Eng Ru
Отправить письмо

Диспергирующая присадка к топливу и композиция среднего нефтяного дистиллята ее содержащая. Присадка депрессорно диспергирующая


Воздействие депрессорно - диспергирующих присадок на дизельное топливо в зависимости от его состава и свойств

Дизельное топливо от различных производителей имеет разные характеристики и требует индивидуального подхода в подборе присадок. Мы создали эту статью, чтобы ответить на самые актуальные вопросы о влиянии депрессорно-диспергирующих присадок на основные параметры дизельных топлив. Более того, здесь приведены данные исследований и практические советы по применению этого вида присадок.

Главный показатель работоспособности дизельного топлива в двигателе - предельная температура фильтруемости (ПТФ). Температура застывания (ТЗ), имитирующая складские условия хранения дизельного топлива, в действующих стандартах на дизельное топливо не регламентируется, а на температуру помутнения современные депрессорные присадки не оказывают воздействия.

Эффективность депрессорных присадок во многом определяется составом дизельного топлива и его характеристиками. Топлива с разными характеристиками обладают отличными способностями к «восприятию» (приемистости) депрессоров, и это - очень важный аспект применения присадок. Основной параметр, который мы учитываем - принцип действия депрессора на кристаллы парафинов. Исходя из этого, мы оцениваем взаимодействие присадки с фракционным и групповым углеводородным составом дизельных топлив и влияние на это физико-химических характеристик самих парафинов, содержащихся в топливе.

Не раз было отмечено, что дизельные топлива с широкими пределами выкипания более восприимчивы к депрессорам, чем топлива узкого фракционного состава. По этой причине депрессорные присадки различаются между собой по чувствительности к фракционному составу топлив.

В табл. 1 представлено влияние присадок из ассортимента Топливного Региона на ПТФ топлив расширенного (РФС) и узкого (УзФС) фракционных составов. Эти топлива соответственно характеризовались следующими показателями: температура начала кипения - 168 и 217 °С, температура выкипания 96% -356 и 360 °С, содержание парафинов - 16 и 12%, исходное значение ПТФ - минус 6 и минус 4°С.

Табл. 1 - Данные эффективности некоторых присадок

 

Рисунок 1 - Данные эффективности некоторых присадок

Эти данные свидетельствуют о том, что присадки различаются между собой по чувствительности к фракционному составу топлив.

Что касается группового углеводородного состава топлив, то его влияние на эффективность присадок разного строения также не одинаково. На основании физико-химических данных, в общем случае углеводороды могут быть расположены по убыванию восприимчивости к депрессорам следующим образом: н-парафины, ароматические углеводороды, изопарафины и нафтены.

Хорошая восприимчивость н-парафинов к депрессорам вызвана механизмом действия этих присадок, которые должны взаимодействовать с кристаллизующимися парафинами. Присутствие же самих н-парафинов в топливах значительно ухудшает его низкотемпереатурные свойства, так как они имеют высокую температуру застывания. Существуют оптимальные содержания парафинов в топливе, при которых действие депрессоров проявляется наилучшим образом. Если парафинов слишком много, то эффективность любых присадок снижается.

Тяжелые парафиновые углеводороды легко образуют зародыши кристаллов, что приводит к ухудшению низкотемпературных свойств дизельного топлива. Однако они необходимы для того, чтобы депрессор мог сорбироваться на их поверхности. Это значит, что на приемистость топлива к депрессорам они влияют положительно. Данный эффект стал очень актуален при развитии гидрообессеривания – процесса получения малосернистых дизельных топлив. Процесс гидрообессеривания изменяет молекулярно-массовое распределение парафинов, при этом тяжелые парафины исчезают. В итоге эффективность депрессоров и депрессор-диспергаторов в таких топливах снижается.

Исходя из этого, можно сделать вывод, что наилучшей приемистостью к депрессорам обладают топлива широкого фракционного состава с высоким содержанием ароматических углеводородов.

Вода – вечный спутник при эксплуатации дизельного топлива. Её наличие также оказывает влияние на приемистость дизтоплива к депрессорам. При этом растворенная вода (0,008%) на прокачиваемость топлива не влияет. В тоже время, если содержание топлива в воде выше, то в присутствии депрессорной присадки образуется эмульсия. Под воздействием отрицательных температур эмульгированная вода замерзает, а образующиеся кристаллы льда сорбируют на себе часть присадок, снижая их эффективность.

Рисунок 2 - Влияние воды в топливе на эффективность депрессора

Депрессоры рекомендуется вводить в топливо при 40-50 °С. Влияние температуры введения депрессорной присадки в топливо на ее эффективность может быть представлено данными рис. 3, характерными для депрессоров всех типов.

Наилучшим вариантом для введения депрессорной присадки в топливо на месте применения является нагревание. При необходимости следует подогревать и трубопроводы, по которым они перекачиваются.

Рисунок 3 - Влияние температуры введения депрессорной присадки в топливо на ее эффективность

Заключение:Межмолекулярное распределение н-парафинов в дизельном топливе сильно влияет на эффективность работы дипрессорно-диспергирующих присадок. Самым оптимальным является высокое содержание н-парафинов с длиной цепи с С13 до С18.

Топлива с нормальным и широким диапазоном выкипания, у которых разброс 90%-20% составляет 100°С и более, обычно показывают хорошую восприимчивость к депрессорно-диспергирующим присадкам.

В топливах узкого фракционного состава (90%-20% менее 100°С: 70 - 100°С) эффективность депрессорных присадок снижается.

Производители и поставщики депрессоров должны обладать широким ассортиментом присадок, чтобы иметь возможность рекомендовать наиболее подходящий каждому конкретному топливу продукт. Также важно проводить лабораторные испытания, чтобы определять рабочие показатели присадок и их эффективность для дизельных топлив с различными характеристиками.

www.topreg.ru

Депрессорно-диспергирующая присадка

Требования безопасности

Депрессорно-диспергирующая присадка к дизельному топливу Миксент 2010 относится к III классу опасности в соответствии с ГОСТ 12.1.007 по предельно допустимой концентрации паров углеродов. При длительном контакте может оказывать раздражающее действие на кожу, слизистую оболочку глаз и верхних дыхательных путей.

Попадание присадки Миксент 2010 в воду и почву не допускается.

Присадка относится к горючим веществам (ГОСТ 12.1.0440). Температура вспышки в закрытом тигле – выше 35 °С

При работе с депрессорно-диспергирующей присадкой необходимо применять средства индивидуальной защиты.

При попадании присадки на кожу человека необходимо обильно промыть пораженное место водой с мылом, при попадании на слизистую оболочку глаз обильно промыть тёплой водой в течении не менее 15 минут. При необходимости обратиться к врачу.

Производственные помещения для работы с присадкой Миксент 2010 должны быть оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией.

При работе с присадкой запрещается обращение с открытым огнём, использование инструментов, дающих искр, курение и приём пищи.

При возникновении пожара необходимо применять: тонкораспылённую воду, химическую и воздушно-механическую пену, порошковые огнетушащие составы.

Утилизация продукта осуществляется термическим способом согласно СанПиН 2.1.7.1322-03.

Транспортирование и хранение

Транспортирование и хранение депрессорно-диспергирующей присадки для дизельного топлива Миксент 2010 осуществляется согласно требованиям ГОСТ 1510.

При транспортировке присадки Миксент 2010 автотранспортом руководствоваться правилами перевозки автотранспортом. Код экстренных мер – 345П.

Хранят депрессорно-диспергирующую присадку в металлических бочках по ГОСТ 26155.

Рекомендуемый температурный диапазон хранения присадки Миксент 2010 до 35 °С. При низких температурах возможна кристаллизация продукта.

Запрещается нагрев присадки Миксент 2010 свыше + 45 °С, так как это может привести к необратимому изменению свойств присадки.

Хранение депрессорно-диспергирующей присадки для дизельного топлива Миксент 2010 осуществляется в закрытой таре в крытых складских помещениях с предотвращением контакта с влагой и солнечными лучами на деревянных поддонах.

Перед применением присадку Миксент 2010 необходимо тщательно гомогенизировать (перемешать).

Гарантии производителя

Гарантийный срок хранения присадки Миксент 2010 составляет 1 год. При истечении срока хранения продукт подлежит повторной паспортизации.

