CN1053921C - 汽油添加剂组合物及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种汽油添加剂组合物，其由环戊二烯、卤代烯烃、卤代乙烷、酯类、芳烃、酶、有机酸酐、蓖麻油、溶剂等按比例配制而成。其可以用作稳定轻烃、直馏汽油、石脑油、催化裂化汽油等的添加剂。
Description
本发明涉及燃料添加剂组合物及其生产方法。更具体地说，本发明涉及用于提高汽油辛烷值的汽油添加剂组合物及其生产方法。
在炼油厂把石油通过炼制装置进行加工，所得到的馏分油是不能直接作为产品使用的。大多数石油产品都是经过调合而成的调制品。
车用汽油是原油经蒸馏所得到的直馏汽油组分，二次加工汽油组分和其他高辛烷值汽油组分按一定的比例调合而成，其中还如有适量的抗爆剂(四乙基铅)、抗氧化剂及金属钝化剂等。
作为车用汽油，其规格标准中有馏程、胶质、辛烷值、蒸气压、诱导期，硫含量、腐蚀、酸值、机械杂质等的规定，可以通过调合使其达到规格标准的指标是辛烷值和蒸气压，其余指标通常都是在加工过程中采用适当的工艺和操作条件进行控制和调整。
辛烷值是评定汽油抗爆性的指标，表示该汽油在汽油机中燃烧时不致发生爆震现象的性能指标。一般情况下，不同汽油组分的抗爆性是不同的，如直馏汽油、石脑油、稳定轻烃(一种油气田的凝析油)的抗爆性比较差，催化裂化汽油具有较好的抗爆性，而宽馏分重整生成油有良好的抗爆性。
作为汽油抗爆剂的四乙基铅，从本世纪的三十年代就开始使用。由于四乙基铅有毒，铅的组合物排入到大气中造成环境污染。七十年代以来，欧美各国对汽油提出了无铅化要求；美国于1988年实现了车用汽油无铅化；日本等国也先后实现了车用汽油无铅化。中国的首都北京于1997年6月1日开始在全国范围内率先告别了含铅汽油，而使用无铅汽油。中国计划到2000年在全国范围内停止含铅汽油的生产和使用。
车用汽油中的抗爆剂是不可缺少的。为了替代四乙基铅，人们研究开发了许多种抗爆剂，其中甲基叔丁基醚(NTBE)等醚类汽油添加剂可以有效地提高汽油的辛烷值，但是以NTBE作为汽油的调配剂使用时存在添加量大、成本增加大以及对操作人员有麻醉作用等缺点。
除了NTBE之外，国外炼油行业陆续研究开发了许多种添加剂，如美国加利福尼亚的联合石油公司(UNOCAL)于1986-1987年发现某些有机酸的酸酐和丙二酸的某些酯以及后来发现甲基环戊二烯三羰基锰都具有很好的抗爆震作用；英国石油公司(BP)提出碳酸酯类能够显著地提高汽油的辛烷值；中国也有人提出用甲醇、乙醇、甲基叔丁基醚的混合物调配汽油，以期提高汽油的辛烷值。但是，这些添加剂不是添加量太大，就是成本太高，或者不符合环保要求，基本上不具备工业生产的价值。因此，研制开发新型、高效，无害及成本合理的汽油添加剂仍然是迫切需要解决的问题。
本发明的一个目的是提供一种提高汽油辛烷值的汽油添加剂组合物，其可以代替四乙基铅等抗爆剂；本发明的另一个目的是提供一种生产该汽油添加剂组合物的方法；本发明的还一个目的是提供含有汽油添加剂组合物的汽油产品。
本发明的汽油添加剂组合物可以大幅度地提高油品的辛烷值，并且无毒，它可以明显地改善油品的燃烧性能，促使汽油燃烧得更完全，大大地降低对环境的污染。
本发明的汽油添加剂组合物可以作为稳定轻烃、直馏汽油、石脑油、催化裂化汽油等的添加剂，用量很少，一般为千分之一至5％(重)，不用加四乙基铅等抗爆剂，就可将其调配成成品汽油。因此，本发明的汽油添加剂组合物是生产无铅汽油产品的较理想的汽油添加剂。
本发明的汽油添加剂组合物是由如下的组分按比例(重量％)配制而成的。
1.环戊二烯0-5.0％
2.卤代烯烃0.4-1.6％
3.卤代乙烷0-1.5％
4.酯类0.3-4.0％
5.芳烃类30.0-65.0％
6.酶类0-5.0％
7.有机酸酐1.0-5.0％
