в настоящем документе, проводят при температуре 95°С, при барботировании кислорода в течение 16 часов в соответствии со стандартом ASTM D2274-94. Общее содержание нерастворимых веществ после проведения испытания на стойкость к окислению, упомянутое в настоящем документе, означает величину, измеренную в соответствии с вышеуказанным испытанием на стойкость к окислению.
Пероксидное число композиции газойля настоящего изобретения после теста на ускоренное окисление (тест на стойкость к окислению) предпочтительно составляет 50 частей на млн. по массе или меньше, более предпочтительно, 40 частей на млн. по массе или меньше, 30 частей на млн. по массе или меньше с точки зрения стабильности при хранении и совместимости с частями. Пероксидное число после теста на ускоренное окисление, использованное в настоящем документе, означает величину, измеренную в соответствии с JPI-5S-46-96, предписанным в стандарте JPI после проведения теста на ускоренное окисление при температуре 95°С в условиях барботирования кислорода в течение 16 часов в соответствии со стандартом ASTM D2274-94. Если необходимо, композиции газойля настоящего изобретения могут быть смешаны с такими присадками, как антиоксиданты или дезактиваторы металлов, для снижения пероксидного числа.
Температура воспламенения композиции газойля настоящего изобретения предпочтительно составляет 45°С или выше. Температура воспламенения ниже 45°С не является предпочтительной с точки зрения безопасности. Поэтому температура воспламенения предпочтительно составляет 47°С или выше, более предпочтительно, 50°С или выше. Температура воспламенения, использованная в настоящем документе, означает величину, измеренную в соответствии со стандартом JIS K 2265 «Сырая нефть и нефтепродукты - Определение температуры воспламенения».
Нет конкретного ограничения на содержание углеродистого остатка в остатке 10% дистилляции композиций газойля настоящего изобретения. Однако углеродистый остаток в остатке 10% дистилляции предпочтительно составляет 0,1% по массе или меньше, более предпочтительно, 0,08% по массе или меньше, более предпочтительно, 0,05% по массе или меньше с целью снижения количества мелких частиц и РМ, поддержания эксплуатационных свойств системы завершающей переработки выхлопных газов, установленной в двигателе, и предупреждения забивания фильтра осадком. Углеродистый остаток в остатке 10% дистилляции, использованный в настоящем документе, означает, что величина измерена в соответствии со стандартом JIS K 2270 «Сырая нефть и нефтепродукты - Определение углеродистого остатка».
Нет конкретного ограничения на содержание нафтеновых соединений в композициях газойля настоящего изобретения, поскольку показатель растворимости попадает в указанный выше интервал значений. Однако содержание нафтеновых соединений предпочтительно составляет 15% по объему или меньше, более предпочтительно, 12% по объему или меньше, более предпочтительно, 10% по объему или меньше, с точки зрения отрицательного действия на свойства выхлопных газов.
Содержание нафтеновых соединений, использованное в настоящем документе, означает объемный процент (% по объему) содержания нафтенов, измеренный в соответствии со стандартом ASTM D2786 «Стандартный метод испытаний на типы углеводородов анализом насыщенных фракций газойля масс-спектрометрией с ионизацией высокого напряжения».
Нет конкретных ограничений на добавление присадок, отличных от указанного выше повысителя хладотекучести, содержащего сополимер этилен-винилацетат и/или соединение с поверхностно-активным действием. Если необходимо, может быть добавлен повыситель смазывающей способности. С целью предотвращения износа насоса для впрыска топлива количество повысителя смазывающей способности предпочтительно составляет 20 мг/л или больше и 300 мг/л или меньше, предпочтительно, 50 мг/л или больше и 200 мг/л или меньше, в единицах концентрации активного компонента. Когда повыситель смазывающей способности смешан в количестве, лежащем в данных пределах, повыситель смазывающей способности может эффективно проявлять свое действие. Например, в дизельном двигателе, снабженном инжекционным насосом распределительного типа, повыситель смазывающей способности может подавлять увеличение крутящего момента и может снижать износ каждой части насоса при работе двигателя.