При хранении не допускается длительный нагрев свыше + 45 градусов.

miksent.ru

Keroflux 5757 Комплексная депрессорно-диспергирующая присадка дизельных для топлив и других средних дистиллятов

Keroflux 5757 предотвращает образование связанной сети кристаллов парафинов, в результате чего значительно снижаются предельная температура фильтруемости (ПТФ) и температура застывания среднедистиллятных топлив.

При хранении средних дистиллятов при температурах ниже температуры помутнения происходит кристаллизация н-парафинов. В связи с более высокой плотностью кристаллов парафинов по сравнению с жидкой фазой происходит осаждение твердых н-парафинов. В результате температура помутнения и предельная температура фильтруемости повышаются в фазе, богатой парафинами. Keroflux 5757 действует в качестве диспергатора парафинов путем уменьшения размеров парафиновых кристаллов и за счет электростатического эффекта.

Официальный дилер BASF

Официальный партнер

Техническая информация Keroflux 5757

Показатель Значение

Химический состав

Смесь производных олефинов и амидов жирных кислот в органических растворителях

Внешний вид Желто-коричневая непрозрачная жидкость
Физические данные Плотность при 20°С ок. 910 кг/м3 Вязкость при 50°С ок. 150 мм2/с Температура застывания ок. 15°С Температура вспышки выше 57°С
Контроль качества Вышеприведенные данные являются средними значениями к моменту публикации настоящей технической информации. Их нельзя рассматривать как спецификационные данные. Спецификационные данные продукта приводятся в отдельной спецификации продукта.
Растворимость Растворим в алифатических и ароматических растворителях в любой пропорции, нерастворим в воде. Не смешивать с полярными органическими растворителями.
Безопасность

При использовании Keroflux 5757 необходимо руководствоваться рекомендациями и информацией, приведенными в Паспорте безопасности, а также правилами техники безопасности при работе с химикатами.

Примечание Приведенная в настоящей публикации информация основывается на имеющихся у нас в настоящее время опыте и знаниях. Поскольку множество факторов может влиять на процессы обработки и применения продукта, приведенные данные не освобождают наших потребителей от необходимости проведения собственных испытаний.

Эти данные не являются юридически обязывающей гарантией определенных свойств продукта, а также гарантией пригодности его для конкретной цели. Получатель наших продуктов обязан под собственную ответственность соблюдать права собственности, а также действующие законы и постановления.

Дозировка Keroflux 5757

Keroflux 5757 добавляется в средние дистилляты при дозировке от 100 до 1000 гр/тонну.

Keroflux 5757 вводится в средние дистилляты в дозировке от 100 до 1000 ppm. Фактическая дозировка зависит от состава среднедистиллятных топлив и определяется температурой помутнения, фракционным составом, типом и количеством парафинов, а также прочими параметрами. Keroflux 5757 подается непосредственно в поток среднего дистиллята в неразбавленном виде или в виде рабочего раствора. В качестве растворителей для приготовления рабочих растворов Keroflux 5757 подходят средние дистилляты и ароматические углеводороды.

Наиболее благоприятной для ввода является температура 40-50 °С. Трубы, по которым прокачивается неразбавленный Keroflux 5757, должны подогреваться до температуры 30-40 °С. Температура среднего дистиллята, в который подается Keroflux 5757, должна быть на уровне 30-35 °С. В трубопроводе должна быть предусмотрена секция смешения соответствующей длины.

Keroflux 5757 смешивается с другими марками Keroflux в любой пропорции.

Хранение

Keroflux 5757 может храниться как минимум в течение одного года. Температура хранения неразбавленного продукта должна быть не ниже 0 °С, но и не превышать 50 °С. Кратковременный нагрев Keroflux 5757 до температуры 70 °С в процессе хранения не влияет на эффективность продукта.

chimtec.ru

Депрессорно-диспергирующая присадка - Присадки к дизельному топливу, Присадки российского производства, Дизельное топливо летнее и зимнее, Цетаноповышающие присадки, Комплексные присадки в дизельное топливо, Противоизносные присадки, garsis, гарсис.

  

«COLHIM»

Депрессорно-диспергирующая присадка.

 

 

Низкотемпературные свойства дизельных топлив характеризуются такими показателями, как температура помутнения, предельная температура фильтруемости и температура застывания.

 

В дизельных топливах содержится довольно много углеводородов с высокой температурой плавления. Наиболее высокие температуры плавления имеют парафиновые углеводороды с длинной неразветвленной цепью углеводородных атомов. Исследования показали, что при охлаждении дизельных топлив в первую очередь выпадают парафиновые углеводороды нормального строения (Таблица 1).

Таблица 1 – Состав н-парафиновых углеводородов,%

Дизельное топливо

С5-С14

С15-С19

С20-С24

Выше С25

Всего

Летнее

19,3

53,2

26,2

1,3

100

Зимнее

95,9

4,1

-

-

100

Из таблицы видно, что наиболее влияют на прокачиваемость дизельных топлив нормальные парафины С15-С19 и С20-С24.

Для обеспечения требуемых низкотемпературных свойств дизельные топлива получают облегчением фракционного состава и депарафинизацией. Оба процесса производства достаточно дорогостоящие и требуют значительных капиталовложений.

Существенно сократить производство зимних и арктических дизельных топлив возможно при введении в топливо депрессорно-диспергирующих присадок, которые снижают предельную температуру фильтруемости и температуру застывания. Указанные присадки представляют собой высокомолекулярные полимерные соединения.

Механизм действия данных присадок заключается в следующем: депрессорно-диспергирующие присадки не позволяют соединяться кристаллам парафинов при охлаждении и образовывать кристаллическую решетку, т.е образовывать гелеобразную структуру дизельного топлива в определенных пределах и забивать фильтры тонкой очистки топливной системы низкого давления техники.

 Существует широкий спектр депрессорно-диспергирующих присадок. В основном, это импортные присадки, которые имеют значительную стоимость, сложное производство и дорогостоящие компоненты.

Одним из ведущих производителей  всей линейки присадок для дизельного топлива является компания «ГАРСИС» (Москва), представившая уникальную по своим свойствам депрессорно-диспергирующую присадку «COLHIM» (производство компании «ГАРСИС»).  В результате исследований эффективности данной присадки, проведенных в ФАУ «25 ГосНИИ химмотологии Минобороны России», получены следующие результаты, представленные  в Таблице 2.

Таблица 2 – Результаты испытаний присадки ДДП «COLHIM»

п/п

Наименование показателей

Метод

испытания

Фактическое значение

 

 
 

1

Предельная температура фильтруемости, оС

Дизельное топливо исходное

Дизельное топливо исходное с 0,03% присадкиCOLHIM

ГОСТ 22254

 

минус 9

 

минус 20

 

2

Температура застывания, оС

Дизельное топливо исходное

Дизельное топливо исходное с 0,03% присадкиCOLHIM

ГОСТ 20287

 

минус 24

 

минус 35

 

К тому же присадка имеет достаточно обеспеченную товарно-сырьевую базу в России, отличается более низкой себестоимостью, менее затратным способом производства по сравнению с импортными. Не токсична. Срок хранения более 5 лет на складах и базах.

garsis.ru

ООО НПФ "ДЕПРАН": Депрессорные Присадки

Pic 1

Добываемая в настоящее время на многих месторождениях России и Казахстана нефть отличается сложными физико-химическими и реологическими свойствами. Примерно 10-20% из них отличаются большим содержанием смолисто-асфальтеновых соединений и повышенным содержанием высокоплавких парафинов. При низкой температуре происходит кристаллизация парафина в нефти, а присутствие свободного парафина делает невозможным транспортировку нефти без использования депрессорных присадок. Содержание высокопарафинистых нефтей в Российском балансе нефтедобычи постоянно увеличивается. Это затрудняет их транспортировку по трубопроводам и в железнодорожных цистернах. Для борьбы с каждой из этих трудностей имеются различные средства. Кристаллизацию парафина можно во всех случаях предотвращать нагреванием нефти до 50-60°С, однако нагрев может оказаться экономически нерентабельным, а в определенных обстоятельствах и неосуществимым. Можно смешивать сырую высокопарафинистую нефть с низкопарафинистой или с другими раствори­телями, но часто нужных количеств таких продуктов в наличии не оказывается.   Так как нагрев дорог, а порой и невозможен – необходимо применение различных присадок. Одна из таких присадок — депрессорная присадка серии «ДМН» — модифицирует строение кристаллов парафина. Она улучшает текучесть сырой нефти, так что ее можно транспортировать по нефтепроводам без риска застывания. А так как в присадке содержаться поверхносто-активные вещества (ПАВ), то она обладает моющим эффектом.   Действие присадок серии «ДМН» состоит в том, что они препятствует нормальному росту кристаллов парафина и асфальтеновых веществ, также улучшают реологические свойства нефти. На практике это означает существенное снижение затрат на перекачку за счет понижения температуры застывания нефти после введения присадки. Об эффективности присадок в борьбе с изложенными выше трудностями обычно судят по уровню точки потери текучести.   В последние годы присадки серии«ДМН» нашли широко применение решении проблем при добыче и транспортировке сырой высокопарафинистой нефти на месторождениях Северо-Губкинского, Кумкольского и других бассейнов. Опыт эксплуатации подтверждает, что во многих условиях присадок "ДМН" является наиболее экономичным средством модификации сырой высокопарафинистой нефти для обеспечения безопасной и эффективной транспортировки и для понижения точки потери текучести мазутных топлив, получаемых из исходного сырья с повышенным содержанием парафина.

