[LT] Išradimas skirtas kuro kompozicijai, pagamintai distiliuoto kuro pagrindu, išgarinto esant 120-500 °C, ją papildant priedais. Siekiant pagerinti kompozicijos žemos temperatūros savybes, pridėti priedai- bendros formulės junginiai.
[EN]
[0001] Išradimas skirtas kuro kompozicijai, pagamintai distiliuoto kuro pagrindu, ją papildant priedais.
[0002] Žinoma kuro kompozicija pagaminta distiliuoto kuro pagrindu, išgarinto prie 120-500°C, įmaišant priedų mišinį A-polimerini, (polietileną,, etileno kopolimerą skirtingais monomerais ir 1.1.) ir B-kondensacijos produktą ciklinio anhid'rido ir H-alkilpoliamino /1 /.
[0003] Tačiau kompozicijos žemos temperatūros savybės nepakankamos.
[0004] Išradimo tikslas - kuro kompozicijos žemos temperatūros savybių pagerinimas.
[0005] Norimas tikslas pasiekiamas kuro kompozicija distiliuoto kuro pagrindu, pridedant 0,006-0,5% masės, priedai - bendros formulės junginiai.
[0006] Asc R1
[0007] ^c-y-a*
[0008] R3 - vandenilio metilo grupė arba angliavandenilio grupė C10 ~ C22,* * Be to, kai kurios R3 gali būti vienodos arba skirtingos.
[0009] grupė ■ K dalis benzolo arba naftalininio žiedo.
[0010] b'c
[0011] Aromatinių junginių, iš kurių gali būti pagaminti priedai, pavyzdžiais yra
[0012] II
[0013] €c>
[0014] ^ ty
[0015] o' o
[0016] kuriuose aromatinė grupė gali būti pakeista.
[0017] Alternatyviai juos galima pagaminti iš policiklinių
[0018] junginių, t.y. iš tų, kurie turi dvi arba daugiau ciklinių struktūrų, kurios gali būti skirtingų formų,
[0019] a) kondensuotomis benzolo struktūromis; b) kondensuotomis ciklinėmis struktūromis, kuriose nėra benzolo branduolio arba ne visi branduoliai yra benzoliniai; . c) ciklais, sujungtais "pabaiga-pradžia"; d) heterocikliniais junginiais; e) nearomatinėmis arba dalinai prisotintomis žiedinėmis
[0020] Kondensuotos benzolo struktūros, iš kurių- gali atsirasti junginiai, įtraukia, pavyzdžiui, naftaliną, antrapeną, fenantreną ir pireną. Kondensuotos ciklinės struktūros, kurios neturi benzolo žiedų arba ne visi ciklai yra benzoliniai, įtraukia, pavyzdžiui, azuleną, indėną, hidroindeną, fliuoreną, difenileną. Junginiais, kuriuose ciklai sujungti pagal tipą "pabaiga-prądžia" apima difenileną.
[0021] Du pakaitalai gali būti prijungti prie gretimų atomų žiede, kada yra tik vienas žiedas, arba prie gretimų
[0022] atomų viename iš žiedų, kada junginys yra policiklinis. Pastaruoju atveju tai reiškia, kad, panaudojant naftaliną, šie pakaitalai negali būti prijungti 1,8- arba 1,4- pozicijose, jie gali" būti prijungti tiktai, pozicijose 1,2-, 2,3-, 3,4-, 5,6-, 6,7- arba 7,8-. ,
[0023] Šio išradimo junginiai gaunami sąveikoje abiejų funkcionalinių grupių šiuose junginiuose su aminais, alkoholiais, kvartero amonio druskomis ir pan. Kada junginiai yra amidai arba aminų druskos, geriausiai, kai jie pagaminti iš antrinių aminų, kurie turi vandenilį- ir anglį- apimančią grupę, jungiančią mažiausiai 10 anglies atomų. Tokie amidai arba druskos gali būti pagaminti rūgšties arba anhidrido sąveikoje su antriniais aminais, arba alternatyviai, sąveikoje amino išvestinio su karbonine rūgštimi arba jos anhidridu. Paprastai būtina vandens pašalinimas ir šildymas amidų gavimui iš rūgščių. Alternatyviai, karboninė rūgštis gali būti įvesta į reakciją su spiritu, turinčiu mažiausiai 10 anglies atomų, arba su spirito ir amino mišiniu.
[0024] Ypatingai tinkami junginiai yra amidai arba antrinių-aminų amino druskos. Nors cikliniams dariniams, aprašytiems aukščiau, būtini du pakaitalai, bet turi būti konstatuota, kad šie cikliniai junginiai gali turėti vieną ar daugiau kitų pakaitalų, prijungtų prie ciklinių junginių atomų žiedo.
[0025] Panaudojant šio išradimo junginius, galima išgauti ypatingai mažus vaško kristalus, kurie praeis per įprastų dyzelinių variklių filtrus ir šildymo sistemas, ir, tuo pačiu, nesudarys nuosėdų ant filtro.
[0026] Šio išradimo junginių panaudojimas numato mažų kristalų gavimą, mažinant vaško kristalų tendenciją nusėsti degaluose jų saugojimo metu. To išdavoje, gali pagerinti kuro charakteristikas CFPP.
[0027] Tinkamiausias junginio kiekis, pridėtas į , distiliuotą kuro tepalą, sudaro 0,006-0,5 % masės, pavyzdžiui, 0,01-0,10 % masės, skaičiuojant kuro masei.
[0028] Junginys paprastai gali būti ištirpintas tinkamame tirpiklyje, kad susidarytų koncentracija nuo 20 iki 90 %, pavyzdžiui, 30-80 % masės tirpiklyje. Tinkamais" tirpikliais yra žibalas, aromatinė nafta, mineralinės tepimo alyvos ir t.t.
