DD146614A1

DD146614A1 - METHOD FOR PRODUCING DIESEL FUELS

Info

Publication number: DD146614A1
Application number: DD21610479A
Authority: DD
Inventors: Markus Kockert; Wolfgang Hieke; Konrad Bormann; Joachim Bauch; Herbert Gentzsch; Heinz Limmer
Original assignee: Markus Kockert; Wolfgang Hieke; Konrad Bormann; Joachim Bauch; Herbert Gentzsch; Heinz Limmer
Priority date: 1979-10-09
Filing date: 1979-10-09
Publication date: 1981-02-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Dieselkraftstoffen mit guenstigen Gebrauchseigenschaften. Gemaesz der Erfindung werden Dieselkraftstoffe unter weitgehender Ausnutzung der im Erdoel enthaltenen Mitteldestillate und unter Zugabe von biolisch behandelten Fraktioen mit einem Siedeende bis 673 K und Zusatz von Flieszverbesserern hergestellt. Den biologisch behandelten Fraktionen wurden durch die biologische Behandlung 30 bis 70 Ma.- % der enthaltenen Paraffine entzogen. Der Anteil der biologisch behanddelten Fraktion im Kraftstoff betraegt 20 bis 80 Ma.-%. Die hergestellten Kraftstoffe besitzen gute Tieftemperatureigenschaften und guenstige Reibungs-, Verschleisz- und Verbrennungseigenschaften.The invention relates to a process for the production of diesel fuels with favorable performance properties. Gemaesz of the invention, diesel fuels are produced with extensive use of the middle distillates contained in the petroleum and with the addition of biologically treated fractions with a boiling point to 673 K and the addition of Flieszverbesserern. The biologically treated fractions were deprived of 30 to 70% by mass of the paraffins contained by the biological treatment. The fraction of the biologically treated fraction in the fuel is 20 to 80% by mass. The fuels produced have good low temperature properties and favorable friction, wear and combustion properties.

Description

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Title of the invention

Verfahren zur Herstellung von DieselkraftstoffenProcess for the production of diesel fuels

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Dieselkraftstoffen mit günstigen Gebrauchseigenschaften.The invention relates to a process for the production of diesel fuels with favorable performance properties.

Die zunehmende Verknappung und Verteuerung des Rohstoffs Erdöl einerseits und der ständig steigende Bedarf an Motortreibstoffen anderseits veranlassen die erdölverarbeitende Industrie zu einer intensiveren und kostengünstigeren Nutzung des zur Verfügung stehenden und für den vorgesehenen Zweck wenig geeigneten Rohstoffs·On the other hand, the increasing scarcity and rise in the price of crude oil on the one hand and the constantly increasing demand for motor fuels on the other hand have prompted the petroleum-processing industry to make more intensive and cost-effective use of the raw material that is available and unsuitable for the intended purpose.

Characteristic of the known technical solutions

Als Einsatzprodukte für die Dieselkraftstofferzeugung besitzen Mitteldestillate auf Grund der Erdölprovenienz und wegen der in ihnen enthaltenen Art und Menge an Paraffinen ein ungünstiges Fließ- und Kälteverhalten. Unter dem Gesichtspunkt einer hohen Ausbeute der nativ im Erdöl enthaltenen Dieselölkomponenteh und der Vermeidung einer Verschlechterung des Verbreiinüngsverhaltens im Motor ist die Anwendung von Verfahren der Additivierung der Kraftstoffe zur Verbesserung des Fließ- und Kälteverhaltens bekannt.As feedstocks for the production of diesel fuel, middle distillates have an unfavorable flow and cold behavior due to the petroleum origin and because of the type and amount of paraffins they contain. From the viewpoint of high yield of the diesel oil component natively contained in petroleum and prevention of deterioration of the spreading performance in the engine, there is known the use of methods of additive fueling to improve the flow and cold performance.

