CS219169B1 - Spósob výroby pohonných látok - Google Patents

Description

I 3

Vynález sa týká technicky Tahko realizovatelné-ho spósobu výroby pohonných látok pre zážihovémotory, obsahujúcich okrem benzínových uMovo-díkov metyl-terc-alkylétery a připadne tiež alko;holý C| až C5, zvlášť terč-alkoholy, i dialkylétery,na báze technicky i ekonomicky dostupných su.trovin. r

Od pohonných látok pre zážihové motory sapožaduje velmi dobrá odolnosť voči detonačnémuspalovaniu. Významné postavenie v nich zaujím^-jú benzíny, ktoré obsahujú nenasýtené uhlovodí-ky. Sú to napr. benzíny z katalytického krakovaniana kyslých katalyzátoroch, nahydrogenované ben-zíny z pyrolýz ťažších uhlovodíkov, tiež benzíríyz niektorých syntéz, napr. z konverzie syntéznehoplynu alebo metanolu na uhlovodíky [Euroó.Chem. News 33, No 895,27 (1979); Deutsch D.Chem. Eng. 87, No 7, 43 (1980)]. Nenasýteáéuhlovodíky zvyšujú oktánové číslo benzínov, alevnášajú do nich aj niektoré nevýhodné vlastnosti,napr. menšiu stálost’ v uskladnění, stratu antidetfc-načných vlastností v namáhanom režime prá£émotorov. Eahké oktánové velmi cenné podiely |úzdrojom strát a navýše podporujú v ovzduší tvorbufotochemického smogu.

Tieto nedostatky olefinických benzínov podstat-né zmierňuje, resp. rieši spósob výroby pohonnýchlátok podlá tohto vynálezu. r

Podlá tohto vynálezu sa spósob výroby pohon-ných látok obsahujúcich okrem benzínových uhlo-vodíkov metyl-terc-alkylétery a připadne alkoholyi dialkylétery s 1 až 5 atómami uhlíka uskutočňujetak, že na benzín z kondenzačných alebo štiepnychprocesov, obsahujúcich tiež nenasýtené uhlovodí-ky C4 a ťažšie, a připadne i vodu, sa pósobíetanolom alebo metanolom za přítomnosti kyslýchkatalyzátorov.

Teda podstatou je konverzia 1’ahkých rozvětve-ných alkénov na terciárně alkylétery, ktoré súv čistom stave stooktánové a v koncentráciách do20 % v benzíne nadstooktánové so zmesnýmoktanovým číslom výskumnou metodou (OČ VM)llOaviac. Výhodou spósobu výroby pohonných látok po-dlá tohto vynálezu je jednak ich vyššie oktánovéčíslo, a tým vyššia odolnosť voči vysokootáčkové-mu klepaniu, zvýšenie výťažkov benzínu, zníženiejeho nenasýtenosti. Dalšou výhodou je zmenšeniesklonu takého benzínu v studenom období k tvorběnámraz v nasávacom trakte niektorých typovautomobilov a zmenšenie nebezpečenstva tvorbysmogu.

Podlá tohto vynálezu sa na benzín alebo jehofrakciu, obsahujúcu nenasýtené rozvětvené uhlo-vodíky C4 a ťažšie, najma však metylpropén a me-tylbutény, připadne tiež příměsi vody, pósobí.álkoholom, výhodné metanolom alebo etanolompri teplote 40 až 180 °C, s výhodou pri 80 až 150 °Cžá spolupósobenia kyslých katalyzátorov v plynné j,ťesp. v parnéj fáze alebo v kvapalnej fáze pri tlakuatmosferickom alebo zvýšenom. Zvýšenie tlakumožno dosiahnuť okrem vlastnej tenzie pár kom- 219169 ponentóv reakčnej zmesi prívodom inertného ply- 1nu, ako dusíka, argonu, oxidu uhličitého, připadnetiež oxidu uholnatého. Kyslým katalyzátorom mó-žu byť jednak minerálně kyseliny, ako kyselinasírová, kyselina trihydrogénfosforečná, jednak sil-né organické kyseliny, ako kyselina benzénsulfó-riová, kyseliny p-toluénbenzénsulfónová ap. Pretieto účely z hladiska technickej jednoduchostivhodnejšie sú však „ansolvokyseliny“, najma sul-fónované polyméry, ako sulfónovaný polyetylén,sulfónovaný polypropylén, súlfónovaná kopoly-mérna styrén-divinylbenzénová živica, sulfónova-ná fenolformaldehydová živica ap., ďalej oxidyfosforu samotné alebo na nosičoch, kyslé, zvlášťsilnokyslé prírodné a syntetické zeolity. Na týchtokatalyzátoroch pri teplote nad 120 °C dávajús alkoholmi příslušné étery okrem olefínov s terc--uhlíkom dokonca aj rovnoreťazcové olefíny.