8.蓖麻油0-10.0％
9.溶剂类30.00-60.0％
上述2中所说的卤代烯烃可以是C2-C5的卤代烯烃，所说的卤素可以是氯或溴。优选的是二氯乙烯、二氯二溴丁烯-1或四氯乙烯；
上述3中所说的卤代乙烷的卤素是氯或溴，优选的是二氯乙烷、二溴乙烷或二氯二溴乙烷；
上述4中所说的酯类可以选自乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯等中的一种或二种的混合物，二种的混合比例一般为1∶1-1∶3；
上述5中所说的芳烃类包括甲苯、二甲苯、乙苯等，可以选用其中的一种或二种的混合物，二者的混合比例一般可以为1∶1-1∶3；
上述6中所说的酶类是过氧化物歧化酶(代号SOB)和过氧化物酶(代号FC)，二者的比例为1∶1-1∶5；
上述7中所说的有机酸酐选自醋酸酐或丙二酸酐；
上述9中所说的溶剂类包括200号溶剂油和煤油，二者的比例一般为1∶1.5-1∶3.0；
另外，本发明的汽油添加剂组合物，还可以任意地含有上述组合物总重量的0.001-0.005％的染料，所说的染料包括苏丹-I和苏丹-II，以使组合物显示一定的颜色。
本发明的汽油添加剂组合物也可以与本领域已知的汽油添加剂，例如抗氧化剂2，6-二叔丁基对甲酚、苯二胺等一起使用。
本发明的汽油添加剂组合物所用的原料都是市场上可以买到的产品。
本发明的汽油添加剂组合物的制备方法是，在常温常压下，把从市场上买到的原料用一般的过滤方法，例如抽滤等方法进行过滤，除去不溶物等，然后放到带搅拌器的混合器中，充分搅抖，使各组分互溶而充分地混合，最后过滤，去掉不溶物，得到亮红色透明的液体产品。产品中无不溶物等杂质，在20℃时密度为0.823-0.848g/cm3，闭口闪点≥65℃，不含水溶性酸或碱等。
下面参考实施例对本发明进行更具体地说明，当然，本发明并不限于所列举的几个实施例的范围。除另有说明，所有的百分数都是重量百分数。
实施例一
汽油添加剂组合物A的制备及其应用按下列组分及比例关系进行配制：
二氯二溴丁烯-1 1.2％
丙二酸二乙酯 2.0％
乙酸丁酯 0.8％
甲苯 59.4％
醋酸酐 3.0％
SOB 1.0％
FC 3.0％
200号溶剂 10.2％
煤油 19.4％
另外加入上述所有组分总重量的0.005％的苏丹-I使产品显色。
把上述所选用的组分抽滤去除不溶物之后，加入到带搅拌器的混合罐中，搅拌使之充分的溶解混合，最后过滤，得到亮红色透明液体产品，即汽油添加剂组合物A。
把添加剂A加入到辽河石化总厂生产的一般的催化裂化汽油馏分中，全部溶于油中，加入量为汽油馏分重量的1‰-5‰(千分之几)。
测定加剂后的汽油产品的辛烷值(研究法)。辛烷值从原料本身的89.5提高到91.0-93.5，随加剂量的增加辛烷值增加。
实施例二
汽油添加剂组合物B的制备及其应用
按下列组分及比例关系，按上述实施例一所述的方法配制汽油添加剂组合物B。
四氯乙烯 1.2％
醋酸丁酯 0.8％
丙二酸二甲酯 2.0％
甲苯 57.8％
醋酸酐 2.1％
SOB 1.2％
FC 3.6％
200号溶剂油 8.4％
煤油 22.9％
额外加入上述组分总重量的0.001％的苏丹-I以便显色。得到的添加剂B为亮红色透明液体。
把该汽油添加剂B加入到大庆石化总厂生产的一般的重油催化裂化的汽油馏分中，添加剂B全部溶于油中，加入量为汽油馏分油的3‰-5‰(重)。测定加剂后的汽油产品的研究法辛烷值，辛烷值从原料油的90.8提高到93.1-93.5，辛烷值提高将近3个单位，产品达到93号汽油的标准。
实施例三
汽油添加剂组合物C的制备及其应用
按下列组分及比例关系，按上述实施例一的方法。制备本发明的汽油添加剂的组合物C：
环戊二烯 4.1％
四氯乙烯 1.2％
二氯乙烷 1.0％
醋酸丙酯 0.8％
苯 11.8％
