RU2486231C1 - Method of increasing antiknock values of engine fuel for straight-run petrol carburator and injection engines - Google Patents
Method of increasing antiknock values of engine fuel for straight-run petrol carburator and injection engines Download PDFInfo
- Publication number
- RU2486231C1 RU2486231C1 RU2012127203/04A RU2012127203A RU2486231C1 RU 2486231 C1 RU2486231 C1 RU 2486231C1 RU 2012127203/04 A RU2012127203/04 A RU 2012127203/04A RU 2012127203 A RU2012127203 A RU 2012127203A RU 2486231 C1 RU2486231 C1 RU 2486231C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- straight
- antiknock
- increasing
- petrol
- engine fuel
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 11
- 125000005595 acetylacetonate group Chemical group 0.000 claims abstract description 8
- -1 aliphatic alcohols Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract description 21
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 abstract description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 3
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 abstract description 2
- 239000012458 free base Substances 0.000 abstract 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 8
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 8
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 4
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- CENDTHIEZAWVHS-UHFFFAOYSA-N carbon monoxide;cyclopenta-1,3-diene;manganese Chemical compound [Mn].[O+]#[C-].[O+]#[C-].[O+]#[C-].C=1C=C[CH-]C=1 CENDTHIEZAWVHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 231100001228 moderately toxic Toxicity 0.000 description 2
- 150000002902 organometallic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- MRMOZBOQVYRSEM-UHFFFAOYSA-N tetraethyllead Chemical compound CC[Pb](CC)(CC)CC MRMOZBOQVYRSEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AYEKOFBPNLCAJY-UHFFFAOYSA-O thiamine pyrophosphate Chemical compound CC1=C(CCOP(O)(=O)OP(O)(O)=O)SC=[N+]1CC1=CN=C(C)N=C1N AYEKOFBPNLCAJY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M (z)-4-oxopent-2-en-2-olate Chemical class C\C([O-])=C\C(C)=O POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M 0.000 description 1
- YPFNIPKMNMDDDB-UHFFFAOYSA-K 2-[2-[bis(carboxylatomethyl)amino]ethyl-(2-hydroxyethyl)amino]acetate;iron(3+) Chemical compound [Fe+3].OCCN(CC([O-])=O)CCN(CC([O-])=O)CC([O-])=O YPFNIPKMNMDDDB-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- CJCVWCLJWGEOOG-UHFFFAOYSA-N 5-ethylcyclopenta-1,3-diene;iron(2+) Chemical compound [Fe+2].CC[C-]1C=CC=C1.CC[C-]1C=CC=C1 CJCVWCLJWGEOOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 1
- RDHPKYGYEGBMSE-UHFFFAOYSA-N bromoethane Chemical compound CCBr RDHPKYGYEGBMSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- FCEOGYWNOSBEPV-FDGPNNRMSA-N cobalt;(z)-4-hydroxypent-3-en-2-one Chemical compound [Co].C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O FCEOGYWNOSBEPV-FDGPNNRMSA-N 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- RXDDJGLPGVLNLB-UHFFFAOYSA-N cyclopenta-1,3-diene 2-cyclopenta-2,4-dien-1-ylpropan-2-ol iron(2+) Chemical compound [Fe++].c1cc[cH-]c1.CC(C)(O)[c-]1cccc1 RXDDJGLPGVLNLB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N ferrocene Chemical compound [Fe+2].C=1C=C[CH-]C=1.C=1C=C[CH-]C=1 KTWOOEGAPBSYNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 231100000086 high toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002110 toxicologic effect Effects 0.000 description 1
- 231100000027 toxicology Toxicity 0.000 description 1
Landscapes
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтехимии, в частности к компонентам для моторных топлив бензинового интервала кипения, используемых в карбюраторных и инжекторных двигателях внутреннего сгорания.The invention relates to petrochemistry, in particular to components for motor fuels of the gasoline boiling range used in carburetor and injection internal combustion engines.
