×
10.04.2019
219.017.0486

Результат интеллектуальной деятельности: ПРИСАДКА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ТЕРМООКИСЛИТЕЛЬНОЙ СТАБИЛЬНОСТИ УГЛЕВОДОРОДНОГО РЕАКТИВНОГО ТОПЛИВА И РЕАКТИВНОЕ ТОПЛИВО

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии. Присадка для повышения термоокислительной стабильности углеводородного реактивного топлива на основе прямогонного керосинового дистиллята содержит 2,2-метилен-бис(4-метил-6-трет-бутилфенол), масляный раствор алкенилсукцинимида и бис-(3,5-ди-трет-бутил-2-гидроксибензилиден) этилендиамин при следующем соотношении компонентов, мас.%: масляный раствор алкенилсукцинимида 1-2, бис-(3,5-ди-трет-бутил-2-гидроксибензилиден) этилендиамин 1-2, 2,2-метилен-бис(4-метил-6-трет-бутилфенол остальное. Реактивное топливо на основе прямогонного керосинового дистиллята дополнительно содержит указанную присадку в количестве 0,03-0,05 мас.%. Технический результат - создание присадки, повышающей ТОС реактивного топлива на основе прямогонного керосинового дистиллята при сохранении его стандартных показателей качества, что позволяет повысить максимально допустимую температуру применения топлива на 80-100°С и вводить в топливо присадку в процессе производства в заводских условиях. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, а более точно касается присадки, предназначенной для повышения термоокислительной стабильности (ТОС) углеводородного реактивного топлива на основе прямогонного керосинового дистиллята и реактивного топлива.

ТОС является важным эксплуатационным свойством реактивного топлива.

За последнее время требования к ТОС углеводородного реактивного топлива со стороны авиадвигателестроения сильно возросли. Это обусловлено тем, что все годы существования реактивной авиации совершенствование авиационных газотурбинных двигателей сопровождалось ростом их теплонапряженности из-за непрерывного повышения температуры воздуха и продуктов сгорания по тракту двигателя. Температура воздуха за компрессором повысилась с 300°С до 600°С, температура газа перед турбиной с 800°°С до 1400°С. Кроме того, реактивное топливо стало применяться в качестве гидравлической жидкости для привода регулируемых элементов двигателя (створок реактивного сопла, поворотных лопаток компрессора и т.п.), а также для охлаждения электронной аппаратуры летательного аппарата. Все это увеличило подвод тепла к топливу и предъявило требования к его термоокислительной стабильности при высоких температурах.

Реактивное топливо на основе прямогонного керосинового дистиллята (например, ТС-1 ГОСТ 10227-86), являясь самым простым по технологии производства и в связи с этим самым привлекательным по стоимости, обладает низкой ТОС при высоких температурах.

Известные высокотермостабильные углеводородные реактивные топлива (РТ, Т-8 В, Т-6) получают путем применения дорогостоящих гидрогенизационных процессов (гидроочистки, гидрокрекинга).

Известны добавки антиоксидантов для стабилизации нефтетоплив и осуществления стабилизации нефтетоплив добавками (присадками).

Известна добавка для стабилизации бензина и бензиновых смесей антиоксидантом, в качестве которого используют смесь дивторбутилпарафенилендиамина, и тритретбутилфенола, и диметилсульфоксида. Добавку вводят в бензины в количестве 0,02-0,003% (патент США №5509944).

Известна топливная композиция в виде добавки смеси антиоксидантов, в качестве которых используют (N,N-(3,5-ди-третбутил-4-оксибензил)мочевина-мочевина, в каждом из атомов азота замещенная на 4-метилен-2,6-дитретбутилфенол) (а.с. СССР №1050281).

Известен жидкий антиоксидант для топлива (заявка Японии №58109296, С10L 1/18), содержащий экранированный метиленбисфенол, ди-(нонилфенил)-амин и

S(CH2 СН2 СООС13Н27)2.

