Настоящее изобретение относится к области нефте- и газохимии, конкретно к составу присадки к дизельному топливу и дизельному топливу нефтяного или газоконденсатного происхождения, содержащему эту присадку. Предлагается присадка к дизельному топливу, содержащая алкил(С3-С20)нитрат, алкил(С1-С25)сукцинимид, непредельную жирную кислоту, выбранную из группы олеиновая, линолевая, линоленовая, или амид этой кислоты и сульфонат кальция. Кроме вышеперечисленных компонентов присадка дополнительно содержит сополимер высших эфиров С6-С28 акриловой или метакриловой кислоты с этиленненасыщенным мономером. Предлагается также дизельное топливо на основе базового топлива, содержащее эту присадку в количестве 0,001-1,0% мас. В качестве базового топливо содержит газоконденсатное дизельное топливо, летнее или зимнее дизельное топливо нефтяного происхождения. Предлагаемая присадка позволяет улучшить пусковые и низкотемпературные характеристики и повысить смазывающие свойства дизельных топлив. Предлагаемое дизельное топливо полностью соответствует требованиям, предъявляемым к дизельным топливам Европейским Стандартом (ЕН 590) и новым ГОСТ Р 52368-2005. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Присадка к дизельному топливу, содержащая алкил(С3-С20)нитрат, алкил(С1-С25)сукцинимид, непредельную жирную кислоту, выбранную из группы олеиновая, линолевая, линоленовая, или ее амид, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит сульфонат кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%:

алкил(С3-С20)нитрат

до 40

алкил(С1-С25)сукцинимид

0,1-10

сульфонат кальция

до 20

непредельная жирная кислота или ее амид

до 100

2. Присадка по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит сополимер высших эфиров С6-С28 акриловой или метакриловой кислоты с этиленненасыщенным мономером в количестве до 20 мас.%.

3. Дизельное топливо на основе базового топлива, содержащее присадку, отличающееся тем, что оно содержит присадку по п.1 в количестве 0,001-1,0 мас.%.

Настоящее изобретение относится к области нефте- и газохимии, конкретно к составу присадки к дизельному топливу и дизельному топливу нефтяного (ДТ) или газоконденсатного происхождения (ГКДТ), содержащему эту присадку.Известны депрессорные присадки, улучшающие низкотемпературные свойства ДТ, на основе полимеров этилена, сополимеров этилена с винилацетатом или алкилметакрилатов, где алкил содержит 6-16 атомов углерода. (Патент США №4175926, С10L 1/18, 1979 г.)Известна депрессорная присадка к ДТ, содержащая сополимер на основе этилена с молекулярной массой 3.000-7.000 и амид янтарной кислоты. (Заявка Японии №59-8790, С10L 1/22, 1984 г.)Однако эти присадки недостаточно эффективны в ДТ, используемых в зимних условиях Крайнего Севера. Кроме того, они не улучшают пусковых свойств ДТ при низких температурах.Известна присадка к ДТ, содержащая 3-24% сополимера этилена с винилацетатом с молекулярной массой 800-120.000; 4-41% алкилнитрата с числом углеродных атомов в алкильной группе 4-16; 2-12% алифатических спиртов C1-C4 и 12-91% ароматического растворителя с температурой кипения 135-288°C.Там же указано, что присадка вводится в ДТ, полученные из соответствующих фракций продуктов переработки нефти, сланцев и битумных песков. (Патент США №4365973, С10L 1/22, 1982 г.)Известна присадка к ДТ, содержащая в % мас.:

Оксипропилированный жирный спирт

C6-C16 с молекулярной массой 300-2.000

5-15

Сульфонат щелочноземельного металла

5-15

Сополимер фракции алкилметакрилатов

C8-C24 с винилацетатом с молекулярной

массой 1.000-10.000

10-25

Алкил(C3-C18)нитрат

до 100

(Патент РФ №2057790, С10L 1/18, 1/22, 1996 г.)Недостаточно высокая депрессорная способность этих присадок ограничивает их применение в составе ДТ, например в ГКДТ расширенного фракционного состава.Известна также присадка к ДТ, содержащая в % мас.:

Сополимер высших эфиров C8-C24 акриловой или

метакриловой кислоты с этиленненасыщенным

мономером

до 90

Сульфонат щелочноземельного металла

не более 10

Сополимер этилена с альфа-олефинами

молекулярной массы

1.000-20.000

до 100

Дополнительно присадка содержит алкил(C3-C18)нитрат в количестве 1-30% мас.Там же описано ДТ, полученное на основе летней или зимней марок ДТ, содержащее вышеуказанную присадку в количестве 0,001-0,5% мас. (Патент РФ №2119528, С10L 1/18, 1/22, 1998 г.)Однако известная присадка недостаточно эффективно влияет на низкотемпературные характеристики ДТ.Известна присадка к ДТ, содержащая в % мас.:

Алкил(C3-C20)нитрат

до 55

Алкилсукцинимид, где алкил C1-C25

0,1-15

Сополимер высших эфиров C6-C28 акриловой или

метакриловой кислоты с этиленненасыщенным

мономером

до 100

Там же описано ДТ на основе базового топлива, содержащее вышеуказанную присадку в количестве 0,01-0,8% мас.При этом в качестве базового ДТ содержит ГКДТ расширенного фракционного состава или ДТ нефтяного происхождения. (Патент РФ №2280069, С10L 1/18, 1/22, 2005 г.)Однако эта присадка при использовании ее в составах малосернистых ДТ не обеспечивает им требуемых смазывающих свойств.Наиболее близкой к заявляемой является присадка, содержащая алкил(C3-C20)нитрат, алкил(C1-C25)сукцинимид, сополимер высших эфиров C6-C28 акриловой или метакриловой кислоты с этиленненасыщенным мономером, непредельную жирную кислоту, выбранную из группы олеиновая, линолевая, линоленовая, или амид этой кислоты при следующем соотношении компонентов, % мас.:

Алкил(C3-C20)нитрат

до 55

Алкил(C1-C25)сукцинимид

0,1-15,0

Сополимер высших эфиров C6-C28 акриловой или

метакриловой кислот с этиленненасыщенным мономером

до 60

Ненасыщенная жирная кислота или ее амид

до 100

Известно также ДТ на основе базового топлива, содержащее вышеуказанную присадку в количестве 0,01-1,0% мас.Причем в качестве базового топливо содержит ГКДТ расширенного фракционного состава или ДТ нефтяного происхождения. (Патент РФ №2320706, С10L 1/188, 1/196, 1/224, 1/23, 2006 г.)Недостатком известной присадки является то, что она не позволяет улучшить экологию воздушного бассейна, уменьшая содержание в воздухе вредных выбросов (ΔBB), образующихся в том числе и от работы автомобильного транспорта на дизельных двигателях.В настоящее время в Странах ЕС в рамках осуществления мер по охране окружающей среды качество ДТ регламентируется Европейским Стандартом EN 590, согласно которому предусмотрено использование только малосернистых ДТ 3-х видов. Содержание сернистых соединений в ДТ вида 1 должно быть не более 350 мг/кг, в ДТ вида 2 не более 50 мг/кг и ДТ вида 3 не более 10 мг/кг. Однако, несмотря на то что при работе дизелей на малосернистых ДТ выбросы вредных оксидов серы будут снижены, что, безусловно, приведет к улучшению экологических показателей работы дизеля, малосернистое ДТ обладает плохими противоизносными (смазывающими) свойствами, по сравнению с высокосернистыми топливами. Для контроля и обеспечения смазывающих свойств ДТ в ЕН 590 введен показатель «диаметр пятна износа», значение которого не должно превышать 460 мкм. Норма на показатель «ЦЧ» в Странах ЕС составляет, не ниже 51 ед. Наконец, по низкотемпературным свойствам, согласно ЕН 590, ДТ классифицируют на 6 сортов (A, B, C, D, E, F), отличающихся по показателю «предельная температура фильтруемости», которая изменяется от плюс 5°C для сорта А до минус 20°C для сорта F, с интервалом между сортами в 5°C. Удовлетворить требованиям, предъявляемым к ДТ в Европе, можно, используя соответствующие присадки. В России, начиная с 2008 года, Постановлением Правительства РФ №118 от 27.02.08 введен новый ГОСТ Р 52368-2005 (ЕН 590:2004) «Топливо дизельное Евро. Технические условия». Новый ГОСТ, в отличие от действующего до настоящего времени ГОСТ 305-82, полностью соответствует Европейскому Стандарту, ЕН 590.Задачей настоящего изобретения является разработка присадки к ДТ и ДТ, содержащего эту присадку, обладающего улучшенными пусковыми, низкотемпературными, смазывающими свойствами и обеспечивающего улучшение экологических показателей работы дизельных двигателей.Для решения поставленной задачи предлагается присадка к ДТ, содержащая алкил(C3-C20)нитрат, алкил(C1-C25)сукцинимид, непредельную жирную кислоту, выбранную из группы олеиновая, линолевая, линоленовая, или амид этой кислоты и сульфонат кальция при следующем соотношении компонентов, % мас.:

