×
10.04.2015
216.013.3d2f

Результат интеллектуальной деятельности: НЕЭТИЛИРОВАННЫЙ АВИАЦИОННЫЙ БЕНЗИН

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к композиции авиационного неэтилированного бензина, которая содержит бензин каталитического риформинга, алкилбензин, толуол и антидетонационную присадку, при этом композиция дополнительно содержит бензиновую фракцию, выкипающую в пределах 62-85°С, а в качестве антидетонационной присадки - монометиланилин и метилтретбутиловый эфир при следующем соотношении компонентов, % масс.: алкилбензин 15,0-25,0; толуол 10,0-20,0; бензиновая фракция, выкипающая в пределах 62-85°С, 20,0-35,0; монометиланилин 1,5-3,0; метилтретбутиловый эфир 5,0-10,0; бензин каталитического риформинга остальное. Технический результат заключается в снижении токсичности неэтилированного авиационного бензина без ухудшения эксплуатационных свойств, регламентируемых требованиями ГОСТа 1012-72, с одновременным расширением номенклатуры (перечня) поршневых двигателей внутреннего сгорания отечественного и зарубежного производства, использующих авиационный бензин. 3 табл.
Основные результаты: Композиция авиационного неэтилированного бензина, содержащая бензин каталитического риформинга, алкилбензин, толуол и антидетонационную присадку, отличающаяся тем, что дополнительно содержит бензиновую фракцию, выкипающую в пределах 62-85°С, а в качестве антидетонационной присадки - монометиланлин и метилтретбутиловый эфир при следующем соотношении компонентов, % масс.:

Изобретение относится к жидким углеводородным топливам, в частности к авиационным неэтилированным бензинам, которые содержат антидетонационные присадки, и может быть использовано в летательных аппаратах с поршневыми авиационными двигателями.

Согласно федеральному закону №34-ФЗ «О запрете производства и оборота этилированного автомобильного бензина в Российской Федерации» на территории Российской Федерации с 1 июля 2003 г.прекращено производство отечественных авиационных бензинов по причине отсутствия выработки отечественной антидетонационной присадки на основе тетраэтилсвинца. Для обеспечения эксплуатации военных летательных аппаратов с поршневыми авиационными двигателями в федеральные структуры Российской Федерации поставляется зарубежный авиационный бензин В 91/115 (WT-06/OBR PR/PD/60) производства НИЦ нефтеперерабатывающей промышленности, г. Плоцк (Польша), а для малой авиации ДОСААФ - европейский этилированный авиабензин 100 LL производства Нидерландов. Указанное обстоятельство негативно сказывается на энергетической самостоятельности государства, так как ставит в зависимость от импорта продукции стран - участниц блока НАТО.

Авиационные бензины, предназначенные для применения в поршневых авиационных двигателях, должны обеспечивать их нормальную эксплуатацию на всех режимах работы. В соответствии с существующими требованиями ГОСТ 1012-72 «Бензины авиационные. Технические условия» они должны иметь необходимую детонационную стойкость на бедной и богатой топливовоздушной смеси, оптимальный фракционный состав, низкую температуру кристаллизации, малое содержание смолистых веществ и сернистых соединений, высокую теплоту сгорания и химическую стабильность при хранении.

Условия применения авиабензинов в авиадвигателе существенно отличаются от применения автомобильных бензинов в автомобильном двигателе, а именно:

- резкие перепады атмосферного давления при эволюциях летательных аппаратов по эшелонам высот;

- значительное время работы двигателя на максимальном режиме (форсаж) - до 30 мин постоянной работы двигателя на форсаже;

- более высокий расход топлива (в 0,8-2,2 раза) по сравнению с автобензинами;

- более высокая степень сжатия в цилиндрах авиадвигателей;

- высокая теплонапряженность авиадвигателя (до 280°С).

В соответствии с требованиями ГОСТ 1012-72 нефтеперерабатывающая промышленность России вырабатывала авиационные бензины марок Б-91/115 и Б-95/130. Наиболее массовым из них являлся бензин Б-91/115, в котором в качестве антидетонатора широко использовался тетраэтилсвинец (ТЭС), уникальные антидетонационные свойства которого были открыты в 1921 г. специалистами фирмы General Motors Research Corp.. Добавление тетраэтилсвинца в авиабензин было самым дешевым и наиболее распространенным способом повышения детонационной стойкости авиационного бензина и его сортности.

Запрет на использование этиловой жидкости (композиций на базе тетраэтилсвинца) повлек за собой немало проблем:

- утрачено производство авиационного бензина ввиду отсутствия производства ТЭС;

- снижение количества налета часов полета авиационной военной техники из-за отсутствия альтернативных технологий получения авиационных бензинов;

- поиск других антидетонаторов - замены ТЭС.