[0029] Šio išradimo priedų panaudojimas leidžia gauti distiliuotą kuro alyvą nuo 120°C iki 500°C virimo intervale, ir kuris turi mažiausiai 0,5% masės vaško kieki, * prie temperatųros 10°C žemesnės negu yaško atsiradimo tempetūra, gaunant prie šios temperatūros vaško kristalus, turinčius vidutini, dalelių dydi ne mažiau 4000 nm,kartais mažiau 2000nm, o, priklausomai nuo kuro, kristalai gali būti mažiau negu lOOOnm.
[0030] .Vaško atsiradimo temperatūra (VAT) degaluose matuojama diferencialiniu užrašomuoju kalorimetru (DUK). Siame teste mažą kuro pavyzdi, (25 mkl) . atšaldo 2°C/min greičiu kartu su standartiniu panašiu šilumai laidžių pavyzdžiu, bet iš kurio nenusėda vaškas dominančiame temperatūros intervale ( tokiame, kaip žibalas). Gaunama egzoterma, kada prasideda pavyzdžio kristalizacija. Pavyzdžiui, kuro VAT gali būti išmatuota ekstrapoliacija prietaisu Mettler TA 2000 V. Vaško kiekis nustatomas DUK pagalba,- integruojant plotą, esanti, tarp bazinės linijos ir egzotermos žemiau . nustatytos temperatūros. Kalibravimą atlieka iš anksto žinomame kristalizuoto vaško kiekyje: Vidutinis vaško kristalų dalelių dydis matuojamas analizės metu elekt> roniniu mikroskopu, padidinant kuro pavyzdį 4000- 8000 kartų, ir matuojant pačios ilgiausios ašies 50 kristalų,. per iš anksto nustatytą gardelę.
[0031] Nustatėme, kad, aprūpinant vidutini, dalelių dydi, mažiau negu 4000 nm, vaškas pradės eiti per įprastus popierinius filtrus, naudojamus dyzeliniuose varikliuose, kartu su kuru, nors mes ir pripažįstame, kad dalelių dydis būtų žemesnis negu 3000 nm, geriau, kai žemesnis negu 2000 nm, o dar geriau, kai žemesnis negu 1000 nm: faktiškai, pasiektas dydis priklauso nuo kuro prigimties ir nuo naudojamų pakaitalų prigimties, ir kiekio, bet mes nustatėme, kad pageidaujami yra šie dydžiai ir mažesni.
[0032] Tokių mažų vaško kristalų gavimo galimybė degaluose sudaro žymų pranašumą dyzelinių variklių produktyvumui, kaip iš anksto parodyta perpumpavimu, sumaišyto, kad likviduoti nusodinto kuro vaško efektą per dyzelinį filtrą, esant greičiui 8- 15 ml/ sek ir 1, 0- 2, 4 1/ min vienam m2 filtro paviršiaus, ■ 5°C žemesnė negu vaško atsiradimo temperatūra - mažiausiai su 1 % kuro mase, randant jį kieto vaško pavidale. Manoma, kad tiek kuras, tiek ir vaškas lengvai praeina per filtrą, jeigu atitinka vieną arba daugiau iš šių reikalavimų:
[0033] (i) Kada 18-20 1 kuro praleidome per filtrą, lašo spaudimas per filtrą neviršija 50 kPa, geriau 25 kPa, dar geriau 10 kPa, o geriausiai 5 kPa. . (ii) Vaško, esančio kure, kaip nustatyta DUK testu, praėjusio per filtrą turi būti mažiausiai .60 %, geriau 8 0 %, o geriausiai. 90 % masės-. (iii) Persiurbiant 18-20 1 kuro per filtrą, kuro greitis lieka lygus daugiau negu 60 % nuo pradinio greičio, o tinkamiausias daugiau negu 80 %.Šis kuras, turintis esamo išradimo junginius, aiškiai • pranašesnis, palyginus su žinomu distiliuotu kuru, kurio tšalto tekėjimo savybės pagerintos. pridedant tradicinius priedus. Pavyzdžiui, kuras yra .
[0034] eksploatuojamas prie temperatūrų, artėjančių prie stingimo taško ir neapsiriboja nesugabėjimu praeiti CFPP testą.
[0035] Vadinasi, šis kuras arba praeina .CFPP testą prie
[0036] ■žymiai žemų temperatūrų arba pašalinama būtinybė pravesti ši, testą. Kuras taip pat turi pagerintas savybes šaltam startui prie žemų temperatūrų, taip kaip jis nereikalauja pakartotinos cirkuliacijos šilto kuro nepageidaujamam vaško nuosėdų ištirpinimui. Kuras taip pat turi tendenciją mažinti vaško kristalų nusėdimą kuro saugojimo, metu, mažinant vaško tendenciją aglomeracijai, saugoj ant kurą rezervuaro dugne, tokiu būdu, blokuojant filtrus, ir pan.
[0037] Reikšmingiausias efektas paprastai gaunamas, kada išradimo junginius naudoja, sujungiant su kitais žinomais priedais, kad pagerintų distiliuoto kuro šalto tekėjimo savybes, nors jie gali būti naudojami ir savarankiškai.
[0038] Etileno-vinilacetatinis kopolimeras -ir/arba polietilenglikolis, ir/arba reakcijos produktas ftalio rūgšties anhidridas su dihidrogeneruotu riebiu aminu, ir/arba etileno kopolimeras su propilenu, ir/arba eterifikuotas stirolio kopolimeras ir maleino anhidridas 0,003-0,035 % masės kiekio.
[0039] Tinkamiausias angliavandenilio polimeras yra etileno ir propileno kopolimeras, turintis etileno kieki, .geriausiai tarp 20 ir 60 % /masės/masės/ ir paprastai gaunamą homogeninės katalizės pagalba.
[0040] Naudojamas priedų >santykis priklausys nuo paruošto kuro, bet dažniausiai šio išradimo junginio priedai sudaro 30-60 % masės.
