[go: up one dir, main page]

RU2186832C1 - Antiknock blend for fuel, and internal combustion engine fuel - Google Patents

Antiknock blend for fuel, and internal combustion engine fuel Download PDF

Info

Publication number
RU2186832C1
RU2186832C1 RU2001120095/04A RU2001120095A RU2186832C1 RU 2186832 C1 RU2186832 C1 RU 2186832C1 RU 2001120095/04 A RU2001120095/04 A RU 2001120095/04A RU 2001120095 A RU2001120095 A RU 2001120095A RU 2186832 C1 RU2186832 C1 RU 2186832C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
antiknock
gasoline
mixture
vol
Prior art date
Application number
RU2001120095/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ашок Прасад Чакрам (UA)
Ашок Прасад Чакрам
Алексей Николаевич Мельник (UA)
Алексей Николаевич Мельник
Леонид Мойсеевич Шварцман (UA)
Леонид Мойсеевич Шварцман
Original Assignee
Леонид Мойсеевич Шварцман
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Леонид Мойсеевич Шварцман filed Critical Леонид Мойсеевич Шварцман
Priority to RU2001120095/04A priority Critical patent/RU2186832C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2186832C1 publication Critical patent/RU2186832C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)

Abstract

FIELD: petrochemical processes. SUBSTANCE: watered ethanol-based blend contains cytine oil in amount 3-5 vol %. Gasoline-based fuel contains 1-1.4 vol % of this blend for each gasoline octane number unity to be increased. Cytine oil is an efficient emulsifier and allows reliably block water in alcohol. EFFECT: increased storage stability, lowered cloud point and viscosity, increased energetic capacity. 2 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области нефтехимии и может использоваться в топливах преимущественно двигателей внутреннего сгорания, в том числе для карбюраторных двигателей. The invention relates to the field of petrochemistry and can be used in fuels mainly of internal combustion engines, including for carburetor engines.

В качестве антидетонационной добавки к топливам, в частности к бензинам, получил распространение обводненный этиловый спирт. Для повышения стабильности свойств топлива при введении в него такой добавки используют смеси, содержащие вещества-стабилизаторы, например эмульгаторы. Известна, например, антидетонационная смесь на основе этилового спирта, в которую добавлен эмульгатор - водно-аммиачный раствор казеина и др. (Иванов В.М., Канторович Б. В. Топливные эмульсии и суспензии. М., Металлургиздат, 1963, с.24-28). As an antiknock additive to fuels, in particular to gasolines, flooded ethyl alcohol was widely used. To increase the stability of the properties of the fuel when such an additive is introduced into it, mixtures containing stabilizing substances, for example emulsifiers, are used. Known, for example, is an antiknock mixture based on ethyl alcohol, to which an emulsifier is added - aqueous ammonia solution of casein, etc. (Ivanov V.M., Kantorovich B.V. Fuel emulsions and suspensions. M., Metallurgizdat, 1963, p. 24-28).

Однако такие смеси недостаточно эффективны, поскольку топливо с такой смесью малостабильно (несколько часов), оно имеет невысокую дисперсность (диаметр капелек воды около 2 мкм) и обладает повышенной вязкостью. However, such mixtures are not effective enough, since fuel with such a mixture is unstable (several hours), it has a low dispersion (the diameter of water droplets is about 2 μm) and has a high viscosity.

Из известных антидетонационных смесей наиболее близкой к заявленной является антидетонационная смесь для топлива на основе обводненного этилового спирта, содержащая стабилизатор (RU 2068871 С1, 1995). Такая смесь, предназначенная в качестве высокооктановой добавки к топливам преимущественно двигателей внутреннего сгорания, содержит отходы гидролизного производства этилового спирта из древесного сырья. Of the known antiknock mixtures, the antiknock mixture for fuel based on flooded ethyl alcohol containing the stabilizer is the closest to the declared one (RU 2068871 C1, 1995). Such a mixture, intended as a high-octane additive to fuels, mainly of internal combustion engines, contains waste from the hydrolysis production of ethyl alcohol from wood raw materials.

Эта смесь дешева и может повысить фазовую стабильность топлива. This mixture is cheap and can increase the phase stability of the fuel.