Перед авторами стояла задача - разработать новый неэтилированный авиационный бензин, который отвечал бы следующим требованиям:

- иметь доступную товарно-сырьевую базу;

- иметь стоимость не более 120000 руб./т;

Эксплуатационные свойства нового неэтилированного авиационного бензина должны быть не хуже требований к эксплуатационным свойствам авиационных бензинов по ГОСТ 1012-72.

Авиабензины по ГОСТ 1012-72 изготавливают из продуктов прямой перегонки нефти, выкипающих в пределах 30-85°С, с октановым числом по моторному методу 60-75, каталитического крекинга (переработка фракций, выкипающих в пределах 350-540°С) с октановым числом по моторному методу 90-92 с добавлением высокооктановых компонентов - алкилата, изомеризата, технического изооктана, этиловой жидкости и антиокислителей [Чулков П.В., Чулков И.П. Краткий Словарь-справочник по нефтепродуктам. - М.: Политехника, 1997 г. - с.16,17].

Известно также, что вырабатывался по ТУ 38.401-58-47-92 авиационный бензин марки Б-92 с пониженным содержанием этиловой жидкости. Но из-за указанной выше причины производство данного бензина в стране отсутствует.

В последнее время базовым компонентом для выработки авиабензинов марок Б-92 и Б-91/115 являются бензины каталитического риформинга. В качестве высокооктановых компонентов используют алкилбензин, изооктан, изопентан и толуол.

Известна также композиция авиационного бензина с октановым числом не менее 91 и сортностью не менее 115 на основе автомобильного бензина, содержащая, масс.%:

смесь изопарафиновых углеводородов С6-C8 15-40
гидрированная фракция С6 с остаточным содержанием
бензола не более 3 мас.% до 10
ТЭС 0,15-0,35
бензин с октановым числом не менее 92 по
исследовательскому методу до 100

ТЭС содержится в растворе изопарафиновых углеводородов С6-С8, или в этиловой жидкости, или в их смеси в указанном количестве.

(Патент №2503711, C10L 1/06 2012 г.)

Однако эта композиция авиационного бензина обладает следующими недостатками:

- композиция является токсичной из-за наличия ТЭС;

- производство и применение авиабензинов с ТЭС в Российской Федерации запрещено (№34-ФЗ);

- отсутствие производства ТЭС в Российской Федерации.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и взятым за прототип является авиационный бензин марки Б-91/115 ГОСТ 1012-72, содержащий бензин каталитического риформинга, алкилбензин, толуол и антидетонационную присадку - этиловую жидкость на основе ТЭС, при следующем соотношении компонентов, % масс. [В.А. Пискунов, В.Н. Зрелов и др. Химмотология в гражданской авиации. - М.: Транспорт, 1983. - с.65]:

бензин каталитического риформинга 50-55
алкилбензин 35-40
толуол 10-15
антидетонационная присадка
этиловая жидкость Р-9 на основе ТЭС 1,5-2,5

Основным недостатком данного авиационного бензина является высокая токсичность, обусловленная наличием этиловой жидкости, что и послужило отменой производства этого авиационного бензина, кроме того, бензин имеет высокую стоимость.

Технический результат изобретения - снижение токсичности неэтилированного авиационного бензина без ухудшения эксплуатационных свойств, регламентируемых требованиями ГОСТ 1012-72, с одновременным расширением номенклатуры (перечня) поршневых двигателей внутреннего сгорания отечественного и зарубежного производства, использующих авиационный бензин.

Указанный технический результат достигается тем, что известная композиция авиационного неэтилированного авиационного бензина, содержащая бензин каталитического риформинга, алкилбензин, толуол и антидетонационную присадку, согласно изобретению дополнительно содержит бензиновую фракцию, выкипающую в диапазоне температур 62-85°С, а в качестве антидетонационной присадки - монометиланлин и метилтретбутиловый эфир при следующем соотношении компонентов, % масс.:

алкилбензин 15,0-25,0
толуол 10,0-20,0
бензиновая фракция, выкипающая в диапазоне
температур 62-85°С 20,0-350
монометиланилин 1,5-3,0
метилтретбутиловый эфир 5,0-10,0
бензин каталитического риформинга остальное

Алкилбензин представляет собой смесь изопарафиновых углеводородов, преимущественно С69, получаемую алкилированием изобутана технического н-бутиленами (обычно при 0-10°С в присутствии концентрированной H2SO4 или при 25-30°С в присутствии HF-кислоты либо AlCl3). Основные компоненты - (до 60%) - изооктан, 2,3,4-триметилпентан, 2,2,3-триметилпентан. Жидкость. Температура кипения Ткип=40-180°С, плотность 0,690-0,710 г/см3, йодное число 0,35-0,50. Применяется для повышения октанового числа бензинов, сортность - 140-155. Имеет товарно-сырьевую базу [Нефтепродукты: Справочник/Под ред. Б.В. Лосикова. М.: Химия, 1966 г. - c.99].

