|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[RU] Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности к использованию композиционных моторных топлив на основе бензиновых фракций, различных спиртов, эфиров, стабилизаторов, получаемых смешиванием составляющих компонентов, например, в условиях терминалов. Композиционное моторное топливо содержит бензиновые фракции, выкипающие в интервале 35-205°C, и в качестве добавок содержит метанол, бутанол и метилацетат при следующем соотношении компонентов, мас.%: бензиновые фракции, выкипающие в интервале 35-205°C - 55-82; метанол - 3-5; бутанол - 5-30; метилацетат - 5-10. Предлагаемый состав композиционного моторного топлива позволяет улучшить мощностные и экологические показатели, безопасность эксплуатации, включая исключение расслоения получаемой топливной смеси, ограничиться верхним пределом содержания составляющих компонентов и значением температуры перегонки 50% объема композиционного топлива, составляющей не более 106 и 116°C соответственно для зимнего и летнего сортов. 
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности к использованию композиционных моторных топлив на основе бензиновых фракций, различных спиртов, эфиров, стабилизаторов, получаемых смешиванием составляющих компонентов, например, в условиях терминалов. Композиционное моторное топливо содержит бензиновые фракции, выкипающие в интервале 35-205°C, и в качестве добавок содержит метанол, бутанол и метилацетат при следующем соотношении компонентов, мас.%: бензиновые фракции, выкипающие в интервале 35-205°C - 55-82; метанол - 3-5; бутанол - 5-30; метилацетат - 5-10. Предлагаемый состав композиционного моторного топлива позволяет улучшить мощностные и экологические показатели, безопасность эксплуатации, включая исключение расслоения получаемой топливной смеси, ограничиться верхним пределом содержания составляющих компонентов и значением температуры перегонки 50% объема композиционного топлива, составляющей не более 106 и 116°C соответственно для зимнего и летнего сортов.
(19)
Евразийское
патентное
ведомство
(21) 201800140 (13) A1
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ
(43) Дата публикации заявки 2019.04.30
(22) Дата подачи заявки 2017.10.30
(51) Int. Cl.
C10L 1/02 (2006.01) C10L 1/10 (2006.01) C10L 1/185 (2006.01)
C10L 10/10 (2006.01) C10L 10/18 (2006.01)
(54) КОМПОЗИЦИОННОЕ МОТОРНОЕ ТОПЛИВО
(96) KZ2017/075 (KZ) 2017.10.30
(71) Заявитель: РЕСПУБЛИКАНСКОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ НА ПРАВЕ ХОЗЯЙСТВЕННОГО ВЕДЕНИЯ "ЮЖНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. М. АУЭЗОВА"
МОН РК (KZ)
(72) Изобретатель:
Туленов Айдарали, Саипов Абдилла Абибуллаевич, Шойбеков Бауржан Жусипович, Бекболатов Габит Жахангерович, Саип Акнур Абдиллакызы (KZ)
(57) Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности к использованию композиционных моторных топлив на основе бензиновых фракций, различных спиртов, эфиров, стабилизаторов, получаемых смешиванием составляющих компонентов, например, в условиях терминалов. Композиционное моторное топливо содержит бензиновые фракции, выкипающие в интервале 35-205°C, и в качестве добавок содержит метанол, бутанол и метилацетат при следующем соотношении компонентов, мас.%: бензиновые фракции, выкипающие в интервале 35-205°C - 55-82; метанол - 3-5; бутанол - 5-30; метилаце-тат - 5-10. Предлагаемый состав композиционного моторного топлива позволяет улучшить мощно ст-ные и экологические показатели, безопасность эксплуатации, включая исключение расслоения получаемой топливной смеси, ограничиться верхним пределом содержания составляющих компонентов и значением температуры перегонки 50% объема композиционного топлива, составляющей не более 106 и 116°C соответственно для зимнего и летнего сортов.