Известна стабилизирующая присадка для среднедистиллятных топлив (патент США №4689051, 1987, С10L 1/22), представляющая собой продукт, полученный реакцией эквимолекулярных количеств оксиалкилированного амина с малеиновым ангидридом с последующей обработкой N-алкилалкилендиамином.

Известен состав для улучшения низкотемпературных свойств жидкого топлива и состав жидкого топлива (патент РФ №2104295, опубл. 1998.02.10, ЕР 93/01667). Состав включает два или более переэтерифицированных сополимера этилен/ненасыщенного эфира. Каждый сополимер переэтерифицирован путем, по крайней мере, частичного гидролиза для удаления кислотных групп или обработкой той же кислотой для частичного восстановления эфирных групп.

Присадки для улучшения высокотемпературных свойств углеводородного реактивного топлива на основе прямогонного керосинового дистиллята за счет повышения термоокислительной стабильности такого топлива в опубликованных источниках информации не обнаружены.

В основу изобретения положена задача малозатратного улучшения высокотемпературных свойств углеводородного реактивного топлива на основе прямогонного керосинового дистиллята путем повышения ТОС реактивного топлива и при сохранении его стандартных показателей качества.

Технический результат - создание присадки, повышающей ТОС реактивного топлива на основе прямогонного керосинового дистиллята при сохранении его стандартных показателей качества, что позволяет повысить максимально допустимую температуру применения топлива на 80-100°С и вводить в топливо присадку в процессе производства в заводских условиях.

Поставленная задача решается тем, что создана присадка для повышения термоокислительной стабильности углеводородного реактивного топлива на основе прямогонного керосинового дистиллята, которая содержит 2,2-метилен-бис(4-метил-6-трет-бутилфенол), масляный раствор алкенилсукцинимида и бис-(3,5-ди-трет-бутил-2-гидроксибензилиден) этилендиамин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

масляный раствор алкенилсукцинимида 1-2,

бис-(3,5-ди-трет-бутил-2-гидроксибензилиден)этилендиамин 1-2,

2,2-метилен-бис(4-метил-6-трет-бутилфенол) остальное.

Целесообразно, чтобы в качестве алкенилсукцинимида был бы использован алкенилсукцинимид, полученный алкилированием малеинового ангидрида полиизобутиленом с последующей обработкой его раствора в легком нефтяном масле соотношением 1:1 диэтилентриамином.

Поставленная задача решается также тем, что реактивное топливо на основе прямогонного керосинового дистиллята дополнительно содержит созданную присадку в количестве 0,03-0,05 мас.%.

Присадка для повышения термоокислительной стабильности реактивного топлива на основе прямогонного керосинового дистиллята (например, ТС-1) содержит 2,2-метилен-бис(4-метил-6-трет-бутилфенол), масляный раствор алкенилсукцинимида и бис-(3,5-ди-трет-бутил-2-гидроксибензилиден) этилендиамин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

масляный раствор алкенилсукцинимида 1-2,

бис-(3,5-ди-трет-бутил-2-гидроксибензилиден) этилендиамин 1-2,

2,2-метилен-бис(4-метил-6-трет-бутилфенол) остальное.

Способы синтезирования компонентов присадки известны.

При изготовлении присадки согласно изобретению компоненты присадки получали следующим образом.

Алкенилсукцинимид получали путем алкилирования малеинового ангидрида полиизобутиленом в две стадии. На первой стадии малеиновый ангидрид алкилировали полибутеном, а на второй стадии полученный на первой стадии алкенилянтарный ангидрид обрабатывали полиэтилен-полиамином. Полученное вещество растворяли в легком нефтяном масле (И12А, И20А) в соотношении 1:1, добавляли диэтилентриамин и нагревали до 180-200°С при давлении ниже атмосферного для отгона образовавшейся воды. После отгонки получен масляный раствор алкенилсукцинимида.