[0041] Priedų sistemos, kurios sudaro dali, šio išradimo, paprastai gali būti pateiktos koncentratų pavidalu
[0042] įvedimui i, distiliuoto kuro masę.* Šie koncentratai yra tinkami, kai turi priedų nuo 3 iki 75 % masės, labiau tinkami, kai turi 3-60 % masės,, ir tinkamiausi, kai turi 10-50 % masės, geriau, kai yra aliejuje tirpalo ' pavidale. Tokie koncentratai taip pat įeina šio išradimo sritį. Šio išradimo priedai gali būti panaudojami plačiam distiliuotų degalų pasirinkimui, verdantiems nuo 120°C iki 500°C intervale.
[0043] *Šie koncentratai taip pat gali turėti kitus priedus._
[0044] Ruošiama 2-dialkilaminodobenzolsulfonato N,N-dialkilamonio druska, kur alkilo grupės yra H-C16_18H33_ 37, reaguojant tarpusavyje 1- molis orto-sulfobenzoinės rūgšties ciklinio anhidrido su 2 moliais di-/hidrinto/ tirpstančio amino ksilolo tirpale prie 50 % /masės/masės/ koncentracijos. Reakcijos mišinį sumaišo prie temperatūros' tarp 100°C ir virimo temperatūros su grįžtamuoju aušintuvu.. Tirpiklis ir chemikalai turi būti, pagal galimybę, sausi, kad neiššaukti anhidrido hidrolizės .
[0045] Produktą analizuoja JMP spektroskopija prie 500 Mhr, spektras pateiktas brėžinyje 1, atitinka struktūrą:
[0046] Ruošiama pagal pavyzdžio 1 metodiką, išskyrus tai, kad ortosulfbenzoinę rūgštį įveda į reakciją iš pradžių su 1 moliu oktadekan-I-olo ir 1 moliu di-hidrinto riebaus amino. Produktą analizuoja JMP-spektroskopija prie 500 Mhr, ir sistemos, pateiktos brėžinyje 2, parodo šią struktūrą:
[0047]
[0048] Pavyzdžio 1 produkto efektyvumą ir pridedamų sistemų,. turinčių produktą .kaip . medžiagą, pagerinančią distiliuoto kuro filtravimą, nustatėme sekančiu būdu.
[0049] Pagal vieną būdą, alyvos reakcija priedams matavome šalto filtravimo metodu CFPP. Šis bandymas skirtas koreliacijai šaltu srautu:' vidutinio distiliato
[0050] •automobilių , dyzeliuose.' Trupmai ' sakant, 40 ml išmėginamo " alyvos pavyzdžio atšaldo- specialioje vonioje, kurioje palaikoma -34°C temperatūra, pravedant nelinijini, atš'aldymą l°C/min greičiu. Periodiškai (pėr vieną C°,' pradedant aukščiau susidrumstimo taško)' bando atšaldytos alyvos sugebėjimą pratekėti per ploną tinkleli, per. tam tikrą laiko periodą, panaudojant bandomąjį- prietaisą, kuris yra pipetė, prie kurios apatinio galo prijungtas apverstas piltuvas, kuris
[0051] ■pastatytas" žemiau bandomos alyvos paviršiaus. Prie piltuvo angos ištemptas tinklelis 350 aud /anga. 0,04 mm/ .12 mm ploto. Periodiniai bandymai atliekami sudarant vakuumą viršutinėje pipetės dalyje, tuo pačiu iššaukiant alyvos praėjimą per tinkleli, į pipetę iki įregistruojant 20 ml alyvos. Po kiekvienos sėkmingos
[0052] atrankos ' alyva tuojau pat grįžta į CFPP vamzdeli,.
[0053] Bandymą pakartoja po kiekvieno temperatūros kritimo laipsnio, iki kol- alyva praranda sugebėjimą užpildyti pipetę per' 60 sekundžių. Ši temperatūra registruojama kaip šalto filtravimo užbaigimo CFPP temperatūra. Skirtumas tarp CFPP temperatūros degalams be priedų ir degalams su priedais registruojamas sustingimas CFPPkaip priedas. Efektyvesnis sustingimas priveda iki didelio CFPP sustingimo, esant vienodai priedų koncentracij ai,
[0054] Kitas priedų efektyvumo nustatymas atliekamas programinio aušinimo bandymų sąlygomis (PAB) , kuris y-ra kaip lėto aušinimo testas, skirtas atskleidžiant tą efektą, ar parafininė degalų frakcija praeis per filtrus, veikiančius šio kuro šildymo sistemoje. Bandyme aprašytų^ degalų, turinčių priedus, šaltos srovės ' savybeš nustatėme tokiu būdu. 300 ml kuro linijiniai aušinome l°C/val greičiu iki bandymo temperatūros, po to palaikėme pastovią temperatūrą. Po 2 valandų maždaug prie -9°C pašalinome 20 ml paviršinio sluoksnio, susidedančio iš labai didelių parafino kristalų, kurie paprastai susidaro aušinimo metu riboje alyva/oras. Parafrną, kuris nusėda kolboje, smulkina, atsargiai maišant, ir po to j, kolbą įveda filtravimo įrenginį CFPP. Pipetės kraną atidaro prie 500 mm vakuumo gyvsidabrio stulpelio ir uždaro po to, kada 200 ml kuro praėjo per filtrą i, graduotą rezervuarą. Praėjimas /PASS/ registruojamas, jeigu 200 ml kuro atrenkami per 10 sekundžių per filtrą, su tam tikru angos išmatavimu /aud/, ir registruojamas FAIL, jeigu srovės greitis pernelyg mažas, kas parodo į- j filtro blokavimą. Kad tai nustatyti, naudojame filtravimo įrenginius CFPP tinkleliais 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120, 150, 200, 250 ir 350 aud / 0,84, 0,59, 0,42, 0,25r 0, 177, 0, 1-49, 0, 125, 0, 09, 0, 074, 0, 058 ir 0,04 mm/, kas leidžia nustatyti ploną tinklelį /dideliu skaičiumi aud/, per kurį praeis kuras. Kuo didesnis tinklelio' aud skaičius, per kurį praeis esanti degaluose parafininė frakcija, tuo mažesnis parafino kristalų dydis, ir tuo didesnis priedų efektyvumas kurui. Tenka konstatuoti, kad nebus dviejų degalų, kurie parodys vienodus bandymo rezultatus, apdirbant vienodame lygyje vienu ir tuo pačiu priedu, pagerinančiu kuro tekamumą.