МПК C10L 1/18, C10L 1/22 КОМПОЗИЦИОННОЕ МОТОРНОЕ ТОПЛИВО
Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности к использованию композиционных моторных топлив на основе бензиновых фракций, различных спиртов, эфиров, стабилизаторов, получаемых смешиванием составляющих компонентов, например, в условиях терминалов.
Известно, что в настоящее время наиважнейшим эксплуатационным свойством бензинов являются: детонационная стойкость, характеризующая способность противостоять воспламенению при сжатии; обеспечение высоких мощностных (приемистость) показателей двигателя, связанное со значением температуры перегонки 50% топлива; экологические показатели двигателя, связанные со значением концентрации содержания отдельных компонентов топлива и выбросов вредных веществ в составе отработавших газов; обеспечение надежности пуска двигателя, связанное с начальной температурой испарения топлива.
Улучшение указанных свойств бензина во многих случаях достигается введением в состав бензина спиртов, эфиров или составлением композиционных топлив добавлением спиртов, эфиров (оксигенаты). При этом также расширяются ресурсы производимых бензинов, а также отмечаются показатели эффективности - октановое число смешения, давление насыщенных паров, теплотворная способность, растворимость спиртов в воде, гигроскопичность - способность притягивать влагу из воздуха, особенно при хранении.
Известно применение моторных топлив в виде композиции бензинов и различных добавок из спиртов, эфиров и др. [Данилов A.M. Применение присадок в топливах для автомобилей. Справочник. - М.: Химия, 2000. - стр.54-65].
Использование композиционных топлив добавлением к бензину спиртов, эфиров проводились с упором на повышение октанового числа получаемых топлив и исключение возможности расслоения составляющих компонентов (с учетом температуры окружающей среды и концентрации содержания воды) без учета
возможности сохранения или улучшения мощностных (приемистость) и других показателей двигателей внутреннего сгорания, а также возможности коррозионной активности получаемых топливных смесей и дополнительного улучшения отдельных их свойств (улучшение пусковых свойств двигателей и др.).
Известна добавка к бензину на основе этилового спирта [Патент РФ № 2068871, МПК C10L 1/02,1/18,10/11.1996г.], содержащая в качестве стабилизатора сорастворитель, представляющий собой отходы гидролизного производства этилового спирта из древесного спирта (альдегидно-эфиро-спиртовая фракция) в количестве 8...80% масс. Предполагается, что введение этой добавки в бензин в количестве 2...20% масс, позволяет повысить октановое число иполучить моторное топливо, стойкое по фазовой стабильности при низких температурах.
Известны топливные композиции, содержащие бензин и добавки из циклического кеталя - вещество, образуемое при взаимодействии гликолей (глицерин, этиленгликоль) с кетонами (ацетон, метилэтилкетон, циклогексан и др.) и спирта - этанола [Патент РФ№2365617, МПК C10L 1/02, 1/18, 10/10, 28.05.2008г.]. Данное изобретение является наиболее близким аналогом (прототипом) к предполагаемому изобретению по совокупности признаков. Предполагается, что введением данной добавки в состав бензина в количестве 10...20% (30...70% объёма циклический кеталь, остальное - этиловый спирт.) можно достичь повышения октанового числа и фазовой стабильности композиционного топлива.
Известным композиционным топливам на основе спиртов и эфиров присущи следующие недостатки:
- большее количество составляющих (компонентов) не означает достижения большего технического результата (повышение октанового числа или улучшение анти детонационных свойств). Увеличение количества компонентов в композиционном топливе увеличивает стоимость получаемой продукции, затрудняет реализацию технологии и контроль состава получаемой топливной смеси, а также требует дополнительных затрат по хранению, транспортировке и
смешиванию (смешивание большого количества компонентов на терминале налагает на терминал дополнительные материальные затраты);
- сырье для получения составляющих компонентов (этиловый спирт) для многих стран может привести к удорожанию продуктов питания;
- многие составляющие компоненты композиционного топлива склонны к пероксидным превращениям, способствующим снижению химической стабильности топлива накапливанию карбоновых кислот, повышению коррозионной активности топлива в целом. Причем сложный и непостоянный состав добавки, зависящий от условий проведения технологии, обусловливает непостоянство и непредсказуемость ожидаемых результатов;
- присутствие азотосодержащих и металлорганических соединений увеличивает содержание оксидов азота в составе отработавших газов двигателя и приводит к преждевременному выходу из строя катализатора-нейтрализатора двигателя, а также свечей зажигания;
- ограничения верхней или нижней концентрации содержания используемых компонентов (ингредиентов) в составе получаемого композиционного топлива ничем не объясняется или нет объяснений по поводу возможных изменений показателей качества получаемого композиционного топлива и двигателя внутреннего сгорания.