Бис-(3,5-ди-трет-бутил-2-гидроксибензилиден) этилендиамин

получали в несколько стадий. На первой стадии 2,4,6- три-трет-бутилфенол деалкилировали с использованием гетерогенного катализатора - сульфофторполимера ПФСК-1 - до 2,4-ди-третбутиленфенола. Затем проводили гидроксиметилирование полученного 2,4,6-три-трет-бутилфенола в среде трет-бутилового спирта в присутствии параформа и щелочи в каталитических количествах при температуре 75°С в течение 10 час. Соотношение параформ:фенол составляло 1:1, количество щелочи 0,05 моля на 1 моль фенола.

На третьей стадии полученный на второй стадии 2-гидрокси-3,5-ди-трет-бутиленбензилового спирт окисляли до 2-гидрокси-3,5-ди-трет-бутилбензальдегида кислородом воздуха. Окисление проводилось в присутствии каталитических количеств щелочи (0,05 моля на 2.4 ДТБ фенола) и диацетата марганца (0,05 моля на моль фенола) в среде метилового спирта при температуре 65°С.

Затем на последней стадии осуществляли реакцию полученного на третьей стадии диалкилсалицилового альдегида с этиленамином. Реакцию проводили при комнатной температуре в среде метилового спирта. Выделение полученного при реакции основного продукта бис-(3,5-ди-трет-бутил-2-гидроксибензилиден) этилендиамин проводили фильтрацией с последующей промывкой метанолом и сушкой.

2-метилен-бис(4-метил-6-трет-бутилфенол) синтезировали путем алкилирования п-крезола изобутиленом в присутствии кислотного катализатора при 60-100°С и конденсации полученного 2-трет-бутил-4-метилфенола с формальдегидом.

Присадку готовили смешением полученных компонентов в соотношении, мас.%: масляный раствор алкенилсукцинимида 1,

бис-(3,5-ди-трет-бутил-2-гидроксибензилиден) этилендиамин 1,

2,2-метилен-бис(4-метил-6-трет-бутилфенол остальное.

Присадку готовили также смешением полученных компонентов в соотношении, мас.%: масляный раствор алкенилсукцинимида 2,

бис-(3,5-ди-трет-бутил-2-гидроксибензилиден) этилендиамин 2,

2,2-метилен-бис(4-метил-6-трет-бутилфенол остальное.

В лучшем варианте осуществления изобретения присадку готовили смешением полученных компонентов в соотношении, мас.%.: масляный раствор алкенилсукцинимида 1,6,

бис-(3,5-ди-трет-бутил-2-гидроксибензилиден) этилендиамин 1,6,

2,2-метилен-бис(4-метил-6-трет-бутилфенол остальное.

Реактивное топливо согласно изобретению с достижением технического результата получали путем добавления полученной присадки в представительный образец реактивного топлива в количестве от 0,03 мас.% до 0,05 мас.%.

Реактивное топливо согласно изобретению получали в лучшем варианте исполнения путем добавления полученной присадки в представительный образец реактивного топлива в количестве 0,05 мас.%, т.е.

2-метилен-бис(4-метил-6-трет-бутилфенол) 0,0484 мас.%, масляный раствор алкенилсукцинимида 0,0008 мас.%, бис-(3,5-ди-трет-бутил-2-гидроксибензилиден) этилендиамин 0,0008 мас.%.

В качестве представительного образца использовано реактивное топливо ТС-1 (ГОСТ 10227086) на основе прямогонного керосинового дистиллята, норма концентрации осадка которого при определении термоокислительной стабильности по методу ГОСТ 11802-88 составляет ~12 мг/100 см3 топлива. Рекомендуемая температура применения для топлива ТС-1 до 100°С и 120°С.