Однако получение топливной высокостабильной и однородной эмульсии при этом затруднено, что связано, в том числе, с тем, что не полностью блокируется содержащаяся в спирте вода. However, it is difficult to obtain a highly stable and uniform emulsion fuel, which is due, inter alia, to the fact that the water contained in alcohol is not completely blocked.

Известно топливо для двигателей внутреннего сгорания на основе бензина или дизельного топлива, содержащее воду или обводненный спирт и эмульгирующую добавку, например водно-аммиачный раствор казеина с различными пластификаторами (Иванов В.М., Канторович Б.В. Топливные эмульсии и суспензии. М., Металлургиздат, 1963, с.24-28). Known fuel for internal combustion engines based on gasoline or diesel fuel containing water or hydrated alcohol and an emulsifying additive, for example aqueous ammonia casein solution with various plasticizers (Ivanov V.M., Kantorovich B.V. Fuel emulsions and suspensions. M. , Metallurgizdat, 1963, pp. 24-28).

Такое топливо имеет повышенное октановое число. Such fuel has an increased octane rating.

Однако оно недостаточно гомогенно, имеет невысокую дисперсность и значительную вязкость. Его устойчивость не превышает нескольких часов. However, it is not homogeneous enough, has a low dispersion and significant viscosity. Its stability does not exceed several hours.

Из известных топлив для двигателей внутреннего сгорания наиболее близким к заявленному является топливо (топливная композиция) на основе бензина, содержащее антидетонационную смесь в определенно соотношении (RU 2068871 С1, 1995). Антидетонационной смесью при этом служит смесь, содержащая обводненный этиловый спирт и отход производства этилового спирта из древесного сырья (альдегидо-эфирноспиртовая фракция) в определенном соотношении. Of the known fuels for internal combustion engines, the closest to the claimed is a gasoline-based fuel (fuel composition) containing an antiknock mixture in a specific ratio (RU 2068871 C1, 1995). The antiknock mixture in this case is a mixture containing flooded ethyl alcohol and waste from the production of ethyl alcohol from wood raw materials (aldehyde-ether-alcohol fraction) in a certain ratio.

Такое топливо также имеет повышенное октановое число по сравнению с исходным бензином, а его фазовая стабильность повышена. Such fuel also has a higher octane rating compared to the original gasoline, and its phase stability is increased.

Однако длительная стабильность этого топлива также не обеспечивается, температура помутнения такого топлива велика (-20oС), а его вязкость недостаточно низка. Энергетические свойства такого топлива недостаточно высоки.However, the long-term stability of this fuel is also not provided, the cloud point of such a fuel is high (-20 o C), and its viscosity is not low enough. The energy properties of such fuels are not high enough.

Задача, решаемая заявленной группой изобретений, состоит в создании антидетонационной смеси для топлива и топлива для двигателей внутреннего сгорания на основе этой смеси и бензина, лишенных недостатков прототипа. Технический результат, обеспечиваемый изобретением в части антидетонационной смеси, заключается в повышении ее эффективности при введении в топливо (в том числе за счет обеспечения возможности полного блокирования гидроксильной группы в антидетонационной добавке). Технический результат, обеспечиваемый изобретением в части топлива для двигателей внутреннего сгорания, заключается в повышении его эксплуатационных качеств (в том числе повышении стабильности во времени, снижении температуры помутнения, снижении вязкости, повышении энергетических свойств). The problem solved by the claimed group of inventions is to create an antiknock mixture for fuel and fuel for internal combustion engines based on this mixture and gasoline, devoid of the disadvantages of the prototype. The technical result provided by the invention in terms of antiknock mixture is to increase its efficiency when introduced into the fuel (including by providing the possibility of complete blocking of the hydroxyl group in the antiknock additive). The technical result provided by the invention in terms of fuel for internal combustion engines is to increase its performance (including increasing stability over time, lowering the cloud point, lowering viscosity, increasing energy properties).