[0055] Prieš PAB filtraciją.buvo taip pat ištirti nusėdimo, procesai. Nusėdusio sluoksnio dydį vizualiai išmatavome kaip % nuo bendros kuro apimties. Šis atliekamas parafino nusėdimas sudarė nedidelį kiekį, tuo metu, *kai nenusėdęs kuras sudarė 100 %. Tokiais atvejais reikia būti atidiems, nes tirštėjančio kuro blogi pavyzdžiai su dideliais parafino kristalais beveik visada apibūdinami aukštu nusėdimo dydžiu ir šiuos rezultatus reikia registruoti kaip "geli,".
[0056] šio išradimo priedų efektyvumą, distiliuoto kuro susidrumstimo taško sumažėjime, nustatėme standartiniu bandymu /IP-219 arba ASTM D 2500/, ir kitos charakteristikos tokios, kaip sutirštėjimo taškas /WAP/ testas /ASTM D 3117-72/ ir sutirštėjimo temperatūra /WAT/ išmatavome diferencialine užrašomąja kalorimetrija, naudojant diferencialini,. užrašomąjį Mettler firmos kalorimetrą TA 2000B. Bandant, 25 mikrolitrus kuro pavyzdžo atšaldėme 2°C/min greičiu nuo temperatūros mažiausiai 30°C aukštesnės už kuro susidrumstimo taško. Įvertinome stebimą kristalizacijos pradžią be korekcijos terminiam sulaikymui /apie 2°C/, kaip sustingimo temperatūrą, kaip tas fiksavosi diferencialine užrašomąja kalorimetrija. Kuro ... sugebėjimą praeiti per variklio dyzelinio kuro f-iltrą nustatėme įrenginyje, sudarytame iš tipinio dyzelinio variklio filtro, įmontuoto į standartinę kuro liniją: buvo panaudotas keleivinis dyzelinis automobilis. Rezervuarą ir paduodamąją sistemą, galinčią palaikyti pusę normos kuro bako aprūpinimą, sujungto su benzino siurbliu, naudojome kuro pumpavimui per filtrą nuo bako pastoviu srovės greičiu, kaip tai atliekama automobilyje.
[0057] Buvo aprūpintos tos priemonės, kurios matavo slėgio kritimą išilgai filtro, srovės greičius nuo benzino siurblio ir sistemos temperatūras. Numatoma priimtuvas dėl persiurbto kuro t'iek "įleistam" kurui, tiek atliekamam kurui.
[0058] Atliekant bandymą, baką užpildėme 19 kilogramų kuro ir įtaisėme įrenginį dėl pratekėjimo ištyrimo. Temperatūrą
[0059] stabilizavome ore prie temperatūros 8°C aukštenės už kuro sutirštėjimo taško. Po to, sistemą ataušinome 3°C/val greičiu iki bandymo tikslinės temperatūros, ir palaikėme šią temperatūrą mažiausiai 3 valandas kuro temperatūros stabilizavimui. Baką energingai pakratėme, kad visiškai disperguoti esamą parafiną: pavyzdi, ėmėme iš bako, ir 1 litrą kuro .pašalinome per maitinimo liniją iš karto po bako ir grąžinome i, baką. Po to, įjungėm siurblį, apsisukimų skaičiumi atitinkanti, automobilio judėjimui gatvėje 110 km/val greičiu. Siurblio darbo greitis sudarė 1900 aps/min, kas atitiko variklio darbo greiti, 3800 aps/min. Slėgio kritimą išilgai filtro ir kuro srovės greiti, iš benzino siurblio registravome iki tol, kol neišsiurbėme kuro, paprastai 30-35 minutes.
[0060] Jeigu kuro padavimas i, inžektorius galėjo būti palaikomas 2 ml/sek lygyje /kuro atliekos sudaro 6,5-7 ml/sek/, tai rezultatą užregistravome kaip "PASS". Srovės greičio kritimas i, inžektorius reiškė kaip " BORDERLINE": nulinis srautas reiškė kaip "FAIL" .
[0061] Paprastai rezultatas "PASS"' gali būti surištas su didėjančiu slėgio kritimu išilgai filtro, kuris gali pasiekti 60. kPa. Be to, žymi parafino dalis turi praeiti pro filtrą, kad gauti toki, rezultatą. Įvertinimas "GOODPASS" charakterizuoja bandymą, kada slėgio kritimas išilgai filtro neviršyja ■ 10 kPa, ir reiškia, kad didesnė parafino dalis praėjo per filtrą, o geriausias rezultatas atitinka slėgio kritimui žemiau negu 5 kPa.
[0062] Be to, bandymo metu, kas keturios minutės atrinkome kuro "atliekų" pavyzdžius ir kuro, paduoto i, "inžektorius" pavyzdžius. Šiuos pavyzdžius, kartu su iš anksto atrinktais pavyzdžiais iš kuro bako, palyginome pagal DUK duomenis, kad nustatyti paduoto parafino dalį, kuri praėjo per filtrą. Taip pat buvo paimti pavyzdžiai prieš kuro bandymą ir pavyzdžiai SEM, gauti po bandymo, kad palyginti parafino kristalų tipą ir dydį su faktinėmis charakteristikomis.
[0063] /II/ Priedas A.
[0064] Al reiškia mišinį 1:3 pagal svorį dviejų etileno-vinilacetato kopolimerų: A3 susideda iš etileno ir apie 38 % svorio vinilacetato, ir turi vidutinį molekulini, svorį 1800 /VPO/ ir A2 susideda iš etileno ir apie 17 % svorio vinilacetato, ir turi vidutini, molekulinį svorį 3000 /VPO/. A4 susideda iš mišinio '50/50 procentais A2 ir A3.
