Гориво за спортни автомобили
Собственици на патент RU 2337128:
Изобретението се отнася до нефтопреработката, както и до автомобилната индустрия. Същност: горивото съдържа в тегл.%: 1-35 изооктан, 0,05-0,5 двигателно масло за двутактови двигатели, 10-30 високооктанов оксигенат, 10-45 ароматни въглеводороди, до 25 изомеризат, до 10 алкилат и до 100 тегл.% бензин за каталитичен реформинг. Като ароматни въглеводороди горивото за предпочитане съдържа фракция от ароматни въглеводороди С7-С91,2 като високооктанов оксигенат - диалкилов етер С5-С6 или негова смес с алифатни алкохоли С1-С5. Горивото съдържа и моторно масло за двутактови двигатели с вискозитет не повече от 11 mm 2 /s при 100°C. В някои случаи горивото може да съдържа до 1,5 тегл.%. N-метиланилин. ЕФЕКТ: повишена антидетонационна устойчивост без използване на олово и други металосъдържащи добавки, повишена скорост и чистота на горене и намалени отлагания в цилиндро-буталната група и по запалителните свещи. 4 т.п. f-ly, 2 табл.
Изобретението се отнася до нефтопреработката, както и до автомобилната индустрия, по-специално до състава на бензина, предназначен за използване като гориво в спортни автомобили.
Двигателят на спортен автомобил работи в принудителен режим, така че горивото, използвано в такъв автомобил, е обект на строги изисквания за устойчивост на детонация, равномерното му разпределение по фракции, фракционен състав и плътност на горивото. Неправилният избор на гориво може бързо да извади от строя скъпото спортно оборудване. Използваното гориво, неговото качество и състав са пряк индикатор за нивото на развитие на нефтопреработвателната промишленост на страната и нивото на съответствие с международните стандартикачество.
За да се подобри устойчивостта на детонация на автомобилното гориво, в състава му се въвеждат различни добавки за повишаване на октановото число. Например, известна е горивна композиция за двигатели с вътрешно горене на базата на въглеводородни горива, съдържаща 0-6,0 тегл.% метил терт-бутилов етер, 0-0,55 тегл.% N-метиланилин и 0,001-0,018 тегл.% а-хидроксипропилфероцен. (Патент България № 2061736, C10L 1/18, 1996)
Недостатъкът на този горивен състав е относително ниската антидетонационна устойчивост, октановото число не е по-високо от 98.
Известен е безоловен авиационен бензин с октаново число най-малко 130 (клас на богата смес), съдържащ 85-92 об.% алкилат, 4-10 об.% C5-C6 диалкилов етер, 0-10 об.% въглеводород, стесняване на точката на кипене на бензина, например толуен, и 66-158 mg/l метилциклопентадиенил трикарбонил манган.
(Патент EPO № 0609089, C10L 1/06, 1996)
Високото съдържание на манган (>66 mg/l) в този бензин обаче води до образуване на отлагания от продукти на окисление на манган върху запалителните свещи и "отравя" катализатора (конвертора) на изгорелите газове, с които са оборудвани съвременните автомобили.
Известен горивен състав с октаново число най-малко 98, съдържащ най-малко 30 об.% изооктан или триптан, 5-40 об.% изопентан, 0,1-3 об.% бутан, 5-30 об.% толуен и 0-15 об.% метил терт-бутилов етер.
(PCT заявка № 98/22556, C10L 1/06, 1997)
Въпреки това, компонентите и добавките, включени в тези горивни състави, не осигуряват необходимата комбинация от антидетонационни, изпарителни и други важни свойства, необходими за горива за спортни автомобили.
Най-близо до заявеното е бензинът за състезателни автомобили,съдържащи до 40 тегл.% алкилат, 2-45 тегл.% изомеризат, 5-45 тегл.% C7-C9 ароматни въглеводороди, до 30 тегл.% оксигенати, 0-25 тегл.% N-метиланилин, 0-100 mg/kg фероценова добавка (изчислена като желязо) и бензин за каталитичен реформинг.