Типы повысителей смазывающей способности должны быть такими, которые содержат соединения с полярной группой, содержащие жирные кислоты и/или сложные эфиры жирных кислот. Нет конкретного ограничения на конкретные названия соединения. Повыситель смазывающей способности поэтому может представлять собой любой один или несколько типов, выбранных из повысителей смазывающей способности на основе карбоновых кислот, сложных эфиров, спиртов и фенолов. Из данных повысителей смазывающей способности предпочтительными являются повысители смазывающей способности на основе карбоновых кислот и сложных эфиров. Повысителем смазывающей способности на основе карбоновой кислоты может быть линолевая кислота, олеиновая кислота, салициловая кислота, пальмитиновая кислота, миристиновая кислота или гексадекановая кислота или смесь двух или нескольких данных карбоновых кислот. Примеры повысителя смазывающей способности на основе сложного эфира содержат сложные эфиры карбоновой кислоты и глицерина. Карбоновая кислота, образующая сложный эфир карбоновой кислоты, может быть одного или нескольких типов. Конкретные примеры карбоновых кислот содержат линолевую кислоту, олеиновую кислоту, салициловую кислоту, пальмитиновую кислоту, миристиновую кислоту или гексадекановую кислоту.
При необходимости к композиции газойля настоящего изобретения может быть добавлен детергент. Однако необходимо, чтобы детергент был добавлен после добавления повысителя смазывающей способности и перед добавлением повысителя хладотекучести или одновременно с добавлением повысителя смазывающей способности. Нет конкретного ограничения на компоненты детергентов. Примеры детергентов содержат беззольные диспергаторы, например, аминные соединения простых полиэфиров, которые представляют собой продукты взаимодействия полибутиленоксида и амина; соединения полибутиленамина, которые представляют собой продукты взаимодействия сополимеров изобутилена и амина; имидные соединения; алкенилсукцинимиды, такие как полибутенилсукцинимид, синтезированный из ангидрида полибутенилянтарной кислоты и этиленполиаминов; сложные эфиры янтарной кислоты, такие как сложный эфир полибутенилянтарной кислоты, синтезированный из многоатомных спиртов, таких как пентаэритритол, и ангидрида полибутенилянтарной кислоты; сополимеризованные полимеры, такие как сополимеры диалкиламиноэтилметакрилатов, полиэтиленгликольметакрилатов или винилпирролидона и алкилметакрилатов; и продукты взаимодействия карбоновых кислот и аминов. Из них предпочтительными являются алкенилсукцинимиды и продукты взаимодействия карбоновых кислот и аминов. Данные детергенты могут быть использованы по отдельности или в комбинации. Когда используют алкенилсукцинимид, то отдельно может быть использован алкенилсукцинимид, имеющий молекулярную массу от 1000 до 3000, или может быть использована комбинация алкенилсукцинимида, имеющего молекулярную массу от 700 до 2000, и алкенилсукцинимида, имеющего молекулярную массу от 10000 до 20000. Карбоновые кислоты, входящие в состав продуктов взаимодействия карбоновых кислот и аминов, могут быть одного или нескольких типов. Конкретные примеры карбоновых кислот содержат жирные кислоты, содержащие от 12 до 24 атомов углерода, и ароматические карбоновые кислоты, содержащие от 7 до 24 атомов углерода. Примеры жирных кислот, содержащих от 12 до 24 атомов углерода, содержат, но не ограничивают объема притязаний, линолевую кислоту, олеиновую кислоту, пальмитиновую кислоту и миристиновую кислоту. Примеры ароматических карбоновых кислот, содержащих от 7 до 24 атомов углерода, содержат, но не ограничивают объема притязаний, бензойную кислоту и салициловую кислоту. Амины, входящие в состав продуктов взаимодействия карбоновых кислот и аминов, могут быть одного или нескольких типов. Типичные примеры аминов, использованных в настоящем изобретении, содержат, но не ограничивают объема притязаний, амины олеиновой кислоты. Также могут быть использованы различные амины.