Алкил(C3-C20)нитрат

до 40

Алкил(C1-C25)сукцинимид

0,1-10,0

Сульфонат кальция

до 20

Ненасыщенная жирная кислота или ее амид

до 100

Кроме вышеперечисленных компонентов присадка дополнительно содержит сополимер высших эфиров C6-C28 акриловой или метакриловой кислоты с этиленненасыщенным мономером в количестве до 20% мас.Предлагается также ДТ на основе базового топлива, содержащее эту присадку в количестве 0,001-1,0% мас.В качестве базового топливо содержит ГКДТ, летнее или зимнее ДТ нефтяного происхождения.Отличия предлагаемого технического решения состоят в дополнительном содержании в составе присадки сульфоната кальция и в соотношении компонентов.Несмотря на то что все компоненты, входящие в состав присадки, являются известными, промышленными продуктами, в заявляемом соотношении и сочетании их предлагается использовать впервые. Подобранное экспериментальным путем соотношение компонентов позволило получить присадку, обладающую комплексом требуемых свойств.Использование предлагаемой присадки в составе ДТ, как летних, так и зимних марок, позволит увеличить производство высококачественных топлив, соответствующих современным требованиям европейских стандартов. Для производства высококачественных ДТ зимних марок на базе летних в их составе целесообразно использовать присадку, содержащую сополимер высших эфиров C6-C28 акриловой или метакриловой кислоты с этиленненасыщенным мономером, ответственный за улучшение низкотемпературных свойств ДТ.Предлагаемую присадку готовят путем смешения компонентов при комнатной температуре и перемешивании в течение 0,5-2,0 ч.Присадку вводят в состав ДТ в виде 5%, 10%, 35% и 50%-ного концентрата в ДТ или другом углеводородном растворителе. В приготовленных образцах присадка вводилась в топливо в виде 35%-ного концентрата в ДТ.Все используемые для приготовления присадки компоненты являются продуктами промышленного производства.Компонент А — алкил(C3-C20)нитрат, например циклогексилнитрат, изопропилнитрат, норборнилнитрат. В приготовленных образцах присадки использован наименее дефицитный 2-этилгексилнитрат.Компонент Б — алкил(C1-C25)сукцинимид. В качестве алкилсукцинимида может быть использована присадка С-5А или другая сукцинимидная присадка отечественного или импортного производства. В образцах присадки использован алкил(C16-C18)сукцинимид.Компонент В — олеиновая, линолевая или линоленовая кислоты. Для приготовления образцов присадки была использована олеиновая кислота (пример 1) и линолевая кислота (пример 2), использование линоленовой кислоты приводит к аналогичному результату.Компонент Г — в качестве амида непредельной жирной кислоты могут быть использованы алкил(C1-C9)амиды, алкилол(C1-C12)амиды и т.д. В приготовленных образцах предлагаемой присадки были использованы этиламид (C2) линоленовой кислоты (пример 3) и октиламид (C8) олеиновой кислоты (пример 4). Использование других указанных амидов позволит расширить ассортимент выпускаемых присадок, обладающих улучшенными пусковыми, низкотемпературными и смазывающими свойствами.Компонент Д — сополимер высших эфиров C6-C28 акриловой или метакриловой кислоты с этиленненасыщенным мономером является основой промышленных депрессорных присадок к ДТ, типа ПДП, ЭДЕП-Т и др. При приготовлении образцов присадки использована основа присадки ПДП.Компонент Е — сульфонат кальция — присадка C-150, или C-300. При приготовлении образцов присадки использована присадка C-150. Выбор в качестве компонента Е именно сульфоната кальция обусловлен тем, что сульфонаты других щелочноземельных металлов, например бария или магния, при использовании их в ДТ добавляют в состав вредных выбросов, образующихся при сжигании ДТ, еще и токсичные оксиды бария или магния. В то же время образующийся при использовании сульфоната кальция оксид кальция не является токсичным продуктом. Об эффективности улучшения экологических показателей работы дизельного двигателя судили по показателю «количество ВВ», который измеряли с помощью переносного прибора «БОШ», присоединенного к выхлопной трубе двигателя, работающего на ДТ без присадки и в присутствии присадки. По уменьшению значений «количество ВВ» в присутствии присадки (ΔBB) можно сделать вывод о ее эффективности, в частности, по показателю «улучшение экологических показателей работы дизеля».Вышеуказанным способом было приготовлено 6 образцов предлагаемой присадки, состав которых приведен в таблице 1.Кроме того, были приготовлены образцы предлагаемого ДТ, содержащие 0,1% мас., присадки. Сравнительные испытания приготовленных образцов ДТ и образцов базового топлива без присадки приведены в таблице 2.В качестве базового топлива было использовано ГКДТ широкого фракционного состава, утяжеленное кубовыми остатками стабильного конденсата (ГКДТ «ГШЗ»), ДТ летнее, марки «Л» (ДТ «Л») и ДТ зимнее, марки «З-35» (ДТ З-35) нефтяного происхождения.Данные, приведенные в таблице 2, подтверждают, что предлагаемая присадка позволяет улучшить пусковые и низкотемпературные характеристики и повысить смазывающие свойства ДТ. Предлагаемое ДТ полностью соответствует требованиям, предъявляемым к ДТ Евро ЕН 590 и новому ГОСТ Р 52368-2005.

