ПРИСАДКА ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ПОТЕРЬ АВТОМОБИЛЬНЫХ БЕНЗИНОВ ОТ ИСПАРЕНИЯ ПРИ ИХ ХРАНЕНИИ И ПРИМЕНЕНИИ
ADDITIVE TO REDUCE MOTOR PETROL LOSSES FROM EVAPORATION AT ITS STORAGE AND APPLICATION

Изобретение относится к жидким углеводородным топливам, в частности к автомобильным бензинам, которые содержат присадки для снижения потерь от испарения при хранении и применении, и может быть использовано на нефтебазах и складах горючего. Присадка содержит продукт конденсации борной кислоты, этаноламина и стеариновой кислоты при их мольном соотношении 1:1,5:1,5. Применение изобретения позволит значительно снизить потери автомобильных бензинов от испарения при хранении в резервуарах на нефтебазах и складах горючего и применении.
Изобретение относится к жидким углеводородным топливам, в частности к автомобильным бензинам, которые содержат присадки для снижения потерь от испарения при хранении и применении.
Наиболее сильное изменение качества топлив при хранении и применении вызывают процессы испарения легких фракций [Сафонов А.С., Ушаков А.И., Юсковец Н.Д. Автомобильные эксплуатационные материалы. - СПб.: Гидрометиоиздат, 1998. - С. 223].
Вследствие высокой испаряемости автомобильных бензинов происходит быстрое изменение их фракционного состава и соответственно ухудшение эксплуатационных свойств [Гуреев А.А., Фукс И.Г., Лашхи В.Л. Химмотология. - М.: Химия, 1986. - С. 95].
В качестве альтернативных и наиболее экономически выгодных методов снижения потерь от испарения помимо выполнения основных требований к техническим средствам хранения и транспортирования и конструктивных усовершенствований резервуаров используют присадки, снижающие потери от испарения хранящихся нефтепродуктов. В основном, это поверхностно-активные вещества различной химической природы, которые, обладая высокой поверхностной активностью, образуют на поверхности топлива прочную сорбционную пленку, затрудняющую выход молекул легкокипящих углеводородов [Волгин С.Н., Середа В.А. Технико-экономическое обоснование применения присадок, снижающих скорость испытания бензинов при хранении. - СПб.: Академия прикладных исследований, 2002. - С. 372].
7
15
3
6
3
3
Известно фторсодержащее поверхностно-активное вещество (CFCONHCHN(CH)I), которое позволяет уменьшить потери бензина от испарения (Лобков A.M. Сбор и обработка нефти и газа на промысле. - М.: Недра, 1968. - 284 с.).
Недостатками применения этого ПАВ являются: высокая коррозионная активность, токсичность и стоимость.
n
2n+1
2
Наиболее близким аналогом предложенного технического решения является присадка для снижения потерь бензинов от испарения при хранении и применении поверхностно-активное вещество [CHCOO]Zn, где n=10-16, в концентрации 0,000925-0,001% (RU 2256693 С1, кл. C10L 1/18, 20.07.2005).
Недостатком данной присадки является то, что катионы цинка, входящие в состав ПАВ, и оксид цинка, образующийся в процессе эксплуатации, ускоряют процессы окисления углеводородов, и тем самым снижается детонационная стойкость бензинов. (Теоретические основы химмотологии. / А.А. Браткова. - М.: Химия, 1985. - 320 с.).
Техническим результатом изобретения является повышение устойчивости бензинов к окислению, снижение потерь бензинов от испарения в процессе хранения и применения.
Данный результат достигается введением в бензины в качестве присадки продукта конденсации борной кислоты, этаноламина и стеариновой кислоты при их мольном соотношении 1:1,5:1,5 соответственно в количестве 0,001-0.01 мас.%.
Введение продукта конденсации менее 0,001 мас.% не позволяет существенно снизить испаряемость при хранении и применении, а введение его более 00,1 мас.% нецелесообразно, так как дальнейшего снижения потерь от испарения не происходит.
Получение продукта конденсации борной кислоты, этаноламина и стеариновой кислоты осуществляют следующим образом.
3
3
2
2
4
17
35
3
3
2
2
4
17
35
В трехгорлую круглодонную колбу, снабженную мешалкой, обратным холодильником, термометром и загрузочной воронкой, при работающей мешалке поочередно вводят 1 моль борной кислоты (HBO) и 1,5 моль этаноламина (NHCHOH). Реакционную среду нагревают до 50-60°C и выдерживают ее в течение 0,5 ч, после чего загружают 1,5 моль стеариновой кислоты (CHCOOH), поднимают температуру реакционной смеси до 150-170°C и проводят реакцию амидизации при этой температуре в течение 1,5-2 ч до образования однородной массы. Образуется продукт конденсации HBO, NHCHOH и CHCOOH в следующем мольном соотношении: 1:1,5:1,5.
Влияние действия присадки относительно прототипа представлено в табл. 1.
Давление насыщенных паров бензина определяли по ГОСТ 1756-2000 «Нефтепродукты. Определение давления насыщенных паров», потери от испарения - по ГОСТ 6369-75 «Бензины автомобильные и авиационные. Метод определения потерь от испарения».
Пример 1. Определяли давление насыщенных паров и потери от испарения бензина АИ-92 без присадки (температура начала кипения 45°C, 10% выкипает при температуре 72°C).
n
2n+1
2
Пример 2. Исследовали тот же бензин с введением присадки по прототипу [CHCOO]Zn в количестве 0,001 мас.%.
Пример 3. Исследовали тот же бензин с введением продукта конденсации борной кислоты, этаноламина и стеариновой кислоты при их мольном соотношении 1:1,5:1,5 в количестве 0,001 мас.%.
Результаты исследований представлены в табл. 1.
Влияние концентрации вводимой присадки на давление насыщенных паров и испаряемость бензина изучали в примерах 4-9.
Пример 4. Исследовали бензин АИ-92 (температура начала кипения 45°C, 10% выкипает при температуре 72°C) без присадки.
Пример 5. В бензин АИ-92 вводили продукт конденсации борной кислоты, этаноламина и стеариновой кислоты при их мольном соотношении 1:1,5:1,5 в количестве 0,001 мас.%.
Пример 6. В тот же бензин вводили продукт конденсации борной кислоты, этаноламина и стеариновой кислоты при их мольном соотношении 1:1,5:1,5 в количестве 0,005 мас.%.
Пример 7. В тот же бензин вводили продукт конденсации борной кислоты, этаноламина и стеариновой кислоты при их мольном соотношении 1:1,5:1,5 в количестве 0,01 мас.%.
Пример 8. В тот же бензин вводили продукт конденсации борной кислоты, этаноламина и стеариновой кислоты при их мольном соотношении 1:1,5:1,5 в количестве 0,08 мас.%.
Пример 9. В тот же бензин вводили продукт конденсации борной кислоты, этаноламина и стеариновой кислоты при их мольном соотношении 1:1,5:1,5 в количестве 0,1 мас.%.
Результаты испытаний представлены в табл. 2.
Анализ полученных данных показывает, что максимальное снижение потерь бензина от испарения достигается при введении продукта конденсации борной кислоты, этаноламина и стеариновой кислоты при их мольном соотношении 1:1,5:1,5 в количестве 0,001-0,01 мас.%.
Таким образом, введение в бензин предлагаемой присадки в концентрации 0,001-0,01% приводит к существенному снижению давления насыщенных паров и потерь бензина от испарения при его хранении и применении.