Известно, что бензиновое топливо содержит различные антидетонационные компоненты, предназначенные для повышения устойчивости к детонации с соответствующим уменьшением износа цилиндропоршневой группы двигателей внутреннего сгорания и снижения токсичности выхлопа и удельных затрат моторного топлива за счет полноты сгорания зарядов топливовоздушных смесей (A.M.Данилов «Применение присадок в топливах для автомобилей». Справочное издание, М., Химия, 2000, с.54).It is known that gasoline fuel contains various antiknock components designed to increase knock resistance with a corresponding reduction in the wear of the cylinder-piston group of internal combustion engines and to reduce exhaust toxicity and specific costs of motor fuel due to the completeness of combustion of charges of air-fuel mixtures (AM Danilov “The use of additives in fuels for automobiles. ”Reference publication, M., Chemistry, 2000, p.54).
Известные антидетонационные присадки (добавки, композиции) состоят из органических производных одного или нескольких металлов и нескольких органических веществ; лучшими с точки зрения эксплуатационных показателей работы двигателя внутреннего сгорания являются присадки на основе тетраэтилсвинца (ТЭС) и применяются в виде 55-60% раствора ТЭС в бромистом этиле (т.н. «этиловая жидкость»). Главным недостатком этих присадок является высокая токсичность, хотя их продолжают ограниченно применять для изготовления автомобильного бензина А-76 этилированного по ГОСТ 2084 (Лернер М.О. Химические регуляторы горения моторных топлив. - М.: Химия, 1979 г. - с.64-76). Эти присадки готовят смешением жидких и твердых растворимых компонентов в стандартных мешалках при температуре от 0 до 30°С.Known antiknock additives (additives, compositions) consist of organic derivatives of one or more metals and several organic substances; the best from the point of view of operational performance of the internal combustion engine are additives based on tetraethyl lead (TPP) and are used in the form of a 55-60% solution of TPP in ethyl bromide (the so-called “ethyl liquid”). The main disadvantage of these additives is their high toxicity, although they continue to be used to a limited extent for the manufacture of automobile gasoline A-76 leaded in accordance with GOST 2084 (Lerner M.O. Chemical regulators of combustion of motor fuels. - M .: Chemistry, 1979 - p.64- 76). These additives are prepared by mixing liquid and solid soluble components in standard mixers at temperatures from 0 to 30 ° C.
Известны умеренно токсичные антидетонационные присадки к моторному топливу на основе металлоорганических соединений железа (МОСЖ), которые представляют собой ферроцен, и/или диэтилферроцен, и/или α - гидрооксиизопропилферроцен, 1.0-5.0% масс. (патент РФ 2241023, 2004), обладающие высокой детонационной стойкостью, но имеющие существенный недостаток - повышенное нагарообразование, связанное с выделением при горении бензина твердых мелкодисперсных кристаллических окислов железа, которые полностью не выносятся с выхлопными газами и служат абразивом, отлагающимся на всех внутренних рабочих поверхностях камеры сгорания [Лернер М.О. Химические регуляторы горения моторных топлив. - М.: Химия, 1979 г. - с.64-76]. Применение такого типа присадок разрешено только на ограниченном числе нефтеперерабатывающих заводов России; экспорт в развитые страны запрещен (Справочный каталог «Продукты нефтепереработки и их производители». - М.: ИЦ «Техинформ», 2003. - 376 с)).Known moderately toxic antiknock additives to motor fuels based on organometallic iron compounds (MOSS), which are ferrocene, and / or diethylferrocene, and / or α - hydroxyisopropylferrocene, 1.0-5.0% of the mass. (RF patent 2241023, 2004), which have a high detonation resistance but have a significant drawback - increased carbon formation associated with the release of solid finely divided crystalline iron oxides during gasoline combustion, which are not completely removed with exhaust gases and serve as an abrasive deposited on all internal working surfaces combustion chambers [Lerner M.O. Chemical regulators of combustion of motor fuels. - M .: Chemistry, 1979 - p.64-76]. The use of this type of additives is allowed only at a limited number of Russian refineries; export to developed countries is prohibited (Reference catalog "Oil products and their manufacturers." - M .: IC "Tekhinform", 2003. - 376 s)).