 

www.depran.ru

Диспергирующая присадка к топливу и композиция среднего нефтяного дистиллята ее содержащая

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, в частности к диспергирующей присадке (диспергатору парафинов), улучшающей эксплуатационные свойства средних нефтяных дистиллятов (дизельных топлив, печных топлив и др.) при низких температурах, и топливной композиции, содержащей ее. Описана диспергирующая присадка к топливу на углеводородной основе, образованной средними нефтяными дистиллятами, представляющая собой продукт взаимодействия C16-C70-алкенилянтарного ангидрида и алифатического аминоспирта общей формулы: XN[(Ch3)nOH]2, где Х - водород или C1-C5 алифатический радикал, n - целое число от 2 до 5, в виде 40-70% раствора в углеводородном растворителе. Описана также топливная композиция, содержащая средний нефтяной дистиллят, отогнанный в пределах температур от 150 до 450°С, депрессорную присадку в количестве от 0,01 до 0,10 мас.% и описанную выше диспергирующую присадку в количестве от 0,01 до 0,10 мас.% от количества среднего нефтяного дистиллята. Технический результат изобретения - улучшение дисперсной устойчивости парафиновых углеводородов в топливе при его хранении при низких температурах. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

 

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, в частности к диспергирующей присадке (диспергатору парафинов), улучшающей эксплуатационные свойства средних нефтяных дистиллятов (дизельных топлив, печных топлив и др.) при низких температурах, и топливной композиции, содержащей ее.

Диспергаторы парафинов предназначены для предотвращения расслоения топлив с депрессорными присадками при холодном хранении.

Известно, что депрессорные присадки снижают температуру застывания (Тз) и предельную температуру фильтруемости (ПТФ) топлив, но не влияют на температуру помутнения и не предотвращают расслаивания топлив при холодном хранении. В этих условиях в топливе образуются две фазы: верхняя светлая и мутная нижняя, обогащенная парафинами. Оба слоя подвижны, но если, например, дизельное топливо отбирается сверху, то запуск и работа двигателя протекают нормально. Если отбор происходит снизу, двигатель не запускается или работает неустойчиво. То же самое может происходить с печным топливом, когда парафины осаждаются на дне емкости хранения, затем захватываются при циркуляции топлива и забивают трубы, ведущие к топке. Использование диспергирующих присадок позволяет предотвратить расслоение. Это достигается уменьшением размеров и предотвращением агломерации парафинов, что позволяет хранить топливо при температуре ниже температуры помутнения без заметной седиментации парафинов.

Особое значение диспергирующие присадки имеют в странах с большой продолжительностью холодного времени года. Поэтому в России применение диспергирующих присадок в композиции с депрессорами особенно актуально.

Следует отметить, что хотя сами диспергирующие присадки мало влияют на Тз и ПТФ топлива, при добавлении их к депрессорам, они позволяют в 1,5 раза снизить эффективную концентрацию последних.

Известна композиция, улучшающая низкотемпературные свойства углеводородных топлив, состоящая из: (1) соединения, полученного реакцией эпоксидированных альфа-олефинов, содержащих от 14 до 30 углеродных атомов, и азотсодержащего соединения, выбранного из аммиака; амина R2NH, где R содержит от 6 до 30 атомов углерода; полиамина h3N-(Ch3Ch3NH)x-Ch3Ch3Nh3, где х=0-4; гидроксиламина НО(СН2)yNh3, где y=1-5 и (2) этилен-олефинового сополимера с молекулярной массой от 1000 до 100000 (патент США №4108613, 22.08.1978).

Известна диспергирующая присадка к среднедистиллятному нефтяному топливу, получаемая в результате полимеризации соединения, содержащего в себе винилароматические звенья и звенья ненасыщенных монокарбоновых кислот амминированных в результате реакции с вторичным моноамином (DE 4025586, 13.02.1992).

Известна присадка к углеводородному топливу (легкое дизельное топливо, газойль) для снижения температуры помутнения и ПТФ в результате охлаждения и потери текучести, представляющая собой замещенные [I4] метациклофаны, и топливная композиция на основе углеводородного топлива, содержащая 0,001-1,0 мас.% замещенных [I4] метациклофанов [RU 2016047 С1, 15.07.1994].

Известна также аддитивная композиция, улучшающая хладостойкость средних нефтяных дистиллятов при температуре минус 20°С, содержащая смесь сополимеров, состоящую из: (I) 60-94 мас.% антиседиментационной добавки со средней мол.м. 300-10000, полученной взаимодействием (а) по меньшей мере одного алифатического дикарбоксисоединения, выбранного из группы: малеиновый или алкилмалеиновый ангидрид, алкенилянтарный ангидрид, дикарбоновая кислота и соответствующий легкий алкиловый диэфир; и (в) одного полиамина, содержащего первичный амин и (II) 6-40 мас.% добавки диспергатора-стабилизатора со средней мол. м. 15000-50000, полученной в результате: (А) по меньшей мере одного этапа этерификации линейного насыщенного спирта С6-C24 с органической кислотой, выбранной из акриловой кислоты и ее галогенидов; и (В) по меньшей мере одного этапа полимеризации полученного сложного эфира с самим собой или с сополимеризующимся соединением, выбранным из группы дикарбоксисоединений, состоящей из малеиновых, алкилмалеиновых и алкенилянтарных ангидридов, акриловой кислоты, фумаровой кислоты и сложных эфиров этих кислот, при содержании в полученном полимере более 20 мас.% алкильных цепей С12-C14 и более 10 мас.%, преимущественно более 20 мас.% алкильных цепей, содержащих 16 и более атомов углерода (WO 95/09220, 06.04.1995).

Вышеуказанные известные решения имеют свои преимущества и недостатки, но каждое из них решает важную задачу - улучшение эксплуатационных характеристик средних нефтяных дистиллятов при низких температурах.

Ближайшим известным решением аналогичной задачи по технической сущности и достигаемому эффекту является изобретение, в котором описано топливо, содержащее большую часть углеводородной основы, образованной средними дистиллятами, синтетическими топливами, животными или растительными маслами, этерифицированными или неэтерифицированными, и их смесями, и меньшую часть, составляющую 50-1000 ч/млн, по меньшей мере одной полифункциональной добавки, улучшающей возможность использования топлив при низкой температуре, причем упомянутая добавка составлена из сополимеров по меньшей мере одного дикарбоксильного соединения и по меньшей мере одного олефина, на которую привиты азотсодержащие и/или сложноэфирные функциональные группы (RU 2257400 С2, 27.07.2005). Согласно известному решению полифункциональная добавка к топливу представляет собой сополимер, содержащий от 45 до 65 мол.% по меньшей мере одного олефинового звена, выбранного из линейных или разветвленных алкенильных звеньев, содержащих от 1 до 30 атомов углерода, и от 35 до 55 мол.% по меньшей мере одного дикарбоксильного звена, выбранного из групп, образованной малеиновым ангидридом, цитраконовым ангидридом, фумаровой кислотой.

Практически все присадки, улучшающие низкотемпературные свойства топлив, в том числе полученные по вышеперечисленным патентам, представляют собой полимерные продукты с достаточно высокой молекулярной массой, что затрудняет их ввод в топливо.