Таблица 1Состав образцов присадок

№ п.п

А, % мас.

Б, % мас.

В, % мас.

Г, % мас.

Д, % мас.

Е, % мас.

1.

10,0

0,1

79,9

0,0

5,0

5,0

2.

20,0

0,5

62,5

0,0

7,0

10,0

3.

25,0

1,0

0,0

64,0

10,0

0,0

4.

30,0

5,0

0,0

35,0

15,0

15,0

5.

35,0

7,0

41,0

0,0

17,0

0,0

6.

40,0

10,0

10,0

0,0

20,0

20,0

7.

40,0

0,1

39,9

0,0

0,0

20,0

Таблица 2Результаты испытаний ДТ с образцами присадок, состав которых приведен в таблице 1

№ п.п

ДТ/ДТ с присадкой

ЦЧ, ед.

Т-ра помутнения Тп, °C

Т-ра застывания Tз, °C

Предельная т-ра фильтруемости Tф, °C

ΔBB (по сравнению с базовым топливом), %

Диаметр пятна износа, мкм

1.

ГКДТ «ГШЗ»

41

-31

-42

-32

530

2.

ГКДТ «ГШЗ» + №1

51

-35

-48

-40

60

460

3.

ГКДТ «ГШЗ» + №6

55

-37

-50

-22

70

400

4.

ДТ «Л»

45

-5

-10

-6

620

5.

ДТ «Л» + №2

48

-5

-35

-17

60

420

6.

ДТ «Л» + №5 (сравнит.)

51

-5

-35

-16

540

7.

ДТ «Л» + №6

53

-5

-43

-22

75

380

8.

ДТ «Л» + №7 (сравнит.)

53

-5

-10

-6

75

390

9.

ДТ «З-35»

45

-25

-35

-27

540

10.

ДТ «З-35» + №3 (сравнит.)

47

-27

-40

-35

420

11.

ДТ «З-35» + №4

51

-32

-50

-48

60

400

*) Образцы присадок представляли собой 35% концентрат в ДТ;**) Концентрация образцов присадок в ДТ — 0,1% мас.