[0065] A5 susideda iš .polimero, turinčio ' 13,5 % svorio vinilacetato ir turi vidutini, molekulinį svorį. 3500
[0066] Polietilenglikoliniai /PEG/ esteriai ir polipropilenglikoliniai /PPG/ esteriai buvo gauti, sumaišant vienos molinės dalies polietileno arba polipropilenglikolio su viena arba dviem molinėm dalim karboninės rūgšties, kad gauti atitinkamai "mono" ir - "di-" esterius. Para-toluolo sulforūgšties primaišėme į reagentinę masę /0,5 % svorio/ kaip katalizatorių. Mišinį šildėme iki 150°C maišydami ir silpna .azoto srove, kad iš reakcijos pašalinti vandenį. Po reakcijos užbaigimo, kaip tai fiksavo JK-spektroskopija, išlydytą produktą išliejome ir palikome, ka'd atauštų iki parafino susidarymo būsenos.
[0067] PEG ir PPG paprastai įvardijami derinyje su jų molekuliniais -svoriais, pavyzdžiui, PEG 600 reiškia
[0068] polietilenglikoli, vidutiniu molekuliniu svoriu 600. 'Ši nomenklatūra tęsiasi tokiu būdu, kad PEG 600 dibegenatas reiškia reakcijos iš dviejų molinių dalių begeno rūgšties su vienu moliu PEG 600 esterio produktą, kas reiškia Priedą B, naudojamą šiuo ėtvejū.
[0069] Reakcijos produktas iš vieno molio ftalio rūgšties anhidrido su dviem moliais dihidrogenuoto riebaus amino, - susidarant poliamido/poliamino druskai.
[0070] Etileno ir propileno kopolimeras, turintis 56 % etileno svorio ir vidutini, molekulini, svori, 60000.
[0071] EI gaunamas eterinimu 1:1 molinio stirolo-mal'eino
[0072] anhidridinio kopolimero su 2 moliais 1:1 molinio mišinio C12H25OH ir C14H29OH vienam moliui anhidridinių
[0073] grupių, kurios buvo panaudotos eterinimui/naudojamas nedidelis perteklius, apie 3 % spirito/panaudojant para-sulfotoluolo rūgšti, kaip katalizatorių /1/10 molio/ rūgštyje • /kaip tirpikli,/. Priedas turėjo molekulini, svori, /Mh/ 50000 ir 3 % svorio neapdirbto spirito.
[0074] Polimeras E2 buvo sudarytas iš molių C14H29OH stirolio maleino anhidrido kopolimero eterinimui ir tai sąlyg'ojo vidutinį molekulinį svori, 50000 ir laisvo spirito kieki, 3,3 % svorio.
[0075] Vėlesniuose pavyzdžiuose kuras buvo apdirbtas priedais, po to ataušinamas iki 10°C žemesnės temperatūros už sustingimo temperatūrą /WAT/, ir parafino kristalų dydi, matavome elektroniniu, skanuojančiu mikroskopu, ir nustatėme kuro sugebėjimą praeiti per kuro filtrą.
[0076] Pavyzdys 3..
[0077] Naudojamo kuro charakteristika
[0078] Parafino susidarymo -18', 6°C /sutirštėjimas/ temperatūra
[0079] 20 % " 230°C 90 % " 318°C
[0080] Parafino kiekis, esant - . 1,1 % svorio 25°C
[0081] Į kurą buvo įvesti priedai, įjungiant 250 dalių" milijonui kiekvieno iš pavyzdžio I produkte?, priedų A5 ir EI, ir kuras buvo patikrintas, esant -25°C, ir kaip buvo nustatyta, parafino kristalų dydis sudarė 1200 nanometrų į ilgį ir virš 90 % parafino praėjo per .filtrą.
[0082] Parafino praėjimas buvo' užfiksuotas bandymo procese, ' stebint' slėgio kritimą išulgai filtro, kuris sudarė 2,2 kPa.
[0083] Pakartojome pavyzdi, 3 ir radome parafino kristalo dydi, 1300 nanometrų, ir maksimalus slėgio kritimas išilgai filtro buvo 3,4- kPa.
[0084]
[0085] Į kurą įvedėme priedų derini,- po 250 milijoninių dalių kiekvieno iš produkto pavyzdžio 1 ir priedus A5 ir E2, ir parafino kristalo dydis sudarė, kaip buvo išaiškinta, 1500 nanometrų, ir apie 75 % parafino svorio praėjo per filtrą, esant -8,5°C bandymo temperatūrai. Maksimalus slėgio kritimas filtre sudarė 6,5 KPa.
[0086] Pavyzdi, 5 pakartojome ir gavome parafino' kristalo dydžio reikšmes 2000 nanometrų, iš kurio 50 % praėjo per filtrą maksimaliu slėgio kritimu filtre 35,3 kPa.
[0087] Kurą, naudojamą pavyzdyje 5, paruošėme' 400 milijoninėmis dalimis produkto pavyzdžio 1 ir 100 milijoninių dalių Al, ir kurą išbandėme kaip pavyzdyje 5, esant -8°C temperatūrai, prie kurios parafino turinys sudarė 1,4 % svorio. Parafino kristalo "dydis, kaip buvo išaiškinta,■ sudarė 2500 nanometrų ir 50 % svorio 'parafino praėjo per filtrą, krintant slėgiui filtre 67,1 kPa.
[0088] Kurą, naudojamą pavyzdyje 5, paruošėme 500 milijoninių dalių tirpalo 4 dalių priedo C ir 1 dalies Priedo A5, ir bandėme, esant -8° C. Be to, parafino kristalo dydis, kaip buvo surasta, sudarė 6300 nanometrų ir 13 % parafino svorio praėjo per filtrą.
[0089] Šis pavyzdys yra vienas iš geriausių prototipo pavyzdžių, bet be duomenų apie parafino .kristalų praėjimą.