Задачей настоящего изобретения является создание диспергирующей присадки, которая улучшает эксплуатационные свойства средних нефтяных дистиллятов (дизельных топлив, печных топлив и др.) при низких температурах, а именно улучшает дисперсную устойчивость парафиновых углеводородов в топливе при его хранении при температуре ниже температуры помутнения и предотвращает расслоение топлив с депрессорными присадками. При этом присадка не является полимерным соединением, что улучшает технологичность ее ввода в топливо и упрощает способ ее получения.

Для решения поставленной задачи предложены диспергирующая присадка к топливу на углеводородной основе, образованной средними нефтяными дистиллятами, представляющая собой продукт взаимодействия С16-С70-алкенилянтарного ангидрида и алифатического аминоспирта общей формулы: XN[(СН2)nОН]2, где Х - водород или C1-C5 алифатический радикал, n - целое число от 2 до 5, в виде 40-70% раствора в углеводородном растворителе, и топливная композиция, содержащая средний нефтяной дистиллят, отогнанный в пределах температур от 150 до 450°С, депрессорную присадку в количестве от 0,01 до 0,10 мас.% и описанную выше диспергирующую присадку в количестве от 0,01 до 0,10 мас.% от количества среднего нефтяного дистиллята. Топливная композиция дополнительно содержит по меньшей мере одну добавку, выбранную из противоизносных, цетаноповышающих, моющих, антикоррозионных, деэмульгирующих, антипенных или других добавок, используемых в композиции средних нефтяных дистиллятов, или смесь этих добавок.

В качестве растворителя предпочтительно используют ароматические углеводороды с высокой температурой кипения, в том числе нефтяной ксилол (ГОСТ 9410-78), нефтяной ароматический растворитель Нефрас А-150/330, сольвент нефтяной тяжелый Нефрас А-120/220 и др.

Согласно настоящему изобретению диспергирующую присадку получают в две стадии.

Первая стадия - получение алкенилянтарного ангидрида (АЯА) путем взаимодействия альфа-олефинов с числом атомов углерода от 16 до 70 с малеиновым ангидридом. Процесс малеинизации проводят при перемешивании, атмосферном давлении, температуре 180-220°С и выдержкой реакционной смеси в течение 3-7 часов.

Вторая стадия - взаимодействие полученного АЯА с алифатическим аминоспиртом общей формулы XN[(СН2)nОН]2, где Х - водород или C1-C5 алифатический радикал, n - целое число от 1 до 5, при перемешивании, атмосферном давлении, температуре 45-170°С в течение 3-5 ч.

В примерах 1-3 описаны способы получения образцов присадки по изобретению.

При синтезе присадки использованы следующие сырьевые компоненты: альфа-олефины по ТУ 2411-068-05766801-97, малеиновый ангидрид по ГОСТ 11153-75, ксилол по ГОСТ 9410-78; диэтаноламин чистый по ТУ 6-092652-91, метилдиэтаноламин по ТУ 2423-005-11159873-2000.

Альфа-олефины фракция С20-С26, ТУ 2411-068-05766801-97

№ п/пНаименование показателейНорма по ТУ 2411-068-05766801-97
1Внешний вид при 40°СБесцветная жидкость без механических примесей
2Температура застывания, °С5-30
3Массовая доля углеводородов С20-С26, %:85,0
в том числе
- С20, не менее31,0±8
- С22, не менее25,0±8
- С24, не менее18,0±5
-С26, не менее11,0±5
4Массовая доля легких C18 и ниже, не более10,0
5Массовая доля тяжелых C28 и выше, не более10,0
6Массовая доля парафинов, %, не более5,0
7Массовая доля воды, %, не более0,01
Малеиновый ангидрид, ГОСТ 11153-75
№ п/пНаименование показателейНорма по ГОСТ 11153-75
1.Внешний видКристаллический порошок белого цвета
2.Массовая доля суммы малеинового ангидрида и свободных кислот, %, не менее99,7

Ксилол марка А или марка Б, ГОСТ 9410-78

№ п/пНаименование показателейНорма по ГОСТ 9410-78
Марка АМарка Б
1Внешний видПрозрачная жидкость, не содержащая посторонних примесей и воды, не темнее раствора 0,003 К2Cr2O7
2Плотность при 20°С, г/см30,862-0,8680,860-0,870
3Пределы перегонки, °С
Температура начала перегонки, не ниже137,5137,0
98% объема перегоняется при температуре, не выше141,2143,0
4Массовая доля основного вещества (ароматических углеводородов C8h20), %, не менее99,6Не определяется
5Окраска серной кислоты, номер образцовой шкалы, не более0,30,5
6Содержание сероводорода и меркаптановотсутствие
7Реакция водной вытяжкинейтральная
8ИспаряемостьИспаряется без остатка
9Температура вспышки в закрытом тигле, °С, не ниже2323

Диэтаноламин чистый (2,2-иминодиэтанол), ТУ 6-09-2652-91

№ п/пНаименование показателейНорма по ТУ 6-09-2652-91
1Внешний видГустая вязкая жидкость или кристаллы желтого цвета
2Массовая доля этаноламинов (в пересчете на 2,2-иминодиэтанол), %, не менее98
3Показатель преломления Пд20, в пределах1,4760-1,4790
4Температура кристаллизации, °С, не ниже25,7
5Растворимость в водеУдовлетворяет испытанию

Метилдиэтаноламин, высший сорт, ТУ 2423-005-11159873-2000

№ п/пНаименование показателейНорма по ТУ 2423-005-11159873-2000
1Внешний видПрозрачная жидкость без механических включений
2Плотность при 20°С, г/см31,036-1,042
3Цветность, ед. Хазена, не более80
4Массовая доля метилдиэтаноламина, %, не менее99,0
5Массовая доля примесей (вода, метилмоноэтаноламин, монооксиэтилированный метилдиэтаноламин, неиодентифицированные примеси), %, не более1
В том числе
Массовая доля воды, %, не более0,2
Массовая доля монооксиэтилированного метилдиэтаноламина, %, не более-

Стадия 1 - получение С20-С26 - алкенилянтарного ангидрида - общая стадия получения диспергирующей присадки в примерах 1-3.

В колбу, снабженную мешалкой, дозатором и обратным холодильником загружают 355,3 г альфа-олефинов С20-C26, включают мешалку и нагревают до 120°С. Одновременно в стакане готовят расплав малеинового ангидрида - 89,2 г. Расплавленный малеиновый ангидрид подают в колбу с альфа-олефинами при температуре 120°С.

После завершения подачи малеинового ангидрида температуру реакционной смеси плавно (в течение не менее 4 часов) повышают до 185-205°С и выдерживают при этой температуре в течение одного часа. Затем поднимают температуру до 214-216°С, выдерживают реакционную массу при этой температуре еще два часа, после чего охлаждают.

Выход продукта 1 стадии - АЯА - 444,5 г.

Пример 1

В колбу, снабженную мешалкой, дозаторами и обратным холодильником загружают 142,8 г полученного на первой стадии АЯА.

Затем в колбу добавляют 136 г ксилола и перемешивают реакционную массу при температуре 40-70°С до полного растворения АЯА. Все дальнейшие операции проводят при перемешивании. Затем в реакционную массу добавляют 62,4 г диэтаноламина, доводят температуру реакционной массы до 45-50°С и перемешивают в течение 2 часов.

Выход продукта - 341,1 г в виде 60% раствора в ксилоле.

Пример 2

В колбу, снабженную мешалкой, дозаторами, обратным холодильником и ловушкой Дина-Старка загружают 145,2 г полученного на первой стадии АЯА.

Затем добавляют 133,4 г нефтяной ароматический растворитель Нефрас А-150/330 и перемешивают реакционную массу при температуре 40-70°С до полного растворения АЯА. Все дальнейшие операции проводят при перемешивании. Затем в реакционную массу добавляют 63,4 г диэтаноламина, нагревают реакционную массу до температуры 160-170°С и выдерживают реакционную массу при этой температуре в течение 3 часов с азеотропной отгонкой выделяющейся воды.

Выход продукта - 342,0 г в виде 60% раствора в нефтяном ароматическом растворителе Нефрас А-150/330.

Пример 3

В колбу, снабженную мешалкой, дозаторами, обратным холодильником и ловушкой Дина-Старка загружают 139,3 г полученного на первой стадии АЯА.