Из других умеренно токсичных металлосодержащих антидетонационных присадок в настоящее время наиболее потребляемыми являются такие металлоорганические соединения (МОС), как циклопентадиенилтрикарбонилмарганец (ЦТМ) (патент Китая 101144041, 2008) и его метильное производное (МЦТМ) (патенты Китая 101205493, 2008 и 101760265, 2010), гексакарбонилмолибден (ГКЖ) (патент РФ 2009176, 1994), 2.5-5.0% масс., применяемые также вместе с добавкой смеси алифатических спиртов 15-50% масс. (патент РФ 2102437, 1998), обладающие антидетонационной эффективностью, сравнимой с ТЭС и МОСЖ. К недостаткам применения данного типа присадок следует отнести прежде всего низкую химическую стабильность (неустойчивость) при хранении, сложность синтеза и высокую стоимость (дефицитность), характерные для всех химических соединений класса МОС и существенно удорожающих себестоимость добавки в целом.Of the other moderately toxic metal-containing antiknock additives, the most commonly consumed are organometallic compounds (MOC) such as cyclopentadienyltricarbonyl manganese (CTM) (Chinese patent 101144041, 2008) and its methyl derivative (MTTC) (Chinese patents 101205493, 2008 and 101760265, 2010) , hexacarbonylmolybdenum (GKZH) (RF patent 2009176, 1994), 2.5-5.0% by weight, also used with the addition of a mixture of aliphatic alcohols 15-50% by weight. (RF patent 2102437, 1998), possessing antiknock efficiency comparable to TPPs and MOSS. The disadvantages of using this type of additives include, first of all, low chemical stability (instability) during storage, synthesis complexity and high cost (scarcity), characteristic of all chemical compounds of the MOS class and significantly increasing the cost of the additive as a whole.
Известна также неметаллосодержащая присадка, основной антидетонационной составляющей которой являются ароматические амины класса алкиланилинов 2.0-5.0% масс. (патент РФ 2354682, 2009), способ приготовления которой включает такой оригинальный метод повышения антидетонационной активности, как высокотемпературную обработку на последней стадии смеси основных компонентов металлическим марганцем в парожидкостной фазе. К достоинствам известной методики, кроме повышения октанового числа бензина на 5.4-6.3 ед., безусловно, следует отнести снижение токсичности до IV класса опасности, что выгодно отличает данную присадку от ранее описанных металлосодержащих аналогов на основе ТЭС и железо-, марганецсодержащих МОС, имеющих I и III классы опасности соответственно. Недостатками данной присадки и топлива, ее содержащего, являются такие существенные элементы, как сравнительно низкая антидетонационная эффективность присадки, сложность композиционного состава и усложненный в аппаратурно-технологическом исполнении процесс получения присадки, что существенно ограничивает возможность ее промышленного производства.Also known non-metal-containing additive, the main antiknock component of which are aromatic amines of the class of alkylanilines 2.0-5.0% of the mass. (RF patent 2354682, 2009), the preparation method of which includes such an original method of increasing antiknock activity as high-temperature treatment at the last stage of a mixture of the main components with manganese metal in the vapor-liquid phase. The advantages of the known method, in addition to increasing the octane number of gasoline by 5.4-6.3 units, of course, include the reduction of toxicity to hazard class IV, which distinguishes this additive from the previously described metal-containing analogues based on TPPs and iron-, manganese-containing MOS having I and hazard classes III, respectively. The disadvantages of this additive and the fuel containing it are such essential elements as the relatively low antiknock efficiency of the additive, the complexity of the composition and the process of obtaining the additive complicated in the hardware and technology design, which significantly limits the possibility of its industrial production.