x
Нет конкретного ограничения на количество добавляемого детергента. Однако это количество предпочтительно составляет 20 мг/л или больше, более предпочтительно, 50 мг/л или больше и более предпочтительно, 100 мг/л или больше, в расчете на общую массу композиции, потому что детергент может проявлять свое действие для подавления закупоривания форсунки для впрыска топлива. Данное действие не может быть реализовано, если количество составляет меньше чем 20 мг/л. С другой стороны, если детергент добавляют в слишком большом количестве, его действие, сбалансированное количеством, не достигается. Поэтому количество детергента предпочтительно составляет 500 мг/л или меньше, более предпочтительно, 300 мг/л или меньше, более предпочтительно, 200 мг/л или меньше, потому что детергент может повышать количества NO, PM и альдегидов в выхлопных газах из дизельного двигателя. Коммерчески доступные детергенты обычно поставляются в форме, в которой эффективный компонент, определяющий моющее действие, разбавлен подходящим растворителем. В случае, когда данные продукты смешаны с композициями газойля согласно настоящему изобретению, содержание активного компонента предпочтительно лежит в указанном выше интервале значений.
При необходимости композиции газойля настоящего изобретения могут быть смешаны с повысителем цетанового числа в соответствующем количестве для увеличения цетанового числа композиций.
Повысителем цетанового числа может быть любое из различных соединений, известных как повысители цетанового числа для газойля. Примеры данного повысителя цетанового числа содержат сложные нитратные эфиры и органические пероксиды. Данные повысители цетанового числа могут быть использованы по отдельности или в комбинации. Предпочтительными для использования в настоящем изобретении являются нитратные сложные эфиры. Примеры нитратных сложных эфиров содержат различные нитраты, такие как нитрат 2-хлорэтила, нитрат 2-этоксиэтила, изопропилнитрат, бутилнитрат, нитрат первичного амила, нитрат вторичного амила, изоамилнитрат, нитрат первичного гексила, нитрат вторичного гексила, н-гептилнитрат, н-октилнитрат, нитрат 2-этилгексила, циклогексилнитрат и динитрат этиленгликоля. Особенно предпочтительными являются алкилнитраты, содержащие от 6 до 8 атомов углерода.
x
Содержание повысителя цетанового числа предпочтительно составляет 500 мг/л или больше, более предпочтительно, 600 мг/л или больше, более предпочтительно, 700 мг/л или больше, более предпочтительно, 800 мг/л или больше, наиболее предпочтительно, 900 мг/л или больше. Если содержание повысителя цетанового числа составляет меньше чем 500 мг/л, то эффект повышения цетанового числа может быть не достигнут в достаточной степени, что приведет к нарастанию тенденции недостаточного снижения РМ, ацетальдегидов и NО в выхлопном газе из дизельного двигателя. Нет конкретных ограничений на верхний предел содержания повысителя цетанового числа. Однако верхний предел предпочтительно составляет 1400 мг/л или меньше, более предпочтительно, 1250 мг/л или меньше, более предпочтительно, 1100 мг/л или меньше и наиболее предпочтительно, 1000 мг/л или меньше, в расчете на общую массу композиции газойля.
Повысителем цетанового числа может быть любой из тех, что синтезирован в соответствии с традиционными методами, или коммерчески доступные продукты. Данные продукты в перечне повысителей цетанового числа доступны в форме, при которой активный компонент, определяющий улучшение цетанового числа (т.е. сам повыситель цетанового числа), разбавлен подходящим растворителем. В случае, когда композиция газойля настоящего изобретения получена с использованием любого из данных коммерчески доступных продуктов, содержание эффективного компонента предпочтительно лежит в вышеуказанном интервале.