Затем добавляют 134,5 г ксилола и перемешивают реакционную массу при температуре 40-70°С до полного растворения АЯА. Все дальнейшие операции проводят при перемешивании. Затем в реакционную массу добавляют 68,3 г метилдиэтаноламина, нагревают реакционную массу до температуры 160-170°С и выдерживают при этой температуре в течение 3 часов с азеотропной отгонкой выделяющейся воды.

Выход продукта - 342,0 г в виде 60% раствора в ксилоле.

Пример 4 (по прототипу, сравнительный).

Добавка получена методом радикальной сополимеризации октадецена C18 с малеиновым ангидридом в молярном соотношении 0,5 в растворе толуола с использованием инициатора полимеризации бензоилпероксида в массовой концентрации 4% от суммы мономеров, при 100°С с последующей обработкой двумя эквивалентами ди-н-бутиламина при 60°С.

Ниже приведены примеры 5-6 испытаний по склонности к расслаиванию дизельного топлива с депрессорными присадками при холодном хранении с присадками, полученными по изобретению (примеры 1, 2, 3) по отношению к прототипу-добавке, полученной по патенту RU 2257400 (пример 4).

Пример 5.

Суть методики заключается в том, образец топлива (100 мл) помещают в холодильную камеру, где охлаждают до температуры не менее, чем на 5°С ниже температуры помутнения и выдерживают при этой температуре в течение 18, 24 и 48 часов. Склонность топлива к расслаиванию определяется визуально.

В качестве базовых топлив использовались дизельные топлива трех НПЗ без присадок: Рязанского НПЗ (температура помутнения топлива - Тпом.=-5°С), ОАО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» (Тпом.=5°С) и ОАО «ЛУКОЙЛ-Нижегороднефтеоргсинтез» (Тпом.=-6°С).

Температура холодного хранения - -11°С.

В качестве депрессорной присадки использовалась товарная присадка на основе сополимера этилена с винилацетатом фирмы BASF - Keroflux 6100. Концентрация депрессора в дизельном топливе - 0,05 мас.%.

Результаты испытаний представлены в таблице 1.

Таблица 1.Оценка расслаиваимости дизельного топлива с депрессорной присадкой и диспергаторами парафинов
Наименование топливаДиспергатор парафиновКонцентрация диспергатора парафинов, мас.%Внешний вид топлива после холодного хранения при минус 11°С, в течение
18 час.24 час.48 час.
Дизельное топливо Рязанского НПЗ+0,05 мас.% депрессорной присадки Keroflux 6100Без диспергатораРыхлый белый осадок 20%, сверху прозрачное топливоРыхлый белый осадок 20%, сверху прозрачное топливоРыхлый белый осадок 20%, сверху прозрачное топливо
По примеру 10,02Легкая мутьЛегкая мутьЛегкая муть
По примеру 20,02Легкая мутьЛегкая мутьЛегкая муть
По примеру 30,02Легкая мутьЛегкая мутьЛегкая муть
По примеру 4 (прототип)0,02Легкая муть в виде змеекЛегкая муть в виде змеекУвеличилось количество мути
Продолжение таблицы 1.
Наименование топливаДиспергатор парафиновКонцентрацияВнешний вид топлива после холодного хранения при минус 11°С, в течение
диспергатора парафинов, мас.%18 час.24 час.48 час.
То же + 0,05 мас.% цетаноповышающей присадки ЦГН + 0,01 мас.% противоизносной присадки Каскад-5По примеру 20,02Легкая мутьЛегкая мутьЛегкая муть
Дизельное топливо ОАО «ЛУКОЙЛ - Волгоград - нефтепереработка» + 0,05 мас.% депрессорной присадки Keroflux 6100Без диспергатораОсадок из мелких игольчатых кристаллов 25%, сверху прозрачное топливоОсадок из мелких игольчатых кристаллов 25%, сверху прозрачное топливоОсадок из мелких игольчатых кристаллов 25%, сверху прозрачное топливо
По примеру 10,02Равномерная мутьРавномерная мутьМуть по объему, хлопья
По примеру 20,02Равномерная мутьРавномерная мутьРавномерная муть
По примеру 30,02Равномерная мутьРавномерная мутьРавномерная муть
По примеру 4 (прототип)0,02Равномерная мутьРавномерная мутьНа дне легкий осадок, равномерная муть
Продолжение таблицы 1.
НаименованиеДиспергаторКонцентрацияВнешний вид топлива после холодного
топливапарафиновдиспергатора парафинов, мас.%хранения при минус 11°С, в течение часов
182448
Дизельное топливо ОАО «ЛУКОЙЛ-Нижегород-нефтеоргсинтез» + 0,05 мас.% депрессорной присадкиБез диспергатораОсадок из мелких игольчатых кристаллов 20%, сверху прозрачное топливоОсадок из мелких игольчатых кристаллов 20%, сверху прозрачное топливоОсадок из мелких игольчатых кристаллов 20%, сверху прозрачное топливо
По примеру 10,02Легкая мутьЛегкая мутьЛегкая муть
По примеру 20,02Легкая мутьЛегкая мутьЛегкая муть
По примеру 30,02Легкая мутьЛегкая мутьУвеличилось количество мути
По примеру 4 (прототип)0,02Легкая мутьЛегкая мутьУвеличилось количество мути

Как видно из таблицы 1 все добавки, синтезированные по примерам 1-3, также как прототип (пример 4) обеспечивают стабильное хранение дизельного топлива при низких температурах. При этом диспергирующая функция добавки сохраняется в присутствии других обычно вовлекаемых добавок (цетаноповышающей и противоизносной).

Пример 6

Испытания проводились по методу, входящему в комплекс методов квалификационной оценки дизельных топлив для быстроходных дизелей.

Суть методики заключается в том, что образец топлива (500 мл) помещают в холодильную камеру, где охлаждают до температуры на 5°С ниже температуры помутнения и выдерживают при этой температуре в течение 16 часов, после чего топливо делят на верхний слой (20% от общего объема) и нижний слой (20% от общего объема). Этим слоям определяют температуру помутнения и предельную температуру фильтру емкости. При равномерном распределении кристаллов парафина по всему объему топлива эти показатели будут отличаться от характеристик исходного топлива на 1-2°С. Если эти показатели отличаются от характеристик исходного топлива более чем на ±2°С, топливо считается нестабильным.

В качестве базового топлива использовалось дизельное топливо ОАО «ЛУКОЙЛ-Нижегороднефтеоргсинтез» (Тпом.=6°С).

Температура испытаний - -11°С.

В качестве депрессорной присадки использовалась товарная присадка на основе сополимера этилена с винилацетатом фирмы BASF - Keroflux 6100. Концентрация депрессора в дизельном топливе - 0,05 мас.%.

Результаты испытаний представлены в таблице 2.

Таблица 2.Оценка расслаиваимости дизельного топлива депрессорной присадкой и диспергаторами парафинов по методу комплекса методов квалификационной оценки дизельных топлив для быстроходных дизелей.
ДобавкаНизкотемпературные свойства
НаименованиеКонцентрация, мас.%Температура помутнения, °СПредельная температура фильтруемости, °С
ИсходнаяПосле испытанийИсходнаяПосле испытаний
Нижние 20% топливаВерхние 20% топливаНижние 20% топливаВерхние 20% топлива
Без добавки-6+1-8-18-8-16
По примеру 10,02-6-5-8-18-20-18
По примеру 20,02-6-5-7-17-15-15
По примеру 30,02-6-6-8-18-20-17
По примеру 4 (прототип)0,02-6-5-8-17-15-15

Как видно из таблицы 2 все присадки, синтезированные по примерам 1-3, также как прототип (пример 4) обеспечивают стабильное хранение дизельного топлива при низких температурах.

1. Диспергирующая присадка к топливу на углеводородной основе, образованной средними нефтяными дистиллятами, представляющая собой продукт взаимодействия С16-С70-алкенилянтарного ангидрида и алифатического аминоспирта общей формулы: XN[(Ch3)nOH]2, где Х - водород или C1-C5 алифатический радикал, n - целое число от 2 до 5, в виде 40-70%-ного раствора в углеводородном растворителе.

2. Топливная композиция, содержащая средний нефтяной дистиллят, отогнанный в пределах температур от 150 до 450°С, депрессорную присадку в количестве от 0,01 до 0,1 мас.% и диспергирующую присадку по п.1 в количестве от 0,01 до 0,10 мас.% от количества среднего нефтяного дистиллята.