Это достигается тем, что антидетонационная смесь для топлива на основе обводненного этилового спирта, содержащая стабилизатор, в качестве стабилизатора содержит цитиновое масло при следующем соотношении компонентов, об.%:
Цитиновое масло - 3-5
Обводненный этиловый спирт - Остальное
а топливо для двигателей внутреннего сгорания на основе бензина, содержащее антидетонационную смесь, в качестве антидетонационной смеси содержит указанный выше состав в количестве 1-1,4 об.% на единицу повышения октанового числа бензина (определяемого преимущественно моторным методом).
This is achieved by the fact that the antiknock mixture for fuel based on flooded ethyl alcohol containing a stabilizer contains citin oil as a stabilizer in the following ratio of components, vol.%:
Cytin oil - 3-5
Watered Ethyl Alcohol - Else
and fuel for gasoline-based internal combustion engines containing an antiknock mixture contains, as an antiknock mixture, the above composition in an amount of 1-1.4 vol.% per unit of increase in the octane number of gasoline (determined mainly by the motor method).

В заявленной антидетонационной смеси цитиновое масло является эффективным эмульгатором. В качестве композиционной неспиртовой добавки оно обеспечивает блокирование гидроксильной группы ОН (воды) в молекуле С2Н5ОН обводненного спирта. Цитиновое масло относительно дешево, в отличие от других растительных масел оно обладает как гидрофильным, так и гидрофобным свойством. Оно хорошо растворяется как в спирте, так и в бензине. Использование цитинового масла позволяет надежно заблокировать воду в спирте, обеспечивает высокие антикоррозийные свойства топлива и значительно снижает температуру его помутнения. Цитиновое масло имеет высокую вязкость и не подверждено высыханию, что делает его удобным для хранения и применения.In the claimed anti-knock mixture, citin oil is an effective emulsifier. As a compositional non-alcoholic additive, it provides blocking of the hydroxyl group of OH (water) in the C 2 H 5 OH molecule of watered alcohol. Cytin oil is relatively cheap, unlike other vegetable oils, it has both hydrophilic and hydrophobic properties. It is highly soluble in both alcohol and gasoline. The use of citin oil allows you to reliably block water in alcohol, provides high anti-corrosion properties of the fuel and significantly reduces its cloud point. Cytin oil has a high viscosity and is not subject to drying, which makes it convenient for storage and use.

Выбор предельного количества цитинового масла в антидетонационной смеси (от 3 до 5 об. %) обусловлен ухудшением свойств смеси при выходе за эти пределы, что не обеспечивает достижения указанного технического результата. Минимальное количество цитинового масла (3 об.%) добавляют в обводненный этиловый спирт в весенне-летний период, а максимальное (5 об.%) - в осенне-зимний период, когда температура окружающей среды преимущественно отрицательная. Заявляемое количество антидетонационной смеси (от 1 до 1,4 об.% на единицу повышения октанового числа бензина), добавляемой в бензин, обусловлено наиболее эффективным действием смеси как эмульгатора, обеспечивающего наиболее высокую гомогенность и степень дисперсности топлива. Указанные пределы являются технологическим допуском. Количество единиц повышения октанового числа по сравнению с исходным бензином, в качестве которого может быть использован, например, газоконденсатный бензин, крекинговый бензин и др. , не превышает преимущественно 20. Так, например, для повышения октанового числа автомобильного бензина А76 (АИ-80), равного 76 по моторному методу, на 12 единиц, т.е. для перевода его в бензин АИ-93 с октановым числом 85, количество антидетонационной смеси должно составлять от 13 до 18,2 об.%. The choice of the limiting amount of citin oil in the antiknock mixture (from 3 to 5 vol.%) Is due to the deterioration of the mixture properties when it goes beyond these limits, which does not ensure the achievement of the specified technical result. The minimum amount of citin oil (3 vol.%) Is added to flooded ethyl alcohol in the spring and summer, and the maximum (5 vol.%) Is added in the autumn and winter, when the ambient temperature is mostly negative. The claimed amount of antiknock mixture (from 1 to 1.4 vol.% Per unit of increase in the octane number of gasoline) added to gasoline is due to the most effective action of the mixture as an emulsifier, providing the highest homogeneity and degree of dispersion of the fuel. The indicated limits are technological tolerance. The number of units for increasing the octane number in comparison with the original gasoline, for which, for example, gas condensate gas, cracked gasoline, etc. can be used, does not exceed predominantly 20. So, for example, to increase the octane number of motor gasoline A76 (AI-80) equal to 76 by the motor method, by 12 units, i.e. to convert it to AI-93 gasoline with an octane rating of 85, the amount of antiknock mixture should be from 13 to 18.2 vol.%.