Для того чтобы дополнительно усилить свойства композиций газойля настоящего изобретения, могут быть использованы другие известные присадки к топливными маслам (далее по тексту называемые для удобства «другие присадки») по отдельности или в комбинации. Примеры других присадок содержат антиоксиданты фенольного или аминного типа; дезактиваторы металлов, такие как производные салицилидена; антикоррозионные агенты, такие как алифатические амины и сложные эфиры алкенилянтарной кислоты; антистатики, такие как анионные, катионные и амфотерные поверхностно-активные вещества; окрашивающие агенты, такие как азокрасители; силиконовые пеногасители и противообледенительные агенты, такие как 2-метоксиэтанол, изопропиловый спирт и простые эфиры полигликолей.
Количества других присадок могут быть выбраны произвольно. Однако количество каждой из других присадок предпочтительно составляет 0,5% по массе или меньше, более предпочтительно, 0,2% по массе или меньше, в расчете на общую массу композиции.
Как описано выше, согласно настоящему изобретению использование композиции газойля с конкретными свойствами, полученной в соответствии с вышеуказанной составляющей долей базовых масел и способом смешения присадок, делает возможным легко получить композицию газойля, подходящую для использования в зимний сезон, которая может обеспечить одновременное снижение нагрузки на окружающую среду, отличные низкотемпературные свойства и низкий расход топлива, чего трудно было достичь при использовании традиционных композиций газойля, несмотря на то что композиция газойля настоящего изобретения содержит в основном синтетическое базовое масло ФТ и/или гидрированное животное или растительное масло.
Нет конкретного ограничения на спецификации, применение и среду использования дизельного двигателя, в котором используется композиция газойля настоящего изобретения.
Применение в промышленности
Настоящее изобретение может обеспечить композицию газойля, подходящую для использования в зимний сезон, обеспечивающую одновременное снижение нагрузки на окружающую среду, отличные низкотемпературные свойства и низкий расход топлива.
Примеры
Далее настоящее изобретение будет рассмотрено более подробно с помощью следующих примеров и сравнительных примеров, которые не следует рассматривать как ограничивающие объем притязаний изобретения.
Характеристики композиций газойля измеряли следующими методами.
Плотность, использованная в настоящем документе, означает плотность, измеренную в соответствии со стандартом JIS K 2249 «Сырая нефть и нефтепродукты - Определение плотности и таблиц измерений нефти на основе номинальной температуры (15°С)».
Кинематическая вязкость, использованная в настоящем документе, означает вязкость, измеренную в соответствии со стандартом JIS K 2283 «Сырая нефть и нефтепродукты - Определение кинематической вязкости и расчет индекса вязкости по кинематической вязкости».
Температура воспламенения, использованная в настоящем документе, означает величину, измеренную в соответствии со стандартом JIS K 2265 «Сырая нефть и нефтепродукты - Определение температуры воспламенения».
Содержание серы, использованное в настоящем документе, означает массовое содержание серосодержащих компонентов в расчете на общую массу композиции, измеренное в соответствии со стандартом JIS K 2541 «Сырая нефть и нефтепродукты - Определение содержания серы».
2
Содержание кислорода, использованное в настоящем изобретении, означает величину, измеренную детектором теплопроводности после того, как образцы сожгли до СО или в альтернативном случае далее до СО, на платинированном угле.
Все дистилляционные параметры, использованные в настоящем документе, означают величины, измеренные в соответствии со стандартом JIS K 2254 «Нефтепродукты - Определение дистилляционных параметров».
Цетановый индекс или цетановое число, использованные в настоящем документе, означают величины, рассчитанные в соответствии с пунктом «8.4 Метод расчета цетанового числа с использованием уравнения переменных», предписанным стандартом JIS K 2280 «Нефтепродукты - Топлива - Определение октанового числа, цетанового числа и расчет цетанового индекса».