3. Топливная композиция по п.2, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит по меньшей мере одну добавку, выбранную из противоизносных, цетаноповышающих, моющих, антикоррозионных, деэмульгирующих, антипенных или других добавок, используемых в композиции средних нефтяных дистиллятов, или смесь этих добавок.

www.findpatent.ru

диспергирующая присадка к топливу и композиция среднего нефтяного дистиллята ее содержащая - патент РФ 2330875

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, в частности к диспергирующей присадке (диспергатору парафинов), улучшающей эксплуатационные свойства средних нефтяных дистиллятов (дизельных топлив, печных топлив и др.) при низких температурах, и топливной композиции, содержащей ее. Описана диспергирующая присадка к топливу на углеводородной основе, образованной средними нефтяными дистиллятами, представляющая собой продукт взаимодействия C 16-C70-алкенилянтарного ангидрида и алифатического аминоспирта общей формулы: XN[(CH 2)nOH]2, где Х - водород или C1-C5 алифатический радикал, n - целое число от 2 до 5, в виде 40-70% раствора в углеводородном растворителе. Описана также топливная композиция, содержащая средний нефтяной дистиллят, отогнанный в пределах температур от 150 до 450°С, депрессорную присадку в количестве от 0,01 до 0,10 мас.% и описанную выше диспергирующую присадку в количестве от 0,01 до 0,10 мас.% от количества среднего нефтяного дистиллята. Технический результат изобретения - улучшение дисперсной устойчивости парафиновых углеводородов в топливе при его хранении при низких температурах. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, в частности к диспергирующей присадке (диспергатору парафинов), улучшающей эксплуатационные свойства средних нефтяных дистиллятов (дизельных топлив, печных топлив и др.) при низких температурах, и топливной композиции, содержащей ее.

Диспергаторы парафинов предназначены для предотвращения расслоения топлив с депрессорными присадками при холодном хранении.

Известно, что депрессорные присадки снижают температуру застывания (Тз) и предельную температуру фильтруемости (ПТФ) топлив, но не влияют на температуру помутнения и не предотвращают расслаивания топлив при холодном хранении. В этих условиях в топливе образуются две фазы: верхняя светлая и мутная нижняя, обогащенная парафинами. Оба слоя подвижны, но если, например, дизельное топливо отбирается сверху, то запуск и работа двигателя протекают нормально. Если отбор происходит снизу, двигатель не запускается или работает неустойчиво. То же самое может происходить с печным топливом, когда парафины осаждаются на дне емкости хранения, затем захватываются при циркуляции топлива и забивают трубы, ведущие к топке. Использование диспергирующих присадок позволяет предотвратить расслоение. Это достигается уменьшением размеров и предотвращением агломерации парафинов, что позволяет хранить топливо при температуре ниже температуры помутнения без заметной седиментации парафинов.

Особое значение диспергирующие присадки имеют в странах с большой продолжительностью холодного времени года. Поэтому в России применение диспергирующих присадок в композиции с депрессорами особенно актуально.

Следует отметить, что хотя сами диспергирующие присадки мало влияют на Тз и ПТФ топлива, при добавлении их к депрессорам, они позволяют в 1,5 раза снизить эффективную концентрацию последних.

Известна композиция, улучшающая низкотемпературные свойства углеводородных топлив, состоящая из: (1) соединения, полученного реакцией эпоксидированных альфа-олефинов, содержащих от 14 до 30 углеродных атомов, и азотсодержащего соединения, выбранного из аммиака; амина R2NH, где R содержит от 6 до 30 атомов углерода; полиамина H 2N-(Ch3Ch3NH) x-Ch3Ch3NH 2, где х=0-4; гидроксиламина НО(СН2 )yNh3, где y=1-5 и (2) этилен-олефинового сополимера с молекулярной массой от 1000 до 100000 (патент США №4108613, 22.08.1978).

Известна диспергирующая присадка к среднедистиллятному нефтяному топливу, получаемая в результате полимеризации соединения, содержащего в себе винилароматические звенья и звенья ненасыщенных монокарбоновых кислот амминированных в результате реакции с вторичным моноамином (DE 4025586, 13.02.1992).

Известна присадка к углеводородному топливу (легкое дизельное топливо, газойль) для снижения температуры помутнения и ПТФ в результате охлаждения и потери текучести, представляющая собой замещенные [I4] метациклофаны, и топливная композиция на основе углеводородного топлива, содержащая 0,001-1,0 мас.% замещенных [I4] метациклофанов [RU 2016047 С1, 15.07.1994].

Известна также аддитивная композиция, улучшающая хладостойкость средних нефтяных дистиллятов при температуре минус 20°С, содержащая смесь сополимеров, состоящую из: (I) 60-94 мас.% антиседиментационной добавки со средней мол.м. 300-10000, полученной взаимодействием (а) по меньшей мере одного алифатического дикарбоксисоединения, выбранного из группы: малеиновый или алкилмалеиновый ангидрид, алкенилянтарный ангидрид, дикарбоновая кислота и соответствующий легкий алкиловый диэфир; и (в) одного полиамина, содержащего первичный амин и (II) 6-40 мас.% добавки диспергатора-стабилизатора со средней мол. м. 15000-50000, полученной в результате: (А) по меньшей мере одного этапа этерификации линейного насыщенного спирта С 6-C24 с органической кислотой, выбранной из акриловой кислоты и ее галогенидов; и (В) по меньшей мере одного этапа полимеризации полученного сложного эфира с самим собой или с сополимеризующимся соединением, выбранным из группы дикарбоксисоединений, состоящей из малеиновых, алкилмалеиновых и алкенилянтарных ангидридов, акриловой кислоты, фумаровой кислоты и сложных эфиров этих кислот, при содержании в полученном полимере более 20 мас.% алкильных цепей С12-C 14 и более 10 мас.%, преимущественно более 20 мас.% алкильных цепей, содержащих 16 и более атомов углерода (WO 95/09220, 06.04.1995).

Вышеуказанные известные решения имеют свои преимущества и недостатки, но каждое из них решает важную задачу - улучшение эксплуатационных характеристик средних нефтяных дистиллятов при низких температурах.

Ближайшим известным решением аналогичной задачи по технической сущности и достигаемому эффекту является изобретение, в котором описано топливо, содержащее большую часть углеводородной основы, образованной средними дистиллятами, синтетическими топливами, животными или растительными маслами, этерифицированными или неэтерифицированными, и их смесями, и меньшую часть, составляющую 50-1000 ч/млн, по меньшей мере одной полифункциональной добавки, улучшающей возможность использования топлив при низкой температуре, причем упомянутая добавка составлена из сополимеров по меньшей мере одного дикарбоксильного соединения и по меньшей мере одного олефина, на которую привиты азотсодержащие и/или сложноэфирные функциональные группы (RU 2257400 С2, 27.07.2005). Согласно известному решению полифункциональная добавка к топливу представляет собой сополимер, содержащий от 45 до 65 мол.% по меньшей мере одного олефинового звена, выбранного из линейных или разветвленных алкенильных звеньев, содержащих от 1 до 30 атомов углерода, и от 35 до 55 мол.% по меньшей мере одного дикарбоксильного звена, выбранного из групп, образованной малеиновым ангидридом, цитраконовым ангидридом, фумаровой кислотой.

Практически все присадки, улучшающие низкотемпературные свойства топлив, в том числе полученные по вышеперечисленным патентам, представляют собой полимерные продукты с достаточно высокой молекулярной массой, что затрудняет их ввод в топливо.

Задачей настоящего изобретения является создание диспергирующей присадки, которая улучшает эксплуатационные свойства средних нефтяных дистиллятов (дизельных топлив, печных топлив и др.) при низких температурах, а именно улучшает дисперсную устойчивость парафиновых углеводородов в топливе при его хранении при температуре ниже температуры помутнения и предотвращает расслоение топлив с депрессорными присадками. При этом присадка не является полимерным соединением, что улучшает технологичность ее ввода в топливо и упрощает способ ее получения.