В качестве прототипа настоящего изобретения принята присадка к моторному топливу с торговым названием «Фэтерол-М» (патент РФ 2102437, 1998), включающая в качестве антидетонационных добавок металлорганические соединения марганца (МОСМ) группы ЦТМ и его производных, 0.03-0.60% масс. в расчете на металл, трет-бутиловый спирт, 15-50% масс., а также другие органические составляющие - остальное; массовая доля присадки 1-15% к базовому товарному АИ-76 до введения в него этиловой жидкости, обеспечивающие получение высокооктанового неэтилированного моторного топлива товарных марок (например, автомобильный бензин АИ-95) и снижение содержания СО в отработанных газах. Используемый в данном изобретении основной антидетонационный компонент группы ЦТМ представляет собой прозрачную жидкость оранжевого цвета со следующими характеристиками:As a prototype of the present invention, an additive to motor fuel with the trade name "Feterol-M" (RF patent 2102437, 1998), including organometallic manganese compounds (MOSM) of the CTM group and its derivatives, 0.03-0.60% by weight, was adopted. based on metal, tert-butyl alcohol, 15-50% by weight, as well as other organic components - the rest; the mass fraction of the additive is 1-15% to the base commodity AI-76 before the introduction of ethyl liquid into it, ensuring the production of high-octane unleaded motor fuel of trademarks (for example, AI-95 motor gasoline) and a decrease in the CO content in the exhaust gases. The main antiknock component of the DTM group used in this invention is a transparent orange-colored liquid with the following characteristics:
По заключению авторов данного изобретения, заявляемое МОСМ по совокупности представленных характеристик и каталожных данных представляет собой метилциклопентадиенилтрикарбонилмарганец (II)According to the conclusion of the authors of this invention, the claimed MOSM on the basis of the presented characteristics and catalog data is methylcyclopentadienyltricarbonylmanganese (II)
[121-08-133] (Alpha Aesar 2011-13, #47125, р.1514), в России не производится и является заказным импортным химическим реактивом, каталожная цена которого в настоящее время составляет €1018/100 г, что при достижении главных технических результатов описанного изобретения - обеспечение высокой антидетонационной эффективности (повышение октанового числа базового моторного топлива на ≥ 19 ед.) и снижение токсичности продукта до категории умеренно опасных веществ - содержит в себе очевидные ранее упоминаемые недостатки, характерные для химических соединений класса МОС - химическую нестабильность при хранении и эксплуатации и высокую себестоимость присадки в целом, определяемой характеристикой основного антидетонационного компонента - МЦТМ.[121-08-133] (Alpha Aesar 2011-13, # 47125, p. 1514), is not produced in Russia and is a custom-made imported chemical reagent, the catalog price of which is currently € 1018/100 g, which, when the main the technical results of the described invention — providing high antiknock efficiency (increasing the octane number of base motor fuel by ≥ 19 units) and reducing the toxicity of the product to the category of moderately hazardous substances — contains the previously mentioned drawbacks characteristic of chemical compounds of the class OS - chemical instability during storage and use and high cost of the additive as a whole, the main characteristic defined by the anti-knock component - MTSTM.
Достигаемый в предлагаемом решении технический результат заключается в повышении антидетонационных величин прямогонного бензина и состава антидетонационных компонентов, обеспечивающих следующие показатели по качеству и эксплуатационным характеристикам:The technical result achieved in the proposed solution consists in increasing the antiknock values of straight-run gasoline and the composition of antiknock components that provide the following indicators for quality and operational characteristics:
1) высокую антидетонационную эффективность - соответственное повышение октанового числа базового неэтилированного моторного топлива, определенного исследовательским методом (ОЧИ), на ≥ 30 ед. при устранении эксплуатационных недостатков (нагарообразование, вредные выбросы и т.п.);1) high antiknock efficiency - a corresponding increase in the octane number of the base unleaded motor fuel determined by the research method (GPI) by ≥ 30 units. while eliminating operational shortcomings (carbon formation, harmful emissions, etc.);
2) химическую устойчивость и низкую токсичность применяемых компонентов;2) chemical resistance and low toxicity of the components used;
3) относительную простоту синтеза, доступность и «промышленную технологичность» способа получения (на базе отечественного сырья) как отдельных компонентов, так и присадки в целом (в концепции снижения себестоимости и импортозамещения);3) the relative simplicity of the synthesis, availability and “industrial manufacturability” of the production method (based on domestic raw materials) of both the individual components and the additive as a whole (in the concept of cost reduction and import substitution);
Использование предлагаемого изобретения обеспечит возможность организации отечественного промышленного производства и повысит эксплуатационные характеристики разрабатываемых компонентов к бензиновым топливам отечественных товарных марок, их содержащих (АИ-92, АИ-95, АИ-98 и т.п.), в условиях применения в крупных (численность населения > 1 млн человек) городах при обязательном выполнении действующих санитарно-гигиенических норм.Using the proposed invention will provide an opportunity to organize domestic industrial production and increase the operational characteristics of the developed components for gasoline fuels of domestic trademarks containing them (AI-92, AI-95, AI-98, etc.), in large-scale applications (number population> 1 million people) cities with the mandatory implementation of existing sanitary standards.