Содержание нормальных парафинов, содержащих от 20 до 30 атомов углерода (С20-С30 нормальные парафины, % масс.), использованное в настоящем документе, означает величину (% масс.), измеренную методом GC-FID, дающим отношение общей площади пика каждого из нормальных парафинов, содержащих от 20 до 30 атомов углерода, к общей площади пика, измеренной с использованием GC-FID, где колонкой является капиллярная колонка, наполненная метилсиликоном (ULTRA ALLOY-1), газом-носителем является гелий, а детектором является пламенный ионизационный детектор (FID), в условиях, при которых длина колонки составляет 30 м, расход газа-носителя составляет 1,0 мл/мин и отношение деления составляет 1:79, температура впрыска образца равна 360°С, колонку нагревают от 140°С до 355°С (8°С/мин) и температура детектора равна 360°С.
Содержание ароматических соединений, использованное в настоящем документе, означает содержание в объемных процентах (% по объему) ароматических компонентов, измеренное в соответствии с JPI 58-49-97 «Нефтепродукты - Определение типов углеводородов - Высокоэффективная жидкостная хроматография», предписанным стандартом JPI и руководствами по методам испытаний нефтепродуктов, опубликованными институтом нефти Японии.
Содержание нафтенов, использованное в настоящем документе, означает объемный процент (% по объему) содержания нафтенов, измеренный в соответствии со стандартом ASTM D2786 «Стандартный метод испытаний на типы углеводородов на основе анализа насыщенных фракций газойля масс-спектрометрией с ионизацией высокого напряжения».
Показатель растворимости, использованный в настоящем документе, означает величину, рассчитанную по указанной выше формуле 1.
Температура помутнения, использованная в настоящем документе, означает ту температуру, которая измерена в соответствии со стандартом JIS K 2269 «Метод определения температуры потери текучести и температуры помутнения сырой нефти и нефтепродуктов».
Температура закупоривания холодного фильтра, использованная в настоящем документе, означает температуру, измеренную в соответствии со стандартом JIS K 2288 «Газойль - Определение точки закупоривания холодного фильтра».
Температура помутнения - температура закупоривания холодного фильтра, использованная в настоящем документе, означает величину, полученную вычитанием температуры закупоривания холодного фильтра из температуры помутнения.
Температура потери текучести, использованная в настоящем документе, означает ту, что измерена в соответствии со стандартом JIS K 2269 «Метод определения температуры потери текучести и температуры помутнения сырой нефти и нефтепродуктов».
Смазывающая способность, т.е. диаметр пятна изнашивания по HFRR (WS1.4), использованная в настоящем документе, означает смазывающую способность, измеренную в соответствии с JPI-5S-50-98 «Газойль - Метод испытания на смазывающую способность», предписанный стандартом JPI и руководствами по методам испытаний нефтепродуктов, опубликованными институтом нефти Японии.
Содержание углеродистого остатка в остатке после 10% дистилляции, использованное в настоящем документе, означает величину, измеренную в соответствии со стандартом JIS K 2270 «Сырая нефть и нефтепродукты - Определение углеродистого остатка».
Пероксидное число после теста на сопротивление окислению, использованное в настоящем документе, означает величину, измеренную в соответствии с JPI-5S-46-96, предписанном стандартом JPI и руководствами по методам испытаний нефтепродуктов, опубликованными институтом нефти Японии, после ускоренного окисления композиций при температуре 95°С в условиях барботирования кислорода в течение 16 часов в соответствии со стандартом ASTM D2274-94.
Содержание нерастворимых веществ после проведения теста на сопротивление окислению, использованное в настоящем документе, означает величину, измеренную после ускоренного окисления композиций при температуре 95°С в условиях барботирования кислорода в течение 16 часов в соответствии со стандартом ASTM D2274-94.
Содержание воды, использованное в настоящем документе, означает величину, измеренную в соответствии со стандартом JIS K 2275 «Сырая нефть и нефтепродукты - Определение содержания воды - Метод потенциометрического титрования Карла Фишера».