Spósob výroby pohonných látok podlá tohtovynálezu možno uskutočňovať pretržite, polokon-tinuálne i kontinuálně.

Dalšie podrobnosti spósobu výroby, ako ajcťalšie výhody spósobu podlá vynálezu sú zřejméz príkladov. Příklad 1

Do rotačného autoklávu z nehrdzavejúcej oceleo objeme 1 dm3 sa naváži 200 g frakcie C5 benzínuz katalytického krakovania, ktorá obsahuje 30 %Hmot. metylbutánu, 10 % hmot. pentánu, 5 %hmot. 1-penténu, 35 % hmot. zmesi 1- a 2-metyl-buténov, 18 % hmot. 2-penténov a 2 % hmot.uhlovodíkov C4 a C6 (z nich 0,3 % izobuténu),ktorá má OČ VM 82,6. K tomu sa přidá 40 gnjetanolu spolu s 2 g konc.' kyseliny sírovej. Nato sai autokláv uzavpe, odstraní sa z něho vzduch a dopřetlaku 1 MPa sa privedie dusík. Potom za ne-ustále j rotácie sa obsah autoklávu vyhřeje na 90 °C| ajpri tejto sa udržuje počas 4 h. Potom sa obsah• autoklávu schladí a dalej sa predestiluje diferen-cíálnou déstiláciou tak, že destilačný zvyšok tvořílen 4 g. Získá sa 236 g frakcie (destilátu), čímmnožstvo pohonnej hmoty vzrastie o 18 % a jej ÓČVMje91. Příklad 2 Hl V Do spodu prietočného reaktora s náplňou1000 cm3 katexu v H-forme (súlfónovaná kopoly-njLérna styrén-divinylbenzénová živica) o celkovejvýmennej kapacitě 5,59 mmolekvivalentu/g v du-síkové j atmosféře pri teplote 85 ± 1 °C a celkovompřetlaku 2,5 MPa sa nastrekuje frakcia C5 benzínu^^katalytického krakovania, specifikovaná v příkla-de 1 v množstve 300 g.dm^at^”1 a metanolv množstve 60 g.dm"^at.h_1, Vrchom reaktora cezúčinný chladič sa odvádza pohonná hmota, ktorejOČ VM je 91. Příklad 3

Podobným postupom ako v příklade 2, ale s využitím fosforečnanového katalyzátora zrnenia i 1,5 až 2 mm (č. kyslosti = 298,6 mg KOH/g; i

Claims (6)

1. 4 P = 22,61 % hmot.; Ca = 2,92% hmot., ďalejpřítomný Si, Mg, Fe, Cu) a pri teplote 140 ± 2 °C sazískává pohonná hmota, ktorej OČ VM je 92. Příklad 4 , Postupom podlá příkladu 1 sa za katalytického |účinku kyseliny sírovej pósobí metanolom na!pyrolýznu C5 frakciu (z pyrolózy benzínu naetylén), z ktorej sa predtým oddělil izoprén,cyklopentadién a pentadiény a má OČ VM 83,5.Zvyšková C5-frakcia obsahuje 32 % hmot. 2-me-tylbuténov. Pósobením metanolu za podmienokuvedených v příklade 1 sa získá produkt vo výtažkujl7 %, ktorý obsahuje 42% hmot. metyl-terc-amyléteru (TAME) a má oktánové číslo 93. Příklad 5 Benzín z konverzie metanolu na benzín nazeolite ZSM-5 (400 °C, tlak 0,3 MPa) sa vediespolu s metanolom podobné ako v příklade 2 dokontaktu so silnokyslým katexom pri teplote 85 °C.Výťažok benzínu vzrastie na 107 % pri zisku dvochoktánových jednotiek. Příklad 6 Zvyšková pyrolýzna C5-frakcia špecifikovanáv příklade 4 sa vedie do prietočného reaktora,obsahujúceho 1000 cm3 katexu v H-forme,v množstve 250 g.dm~3at.h_1 a 50 g.dm_3at.h_1metanolu s obsahom 2,5 hmot. vody, pri teplote150 °C a přetlaku 3 MPa v dusíkovej atmosféře,čím sa získává produkt, ktorý má oktánové číslo94. Příklad 7 Postupuje sa podobné ako v příklade 5, lenbenzín z konverzie metanolu obsahuje 0,5 % vody PREDMET