Для решения поставленной задачи предложены диспергирующая присадка к топливу на углеводородной основе, образованной средними нефтяными дистиллятами, представляющая собой продукт взаимодействия С16-С 70-алкенилянтарного ангидрида и алифатического аминоспирта общей формулы: XN[(СН2) nОН]2, где Х - водород или C 1-C5 алифатический радикал, n - целое число от 2 до 5, в виде 40-70% раствора в углеводородном растворителе, и топливная композиция, содержащая средний нефтяной дистиллят, отогнанный в пределах температур от 150 до 450°С, депрессорную присадку в количестве от 0,01 до 0,10 мас.% и описанную выше диспергирующую присадку в количестве от 0,01 до 0,10 мас.% от количества среднего нефтяного дистиллята. Топливная композиция дополнительно содержит по меньшей мере одну добавку, выбранную из противоизносных, цетаноповышающих, моющих, антикоррозионных, деэмульгирующих, антипенных или других добавок, используемых в композиции средних нефтяных дистиллятов, или смесь этих добавок.

В качестве растворителя предпочтительно используют ароматические углеводороды с высокой температурой кипения, в том числе нефтяной ксилол (ГОСТ 9410-78), нефтяной ароматический растворитель Нефрас А-150/330, сольвент нефтяной тяжелый Нефрас А-120/220 и др.

Согласно настоящему изобретению диспергирующую присадку получают в две стадии.

Первая стадия - получение алкенилянтарного ангидрида (АЯА) путем взаимодействия альфа-олефинов с числом атомов углерода от 16 до 70 с малеиновым ангидридом. Процесс малеинизации проводят при перемешивании, атмосферном давлении, температуре 180-220°С и выдержкой реакционной смеси в течение 3-7 часов.

Вторая стадия - взаимодействие полученного АЯА с алифатическим аминоспиртом общей формулы XN[(СН 2)nОН]2, где Х - водород или C1-C5 алифатический радикал, n - целое число от 1 до 5, при перемешивании, атмосферном давлении, температуре 45-170°С в течение 3-5 ч.

В примерах 1-3 описаны способы получения образцов присадки по изобретению.

При синтезе присадки использованы следующие сырьевые компоненты: альфа-олефины по ТУ 2411-068-05766801-97, малеиновый ангидрид по ГОСТ 11153-75, ксилол по ГОСТ 9410-78; диэтаноламин чистый по ТУ 6-092652-91, метилдиэтаноламин по ТУ 2423-005-11159873-2000.

Альфа-олефины фракция С 20-С26, ТУ 2411-068-05766801-97

№ п/пНаименование показателейНорма по ТУ 2411-068-05766801-97
1Внешний вид при 40°СБесцветная жидкость без механических примесей
2 Температура застывания, °С5-30
3Массовая доля углеводородов С20-С 26, %:85,0
 в том числе  
  - С20, не менее31,0±8
 - С22, не менее25,0±8
 - С24, не менее18,0±5
 -С 26, не менее11,0±5
4Массовая доля легких C18 и ниже, не более 10,0
5 Массовая доля тяжелых C28 и выше, не более 10,0
6 Массовая доля парафинов, %, не более5,0
7Массовая доля воды, %, не более0,01
Малеиновый ангидрид, ГОСТ 11153-75
№ п/пНаименование показателейНорма по ГОСТ 11153-75
1.Внешний вид Кристаллический порошок белого цвета
2.Массовая доля суммы малеинового ангидрида и свободных кислот, %, не менее 99,7

Ксилол марка А или марка Б, ГОСТ 9410-78

№ п/п Наименование показателейНорма по ГОСТ 9410-78
Марка А Марка Б
1Внешний видПрозрачная жидкость, не содержащая посторонних примесей и воды, не темнее раствора 0,003 К 2Cr2O7
2Плотность при 20°С, г/см3 0,862-0,8680,860-0,870
3Пределы перегонки, °С   
Температура начала перегонки, не ниже 137,5137,0
98% объема перегоняется при температуре, не выше 141,2143,0
4Массовая доля основного вещества (ароматических углеводородов C8h20 ), %, не менее99,6 Не определяется
5 Окраска серной кислоты, номер образцовой шкалы, не более 0,30,5
6Содержание сероводорода и меркаптановотсутствие
7Реакция водной вытяжки нейтральная
8Испаряемость Испаряется без остатка
9 Температура вспышки в закрытом тигле, °С, не ниже 2323

Диэтаноламин чистый (2,2-иминодиэтанол), ТУ 6-09-2652-91

№ п/пНаименование показателей Норма по ТУ 6-09-2652-91
1Внешний видГустая вязкая жидкость или кристаллы желтого цвета
2Массовая доля этаноламинов (в пересчете на 2,2-иминодиэтанол), %, не менее98
3Показатель преломления Пд20, в пределах1,4760-1,4790
4Температура кристаллизации, °С, не ниже25,7
5Растворимость в воде Удовлетворяет испытанию

Метилдиэтаноламин, высший сорт, ТУ 2423-005-11159873-2000

№ п/пНаименование показателейНорма по ТУ 2423-005-11159873-2000
1Внешний вид Прозрачная жидкость без механических включений
2Плотность при 20°С, г/см31,036-1,042
3Цветность, ед. Хазена, не более80
4Массовая доля метилдиэтаноламина, %, не менее99,0
5Массовая доля примесей (вода, метилмоноэтаноламин, монооксиэтилированный метилдиэтаноламин, неиодентифицированные примеси), %, не более1
 В том числе 
 Массовая доля воды, %, не более0,2
 Массовая доля монооксиэтилированного метилдиэтаноламина, %, не более-

Стадия 1 - получение С20 -С26 - алкенилянтарного ангидрида - общая стадия получения диспергирующей присадки в примерах 1-3.

В колбу, снабженную мешалкой, дозатором и обратным холодильником загружают 355,3 г альфа-олефинов С20-C 26, включают мешалку и нагревают до 120°С. Одновременно в стакане готовят расплав малеинового ангидрида - 89,2 г. Расплавленный малеиновый ангидрид подают в колбу с альфа-олефинами при температуре 120°С.

После завершения подачи малеинового ангидрида температуру реакционной смеси плавно (в течение не менее 4 часов) повышают до 185-205°С и выдерживают при этой температуре в течение одного часа. Затем поднимают температуру до 214-216°С, выдерживают реакционную массу при этой температуре еще два часа, после чего охлаждают.

Выход продукта 1 стадии - АЯА - 444,5 г.

Пример 1

В колбу, снабженную мешалкой, дозаторами и обратным холодильником загружают 142,8 г полученного на первой стадии АЯА.

Затем в колбу добавляют 136 г ксилола и перемешивают реакционную массу при температуре 40-70°С до полного растворения АЯА. Все дальнейшие операции проводят при перемешивании. Затем в реакционную массу добавляют 62,4 г диэтаноламина, доводят температуру реакционной массы до 45-50°С и перемешивают в течение 2 часов.

Выход продукта - 341,1 г в виде 60% раствора в ксилоле.

Пример 2

В колбу, снабженную мешалкой, дозаторами, обратным холодильником и ловушкой Дина-Старка загружают 145,2 г полученного на первой стадии АЯА.

Затем добавляют 133,4 г нефтяной ароматический растворитель Нефрас А-150/330 и перемешивают реакционную массу при температуре 40-70°С до полного растворения АЯА. Все дальнейшие операции проводят при перемешивании. Затем в реакционную массу добавляют 63,4 г диэтаноламина, нагревают реакционную массу до температуры 160-170°С и выдерживают реакционную массу при этой температуре в течение 3 часов с азеотропной отгонкой выделяющейся воды.

Выход продукта - 342,0 г в виде 60% раствора в нефтяном ароматическом растворителе Нефрас А-150/330.

Пример 3

В колбу, снабженную мешалкой, дозаторами, обратным холодильником и ловушкой Дина-Старка загружают 139,3 г полученного на первой стадии АЯА.

Затем добавляют 134,5 г ксилола и перемешивают реакционную массу при температуре 40-70°С до полного растворения АЯА. Все дальнейшие операции проводят при перемешивании. Затем в реакционную массу добавляют 68,3 г метилдиэтаноламина, нагревают реакционную массу до температуры 160-170°С и выдерживают при этой температуре в течение 3 часов с азеотропной отгонкой выделяющейся воды.

Выход продукта - 342,0 г в виде 60% раствора в ксилоле.

Пример 4 (по прототипу, сравнительный).