Примеры 1 и 2 и сравнительные примеры 1 и 2
Композиции газойлей примеров 1 и 2 и сравнительных примеров 1 и 2 получали смешением синтетических базовых масел ФТ и гидрированного животного или растительного масла, которые оба имели свойства, представленные в таблице 2, и нефтяных базовых масел, имеющих свойства, представленные в таблице 3, в составляющих долях, представленных в таблице 4. Синтетические базовые масла ФТ 1 и 2 представляют собой углеводородные смеси, полученные конверсией природного газа в воск или среднюю фракцию по реакции ФТ с последующим гидрированием. Условия реакции для каждого синтетического базового масла ФТ различные. Синтетическое базовое масло 1 представляет собой базовое масло, полученное положительно осуществленной изомеризацией. Синтетическое базовое масло 2 представляет собой базовое масло, полученное в результате обработки, при которой на изомеризацию не уделено слишком большого внимания. Глубоко гидрированное базовое масло представляет собой углеводородное базовое масло, полученное дополнительным гидрированием базового масла газойля с последующим снижением содержания серы и ароматических соединений. Гидрированное животное или растительное масло представляет собой масло, полученное гидрированием пальмового масла (весь компонент), использованного в качестве сырья, с удалением постороннего вещества. Газойль гидроочистки соответствует коммерчески доступному газойлю JIS №2, который используется в зимний период. Композиции газойля примеров 1 и 2 и сравнительного примера 1 получены смешением данных базовых масел в подходящих количествах или при использовании любого из базовых масел как целого.
В данных примерах были использованы следующие присадки:
повыситель смазывающей способности: Infineum R 655 производства Infineum Japan Ltd. (активный компонент: смесь линейных сложных алкиловых эфиров, содержащая жирную кислоту в качестве исходного материала, средняя молекулярная масса: 250 MW);
детергент: смесь алкенилсукцинимидов;
повыситель хладотекучести: Infineum R240 производства Infineum Ltd. (активный компонент: смесь сополимеров этилен-винилацетат, растворитель: алкилбензол) (точка плавления: -50°С) или ниже).
В таблице 4 представлены составляющие доли компонентов в композициях газойлей, полученных таким образом, и плотность при 15°С, кинематическая вязкость при 30°С, температура воспламенения, содержание серы, содержание кислорода, параметры дистилляции, цетановый индекс, цетановое число, содержание нормальных парафинов, содержащих от 20 до 30 атомов углерода (С20-С30 нормальных парафинов), содержание ароматических соединений, содержание нафтеновых соединений, показатель растворимости, температура помутнения, температура закупоривания холодного фильтра, температура помутнения - температура закупоривания холодного фильтра, температура потери текучести, диаметр пятна изнашивания, содержание углеродистого остатка в остатке 10% дистилляции, общее содержание нерастворимых веществ и пероксидное число после испытания на окислительную стойкость, и содержание воды в каждой композиции.
Как видно из таблиц 2-4, композиции газойля, использованные в примерах, были получены смешением синтетических базовых масел ФТ и/или гидрированного животного или растительного масла, нефтяных базовых масел в конкретных составляющих долях. Кроме того, как видно из таблицы 4, в примерах 1 и 2 были легко получены композиции газойля, удовлетворяющие требованиям к свойствам, изложенным в настоящем документе, где синтетические базовые масла ФТ и/или гидрированное животное или растительное масло и нефтяные базовые масла смешивали в интервале составляющих долей, определенном в настоящем описании. С другой стороны, как видно из сравнительного примера 1, где композицию получали смешением синтетического базового масла и нефтяного базового масла, оба из которых не имели свойств, определенных настоящим изобретением, и сравнительного примера 2, где композиция состояла из базового масла, содержащего только синтетическое базовое масло ФТ, получить из них композицию газойля, обладающую свойствами, обозначенными в настоящем изобретении, не удалось.
Были проведены различные испытания с использованием композиций газойля примеров 1 и 2 и сравнительных примеров 1 и 2. Все результаты представлены в таблице 5. Как видно из результатов, представленных в таблице 5, композиции газойля примеров 1 и 2 были отличными по показателям расхода топлива и пусковым свойствам при низких температурах и обладали отличными показателями снижения нагрузки на окружающую среду по сравнению с композициями сравнительных примеров 1 и 2. Поэтому композиции примеров 1 и 2 представляют собой высококачественные топлива, которые могут обеспечить на высоком уровне одновременно отличные показатели расхода топлива и пусковые свойства при низких температурах в условиях зимнего периода, чего трудно достичь при использовании традиционных композиций газойля.