(Патент България № 2259387, C10L 1/4, 2005 г.)
Недостатъкът на този бензин е невъзможността за постигане на високи октанови стойности (> 100 IM) без използването на металосъдържащи добавки, наличието на които води до "отравяне" на каталитичните конвертори на отработените газове, с които са оборудвани съвременните спортни автомобили.
Целта на настоящото изобретение е да се разработи гориво за модерни спортни автомобили с висока устойчивост на детонация без използването на металосъдържащи добавки.
За решаване на този проблем се предлага гориво за спортни автомобили, включващо бензин с каталитичен риформинг, високооктанов оксигенат, ароматни въглеводороди, което се характеризира с това, че съдържа допълнително изооктан, моторно масло за двутактови двигатели и, ако е необходимо, алкилиране и изомеризиране в следното съотношение на компонентите, тегл.%:
| Изооктан | 1-35 |
| Моторно масло за двутактови двигатели | 0,05-0,5 |
| Високооктанов оксигенат | 10-30 |
| ароматни въглеводороди | 10-45 |
| Изомерирайте | до 25 |
| Алкилат | до 10 |
| Бензинов каталитичен реформатор | до 100 |
Освен това, като високооктанов оксигенат, горивото съдържа C5-C6 диалкилов етер или негова смес с C1-C5 алифатни алкохоли, като ароматни въглеводороди, фракция от C7-C9 ароматни въглеводороди. Горивото също съдържамоторно масло за двутактови двигатели с вискозитет не повече от 11 mm 2 /s при 100°C. Горивото в някои случаи може да съдържа до 1,5 тегл.% N-метиланилин.
Таблица 1 показва характеристиките на компонентите, използвани за приготвяне на проби от предлаганото гориво. Всички компоненти са търговски продукти.
Високооктановият оксигенат е диалкилов етер, избран от метил терт-бутил, етил терт-бутил, метил терт-амил или диизопропил етери, или негова смес с C1-C5 алифатни алкохоли. Използването на други високооктанови оксигенати в състава на горивото ви позволява да получите подобни резултати.
Като двигателно масло за двутактови двигатели се използва масло тип Spectrol Biker съгласно TU 025305206913380-2005 или друго масло с вискозитет не повече от 11 mm 2 /s при 100 ° C.
Алкилатът е продукт на алкилиране на изобутан с бутан-бутилен и пропан-пропиленови фракции на каталитичен и термичен крекинг, съдържащ наситени въглеводороди с изоструктура, включително 2,2,3-триметилбутан, 2,2,3-триметилпентан, 2,2,4-триметилпентан (изооктан) и други изомери на хептан, октан и хомолози с по-високо молекулно тегло.
Изомератът е продукт на каталитична изомеризация на n-пентан и n-хексан.
Предлаганото гориво за спортни автомобили се приготвя чрез смесване на компонентите в горните съотношения при стайна температура в съд с бъркалка. Съставът на подготвените проби от предложеното гориво и техните характеристики са показани в таблица 2.
Дадените примери потвърждават, че предложеният горивен състав има необходимата комбинация от физикохимични и експлоатационни свойства: висока антидетонационна устойчивост, необходимите парно налягане и плътност, коитопозволява да се използва като гориво за съвременни спортни автомобили без използването на металосъдържащи добавки.
Горивата с тези характеристики осигуряват бързо стартиране на двигателя и най-ефективното използване на мощността на двигател на спортен автомобил с компресор.
