ANTI-WEAR ADDITIVE TO DIESEL FUEL WITH ULTRA-LOW CONTENT OF SULFUR
ПРОТИВОИЗНОСНАЯ ПРИСАДКА К ДИЗЕЛЬНОМУ ТОПЛИВУ С УЛЬТРАНИЗКИМ СОДЕРЖАНИЕМ СЕРЫ

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, в частности к присадкам к малосернистому дизельному топливу, улучшающим его смазочные свойства.
Известен состав противоизносной присадки к малосернистому дизельному топливу (патент РФ №2267518, опубл. 10.08.2005 г.), включающей дистиллированное таловое масло 40-95% масс. и полиалкилбензолол 5-60% масс.
Основным недостатком данной присадки является недостаточная противоизносная эффективность, наименьший достигаемый диаметр пятна износа составляет 355 мкм, а также плохая совместимость с водой.
Известна противоизносная присадка к топливу с низким содержанием серы для дизельных двигателей (патент РФ №2289612, опубл. 20.06.2006 г.), где присадка представляет собой композицию таллового масла и пентамеров пропилена при массовом соотношении от 3-9/1.
Недостатком данной присадки является низкая противоизносная эффективность, наименьший достигаемый диаметр пятна износа составляет 315 мкм.
Известен состав противоизносной присадки для малосернистого дизельного топлива (патент РФ №2401861, опубл. 20.10.2010 г.), включающей дистиллированное талловое масло (либо кислоты жирные талловые) и головную фракцию гидродепарафинизированного дизельного топлива при массовом соотношении, равном (1-5)/1 соответственно.
Основным недостатком данной присадки является недостаточная противоизносная эффективность, наименьший достигаемый диаметр пятна износа составляет 315 мкм, современные дизельные топлива должны иметь все более и более высокий уровень цетанового числа, что достигается за счет применения цетаноповышающих присадок. В то же время известна возможность наличия антогонизма применения этих присадок в дизтопливах [Митусова Т.Н., Полина Е.В., Калинина М.В. Современные дизельные топлива и присадки к ним. - М.: Издательство «Техника», 2002. - 64 с.]. В связи с этим, предлагаемая противоизносная присадка должна быть совместимой с цетаноповышающей присадкой.
Известен состав противоизносной присадки для малосернистого дизельного топлива (патент РФ №2529678, опубл. 27.09.2014 г.) на основе карбоновых кислот, при этом она дополнительно содержит полиэтиленполиамин, а в качестве карбоновых кислот используются технические алкил(С16-С18)салициловые кислоты при массовом соотношении полиэтиленполиамин : технические алкил(С16-С18)салициловые кислоты, равном 0,007-0,035:1,0.
Недостатком данной присадки является недостаточная противоизносная эффективность, наименьший достигаемый диаметр пятна износа составляет 331 мкм.
Известен состав противоизносной присадки для малосернистого дизельного топлива (патент РФ №2254358, опубл. 20.06.2015 г.), принятый за прототип, на основе 80-99 масс. % сложных эфиров органических кислот; 0,5-19,5 масс. % эфирамида монокарбоновой кислоты и алкилоламина и 0,5-2 масс. % амида монокарбоновой кислоты и алкилоламина.
Недостатком данной присадки является недостаточная противоизносная эффективность, наименьший достигаемый диаметр пятна износа составляет 376 мкм.
Техническим результатом является улучшение смазывающей способности дизельного топлива с ультранизким содержанием серы, что повышает ресурс дизельного двигателя, предотвращает преждевременный износ деталей топливной аппаратуры. Предлагаемый состав присадки позволит снизить диаметр пятна топлива - главную характеристику смазывающей способности топлива.
Технический результат достигается тем, что присадка дополнительно содержит амидо-имидазолины и амины, содержащие от 21 до 31 атомов углерода, при следующем соотношении компонентов, масс. %:
сложные эфиры, полученные с помощью процесса
этерификации жирных кислот различных растительных масел
40-41
амидо-имидазолины
36 - 37
амины, содержащие от 21 до 31 атомов углерода
остальное.
Заявляемый состав присадки для улучшения смазывающих свойств малосернистого гидроочищенного дизельного топлива включает в себя следующие вещества, % масс,:
- сложные эфиры, полученные с помощью процесса этерификации жирных кислот различных растительных масел - 40-41;
- амидо-имидазолины - 36 - 37;
- амины, содержащие от 21 до 31 атомов углерода - остальное.