Толуол нефтяной (ГОСТ 14710-78) получают в процессе каталитического риформинга бензиновых фракций, а также при пиролизе нефтяных продуктов, предназначен в качестве высокооктановых добавок к моторным топливам, в качестве растворителя. Толуол представляет собой бесцветную прозрачную жидкость, плотность ρ=865-867 кг/м3, октановое число по моторному методу - 103 [Нефтепродукты: Справочник/Под ред. Б.В. Лосикова. М.: Химия, 1966 г. - с.78].

Бензиновая фракция, выкипающая в диапазоне температур 62-85°С, - прямогонный базовый компонент бензинов с октановым числом по моторному методу 70-75. Компонентный состав фракции: нафтеновые углеводороды - 55-60% масс., парафиновые - 36-41% масс., ароматические - до 4% масс. Имеет широкую производственную базу в России [А.А. Гуреев, B.C. Азев. Автомобильные бензины. Свойства и применение. - М.: Нефть и газ, 1996 - с.86].

Монометиланилин вырабатывается по ТУ 2471-269-00204168-95 и представляет собой соединение с чистотой не менее 93%. Монометиланилин представляет собой маслянистую прозрачную жидкость желтого цвета. Допускается красноватый оттенок. Плотность ρ=960-975 кг/м3, температура кипения Ткип=482°С, температура вспышки Твсп=86°С, теплота сгорания 38220 кДж/кг. Предельно допустимая концентрация в воздухе 0,1-0,16 г/кг воздуха. Применяется для повышения октанового числа в автомобильных бензинах. Имеет широкую производственную базу в России [A.M. Данилов. Присадки и добавки. Улучшение экологических характеристик нефтяных топлив. - М.: Химия, 1996 - с.102-104].

Метилтретбутиловый эфир представляет собой бесцветную жидкость с резким запахом, плотностью ρ=740 кг/м3, температура кипения Ткип=55°С, температура вспышки Твсп = минус 28°С, теплота сгорания 38220 кДж/кг, октановое число по моторному методу - 110, октановое число по исследовательскому методу - 125. Предельно допустимая концентрация в бензине 10%, применяется для повышения октанового числа в автомобильных бензинах, имеет широкую производственную базу в стране, среднетоксичен [A.M. Данилов. Присадки и добавки. Улучшение экологических характеристик нефтяных топлив. - М.: Химия, 1996 - с.41, 95, 103, 105].

Бензин каталитического риформинга - бензин, полученный в результате ароматизации исходного сырья путем дегидроциклизации парафинов, дигидроизомеризации алкилциклопентанов, дегидрирования циклогексанов, изомеризации и гидрокрекинга. В результате на выходе прямогонная фракция (исходное сырье) превращается в высокооктановый бензин с октановым числом по моторному методу 80-83. Плотность бензина - 760-780 кг/м3. Содержание ароматических углеводородов - 52-61% масс., нафтеновых и парафиновых - 37-45% масс, применяется для изготовления высокооктановых товарных автомобильных бензинов, имеет широкую производственную базу в стране [А.А. Гуреев, B.C. Азев. Автомобильные бензины. Свойства и применение. - М.: Нефть и газ, 1996 - с.69-72].

Таким образом, качественный состав авиационного бензина представляет собой продукт, получаемый на базе выпускаемых в Российской Федерации компонентов, что естественным образом удешевляет продукцию.

Несмотря на то что по количеству используемые компоненты широко известны, потребовалось провести исследования по подбору состава, чтобы полученный авиабензин отвечал требованиям ГОСТ 1015-72 по физико-химическим показателям данного ГОСТа.

Для обоснования количественного компонентного состава неэтилированного авиационного бензина были приготовлены образцы, состав которых представлен в таблице 1.

Приготовленные образцы прошли испытания в соответствии с требованиями ГОСТ 1012-72. Результаты представлены в таблице 2.

Как видно из результатов испытаний образцов, только в заявленном диапазоне количество содержания компонентов достигаются нормированные значения физико-химических показателей.