Полученное реактивное топливо согласно изобретению и представительный образец подвергли испытаниям. ТОС оценивалась в статических условиях по методу ГОСТ 11802-88 на приборе ТСРТ-2 и в динамических условиях на установке ДТС-2 по методу квалификационных испытаний. Результаты этих испытаний с определением показателей, характеризующих их ТОС, представлены в таблице. В таблице приведены также нормы по этим показателям ТОС для топлив ТС-1 и РТ.

По остальным показателям качества представительный образец топлива ТС-1 и реактивного топлива с присадкой согласно изобретению полностью отвечали требованиям ГОСТ 10227-86 для топлива ТС-1 и Комплекса методов квалификационной оценки (КМКО) для топлива ТС-1.

Показатель Норма по ГОСТ 10227-86
и КМКО для ТС-1
Норма по ГОСТ 10227-86 и КМКО для РТ Представительный образец топлива ТС-1 Представительный образец топлива ТС-1 с присадкой согласно изобретению
ТСРТ-2. Массовая концентрация осадка, мг/100см3 топлива Не более 18 Не более 6 12,5 0,9
ТСРТ-2. Массовая концентрация смол, растворимых в топливе, мг/100см3 топлива Не более 30
ТСРТ-2. Массовая конценорация смол, не растворимых в топливе, мг/100 см3 топлива Не более 3
ДТС-2. Индекс термолстабильности, усл.ед. (норма по Комплексу методов квалификационной оценки) Не более 6 Не более 2 2,4 0,7

Как видно из таблицы, топливо ТС-1 с присадкой согласно изобретению удовлетворяет нормам по ТОС высокотермостабильного гидрогенизационного топлива РТ, рекомендованного к применению до температуры 180°С. По ТОС топливо РТ практически равноценно высокотермостабильным гидрогенизационным топливам Т-8 В и Т-6 с рекомендуемыми температурами применения соответственно до 250°С и 300°С. Разные предельные температуры применения топлив РТ, Т-8 В и Т-6 объясняются сильно отличающимися давлениями насыщенных паров этих топлив, характеризующими склонность топлива к образованию в трубопроводах паровых пробок, особенно на режиме малого высотного газа, когда резко падает давление в топливной системе двигателя.

Топлива ТС-1 и РТ имеют практически одинаковый фракционный состав и давление насыщенных паров.

Полученные экспериментальные материалы подтверждают повышение ТОС топлива ТС-1 с присадкой согласно изобретению на 80-100°С при сохранении всех прочих показателей качества на уровне стандартного топлива ТС-1, в том числе и по показателю «взаимодействие с водой», что позволяет вводить присадку в заводских условиях в процессе производства топлива, не боясь при заправке этим топливом летательных аппаратов ухудшения работы аэродромных фильтров-сепараторов.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 101-110 of 204 items.
05.07.2018
№218.016.6c53

Водонагревательное устройство и способ его работы

Изобретение относится к области энергетики, а именно к водонагревательному устройству и способу его работы, и может быть использовано в аппаратах с погружным горением при нагреве воды. Водонагревательное устройство содержит бак с днищем и крышкой, вертикальную камеру сгорания, установленную в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002659711
Дата охранного документа: 03.07.2018
09.08.2018
№218.016.7910

Способ определения тяги прямоточного воздушно-реактивного двигателя при летных испытаниях

Изобретение относится к области испытаний высокоскоростных летательных аппаратов с двигательной установкой на основе воздушно-реактивного двигателя и может быть использовано для определения тяги прямоточного воздушно-реактивного двигателя при летных испытаниях. Сущность изобретения состоит в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002663320
Дата охранного документа: 03.08.2018
28.08.2018
№218.016.7ff8

Способ регулирования водности в имитируемом атмосферном облаке

Изобретение относится к области сертификационных испытаний авиационной техники и, в частности, к технологии имитации атмосферного облака, а также имитации перемежающейся облачности при испытаниях противообледенительных систем основных узлов летательного аппарата и его двигателя на наземных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002664932
Дата охранного документа: 23.08.2018
28.08.2018
№218.016.8010