Проведя многочисленные эксперименты по подбору реактивов топливных компонентов, заявитель разработал способ повышения антидетонационных величин моторных топлив для карбюраторных и инжекторных двигателей из прямогонного бензина, заключающийся в том, что к прямогонному бензину добавляют компонент, содержащий одно или несколько веществ из группы ацетилацетонатов 3d-металлов общей формулы М(C5H7O2)n, где n=2-3, в количестве 10-12% масс. и оксигенаты в виде смеси алифатических спиртов C2-C8 - остальное.Having conducted numerous experiments on the selection of reagents for fuel components, the applicant has developed a method for increasing the antiknock values of motor fuels for straight-run gasoline carburetor and injection engines, which consists in adding to the straight-run gasoline a component containing one or more substances from the group of 3d metal acetylacetonates of the general formula M (C 5 H 7 O 2 ) n, where n = 2-3, in an amount of 10-12% of the mass. and oxygenates in the form of a mixture of aliphatic alcohols C 2 -C 8 - the rest.
Авторским коллективом настоящего изобретения на основании проведенных исследований был определен оптимальный класс химических соединений, обеспечивающих требования, вышеуказанные в пп.1-3, а именно - ацетилацетонаты мультивалентных 3d-металлов общей формулы М(C5H7O2)n, где n=2-3, a M (3d-M) соответствует группе V(III), Cr(III), Mn(II-III), Fe(III), Co(II-III), Ni(II), Cu(II).Based on the studies, the authors of the present invention determined the optimal class of chemical compounds that meet the requirements specified in claims 1-3, namely, acetylacetonates of multivalent 3d metals of the general formula M (C 5 H 7 O 2 ) n, where n = 2-3, a M (3d-M) corresponds to the group V (III), Cr (III), Mn (II-III), Fe (III), Co (II-III), Ni (II), Cu (II )
Ацетилацетонаты являются простейшими представителями соединений класса β-дикетонатов металлов, объединяющего в себе как свойства неорганических солей (устойчивость на воздухе, высокая температура плавления, относительная простота синтеза методом обменного взаимодействия), так и типовые свойства металлоорганических соединений (летучесть, растворимость в органических растворителях), и главное для группы 3d-M - каталитическая активность в реакциях окисления углеводородов. Существенным фактором является и токсичность соединений данного класса: умеренно опасные вещества (III класс опасности по ГОСТ 12.1.005) для индивидуальных соединений, а по расчетной аддитивности токсиметрических характеристик всех входящих в водимый базовый состав прямогонного бензина товарной марки АИ-62 антидетонационных компонентов (массовая доля в конечном продукте по маркам АИ-92, АИ-95 и АИ-98) целевые продукты следует отнести к IV классу опасности - малоопасные вещества.Acetylacetonates are the simplest representatives of the compounds of the class of metal β-diketonates, combining both the properties of inorganic salts (stability in air, high melting point, the relative simplicity of synthesis by the exchange interaction method) and the typical properties of organometallic compounds (volatility, solubility in organic solvents), and most importantly for the 3d-M group, catalytic activity in hydrocarbon oxidation reactions. A significant factor is the toxicity of compounds of this class: moderately hazardous substances (hazard class III according to GOST 12.1.005) for individual compounds, and according to the calculated additivity of the toximetric characteristics of all anti-knock components included in the driven base composition of straight-run gasoline AI-62 (mass fraction in the final product for brands AI-92, AI-95 and AI-98) target products should be attributed to hazard class IV - low-hazard substances.
Следует также отметить и важные факторы доступности и низкой себестоимости данного класса соединений: все вещества класса ацетилацетонатов 3d-M синтезируются из отечественного сырья по традиционной технологии малотоннажной химии (бывшие предприятия Союзреактива) и имеют себестоимость < 1500 руб./кг для реактивных квалификаций по действующим нормативам Госстандарта.It should also be noted important factors of the availability and low cost of this class of compounds: all 3d-M acetylacetonate class substances are synthesized from domestic raw materials using the traditional technology of small-tonnage chemistry (former Soyuzreaktiv enterprises) and have a cost of <1,500 rubles / kg for reactive qualifications in accordance with current standards Gosstandart.