| маса 1 | ||||
| Характеристики на компонентите на предложеното гориво | ||||
| Горивни компоненти за спортни автомобили | Индикатори | |||
| Плътност при 20°С, kg/m 3 | Диапазон на температурата на кипене, °C | Изследване Octane | Моторно октаново число | |
| Изооктан | 692 | 90 | 100 | 100 |
| Моторно масло за двутактови двигатели с вискозитет при 100°C не повече от 11 mm 2 /s | не повече от 900 | - | - | - |
| Метил терт-бутилов етер | 754 | 54-55 | 114-116 | 101 |
| Изопропил алкохол | 785 | 82 | 117 | 95 |
| Фракция ароматни въглеводороди С7-С9 | не по-висока от 880 | 110-180 | 115-120 | 98-103 |
| Изомерирайте | не по-малко от 650 | 30-85 | 83-86 | 81-84 |
| Алкилат | не по-малко от 690 | 30-190 | 91-96 | 90-94 |
| Бензинов каталитичен реформатор | не по-висока от 770 | 30-215 | 96-99 | 84-90 |
| таблица 2 | ||||||
| Съставът на пробите от предложеното гориво за спортни автомобили и техните характеристики | ||||||
| Горивни компоненти и индикатори | Съставът на пробите от предлаганото гориво, тегл.%, и стойностите на показателите | |||||
| Пример 1 | Пример 2 | Проба 3 | Проба 4 | Проба 5 | Проба 6 | |
| Изооктан | 1 | 8 | 18 | 17 | 26 | 32.5 |
| Машинно масло | 0,05 | 0,15 | 0,4 | 0,3 | 0,5 | 0,5 |
| Метил терт-бутилов етер | 15 | 19 | 20 | 20 | 20 | 29 |
| Изопропил алкохол | 3.5 | - | - | - | - | - |
| Толуен | 10 | 28 | тридесет | 38 | 45 | 25 |
| Изомерирайте | 22 | 10 | 8 | 5 | 2.5 | - |
| Алкилат | 7 | 5.5 | 2 | 2 | - | - |
| N-метиланилин | 1.0 | - | - | - | 1.0 | - |
| Бензинов каталитичен реформатор | Почивка | Почивка | Почивка | Почивка | Почивка | Почивка |
| Плътност при 15°С, kg/m 3 | 758 | 768 | 766 | 774 | 777 | 772 |
| Изследване Octane | 100.3 | 101.5 | 102 | 103 | 106 | 109 |
| Октаново число по моторен метод | 88.7 | 88.9 | 89 | 89.2 | 94 | 95 |
| Фракционен състав: обем на изваряване, % | ||||||
| - при 70°С | 31 | 25 | 22 | 22 | 20 | тридесет |
| - при 100°С | 53 | 40 | 48 | 46 | 45 | 60 |
| край на кипене, °C | 211 | 210 | 210 | 212 | 212 | 110 |
| Налягане на наситените пари по Reid, kPa | 70.8 | 57,0 | 54.5 | 52,0 | 50 | 50 |
| Концентрация на действителните смоли, mg/cm3 | 1.2 | 1.4 | 1.3 | 1.6 | 1.0 | 1.0 |
| Масова част на кислорода, тегл.% | 3.7 | 3.4 | 3.6 | 3.6 | 3.6 | 5.3 |
1. Гориво за спортни автомобили, включително бензин с каталитичен реформинг, високооктанов оксигенат, ароматни въглеводороди, характеризиращ се с това, че съдържа допълнително изооктан и двигателно масло за двутактови двигатели и, ако е необходимо, алкилат и изомеризират в следното съотношение, тегл.%:
| изооктан | 1-35 |
| моторно масло за двутактови двигатели | 0,05-0,5 |
| високооктанов оксигенат | 10-30 |
| ароматни въглеводороди | 10-45 |
| изомерират | до 25 |
| алкилат | до 10 |
| каталитичен реформатор бензин | до 100. |
2. Горивото съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че като моторно масло за двутактови двигатели съдържа масло с вискозитет при 100°С не повече от 11 mm2/s.
3. Горивото съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че съдържа С5-С6 диалкилетер или негова смес с С1-С5 алифатни алкохоли като високооктанов оксигенат.
4. Гориво съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че съдържа част от С7-С9 ароматни въглеводороди като ароматни въглеводороди.
5. Гориво съгласно претенция 1, характеризиращо се с това, че съдържа N-метиланилин до 1,5 тегл.%.