甲苯 31.4％
SOB 0.8％
FC 3.2％
蓖麻油 3.2％
200号溶剂油 15.6％
煤油 26.9％
另外加入上述组分总重量的0.0035％的苏丹-II，以便显色。所得到汽油添加剂C为亮红色透明液体。
把该汽油添加剂C加入到济南炼油厂生产的一般的直馏汽油馏分中，添加剂全部溶于油中，加入量为馏分油重的2％。测定加剂后汽油产品的马达法辛烷值，辛烷值从原料油的62.0提高到73.0。
实施例四
汽油添加剂组合物D的制备及其应用
按如下组分及比例关系，按照实施例一的方法，制备本发明的汽油添加剂的组合物D。
环戊二烯 1.0％
四氯乙烯 0.4％
乙酸丁酯 0.3％
甲苯 38％
蓖麻油 6.0％
200号溶剂油 1.4％
煤油 40.3％
另外加入上述组分总重的0.005％的苏丹-II，以使产品带色。所得到的添加剂产品D为亮红色透明液体。
把所制得的汽油添加剂D加入到克拉玛依油田生产的稳定轻烃中，加剂量为5％，测定加剂后马达法辛烷值，辛烷值从原料的64.0提高到74.0。
所说的稳定轻烃的质量性能指标如下表所示：
表1，稳定轻烃的质量指标
饱和蒸气压，KPa 夏天＜74
冬天＜88
馏程：
10％馏出温度，℃ 不低于35
90％馏出温度，℃ 不高于150
终馏点，℃ 不高于190
铜片腐蚀 不大于一级
硫含量 不大于0.10％
机械杂质及水分 无
把汽油添加剂组合物D，以5％的量加入到中原油田集油公司生产的稳定轻烃中，其辛烷值由原料的68提高到产品的80.3。
把这样得到的该加剂稳定轻烃产品(下面称为发明产品)与90号汽油一起进行行车对比试验(用桑塔那汽车)结果列于下表2：表2
| 输出功率KM | ||
| 油样 | 90号汽油 | 发明产品 |
| 速度Ka/h | ||
| 607080 | 33.136.837.5 | 44.144.144.1 |
由表2的结果可以看出，本发明的产品与90号汽油比较，输出功率提高，另外其油耗也降低，节油率一般为8％，尾气排放也符合国家标准。
另外，从行车试验也观察到，本发明产品的启动性能也很好，特别是冷启动情况很好；其加速性能灵敏，稳定；爬坡性能达到90号汽油的性能。
Claims (4)
1.一种汽油添加剂组合物，其由以下组分和比例(重量％)配制而成：
环戊二烯0-5.0％
卤代烯烃0.4-1.6％
卤代乙烷0-1.5％
酯类0.3-4.0％
芳烃类30.0-65.0％
酶类0-5.0％
有机酸酐1.0-5.0％
蓖麻油0-10.0％
溶剂类30.00-60.0％
染料(另外加入的)0.001-0.005％
2.根据权利要求1的汽油添加剂组合物，其中，所说的卤代烯烃是二氯乙烯、二氯二溴丁烯-1或四氯乙烯；
所说的卤代乙烷是二氯乙烷、二溴乙烷或二氯二溴乙烷；
所说的酯类是乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯中的一种或两种的混合物，二种酯的混合物比例为1∶1-1∶3；
所说的芳烃类是苯、甲苯、二甲苯、乙苯中的一种或两种的混合物，两种芳烃的混合比例为1∶1-1∶3；
所说的酶类是过氧化物歧化酶(SDB)和过氧化物酶(FC)，二者的比例为1∶1-1∶5；
所说的有机酸酐是醋酸酐或丙二酸酐；
所说的溶剂类是200号溶剂油和煤油，二者的比例是1∶1.5-1∶30。
3.权利要求1的汽油添加剂组合物的制备方法，其特征在于，在常温常压下，把所用的原料组分过滤去除不溶物，然后按比例在混合容器中搅拌混合，过滤后即得到产品。
4.根据权利要求1的汽油添加剂组合物，可以用作稳定轻烃、直馏汽油、石脑油及催化裂化汽油的添加剂，其用量为原料油重量的0.001-0.05。
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