Задачей изобретения является улучшение эксплуатационных и экологических показателей композиционного моторного топлива.
Целью изобретения является улучшение мощностных (приемистость) и экологических показателей, безопасность эксплуатации и надежности пуска двигателя, работающего на данном композиционном топливе, путем ограничения верхнего предела содержания компонентов композиционного топлива, связанным со значением температуры перегонки 50% объема композиционного топлива с одновременным исключением расслоения "получаемой топливной смеси.
Поставленная задача достигается тем, что композиционное моторное топливо, включающее бензиновые фракции и добавки, согласно изобретения, содержит бензиновые фракции, выкипающие в интервале 35. ..205°С, а в качестве добавкок
содержит метанол, бутанол и метилацетат, при следующем соотношении компонентов, масс. %: Бензиновые фракции,
выкипающие в интервале 35,..205°С 55...82
Метанол 3...5
Бутанол 5... 30
Метилацетат 5... 10
Заявленный объект состоит из тех необходимых научно-обоснованных компонентов (составляющих), которые по своим химическим и теплофизическим свойствам, а также по своей концентрации в составе композиционного моторного топлива обеспечивают достижение технического результата. Это подтверждается следующим:
- использование этанола, метанола и др. низших спиртов (в объектах аналогов) в качестве добавок без каких-либо других добавок приводит к расслоению смеси, уменьшению теплотворной способности топлива, что является причиной уменьшения мощности и увеличения расхода топлива двигателя;
- использование бутанол а (как в заявленном объекте), как высших спиртов увеличивает растворимость низших спиртов в получаемой топливной смеси, практически сохраняется теплотворная способность топлива (Бензин - 32 МДж/л, Бутанол - 29,2 МДж/л, Метанол - 16 МДж/л), что является причиной улучшения мощностных (приемистость) показателей двигателя или достижения технического результата;
- использование метилацетата - эфира обеспечивает активность топливных смесей и их устойчивость (сокращается период задержки воспламенения и продолжительность сгорания, расширяется предел обеднения горючей смеси).
Технический результат или поставленная задача решается тем, что в целях улучшения мощностных (приемистость) и экологических показателей, безопасности эксплуатации, включая исключение расслоения получаемой топливной смеси, ограничивается верхним пределом содержания составляющих компонентов и значением температуры перегонки 50% объема композиционного
топлива, составляющей не более 106°С и 116°С, соответственно для зимнего и летнего сортов. При этом состав топливной композиции выдерживают в следующих соотношениях, масс. % (табл.1).
* нижний предел содержания компонентов указывает на начальные значения получаемого технического результата.
**указанием в таблице выполняемой функции каждого компонента композиционного топлива обосновывается соответствия заявленного объекта условию изобретательского уровня и промышленной применимости.
Между совокупностью существенных признаков (предлагаемый состав компонентов композиционного топлива и их содержание) заявляемого объекта и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь, а именно:
- улучшение пусковых свойств и экологических показателей двигателя внутреннего сгорания обеспечивается использованием 3...5% объем, метанола, имеющего температуру испарения (78...80°С), что улучшает смесеобразование и, следовательно, улучшает пуск двигателя, а также несколько снижая температуру впускного трубопровода двигателя увеличивает коэффициент наполнения. С другой стороны, метанол несколько обедняет состав смеси, что приводит к снижению выбросов оксида углерода до 40%, углеводородов до 15% в составе отработавших газов при снижении удельного расхода топлива (до 4,5%) двигателя.