Опыт по сгоранию в дизеле
x
Автомобиль 1 приводили в движение с использованием каждой композиции газойля в режиме испытаний, показанных на фиг.1, и измеряли содержание NO, количество дыма и расход топлива. Результаты, полученные для топлива в сравнительном примере 1, брали за 100, а результаты для других топлив получали относительную оценку при сравнении с результатами сравнительного примера 1 (чем меньше величина, тем лучше результат).
Легкость запуска двигателя при низких температурах
При использовании транспортного средства 1 и бегового барабана, способного контролировать окружающую температуру, тестировали каждую из композиций газойля при комнатной температуре путем (1) впрыскивания (промывания) в топливную систему тестируемого дизельного транспортного средства оцениваемого топлива; (2) спуска впрыснутого топлива; (3) замены главного фильтра новым и (4) подачи оцениваемого топлива в топливный бак в определенном количестве (1/2 от объема бака тестируемого транспортного средства). Опыт продолжали путем (5) быстрого охлаждения окружающей температуры от комнатной температуры до -15°С; (6) поддерживания температуры -15°С в течение одного часа; (7) постепенного охлаждения со скоростью 1°С/ч до достижения заранее заданной температуры (-25°С) и (8) включения двигателя после того, как заданную температуру сохраняли в течение одного часа. Если двигатель не заводился даже через 10 секунд, запуск двигателя повторяли дважды с интервалом в 30 секунд, и топливо оценивали как «Не прошло» в данный момент. Если двигатель заводился в течение 10 секунд, запуск двигателя повторяли дважды с интервалом 30 секунд, автомобиль оставляли неподвижным в течение 3 минут, а затем разгоняли до 60 км/ч в течение 15 секунд, и он двигался с малой скоростью. Когда наблюдали неполадки в работе (неравномерная работа, «дергание», снижение скорости транспортного средства или остановка двигателя) при разгоне транспортного средства до 60 км/ч и движении с данной скоростью в течение 20 минут, то композицию газойля оценивали как «Не прошла» в данный момент. Если двигатель работал до конца без каких-либо дефектов, композицию газойля оценивали «Прошла».
Технические требования к транспортному средству
: Транспортное средство 1
Тип двигателя: в ряд 4 цилиндра, дизель с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха и системой EGR
Рабочий объем двигателя: 1,4 л
Внутренний диаметр × такт: 73 мм × 81,4 мм
Степень сжатия: 18,5 (измененная до 16,0)
Максимальная мощность на выходе: 72 кВт/4000 об./мин.
Принятое предписание: 2002 предписание по выбросу отработанных газов
Масса транспортного средства: 1060 кг
Трансмиссия: механическая трансмиссия, 5 скоростей
Устройство окончательной обработки выхлопных газов: катализатор окисления.
Таблица 1
Показатель
Спецификация
Модель GC
НР-6890
Колонка
FFAP (⌀ 0,32 мм × 25 м)
Газ-носитель
He (26 фунт/кв.дюйм)
Детектор
FID
Температура впрыска
280°C
Температура детектора
300°C
Температура термостата
100°C~260°C
Скорость изменения температуры
5°C/мин
Объем впрыска
0,2 мкл (толуольный раствор)
Таблица 2
Синтетическое базовое масло ФТ 1
Синтетическое базовое масло ФТ 1
Гидрированное животное или растительное масло
Плотность (15°С) кг/м<sup>3</sup>
786
796
781
Кинематическая вязкость (30°С) мм<sup>2</sup>/с
3,6
3,6
3,4
Параметры дистилляции, °С
Температура 10% дистилляции
199,5
231,0
226,5
Температура 50% дистилляции
275,5
301,0
279,5
Температура 90% дистилляции
329,5
341,0
310,0
Конечная температура дистилляции
358,5
369,0
329,5
Содержание серы, % масс.