   1. Spósob výroby pohonných látok obsahujú-cich okrem benzínových uhlovodíkov metyl-terc--alkylétery a připadne alkoholy i dialkylétery s 1 až5 atómami uhlíka, pri teplote 10 až 160 °C acelko-vom tlaku 0,5 až 4 MPa, spravidla za spolupósobe-nia parciálneho tlaku inertného plynu 0,2 až3 MPa, vyznačujúci sa tým, že na benzín o teplotevaru 4 až 200 °C z kondenzačných alebo štiepnychprocesov, obsahujúci minimálně 4 % hmot. nena-sýtených uhlovodíkov C4 až C11 sa za přítomnostikyslých katalyzátorov pósobí etanolom alebo me-tanolom.
2. 2. Spósob výroby podlá bodu 1, vyznačujúci satým, že benzín pochádza z katalytického krakova-nia ťažších uhlovodíkov. 219169 a 1,7 % hmot. metanolu. Tento benzíA sa vedi$spolu s dalším přidaným metanolom v množstveako v příklade 2 do kontaktu so silnokyslýmkatexom pri teplote 85 °C a celkovom tlaku, párreagujúcich komponentov, nasýtených uhlovodí-kov a dusíka 2,5 MPa. Výťažok benzínu vzrastie na108 % pri zisku troch oktánových jednotiek. Příklad 8 Do rotačného autoklávu špecifikovaného v pří-klade 1 sa naváži 200 g benzínovej frakcie z ter-málneho krakovania o teplote varu 39 až192 °C/101 kPa a brómovom čísle 16,5 gBr2/100 g. K tomu sa ešte přidá 50 g destilačnýchpredkov frakcie o t. v. 32 až 58 °C/101 kPavydestilovaných zo skladovanej pyrolýznej C5--frakcie s obsahom 17,5 % hmot. 2-metyl-2-buté-nu a 8,7 % hmot. 2-metyl-l-buténu a dalšíchkomponentov C5-frakcie. Brómové číslo frakcie je167,7 g Br2/100 g. Dalej sa přidá 25 g metanolus 2 g kyseliny sírovej a 1 g kyseliny trihydrogénf os-forečnej i 15 g etanolu s obsahom 4 % hmot. vody.Nato sa autokláv uzavrie, odstráni sa z něho vzducha do přetlaku 1,5 MPa sa privedie dusík. Potom saza neustálej rotácie obsah autoklávu vyhřeje na95 °C a pri tejto teplote sa udržuje počas 6 h. Natosa priamo z autoklávu za přívodu tepla elektrickyvyhrievanými stěnami vydestiluje cez chladič 284 gpohonnej hmoty, ktorá okrem neskonvertovanýchvýchodiskových surovin obsahuje metyl-terc--alkylétery a etyl-terc-alkylétery, dimetyléter, di-etyléter, sekundárné a terciárně alifatické alkoho-ly. OČ VM tejto pohonnej hmoty je 89. Jejaditiváciou tetraalkylolovom v porovnaní s běžný-mi aditiváciami ďalej ešte rýchlejšie vzrastá oktá-nové číslo. VYNÁLEZU 3. : Spósob výroby podlá bodu 1, vyznačujúci satým, že benzín pochádza z produktov pyrolózyťažších uhlovodíkov na etylén.
3. 4. Spósob výroby podlá bodu 1, vyznačujúci satým, že benzín pochádza z konverzie metanolu natjehzín na katalyticky účinných molekulovýchsitách.
4. 5. Spósob výroby podlá bodu 1 až 4, vyznačujú-ci· sa tým, že benzín z kondenzačných aleboŠtiepnych procesov obsahuje ako příměs rozpuště-ná alebo rozptýlená vodu.
5. 6. Spósob výroby podlá bodu 1 až 5, vyznačujú-ci sa tým, že na benzín z kondenzačných aleboštiepnych procesov sa pósobí voduobsahujúcim^.tanolom alebo voduobsahujúcim metanolom.