[0090] Šie duomenys buvo gauti, patalpinant kuro pavyzdžius į 2 kolbas Šaltuose boksuose, kuriuose buvo palaikoma temperatūra 8°C aukštesnė negu susidrumstimo temperatūra 1 vai bėgyje kuro temperatūros stabilizavimui. Po to, boksą ataušinome prie 1°C/1 vai bėgyje iki bandymo temperatūros, kurią paskui palaikėme pastovią.
[0091] Po to, su vakuumu sujungiamas iš anksto sumontuotas filtrinis įrenginys, susidedantis■iš drenažinio rato 10 mm skersmens, apjuostas metaliniu žiedu 1 mm pločio, kuris yra sidabrinio filtro suportas su 200 nanometrų angom, ir pritvirtinto šioje padėtyje dviem vertikaliais smeigtukais. Naudojamas vakuumas mažiausiai 30 kPa ir ataušintas kuras lašeliais paduodamas ant membranos iš švarios lašelinės pipetės iki tol, kol nedidelis sluoksnis padengs filtro membraną. Kuras lėtai laša, palaikydamas nustatytą lygį/ P° 10-20 -kuro lašų sluoksniui leidžiama išdžiūti, gaunant matini, neutralų sluoksnį, drėgną kuro parafinini, koksą ant membranos. Storas parafino sluoksnis negali būti praplautas be nuostolių, o plonas sluoksnis gali būti pašalintas. Optimalus sluoksnio storis yra kristalo "formos funkcija, nepaisant- to, "vainiklapio kristalai" sudaro plonesni sluoksnį, negu "trupininiai kristalai". Svarbu tai, kad atidėtas
[0092] parafino koksas turi matini, paviršių. "Blizgantis" parafino koksas parodo likusio kuro ir kristalinio "tepalo" buvimą ir turi būti pašalintas.
[0093] Po to, parafino koksą praplauna keliais metiletilketono lašais, ir jam duodama pilnai išdžiūti. Procesą
[0094] pakartoja keletą kartų. Užbaigus praplovimą, metiletilketonas išnyks labai greitai, palikdamas "baltą deimantini, matini," paviršių, kuris taps pilkas, jei metiletilketono lašai bus pridėti papildomai.
[0095] Po to, praplautą pavyzdi, patalpina i, šaltą eksikatorių ir palaiko ji, iki tol, kol jis paruoštas padengimui i, SEM .• Gali būti, kad būtina laikyti pavyzdi, atšaldytą dėl parafino apsaugos. Šiuo atveju, ji, reikia saugoti šaltame bokse, prieš pernešant pavyzdi, /tinkamame pernešimui konteineryje/ i, analizę SEM, kad išvengti ledo kristalų susidarymo ant pavyzdžio paviršiaus. /SEM
[0096] Padengimo (ryškinimo) metu pavyzdi, reikia lai-kyti, prie maksimaliai leistinos minusinės temperatūros dėl to,
[0097] kad sumažinti kristalų pažeidimą. Plokščias elektros kontaktas yra geriausias, jeigu prie kontakto sienelės prispaudžia filtravimo įrenginio žiedą sraigto pagalba
[0098] tame etape, kada pavyzdžio paviršius yra plokštės centre. Taip pat gali būti naudojami elektrai laidūs dažai.
[0099] Pavyzdžiai 3-7 rodo, kad, naudojant išradimo junginius pridedamose kompozicijose, kristalai gali praeit.i per filtrą lengvai, ir • puiki žemos temperatūros charakteristika gali būti išplėsta kurui padidintu parafino kiekiu, palyginus su iki šiol taikomomis ' praktikoje, neatsižvelgiant i, tokias kuro sistemos charakteristikas, kaip kuro sistemos pašildymas variklio pagalba iš kuro bako, kuro maitinimo srovės ryšys recikliniam kurui, pagrindinio filtro paviršiaus ploto ryšys su kuro maitinimo srove ir dydžiu, . ir priešfiltrų ir tinklelių išsidėstymui. ..Junginys, gautas pavyzdyje 1, buvo išbandytas kaip priedas distiliuoto kuro efektyvumui sekančiuose kuro mišiniuose, kurių virimo temperatūros išmatuotos sutinkamai šu ASTM - D 86.
[0100] Pavyzdys 9.
[0101] Kuras, naudojamas šiame pavyzdyje, turi sekančias charakteristikas:
[0102] Kuras buvo apdirbtas 1000 milijoninių dalių aktyvaus ingrediento iš sekančių priedų: /E/ Mišinys priedo 2 /l dalis pagal svorį/ ir priedo 4 /9 dalys pagal svori,/.
[0103] v.
[0104] /F/ Pramoninis priedas etilen-vinilacetato kopolimero, pagaminamo kaip ECA 5920.
[0105]
[0106] x - bendra priedų koncentracija, milijoninė/dalis Lentelė 3
[0107] Tolesni kuro-1 rezultatai buvo šie:
[0108]
[0109] /H/ Pramoninis priedas etilen-vinilacetato kopolimero, išleidžiamo kaip 2042E.
[0110] /I/ Pramoninis priedas etilen-vinilpropiono kopolimero.
[0111] /K/ Reakcijos produktas 4 molių di-hidrogeneruojančio riebaus amino ir 1 molio piromėlito anhidrido. Reakcija vykdoma be tirpiklio, esant 150°C, maišant atmosferoje azotą 6 valandas.
[0112] Sekančios šio kuro savybės buvo išmatuotos: /I/ Kuro sugebėjimą praeiti per pagrindini dyzelinį filtrą, esant -9°C, ir praėjusio per filtrą parafino procentas sąlygojo šiuos rezultatus:
[0113] Pasibaigus išlaikymui, matavimo cilindras patikrinamas,
[0114] ir dalis nusėdusio kristalinio parafino išmatuojama vizualiai kaip parafino sluoksnio storis nuo cilindro dugno /O ml/ ir išreiškiamas procentais bendrai apimčiai /100 ml/.
[0115] Švar'ų kurą galima matyti aukščiau nusėdusių parafino kristalų, ir šios matavimo formos dažnai užtenka parafino nusėdimo įvertinimui.