Для получения топлива с заданными качествами его приготовление требует смешивания компонентов с применением устройств для диспергирования смесей, обеспечивающих эффективное перемешивание и высокое качество получаемой эмульсии, например, посредством создания в перемешивающей камере резонансных явлений с образованием турбулентных пульсаций и кавитационных процессов в приготавливаемом эмульгированном топливе. Полученное растворением антидетонационной смеси в бензине топливо представляет собой спиртоводобензиновую эмульсию типа "вода-масло", содержащую в себе взвешенные капли спирта с водой (дисперсной фазы), окруженные упругим адсорбционно-сальватным слоем. При сжигании таких микрошариков топлива вода из спирта испаряется, взрывая наружную оболочку из бензина. Микровзрывы, возникающие при горении топлива, обуславливают интенсивное распыление капель топлива и перемешивание их с зарядом воздуха в цилиндрах двигателя. Поэтому процесс сжигания топлива становится более эффективным и происходит за меньший, чем у известных аналогичных топлив, промежуток времени. При этом происходит практически полное сгорание в результате газификации обычно не успевающих сгорать сажистых остатков топлива, которые взаимодействуют с парами воды, содержащейся в спирте. To obtain fuel with desired qualities, its preparation requires mixing the components using devices for dispersing mixtures that ensure effective mixing and high quality of the emulsion obtained, for example, by creating resonant phenomena in the mixing chamber with the formation of turbulent pulsations and cavitation processes in the prepared emulsified fuel. The fuel obtained by dissolving the antiknock mixture in gasoline is a water-oil alcohol-gasoline emulsion containing suspended drops of alcohol with water (dispersed phase) surrounded by an elastic adsorption-salvate layer. When such fuel beads are burned, water from alcohol evaporates, exploding the outer shell of gasoline. Microexplosions that occur during fuel combustion cause intensive atomization of fuel droplets and their mixing with air charge in the engine cylinders. Therefore, the process of burning fuel becomes more efficient and takes place in a shorter period of time than with known similar fuels. In this case, almost complete combustion as a result of gasification usually does not have time to burn sootty fuel residues that interact with water vapor contained in alcohol.

Пример реализации. В качестве исходного взят прямогонный бензин с октановым числом 70 (по моторному методу). Для повышения октанового числа на 6 единиц в него добавлена антидетонационная смесь в количестве 8,4 об.%. Характеристики полученного топлива приведены в таблице. Implementation example. Straight-run gasoline with an octane rating of 70 (according to the motor method) was taken as the source. To increase the octane number by 6 units, an antiknock mixture was added to it in an amount of 8.4 vol.%. The characteristics of the resulting fuel are given in the table.

Уменьшение количества антидетонационной смеси до 6 об.% на характеристиках топлива сказывается незначительно. A decrease in the amount of antiknock mixture to 6 vol.% On the fuel characteristics is insignificant.

Антидетонационная смесь, имеющая состав в соответствии с изобретением, значительно более эффективна по сравнению с известными аналогичными. Топливо на основе бензина с такой антидетонационной смесью имеет высокие эксплуатационные свойства. Оно стабильно (его свойства не ухудшаются в течение не менее чем 12 месяцев), имеет невысокую вязкость и низкую температуру помутнения. Топливо экологично и коррозионно стойко. Его применение в двигателях внутреннего сгорания повышает КПД двигателей (на 4-6%), улучшает их экономичность, снижает содержание токсичных компонентов в выхлопных газах. An antiknock mixture having a composition in accordance with the invention is significantly more effective than the known ones. Fuel based on gasoline with such an antiknock mixture has high performance properties. It is stable (its properties do not deteriorate for at least 12 months), has a low viscosity and a low cloud point. The fuel is environmentally friendly and corrosion resistant. Its use in internal combustion engines increases the efficiency of engines (by 4-6%), improves their efficiency, reduces the content of toxic components in exhaust gases.