2
В качестве сложных эфиров органических кислот могут использоваться сложные эфиры, полученные с помощью процесса этерификации жирных кислот различных растительных масел, а в качестве аминов могут использоваться вещества, содержащие функциональную группу -NH и от 21 до 31 атомов углерода.
Эффективность предлагаемого состава доказана лабораторными испытаниями. Были проведены исследования по определению смазывающей способности образцов при различной концентрации противоизносной присадки в гидроочищенном дизельном топливе (свойства топлива приведены в таблице 1) при выполнении испытаний на аппарате HFRR (High Frequency Reciprocating Rig - испытательный стенд высокочастотного возвратно-поступательного движения).
Результатом стало улучшение смазывающих свойств гидроочищенного дизельного топлива.
Снижение скорректированного диаметра пятна износа (СДПИ) топлива на 42% (СДПИ у базового дизельного топлива равен 443 мкм, а при использовании 0,1% присадки С ДНИ равен 258 мкм) позволяет сделать вывод о том, что используемая присадка достаточна эффективна в качестве смазывающего реагента, снижающего СДПИ гидроочищенного дизельного топлива.
Состав поясняется следующими примерами.
Пример 1. Противоизносную присадку, состоящую из 40% сложных эфиров органических кислот, 36% амидо-имидазолинов и 24% аминов, вводят в гидроочищенное дизельное топливо в количестве 0,005% масс.
При введении данного количества присадки диаметр пятна износа снижается до 384, это на 13,3% меньше чем у исходного топлива (табл. 2).
Пример 2. Противоизносную присадку, состоящую из 40% сложных эфиров органических кислот, 37% амидо-имидазолинов и 23% аминов, вводят в гидроочищенное дизельное топливо в количестве 0,005% масс.
При введении данного количества присадки диаметр пятна износа снижается до 401 мкм, это на 9,4% меньше чем у исходного топлива (табл. 2).
Пример 3. Противоизносную присадку, состоящую из 41% сложных эфиров органических кислот, 36% амидо-имидазолинов и 23% аминов, вводят в гидроочищенное дизельное топливо в количестве 0,005% масс.
При введении данного количества присадки диаметр пятна износа снижается до 364 мкм, это на 17,8% меньше чем у исходного топлива (табл. 2, 3).
Пример 4. Противоизносную присадку, состоящую из 41% сложных эфиров органических кислот, 37% амидо-имидазолинов и 22% аминов, вводят в гидроочищенное дизельное топливо в количестве 0,005% масс.
При введении данного количества присадки диаметр пятна износа снижается до 370 мкм, это на 16,4% меньше чем у исходного топлива (табл. 2).
Следующие примеры показывают изменение смазывающей способности топлива в зависимости от концентрации противоизносной присадки в гидроочищенном дизельном топливе.
Пример 5. Противоизносную присадку, состоящую из 41% сложных эфиров органических кислот, 36% амидо-имидазолинов и 23% аминов, вводят в гидроочищенное дизельное топливо в количестве 0,01% масс.
При введении данного количества присадки диаметр пятна износа снижается до 329 мкм, это на 25,7% меньше чем у исходного топлива (табл. 3).
Пример 6. Противоизносную присадку, состоящую из 41% сложных эфиров органических кислот, 36% амидо-имидазолинов и 23% аминов, вводят в гидроочищенное дизельное топливо в количестве 0,02% масс.
При введении данного количества присадки диаметр пятна износа снижается до 282 мкм, это на 36,3% меньше чем у исходного топлива (табл. 3).
Пример 7. Противоизносную присадку, состоящую из 41% сложных эфиров органических кислот, 36% амидо-имидазолинов и 23% аминов, вводят в гидроочищенное дизельное топливо в количестве 0,1% масс.
При введении данного количества присадки диаметр пятна износа снижается до 258 мкм, это на 41,7% меньше чем у исходного топлива (табл. 3).
Таким образом, предлагаемая технология позволяет получить улучшить смазывающую способность гидроочищенного дизельного топлива с ультранизким содержанием серы.
Таким образом, предлагаемая технология позволяет получить улучшить смазывающую способность гидроочищенного дизельного топлива с ультранизким содержанием серы.