Ниже приводятся типовые физико-химические характеристики ацетилацетонатов 3d-M, представляющих собой твердые, устойчивые на воздухе мелкокристаллические вещества:The following are typical physico-chemical characteristics of 3d-M acetylacetonates, which are solid, airborne fine crystalline substances:
Особый фактор, характерный для данного класса соединений - высокая летучесть без разложения при температуре > 70°С, что снимает ограничения по нагарообразованию и т.п.A special factor characteristic of this class of compounds is high volatility without decomposition at a temperature> 70 ° C, which removes the restrictions on carbon formation, etc.
По результатам экспериментальных работ антидетонационные компоненты, выбранные из группы ацетилацетонатов 3d-M при введении, например, в базовый состав прямогонного бензина товарной марки АИ-62 в количестве 0.03, 0.06 и 0.09 %% масс. по металлу, обеспечивают гарантированный выход целевых продуктов бензинов марок АИ-92, АИ-95, АИ-98 по ГОСТ Р 51105 соответственно.According to the results of experimental work, antiknock components selected from the 3d-M acetylacetonate group when, for example, 0.03, 0.06, and 0.09 %% mass were added to the basic composition of straight-run gasoline of the AI-62 trademark. for metal, provide a guaranteed yield of target products of gasoline grades AI-92, AI-95, AI-98 according to GOST R 51105, respectively.
В соответствии с вышесказанным следует заключить, что разработанный состав антидетонационных компонентов на базе ацетилацетонатов 3d-M по всем без исключения показателям превосходит физико-химические, токсикологические, эксплуатационные и экономические характеристики материала выбранного прототипа.In accordance with the foregoing, it should be concluded that the developed composition of antiknock components based on 3d-M acetylacetonates in all indices without exception exceeds the physicochemical, toxicological, operational and economic characteristics of the material of the selected prototype.
Пример 1.Example 1
К базовому прямогонному бензину в количестве (0.10±0.01 дм3) при комнатной температуре (25±1°С) прибавляют насыщенный раствор ацетилацетоната кобальта (II) в трет-бутиловом спирте с массовой долей Со(C5H7O2)2 10±1% в зависимости от целевого состава:A saturated solution of cobalt (II) acetylacetonate in tert-butyl alcohol with a mass fraction of Co (C 5 H 7 O 2 ) 2 10 is added to basic straight-run gasoline in an amount (0.10 ± 0.01 dm 3 ) at room temperature (25 ± 1 ° С) ± 1% depending on the target composition:
1) «АИ-92» - 0.001 дм3;1) “AI-92” - 0.001 dm 3 ;
2) «АИ-95» - 0.002 дм3;2) “AI-95” - 0.002 dm 3 ;
3) «АИ-98» - 0.003 дм3.3) "AI-98" - 0.003 dm 3 .
Затем реакционную смесь перемешивают на магнитной мешалке при комнатной температуре (25±1°С) в течение 10±1 мин и проводят контрольное измерение ОЧИ.Then the reaction mixture is stirred on a magnetic stirrer at room temperature (25 ± 1 ° C) for 10 ± 1 min and a control measurement of OCH is carried out.