[0116] Kartais kuras susidrumsčia aukščiau nusėdusio parafino kristalų sluoksnio, arba parafino kristalai, kaip galima matyti, yra tinkamesni, kai nusėda ant cilindro dugno. Šiuo atveju, naudojamas kiekybiškesnis analizės metodas. Dėl to, atsargiai nuima 5 % /5 ml/ kuro' nuo
[0117] viršutinės dalies ir saugo analizei. Po to, 45 % kuro
[0118] - nuima ir atmeta. Sekančius 35 % kuro nuima ir atmeta, t
[0119] ir pagaliau 10 % duoto mišinio nuima po pašildymo, kad
[0120] pavyzdžius, ' būtų nelabai aukštas, tai yra 200 mm vandens stulpo, ir kad viršutinė pipetės dalis būtų patalpinta tiesiog kuro paviršiuje tam, kad išvengti
[0121] skysčio srautų, kurie suardys parafino koncentraciją skirtinguose cilindro sluoksniuose. Po to, pavyzdžiai šildomi iki 60°C 15 minučių, ir tikrinamas parafino kiekis diferencialine užrašomąja kalorimetrija (DUK), kaip aprašyta aukščiau.
[0122] Šiuo atveju, buvo naudojamas firmos Mettler prietaisas TA 2000BD SC. 25 pavyzdžio mikrolitrūs įdėjome i, darbinę angą ir nprmalų'rzi'balą patalpinome i, lyginamąją angą. Po. to, angas atšaldėme 22°C/min greičiu nuo 60°C iki mažiausiai 10°C, 'bet geriau 20°C aukštesnės negu parafino susidarymo temperatūra /WAT/ ir po pavyzdi, atšaldėme 2°C min greičiu iki temperatūros 20°C žemesnės už WAT. Palyginimui turi būti bandymas su nenusėdusiu, neatšaldytu apdirbtu kuru. Nusėdusio parafino laipsnis po to koreguojamas su WAT /arba WAT = WAT nusėdusio pavyzdžio - WAT originalo/. Neigiami dydžiai p'arodo prisodrinimą parafinu dėka nusėdimo. Parafino kiekis taip pat gali būti panaudotas kaip šio kuro nusėdimo laipsnis. Tai iliustruojama % Wax pagalba A % Wax / A % Wax - % Wax abu duotojo pavyzdžio - % Wax originalo/ ir taip pat, kaip anksčiau, neigiami dydžiai parodo kuro prisodrinimą dėka nusėdimo.
[0123] Šiame pavyzdyje kurą ataušinome l°C/val greičiu nuo +10°C iki - 9°C, prieš bandymus išlaikėme taip atšaldytą 48 valandas.
[0124]
[0125] Šie rezultatai rodo, kad kada kristalo dydis sumažėja priedo pagalba, tai parafino kristalų nusėdimas vyksta palyginti greitai". Pavyzdžiui, neapdirbtas kuras, atšaldytas žemiau jų susidrumstimo taško, parodo tendenciją nedideliam parafino kristalų nusėdimui, taip, kad j, plokšteles panašūs kristalai blokuojasi ir negali judėti laisvai skystyje ir susidaro gelio pavidalo stuktūros, bet kada pridedamas priedas, pagerinantis tekėjimą, tai kristalai modifikuojasi tokiu būdu, kad jų forma tampa panaši d, plokštelę, ir parodo tendenciją sudaryti adatas dešimties mikronų dydžiu, kurie gali laisvai judėti skystyje ir nusėda palyginti greitai.
[0126] Šis parafino nusėdimas gali sukelti problemų, saugojant kurą talpose ir varikliuose. Koncentruoti parafininiai sluoksniai gali būti netikėtai įsiurbiami į sistemą, ypatingai, kada kuro lygis yra žemas arba talpa /bakas/ sugadinti /pavyzdžiui, kampinės stovinčios zonos/ ir gali įvykti filtro blokavimas.■
[0127] Jeigu parafino kristalo dydis gali būti sumažintas dar iki dydžių, mažesnių 1000 nanometrų, tai kristalai nusėda palyginti lėtai ir toks parafino antinusėdimas gali būti kuro charakteristikos pranašumų rezultatas, lyginant su kuro atveju nusėdusio parafino kristalais. Jeigu parafino kristalų dydis gali būt-i dar daugiau sumažintas, maždaug iki 4000 nanometrų, tai kristalų nusėdimo tendencija praktiškai išnyks kuro saugojimo metu. -Jeigu kristalo dydžiai sumažės iki geriausio dydžio, t.y. mažiau negu 2000 nanometrų, tai parafino kristalai lieka suspenduoti kure daugeliui savaičių, reikalingų kai kuriose saugojimo sistemose, " ir problemos, iš esmės išnyksta.
[0128] Gaminama pagal pavyzdžio 2 metodiką, išskyrus tai, kad vietoje oktadekan-I-olo naudoja dekan-I-olą, o vietoje hidrinto riebaus amino naudoja didecilaminą.
[0129] Be to, gaminama pagal Pavyzdžio 2 metodiką, prie to dar naudoja spiritus ir aminus skirtingais alkilo grandinių ilgiais. Tokiu būdu, gaunami C10-, C12~, C14-, C16-, C18-, C2Ū- ir C22- pavyzdžio 2 junginių dariniai.
[0130] Nurodytus skirtingus 7 junginius išmėgina programiniu atšaldymu /PCT testų,- aprašytu šioje paraiškoje/. Bandymo . metu naudojami labai ploni filtrai alkilo grandinių optimalaus ilgio nustatymui bandomajam kurui.
[0131] Šio pavyzdžio junginiai pridedami i, kurą' su koncentracija 250 milijonui dalių. Be to, kuras turi 250 milijonui dalių stirolo kopolimerui ir n-C14-maleino rūgšties, ir 250 milojonui dalių e.tileno kopolimero su propilenu /56 masės % veikiančios pradžios/.
[0132] Pravedamos dvi testų eilės, naudojant du skirtingus kurus, pažymėtus kaip kuras 191 ir kuras 80012/86.