Добавка получена методом радикальной сополимеризации октадецена C18 с малеиновым ангидридом в молярном соотношении 0,5 в растворе толуола с использованием инициатора полимеризации бензоилпероксида в массовой концентрации 4% от суммы мономеров, при 100°С с последующей обработкой двумя эквивалентами ди-н-бутиламина при 60°С.

Ниже приведены примеры 5-6 испытаний по склонности к расслаиванию дизельного топлива с депрессорными присадками при холодном хранении с присадками, полученными по изобретению (примеры 1, 2, 3) по отношению к прототипу-добавке, полученной по патенту RU 2257400 (пример 4).

Пример 5.

Суть методики заключается в том, образец топлива (100 мл) помещают в холодильную камеру, где охлаждают до температуры не менее, чем на 5°С ниже температуры помутнения и выдерживают при этой температуре в течение 18, 24 и 48 часов. Склонность топлива к расслаиванию определяется визуально.

В качестве базовых топлив использовались дизельные топлива трех НПЗ без присадок: Рязанского НПЗ (температура помутнения топлива - Т пом.=-5°С), ОАО «ЛУКОЙЛ-Волгограднефтепереработка» (Тпом.=5°С) и ОАО «ЛУКОЙЛ-Нижегороднефтеоргсинтез» (Тпом.=-6°С).

Температура холодного хранения - -11°С.

В качестве депрессорной присадки использовалась товарная присадка на основе сополимера этилена с винилацетатом фирмы BASF - Keroflux 6100. Концентрация депрессора в дизельном топливе - 0,05 мас.%.

Результаты испытаний представлены в таблице 1.

Таблица 1.Оценка расслаиваимости дизельного топлива с депрессорной присадкой и диспергаторами парафинов
Наименование топливаДиспергатор парафинов Концентрация диспергатора парафинов, мас.%Внешний вид топлива после холодного хранения при минус 11°С, в течение
18 час.24 час. 48 час.
Дизельное топливо Рязанского НПЗ+0,05 мас.% депрессорной присадки Keroflux 6100 Без диспергатора Рыхлый белый осадок 20%, сверху прозрачное топливо Рыхлый белый осадок 20%, сверху прозрачное топливо Рыхлый белый осадок 20%, сверху прозрачное топливо
По примеру 10,02 Легкая мутьЛегкая муть Легкая муть
По примеру 2 0,02Легкая мутьЛегкая мутьЛегкая муть
По примеру 30,02Легкая мутьЛегкая мутьЛегкая муть
По примеру 4 (прототип) 0,02Легкая муть в виде змеекЛегкая муть в виде змеек Увеличилось количество мути
Продолжение таблицы 1.
Наименование топлива Диспергатор парафиновКонцентрация Внешний вид топлива после холодного хранения при минус 11°С, в течение
   диспергатора парафинов, мас.% 18 час.24 час. 48 час.
То же + 0,05 мас.% цетаноповышающей присадки ЦГН + 0,01 мас.% противоизносной присадки Каскад-5 По примеру 20,02 Легкая мутьЛегкая муть Легкая муть
Дизельное топливо ОАО «ЛУКОЙЛ - Волгоград - нефтепереработка» + 0,05 мас.% депрессорной присадки Keroflux 6100Без диспергатора Осадок из мелких игольчатых кристаллов 25%, сверху прозрачное топливоОсадок из мелких игольчатых кристаллов 25%, сверху прозрачное топливо Осадок из мелких игольчатых кристаллов 25%, сверху прозрачное топливо
  По примеру 10,02Равномерная мутьРавномерная муть Муть по объему, хлопья
  По примеру 20,02 Равномерная мутьРавномерная муть Равномерная муть
  По примеру 30,02Равномерная мутьРавномерная муть Равномерная муть
  По примеру 4 (прототип)0,02 Равномерная мутьРавномерная муть На дне легкий осадок, равномерная муть
Продолжение таблицы 1.
НаименованиеДиспергатор Концентрация Внешний вид топлива после холодного
топливапарафинов диспергатора парафинов, мас.% хранения при минус 11°С, в течение часов
182448
Дизельное топливо ОАО «ЛУКОЙЛ-Нижегород-нефтеоргсинтез» + 0,05 мас.% депрессорной присадки Без диспергатораОсадок из мелких игольчатых кристаллов 20%, сверху прозрачное топливо Осадок из мелких игольчатых кристаллов 20%, сверху прозрачное топливоОсадок из мелких игольчатых кристаллов 20%, сверху прозрачное топливо
По примеру 10,02Легкая мутьЛегкая мутьЛегкая муть
По примеру 2 0,02Легкая мутьЛегкая мутьЛегкая муть
По примеру 30,02Легкая мутьЛегкая мутьУвеличилось количество мути
По примеру 4 (прототип) 0,02Легкая муть Легкая мутьУвеличилось количество мути

Как видно из таблицы 1 все добавки, синтезированные по примерам 1-3, также как прототип (пример 4) обеспечивают стабильное хранение дизельного топлива при низких температурах. При этом диспергирующая функция добавки сохраняется в присутствии других обычно вовлекаемых добавок (цетаноповышающей и противоизносной).

Пример 6

Испытания проводились по методу, входящему в комплекс методов квалификационной оценки дизельных топлив для быстроходных дизелей.

Суть методики заключается в том, что образец топлива (500 мл) помещают в холодильную камеру, где охлаждают до температуры на 5°С ниже температуры помутнения и выдерживают при этой температуре в течение 16 часов, после чего топливо делят на верхний слой (20% от общего объема) и нижний слой (20% от общего объема). Этим слоям определяют температуру помутнения и предельную температуру фильтру емкости. При равномерном распределении кристаллов парафина по всему объему топлива эти показатели будут отличаться от характеристик исходного топлива на 1-2°С. Если эти показатели отличаются от характеристик исходного топлива более чем на ±2°С, топливо считается нестабильным.

В качестве базового топлива использовалось дизельное топливо ОАО «ЛУКОЙЛ-Нижегороднефтеоргсинтез» (Т пом.=6°С).

Температура испытаний - -11°С.

В качестве депрессорной присадки использовалась товарная присадка на основе сополимера этилена с винилацетатом фирмы BASF - Keroflux 6100. Концентрация депрессора в дизельном топливе - 0,05 мас.%.

Результаты испытаний представлены в таблице 2.

Таблица 2.Оценка расслаиваимости дизельного топлива депрессорной присадкой и диспергаторами парафинов по методу комплекса методов квалификационной оценки дизельных топлив для быстроходных дизелей.
ДобавкаНизкотемпературные свойства
Наименование Концентрация, мас.%Температура помутнения, °СПредельная температура фильтруемости, °С
ИсходнаяПосле испытаний ИсходнаяПосле испытаний
Нижние 20% топлива Верхние 20% топливаНижние 20% топлива Верхние 20% топлива
Без добавки-6+1 -8-18 -8-16
По примеру 10,02-6 -5-8 -18-20-18
По примеру 20,02 -6-5 -7-17-15 -15
По примеру 3 0,02-6-6 -8-18-20 -17
По примеру 4 (прототип) 0,02-6 -5-8-17 -15-15

Как видно из таблицы 2 все присадки, синтезированные по примерам 1-3, также как прототип (пример 4) обеспечивают стабильное хранение дизельного топлива при низких температурах.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Диспергирующая присадка к топливу на углеводородной основе, образованной средними нефтяными дистиллятами, представляющая собой продукт взаимодействия С16-С 70-алкенилянтарного ангидрида и алифатического аминоспирта общей формулы: XN[(Ch3) nOH]2, где Х - водород или C 1-C5 алифатический радикал, n - целое число от 2 до 5, в виде 40-70%-ного раствора в углеводородном растворителе.

2. Топливная композиция, содержащая средний нефтяной дистиллят, отогнанный в пределах температур от 150 до 450°С, депрессорную присадку в количестве от 0,01 до 0,1 мас.% и диспергирующую присадку по п.1 в количестве от 0,01 до 0,10 мас.% от количества среднего нефтяного дистиллята.

3. Топливная композиция по п.2, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит по меньшей мере одну добавку, выбранную из противоизносных, цетаноповышающих, моющих, антикоррозионных, деэмульгирующих, антипенных или других добавок, используемых в композиции средних нефтяных дистиллятов, или смесь этих добавок.

www.freepatent.ru


© ЗАО Институт «Севзапэнергомонтажпроект»
Разработка сайта