Заявляемые эффекты, обеспечиваемые разработанным составом добавляемого компонента, были достоверно подтверждены в проведенных исследованиях (табл.1).The claimed effects provided by the developed composition of the added component were reliably confirmed in the studies (Table 1).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012127203/04A RU2486231C1 (en) | 2012-06-29 | 2012-06-29 | Method of increasing antiknock values of engine fuel for straight-run petrol carburator and injection engines |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012127203/04A RU2486231C1 (en) | 2012-06-29 | 2012-06-29 | Method of increasing antiknock values of engine fuel for straight-run petrol carburator and injection engines |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2486231C1 true RU2486231C1 (en) | 2013-06-27 |
Family
ID=48702213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012127203/04A RU2486231C1 (en) | 2012-06-29 | 2012-06-29 | Method of increasing antiknock values of engine fuel for straight-run petrol carburator and injection engines |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2486231C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2705209C1 (en) * | 2018-12-25 | 2019-11-06 | Евгений Иванович Коваленко | Fuel combustion modifier |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4474580A (en) * | 1982-03-16 | 1984-10-02 | Mackenzie Chemical Works, Inc. | Combustion fuel additives comprising metal enolates |
| JPH0317187A (en) * | 1989-06-15 | 1991-01-25 | Nippon Mining Co Ltd | Fuel additives and fuel compositions |
| RU2102437C1 (en) * | 1996-06-26 | 1998-01-20 | Шапиро Арон Лейбович | Motor fuel additive |
| RU2151168C1 (en) * | 1999-07-30 | 2000-06-20 | Военный инженерно-технический университет | Ecological diesel fuel additive |
| RU2158289C1 (en) * | 1999-12-09 | 2000-10-27 | Закрытое акционерное общество "Академия прикладных иследований" | Fuel compositions |
-
2012
- 2012-06-29 RU RU2012127203/04A patent/RU2486231C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4474580A (en) * | 1982-03-16 | 1984-10-02 | Mackenzie Chemical Works, Inc. | Combustion fuel additives comprising metal enolates |
| JPH0317187A (en) * | 1989-06-15 | 1991-01-25 | Nippon Mining Co Ltd | Fuel additives and fuel compositions |
| RU2102437C1 (en) * | 1996-06-26 | 1998-01-20 | Шапиро Арон Лейбович | Motor fuel additive |
| RU2151168C1 (en) * | 1999-07-30 | 2000-06-20 | Военный инженерно-технический университет | Ecological diesel fuel additive |
| RU2158289C1 (en) * | 1999-12-09 | 2000-10-27 | Закрытое акционерное общество "Академия прикладных иследований" | Fuel compositions |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2705209C1 (en) * | 2018-12-25 | 2019-11-06 | Евгений Иванович Коваленко | Fuel combustion modifier |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DK175945B1 (en) | Process for reducing emissions or improving the utilization of energy from fuel to propulsion in internal combustion engines | |
| AU635056B2 (en) | Method for catalyzing fuel for powering internal combustion engines | |
| CN104711049A (en) | Nonmetallic gasoline antiknock | |
| US20050229479A1 (en) | Fuel compositions and methods thereof | |
| RU2309944C1 (en) | Derivatives of para-methoxyanilines enhancing stability of hydrocarbon fuel against detonation and fuel composition (variants) | |
| US4444565A (en) | Method and fuel composition for control of octane requirement increase | |
| CA2723025A1 (en) | Improved fuel additive formulation and method of using same | |
| USRE29488E (en) | Fuel compositions and additive mixtures for alleviation of exhaust gas catalyst plugging | |
| US3157682A (en) | Oil-soluble liquid chelate compounds and their preparation | |
| CN103254949A (en) | High-efficiency gasoline octane value promoter | |
| RU2486231C1 (en) | Method of increasing antiknock values of engine fuel for straight-run petrol carburator and injection engines | |
| US2178809A (en) | Heavy metal cyclic nftboso com- | |
| CN103787912A (en) | Preparation method of benzylidene acetone amine derivative antiknock agent | |
| US4280458A (en) | Antiknock component | |
| DE2621207C3 (en) | Malonic acid esters, process for their preparation and lubricants, liquid fuels and additives containing them | |
| RU2305128C1 (en) | Antiknock gasoline additive based on alkoxy-substituted anilines and fuel compositions containing thereof | |
| TWI493026B (en) | Improvements in or relating to fuel additive compositions | |
| US1991127A (en) | Motor fuel | |
| CN102229823B (en) | Terpene isopropyl carbonate gasoline antiknock | |
| RU2161639C1 (en) | Gasoline additive and composition containing thereof | |
| JPH0860166A (en) | Fuel composition containing at least one fulvene derivative and its use | |
| US3001858A (en) | Motor fuel compositions | |
| CN103242165B (en) | Synthesis method of nitrate | |
| CA1059317A (en) | Fuel compositions and additive mixtures for reducing the plugging of exhaust gas catalyst | |
| CN104711050B (en) | A kind of compounding RONA and preparation method thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190630 |