[0133] Testų eilėse, kuriose naudojamas kuras 191, atliekama filtracija, esant -8,5°C. Rezultatai nurodami šioje lentelėje:
[0134] Testų eilėse, kuriose naudojamas kuras 80012/86, atliekama filtracija, esant -13°C. Rezultatai nurodyti šioje lentelėje:
[0135] Gaunami ir bandomi junginiai su skirtingais alkilo grandinių ilgiais. Esamas pavyzdys rodo, kad įmanoma nustatyti specifiniame kure optimalų alkilo grandinių ilgi,. Degaluose, bandomuose šiame pavyzdyje, optimalus alkilo^ grandinių ilgis sudaro C2(?. Lengvesniame kure optimalus alkilo grandinių ilgis trumpesnis.
[0136] Atliekama pagal paraiškos pavyzdžio 1 metodiką,
[0137] išskyrus tai, kad vietoje di-hidrinto riebaus talgamino naudojamas diheksadecilaminas. Nurodytas junginys toliau pažymėtas kaip C16/C15 -darinys.
[0138] Paraiškos pavyzdžio 1 junginys toliau pažymėtas kaip cie'/ i8 "darinys.
[0139] Tokiu būdu gaunami C16y17~, C17/iq~, '--20/20'"' ^20/22 ir C18/18- -dariniai.
[0140] Nurodytus junginius išbando testu PCT. Naudojamas kuras, pažymėtas kaip kuras 80226/89. Jis yra pagrindinis pramoninis kuras, " apdirbtas etilenvinilacetato kopolimeru. Filtraciją teste PCT atlieka, esant -14°C. Prie tokios temperatūros pagrindinis kuras praeina per filtrą, kurio angų d/dis 180 mkm.
[0141] Be tipinių filtrų, kurie paprastai naudojami teste PCT, naudojami šie filtrai: VW - tinklinis automobilio bako 'filtras, angų diametras 40 mkm;
[0142] LTFT - filtras, kuris naudojams JAV, "bandant
[0143] Gaunami ir bandomi junginiai skirtingais grandinių ilgiais. Šiame pavyzdyje nustatomas junginys C16/18 kaip darinys optimaliu grandinės ilgiu bandomajam kurui.
[0144] Pavyzdys 12.
[0145] Formulės junginys
[0146]
[0147] išbandomas testu- PCT. Naudojamas pagrindinis kuras pažymėtas, kaip 80226/89. Papildomai aukščiau nurodytam junginiui, kuras turi maždaug1* 50 dalių milijonui
[0148] * •
[0149] pramoninio vidutinio distiliato, pagerinančio tekėjimą, etilen-vinilacetato kopolimero tipo. Filtracija atliekama, esant temperatūrai -14°C. Esant 'tokiai temperatūrai, pagrindinis kuras praeina per filtrą su 180 mkm angų dydžiu.
[0150] Testas PCT atliekamas skirtingais junginių kiekiais.
[0151]
[0152] Bandymas, aprašytas pavyzdyje'11, atliekamas, naudojant šios formulės.junginius:
[0153] Kitas testas PCT atliekamas,, naudojant kurą 191. Be aukščiau nurodyto junginio kuras . turi 250 dalių milijonui stirolio kopolimero ir C14 - fumarinės rūgšties esterio, 250 dalių milijonui etilen-vinilacetato kopolimero su mažu kiekiu anilacetato. ir 250 dalių milijonui pramoninio monomerinio augimo inhibitoriaus. Filtracija atliekama, esant -9°C.
[0154] Prie šios temperatūros pagrindinis kuras, turintis aukščiau minėtus priedus, o ne bandomą jungini,, praeina per LTFT- filtrą.
[0155] Testas PCT atliekamas, naudojant skirtingus bandomo junginio kiekius. Rezultatai pateikti šioje lentelėje.
[0156] Abu bandymai pagal pavyzdi, 12 atliekami, naudojant šios formulės junginius:
[0157] Testo PCT rezultatai, gauti kure, pateikti šioje lentelėje:
[0158] J
[0159] Rezultatai, gauti kure 191, esant vienodom sąlygom, kaip ir pavyzdyje 13, pateikti šioje lentelėje:
[0160] Bandymas, aprašytas pavyzdyje 12, atliekamas, naudojant šios formulės junginius:
[0161] t
[0162] Rezultatai pateikiami šioje lentelėje:
[0163] Formulėse, nurodytose pavyzdžiuose 12-15, liekanos RL, R2, R3 sudaro mišinį iš C16- IR C18- alkilų liekanų.
[0164] Pavyzdžiais 12-15 taip pat parodoma, kad junginiai, turintys skirtingas" ciklines sistemas, naudojami kaip kristalų modifikatorius degaluosle. BE to, parodoma, kad galima naudoti keletą funkcinių grupių skirtingose kombinacijose.
[0165] b/ 0,1667 % masės produkto iš pavyzdžio 1
[0166] +0,1667 % masės priedo EI /=EI, vietoje fumarinės rūgšties likučio naudojamas maleino rūgšties likutis/
[0167] Bandomi priedai aukščiau minėtais kiekiais ištirpinami nurodytame kure. Nei sumaišymo procese, nei po 12 valandų saugojimo, esant žemoms temperatūroms, nepastebėta nusėdimų.
1. Kuro kompozicija, pagaminta distiliuoto kuro pagrindu, išgarinto esant 120-500°C, įmaišant- priedų, besiskirianti tuo, kad, kompozicija turi 0-, 00 6-0,5 masės % iš priedų junginių bendros formulės:
2. Kuro kompozicija pagal 1 punktą, besiskirianti tuo, kad ji papildomai turi 0,003-0,035 masės % etilen-vinilacetato kopolimero ir/arba polietilenglikolio ir/arba ftalio rūgšties anhidrido su dihidrintu riebiu aminu reakcijos produkto ir/arba etileno kopolimero su propilenu, ir/arba esterifikuoto stirol kopolimero su maleino anhidridu.