- улучшение мощностных (приемистость) показателей двигателя обеспечивается использованием 5... 30 об. % бутанол а, имеющего температуру испарения в пределах (117...118°С), что способствует испарению 50% объема композиционного топлива в пределах 106°С и 116°С, соответственно для летнего и зимнего сортов топлива. Бутанол как уже было отмечено имеет достаточную теплотворную способность и скрытую теплоту испарения, также способствующие улучшению мощностных показателей двигателя.
Бутанол в такой концентрации в составе топлива обеспечивает необходимую теплотворную способность (практически одинаковую с базовым бензином), а также его скрытая теплота испарения позволяет увеличить коэффициент наполнения цилиндра, и тем самым улучшить мощностные (приемистость) показатели двигателя.
Температура перегонки (испарения) 50% объема композиционного топлива характеризует его среднюю испаряемость, влияющую на приемистость, прогрев, устойчивость работы двигателя [Папок К.К., Рагозин H.A. Словарь по топливам, маслам, присадком и специальным жидкостям. -М.: Химия, 1975г., стр. 329].
- улучшения промоторных (активных) свойств получаемого композиционного моторного топлива обеспечивается использованием 5... 10 об. % метилацетата (метиловый эфир уксусной кислоты), который увеличивает его активность, избирательность или устойчивость и тем самым увеличивается эффективность процесса сгорания.
- безопасность эксплуатации обеспечивается достижением необходимых значений давления насыщенных паров, а уменьшением содержания серы в составе топливаи переходом на более бедные составы горючей смеси улучшаются экологические показатели двигателя.
Показатели качеств различных композиционных топлив и базового бензина, полученных по результатам лабораторных исследований в соответствии с требованиями ГОСТ 2084 приводятся в таблице 2.
В отличие от прототипа материалы по заявленному объекту были получены
по результатам проведенных лабораторно-стендовых (оценка физико-химических и эксплуатационных характеристик), стендовых (оценка показателей и надежности деталей двигателя), полигонных (подтверждение технических характеристик двигателя) и эксплуатационных (выявление особенностей использования нового топлива) исследований.
Наиболее показательным результатом проведенных лабораторных исследований (кроме сведений, приведенных в таблице 1) является температура перегонки (фракционный состав). Детонационная стойкость полученных композиционных топлив исследовалась на установке УИТ-65.
Стендовые исследования композиционного топлива, проведенного на двигателе A15VF (рис. 1) были выполнены на базе индукторного тормозного стенда "SchenkWS-230" (Германия).
Полигонные исследования автомобилей класса Ml на композиционном топливе проведены с использованием испытательного комплекса "Corrsys-Datron".
Во время испытаний получены идентичные значения показателей композиционного топлива по сравнению с базовым топливом по максимальной скорости автомобиля, расходу топлива на постоянной скорости и по городскому циклу, по содержанию вредных веществ по оксиду углерода и углеводородов получено снижение на 40.. .60 %.
Эксплуатационные испытания более 400 автомобилей в 2015...2017 гг. в условиях Южного региона Республики Казахстан выявили возможность использования предложенного композиционного топлива и выданы рекомендации по промышленному применению.
Примеры (образцы №1...№3) составления предлагаемого композиционного моторного топлива и их основные свойства приводятся в таблицеЗ.