По образцу №3, имеющему оптимальные значения, была приготовлена опытная партия, которая прошла испытания на соответствие требованиям ГОСТ 1012-72 (таблица 3).

Таким образом, применение изобретения позволит снизить токсичность неэтилированного авиационного бензина без ухудшения эксплуатационных свойств, регламентируемых требованиями ГОСТ 1012-72, с одновременным расширением номенклатуры (перечня) поршневых двигателей внутреннего сгорания отечественного и зарубежного производства.

Композиция авиационного неэтилированного бензина, содержащая бензин каталитического риформинга, алкилбензин, толуол и антидетонационную присадку, отличающаяся тем, что дополнительно содержит бензиновую фракцию, выкипающую в пределах 62-85°С, а в качестве антидетонационной присадки - монометиланлин и метилтретбутиловый эфир при следующем соотношении компонентов, % масс.:
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 103.
20.05.2013
№216.012.4200

Установка для оценки моющих свойств масел с присадками

Изобретение относится к области анализа материалов, преимущественно смазочных масел, в частности для оценки влияния масел на поверхности деталей двигателей внутреннего сгорания в зонах высоких температур, и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности для оценки моющих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482466
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.06.2013
№216.012.4c87

Моторное масло

Изобретение относится к составу универсального моторного масла, предназначенного для всесезонного применения, и может быть использовано в серийных и перспективных высокофорсированных турбонаддувных бензиновых и дизельных двигателях. Сущность изобретения состоит в разработке универсального...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485173
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.08.2013
№216.012.5e1f

Способ определения количества присадки "меркаптобензотиазол" в маслах для авиационной техники

Изобретение относится к области контроля качества авиационных масел с помощью оптических средств и может найти применение в аналитических лабораториях, лабораториях предприятий нефтепродуктообеспечения. Способ включает отбор пробы, спектрофотометрирование, измерение оптической плотности на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489716
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.09.2013
№216.012.6b29

Вертикальный цилиндрический резервуар для легкоиспаряющихся жидкостей

Изобретение относится к хранению жидкостей, в частности нефти и нефтепродуктов в вертикальных цилиндрических резервуарах с понтоном, предохраняющим нефтепродукты от испарения. Резервуар состоит из корпуса 1, днища 2 и крыши 3. В нижней части корпуса 1 расположены приемо-раздаточный патрубок 4...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493084
Дата охранного документа: 20.09.2013
27.10.2013
№216.012.79d9

Топливная композиция для водоизмещающих кораблей

Изобретение относится к топливной композиции, состоящей из легкого вакуумного погона мазута с температурой выкипания 96 об.% до 400°С, негидроочищенного легкого газойля каталитического крекинга, 8-оксихинолина, диспергирующей присадки С-40 и гидроочищенного дизельного топлива. Совокупность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496855
Дата охранного документа: 27.10.2013
20.06.2014
№216.012.d295

Способ определения количества антиоксидантов в авиакеросинах

Изобретение относится к оценке эксплуатационных свойств топлив для реактивных двигателей (авиакеросинов), в частности определения в них количества антиоксидантов, и может быть применено в нефтехимической, авиационной и других отраслях промышленности. Способ заключается в использовании для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519680
Дата охранного документа: 20.06.2014
27.06.2014
№216.012.d5b6

Способ контроля ресурса фильтроэлемента

Изобретение относится к способу испытания бумажных фильтрующих элементов для очистки жидкостей, нефтепродуктов. Способ контроля ресурса фильтроэлемента включает прокачку жидкости, смешанной с искусственным загрязнителем, и фиксацию перепада давления на фильтроэлементе через равные величины его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520488
Дата охранного документа: 27.06.2014
27.06.2014
№216.012.d6f0

Способ управления перекачкой жидкости по трубопроводу

Способ предназначен для автоматического регулирования процесса принудительного вытеснения светлых нефтепродуктов сжатым газом из участков трубопроводов. Способ включает вытеснение разделителем под действием сжатого газа, подаваемого от установленной на начальном пункте трубопровода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520802
Дата охранного документа: 27.06.2014
10.07.2014
№216.012.da2d

Установка для отделения от воды нефтепродуктов и мехпримесей

Изобретение относится к установкам гравитационного принципа действия для разделения несмешивающихся жидкостей и может быть использовано на складах и базах горючего для отделения от воды нефтепродуктов и механических примесей при зачистке и мойке резервуаров и при ликвидации аварийных проливов....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521631
Дата охранного документа: 10.07.2014
27.07.2014
№216.012.e5e8

Способ оценки качества мыльных пластичных смазок на минеральной основе при длительном хранении в герметичной таре