Claims (1)

1. Антидетонационная смесь для топлива на основе обводненного этилового спирта, содержащая стабилизатор, отличающаяся тем, что в качестве стабилизатора она содержит цитиновое масло при следующем соотношении компонентов, об. %:
Цитиновое масло - 3 - 5
Обводненный этиловый спирт - Остальное
2. Топливо для двигателей внутреннего сгорания на основе бензина, содержащее антидетонационную смесь, отличающееся тем, что в качестве антидетонационной смеси оно содержит состав по п.1 в количестве 1-1,4 об.% на единицу повышения октанового числа бензина.
1. An antiknock mixture for fuel based on waterlogged ethyl alcohol, containing a stabilizer, characterized in that it contains citin oil as a stabilizer in the following ratio of components, vol. %:
Cytin oil - 3 - 5
Watered Ethyl Alcohol - Else
2. Fuel for gasoline-based internal combustion engines containing an antiknock mixture, characterized in that as the antiknock mixture it contains the composition according to claim 1 in an amount of 1-1.4 vol.% Per unit of increase in the octane number of gasoline.
RU2001120095/04A 2001-07-20 2001-07-20 Antiknock blend for fuel, and internal combustion engine fuel RU2186832C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001120095/04A RU2186832C1 (en) 2001-07-20 2001-07-20 Antiknock blend for fuel, and internal combustion engine fuel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001120095/04A RU2186832C1 (en) 2001-07-20 2001-07-20 Antiknock blend for fuel, and internal combustion engine fuel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2186832C1 true RU2186832C1 (en) 2002-08-10

Family

ID=20251843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001120095/04A RU2186832C1 (en) 2001-07-20 2001-07-20 Antiknock blend for fuel, and internal combustion engine fuel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2186832C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2495916C2 (en) * 2007-12-28 2013-10-20 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Use of viscosity increasing component in diesel fuel

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4297109A (en) * 1979-07-04 1981-10-27 Sekisui Kaseihin Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel composition
US4333739A (en) * 1979-10-23 1982-06-08 Neves Alan M Blended ethanol fuel
RU2068871C1 (en) * 1995-06-14 1996-11-10 Хорский гидролизный завод Additive to gasoline and fuel composition

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4297109A (en) * 1979-07-04 1981-10-27 Sekisui Kaseihin Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel composition
US4333739A (en) * 1979-10-23 1982-06-08 Neves Alan M Blended ethanol fuel
RU2068871C1 (en) * 1995-06-14 1996-11-10 Хорский гидролизный завод Additive to gasoline and fuel composition

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2495916C2 (en) * 2007-12-28 2013-10-20 Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. Use of viscosity increasing component in diesel fuel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2134715C1 (en) Liquid internal combustion engine fuel
US8038742B2 (en) Fuel for homogeneous charge compression ignition engine
JP5674477B2 (en) Use of alcohol in fuels for spark ignition engines.
US5312542A (en) Hydrocarbon fuel and fuel systems
RU2186832C1 (en) Antiknock blend for fuel, and internal combustion engine fuel
US20080178524A1 (en) Anti-detonation additive, and fuel provided therewith
JPH036958B2 (en)
Delvi et al. Investigation of characteristics of spark ignition engine fuelled with ethanol-gasoline blends using iso-octane additive
Abbasov N-butanol based emulsified diesel fuel production
Yamin et al. Comparative performance of spark ignition engine using blends of various methanol percentages with low octane number gasoline
WO2008016349A1 (en) Fuel, and additive therefor
AU657467B2 (en) Gasoline
KR100999892B1 (en) Alcohol-Based Synthetic Fuel Compositions
RU2367683C2 (en) Fuel-water emulsion
KR100374257B1 (en) Alcoholic fuel composition
RU2266947C1 (en) Fuel composition
RU2054454C1 (en) Motor fuel
RU2326158C2 (en) Method of modifying fuel for internal combustion engine
Saidakhmedov et al. Octane-increasing composite additive based on ethanol
RU2054452C1 (en) Motor fuel
WO2024054196A1 (en) Method for producing an alternative motor fuel for petrol engines
JP2025169841A (en) Method for reforming liquid fossil fuels
Seddon Economics: Gasoline (petrol) additives-update
JP2013510940A (en) Fuel blend
CN109609206A (en) A kind of automobile-use clean fuel oil and preparation method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060721