Двухконтурная горелка

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для непрерывного пламенного сжигания подготовленных топливовоздушных смесей газообразного углеводородного топлива в камерах сгорания газотурбинных установок. Двухконтурная горелка для камеры сгорания газотурбинной установки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002665009
Дата охранного документа: 24.08.2018
29.08.2018
№218.016.814f

Способ полетной диагностики узлов турбореактивного двухконтурного двигателя со смешением потоков

Изобретение относится к способу полетной диагностики узлов турбореактивного двухконтурного двигателя (ТРДД) со смешением потоков. Для диагностики узлов измеряют определенным образом рабочие параметры двигателя на стационарном полетном режиме работы двигателя, измеряют параметры окружающей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002665142
Дата охранного документа: 28.08.2018
25.09.2018
№218.016.8b55

Фронтовое устройство камеры сгорания газотурбинного двигателя

Фронтовое устройство камеры сгорания содержит фронтовую плиту жаровой трубы и топливовоздушные модули, каждый из которых содержит пилотный и основной контуры с коаксиально расположенными внутренним, средним и наружным воздушными каналами и канал охлаждения, образованные соответствующими...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002667820
Дата охранного документа: 24.09.2018
25.09.2018
№218.016.8b62

Способ диагностики технического состояния агрегата авиационного привода

Изобретение относится к области авиации, в частности к способам контроля и диагностики технического состояния агрегатов авиационных приводов по вибрации их корпусов при работающих двигателях. Техническим результатом, достигаемым в заявленном изобретении, является повышение точности диагностики...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002667830
Дата охранного документа: 24.09.2018
26.10.2018
№218.016.9647

Асимметричный воздухозаборник для трехконтурного двигателя сверхзвукового самолета

Изобретение относится к входным устройствам высокоскоростных летательных аппаратов. Асимметричный воздухозаборник для трехконтурного двигателя сверхзвукового самолета содержит пространственный клин (1), обечайку (2), боковые стенки (3), дозвуковой диффузор (6), горло и систему управления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002670664
Дата охранного документа: 24.10.2018
27.10.2018
№218.016.974f

Кольцевая камера сгорания газотурбинного двигателя

Изобретение относится к камерам сгорания газотурбинных двигателей, использующим жидкое топливо, предпочтительно авиационных двигателей. Кольцевая камера сгорания газотурбинного двигателя содержит жаровую трубу, фронтовое устройство, обтекатель с открытой передней центральной частью и диффузор....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002670858
Дата охранного документа: 25.10.2018
27.10.2018
№218.016.9772

Способ определения характера касания лопатки вращающегося колеса о корпус турбомашины

Изобретение относится к области машиностроения, в частности турбостроения, и может быть использовано для доводки авиационных двигателей при стендовых испытаниях. Снабжают лопатку колеса по меньшей мере одним тензометрическим датчиком, обеспечивают регистрацию сигнала тензометрического датчика,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002670771
Дата охранного документа: 25.10.2018
Showing 21-22 of 22 items.
06.12.2019
№219.017.ea0d

Установка и способ исследования кинетики химических реакций и определения теплофизических свойств различных соединений газометрическим методом

Изобретение предназначено для исследования кинетики химических реакций, проходящих с изменением количества газообразных соединений, а также определения температурных зависимостей упругостей паров от температуры, энтальпий и энтропий испарения, температур и критических температур исследуемых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002707986
Дата охранного документа: 03.12.2019
27.05.2023
№223.018.714f

Установка для подготовки углеводородного газа

Изобретение относится к области газовой промышленности, а именно к технике и технологии подготовки природного газа, и может быть использовано в газовой, нефтяной и других отраслях промышленности на адсорбционных установках подготовки углеводородных газов. Установка включает дроссель, входной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002762392
Дата охранного документа: 20.12.2021
+ добавить свой РИД