Изобретение относится к области контроля качества материалов, в частности пластичных смазок на минеральной основе с мыльными загустителями, и может быть использовано при прогнозировании сроков хранения в герметичной таре. Определяют исходные значения наиболее информативных показателей качества...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524646
Дата охранного документа: 27.07.2014
Показаны записи 1-10 из 75.
20.02.2013
№216.012.27ea

Установка для оценки совместимости топлив для реактивных двигателей с резиной, применяемой в топливных системах авиационных газотурбинных двигателей

Изобретение относится к оценке эксплуатационных свойств топлив. Установка состоит из каркаса с закрепленным в нем твердотельным термостатом с гнездом, в котором помещена герметичная реакционная емкость с испытуемым топливом. В крышке реакционной емкости жестко закреплен полый цилиндр, внутри...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475738
Дата охранного документа: 20.02.2013
10.05.2013
№216.012.3d29

Устройство для временной заделки пробоин и трещин в заполненных жидкостью стальных резервуарах

Изобретение относится к средствам временного ремонта стенок полых изделий из углеродистых (ферромагнитных) материалов, в частности стальных резервуаров, заполненных нефтью, нефтепродуктами и другими жидкостями и находящихся под внутренним избыточным давлением. Устройство содержит жесткий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481224
Дата охранного документа: 10.05.2013
20.05.2013
№216.012.4200

Установка для оценки моющих свойств масел с присадками

Изобретение относится к области анализа материалов, преимущественно смазочных масел, в частности для оценки влияния масел на поверхности деталей двигателей внутреннего сгорания в зонах высоких температур, и может быть использовано в химической и нефтехимической промышленности для оценки моющих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482466
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.06.2013
№216.012.4c87

Моторное масло

Изобретение относится к составу универсального моторного масла, предназначенного для всесезонного применения, и может быть использовано в серийных и перспективных высокофорсированных турбонаддувных бензиновых и дизельных двигателях. Сущность изобретения состоит в разработке универсального...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485173
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.08.2013
№216.012.5e1f

Способ определения количества присадки "меркаптобензотиазол" в маслах для авиационной техники

Изобретение относится к области контроля качества авиационных масел с помощью оптических средств и может найти применение в аналитических лабораториях, лабораториях предприятий нефтепродуктообеспечения. Способ включает отбор пробы, спектрофотометрирование, измерение оптической плотности на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489716
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.09.2013
№216.012.6b29

Вертикальный цилиндрический резервуар для легкоиспаряющихся жидкостей

Изобретение относится к хранению жидкостей, в частности нефти и нефтепродуктов в вертикальных цилиндрических резервуарах с понтоном, предохраняющим нефтепродукты от испарения. Резервуар состоит из корпуса 1, днища 2 и крыши 3. В нижней части корпуса 1 расположены приемо-раздаточный патрубок 4...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493084
Дата охранного документа: 20.09.2013
27.10.2013
№216.012.79d9

Топливная композиция для водоизмещающих кораблей

Изобретение относится к топливной композиции, состоящей из легкого вакуумного погона мазута с температурой выкипания 96 об.% до 400°С, негидроочищенного легкого газойля каталитического крекинга, 8-оксихинолина, диспергирующей присадки С-40 и гидроочищенного дизельного топлива. Совокупность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496855
Дата охранного документа: 27.10.2013
20.06.2014
№216.012.d295

Способ определения количества антиоксидантов в авиакеросинах

Изобретение относится к оценке эксплуатационных свойств топлив для реактивных двигателей (авиакеросинов), в частности определения в них количества антиоксидантов, и может быть применено в нефтехимической, авиационной и других отраслях промышленности. Способ заключается в использовании для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519680
Дата охранного документа: 20.06.2014
27.06.2014
№216.012.d5b6

Способ контроля ресурса фильтроэлемента

Изобретение относится к способу испытания бумажных фильтрующих элементов для очистки жидкостей, нефтепродуктов. Способ контроля ресурса фильтроэлемента включает прокачку жидкости, смешанной с искусственным загрязнителем, и фиксацию перепада давления на фильтроэлементе через равные величины его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520488
Дата охранного документа: 27.06.2014
27.06.2014
№216.012.d6f0

Способ управления перекачкой жидкости по трубопроводу

Способ предназначен для автоматического регулирования процесса принудительного вытеснения светлых нефтепродуктов сжатым газом из участков трубопроводов. Способ включает вытеснение разделителем под действием сжатого газа, подаваемого от установленной на начальном пункте трубопровода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520802
Дата охранного документа: 27.06.2014
+ добавить свой РИД