Коррозионная стабильность (ГОСТ 18597), г/м2
4,5
4,0
3,5
Показатели топлив (ГОСТ 2084)
См. таблицу 2
Таким образом, предлагаемый состав композиционного моторного топлива позволяет улучшить мощностные и экологические показатели, безопасность эксплуатации, включая исключение расслоения получаемой топливной смеси, ограничиться верхним пределом содержания составляющих компонентов и значением температуры перегонки 50% объема композиционного топлива, составляющей не более 106°С и 116°С, соответственно для зимнего и летнего сортов.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Композиционное моторное топливо, включающее бензиновые фракции и добавки, отличающееся тем, что содержит бензиновые фракции, выкипающие в интервале 35...205°С, а в качестве добавок содержит метанол, бутанол и метилацетат, при следующем соотношении компонентов, масс. %:
Бензиновые фракции,
выкипающие в интервале 35...205°С 55...82
Метанол 3... 5
Бутанол 5... 30
Метилацетат 5... 10
16 Г
Бензин АИ-92
Сжч
1000
2000 3000 4000
II -
5000
6000
ОТЧЕТ О ПАТЕНТНОМ ПОИСКЕ
(статья 15(3) ЕАПК и правило 42 Патентной инструкции к ЕАПК)
Номер евразийской заявки:
201800140
Дата подачи: 30 октября 2017 (30.10.2017) Дата испрашиваемого приоритета:
Название изобретения: Композиционное моторное топливо
Заявитель: РЕСПУБЛИКАНСКОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ НА ПРАВЕ ХОЗЯЙСТВЕННОГО
ВЕДЕНИЯ "ЮЖНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМ. М.АУЭЗОВА" MOH PK
| | Некоторые пункты формулы не подлежат поиску (см. раздел I дополнительного листа) | | Единство изобретения не соблюдено (см. раздел II дополнительного листа)
А. КЛАССИФИКАЦИЯ ПРЕДМЕТА ИЗОБРЕТЕНИЯ:
C10L 1/02 C10L 1/10 C10L 1/185 C10L 10/10 C10L 10/18
(2006.01) (2006.01) (2006.01) (2006.01) (2006.01)
Согласно Международной патентной классификации (МПК) или национальной классификации и МПК
Б. ОБЛАСТЬ ПОИСКА:
Минимум просмотренной документации (система классификации и индексы МПК)
C10L 1/02, 1/10, 1/185, 10/10, 10/18
Другая проверенная документация в той мере, в какой она включена в область поиска:
В. ДОКУМЕНТЫ, СЧИТАЮЩИЕСЯ РЕЛЕВАНТНЫМИ
Категория*
Ссылки на документы с указанием, где это возможно, релевантных частей
Относится к пункту №
UZ 5024 С (ТАШКЕНТСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ) 31.03.2015
RU 2365617 С1 (УЧРЕЖДЕНИЕ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
ИНСТИТУТ БИОХИМИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ ИМ. Н.М.ЭМАНУЭЛЯ РАН (ИБХФ РАН)) 27.08.2009
RU 2068871 С1 (ХОРСКИЙ ГИДРОЛИЗНЫЙ ЗАВОД) 10.11.1996
Последующие документы указаны в продолжении графы В * бёобые категории ссылочных документов: "А" документ, определяющий общий уровень техники "Е" более ранний документ, но опубликованный на дату
подачи евразийской заявки или после нее "О" документ, относящийся к устному раскрытию, экспонированию и т.д.
"Р" документ, опубликованный до даты подачи евразийской
заявки, но после даты испрашиваемого приоритета "D" документ, приведенный в евразийской заявке
данные о патентах-аналогах указаны в приложении
Т более поздний документ, опубликованный после даты приоритета и приведенный для понимания изобретения "X" документ, имеющий наиболее близкое отношение к предмету поиска, порочащий новизну или изобретательский уровень, взятый в отдельности
"Y" документ, имеющий наиболее близкое отношение к предмету поиска, порочащий изобретательский уровень в сочетании с другими документами той же категории
" &" документ, являющийся патентом-аналогом
"L" документ, приведенный в других целях
Дата действительного завершения патентного поиска:
17 июля 2018 (17.07.2018)
Наименование и адрес Международного поискового органа: Федеральный институт промышленной собственности
РФ, 125993,Москва, Г-59, ГСП-3, Бережковская наб., д. 30-1.Факс: (499) 243-3337, телетайп: 114818 ПОДАЧА
Уполномоченное лицо:
|