<1
2,0
<1
Нормальные парафины С20-С30, % масс.
6,7
9,0
<1
Высшие алифатические спирты, частей на млн. по массе
<1
112
<1
Таблица 3
Нефтяное базовое масло 1
Нефтяное базовое масло 2
Нефтяное базовое масло 3
Плотность (15°С) кг/м<sup>3</sup>
830
865
829
Кинематическая вязкость (30°С) мм<sup>2</sup>/с
4,3
3,8
10,2
Параметры дистилляции, °С
Температура 10% дистилляции
225,0
232,0
256,0
Температура 50% дистилляции
293,0
271,0
256,5
Температура 90% дистилляции
345,0
348,5
356,0
Конечная температура дистилляции
359,0
359,0
371,0
Содержание серы, % масс.
7
9
15
Нормальные парафины С20-С30, % масс.
4,2
5,5
8,9
Содержание ароматических соединений, % об.
18,2
58,7
5,2
Содержание нафтенов, % об.
28,8
15,2
7,8
Таблица 4
Пример 1
Пример 2
Сравнительный пример 1
Сравнительный пример 2
Синтетическое базовое масло ФТ 1
80
75
100
Синтетическое базовое масло ФТ 2
60
Гидрированное животное или растительное масло
20
Нефтяное базовое масло 1
20
Нефтяное базовое масло 2
5
Нефтяное базовое масло 3
40
Плотность (15°С) кг/м<sup>3</sup>
795
789
809
786
Кинематическая вязкость (30°С) мм<sup>2</sup>/с
3,7
3,6
6,2
3,7
Температура воспламенения, °С
76
75
87
64
Содержание серы, частей на млн. по массе
1
1
6
<1
Содержание кислорода % масс.
<0,1
<0,1
0,2
<0,1
Параметры дистилляции, °С
Начальная точка кипения
190,0
205,0
204,0
181,0
Температура 10% дистилляции
204,5
213,0
229,0
199,5
Температура 50% дистилляции
283,0
289,0
293,0
275,5
Температура 90% дистилляции
334,0
339,0
348,0
329,5
Конечная точка
359,0
358,5
369,0
358,5
Цетановый индекс
76,1
82,1
72,1
78,9
Цетановое число
67,8
72,2
73,4
81,5
Нормальные парафины С20-С30, % масс.
6,2
7,0
9,0
9,0
Содержание ароматических соединений, % об.
3,6
2,9
2,4
0,1
Содержание нафтенов, % об.
5,8
0,8
3,0
0,1
Показатель растворимости
15,2
4,2
-0,5
-17,3
Температура помутнения, °С
-5
-6
-3
-2
Температура закупоривания, °С
-12
-13
-5
-4
Температура помутнения - температура закупоривания
7
7
2
2
Температура потери текучести, °С
-15,0
-15,0
-5,0
-7,5
Диаметр пятна изнашивания по HFRR (WS1.4), мкм
360
380
460
480
Содержание углеродистого остатка в остатке 10% дистилляции, % масс.
0,00
0,00
0,00
0,00
Пероксидное число, частей на млн. по массе
1
14
2
3
Содержание нерастворимых веществ, мг/100 мл
0,1
0,2
0,7
0,2
Содержание воды, частей на млн. по объему
25
19
47
23
Повыситель смазывающей способности, мг/л
150
150
-
-
Детергент, мг/л
-
100
-
-
Повыситель хладотекучести, мг/л
150
150
150
-
Повыситель цетанового числа, мг/л
-
-
-
-
Таблица 5
Пример 1
Пример 2
Сравнительный пример 1
Сравнительный пример 2
Показатели расхода топлива
98
99
100
101
Автомобильный выхлопной газ
NO<sub>x</sub>
96
98
100
98
Дым
91
91
100
99
Пусковые качества при низкой температуре(-10°C)
Прошла
Прошла
Не прошла
Не прошла
Краткое описание чертежа
На чертеже показан режим кратковременного движения, моделирующий реальное движение автомобиля.