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Es ist jedoch bekannt, daß die Additive nicht in allen Dieselölen die gleiche Wirksamkeit besitzen und bei Änderung der Siedelage und der Provenienz der Dieselöle Aktivitätsverluste zeigen können (DD-Patent 115 916,)«, Die Effektivität des Additiveinsatzes ist vom Pestparaffingehalt und von der Zusammensetzung des Dieselöls abhängig. Außerdem wird die Wirksamkeit der Additive durch die Siedelage, insbesondere das Siedeende der Dieselöle, beeinflußt. Im allgemeinen haben die Additive bei Dieselölen mit einem Siedeende von etwa 633 K eine bessere Wirkung als bei Produkten mit einem Siedeende von etwa 653 K.However, it is known that the additives do not have the same efficacy in all diesel oils and can show activity losses when the boiling point and the provenance of the diesel oils change (DD patent 115,916). The effectiveness of the additive use is determined by the plaque paraffin content and the composition diesel fuel. In addition, the effectiveness of the additives is influenced by the Siedelage, in particular the boiling end of the diesel oils. In general, the additives have better effects on diesel oils with a boiling point of about 633 K than on products with a boiling end of about 653 K.

Obwohl die Erhöhung der Siedelage das Kälteverhalten und die Wirksamkeit von Fließverbesserern bei Dieselölen verschlechtert, ist die Erhöhung der Siedelage für die Verbesserung der Viskosität und insbesondere für die Erhöhung der Dieselölausbeute wünschenswert. In der DD-Patentschrift WP C1OL/2O3 191 wird deshalb ein Verfahren zur Verbesserung des Kälteverhaltens durch Zusatz von Additiven und Zugabe einer durch Molsiebentparaffinierung hergestellten, nahezu n-paraffinfreien Komponente, die die Wirksamkeit der Additive verbessern soll, beschrieben.Although increasing the boiling level degrades the low temperature performance and efficacy of diesel oil flow improvers, increasing the boiling level is desirable for improving viscosity and, in particular, increasing diesel oil yield. In the DD patent WP C1OL / 2O3 191 therefore a method for improving the low-temperature behavior by adding additives and adding a produced by molecular sieve dewaxing, almost n-paraffin-free component, which is intended to improve the effectiveness of the additives is described.

Das Verfahren besitzt jedoch den Nachteil, daß der Anteil der genannten n-paraffinfreien Komponente im Dieselkraftstoff gemäß der DD-Patentschrift WP C1OL/2O3 191 auf 39»5 % begrenzt ist. Eine derartige Begrenzung ist deshalb erforderlich, weil durch die Abtrennung der n-Paraffine eine Verringerung der Cetanzahl bedingt wird, was zu Schwierigkeiten bei der Einhaltung der gültigen Spezifikationen führt, wenn sehr hohe Anteile an n-paraffinfreier Komponente zugesetzt werden» Außerdem werden die in die Molekülarsieentparaffinierung einzusetzenden Fraktionen erschöpfend hydroraffiniert, was eine entscheidende Verschlechterung der reib'ungs- und verschleißmindernden Eigenschaften zur Folge hat und deshalb auch einem Einsatz beliebig hoher Anteile der n-paraffinfreienHowever, the method has the disadvantage that the proportion of said n-paraffin-free component in diesel fuel according to DD patent WP C1OL / 2O3 191 limited to 39 »5 % . Such a limitation is necessary because the separation of the n-paraffins causes a reduction in the cetane number, which leads to difficulties in complying with the valid specifications when very high levels of n-paraffin-free component are added Exhaustively hydrorefined fractions to be used in molecular arsenic dewaxing, which results in a decisive deterioration of the friction and wear-reducing properties and therefore also in the use of arbitrarily high fractions of the n-paraffin-free fractions

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Komponente zum Dieselkraftstoff entgegensteht«Component to Diesel Fuel Conflicts "

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht in der Erzeugung von Dieselkraftstoffen mit günstigem Gebrauchswert, insbesondere mit günstigen Tieftemperatur-, Reibungs-, Verschleiß- und Verbrennungseigenschaften unter weitgehender Ausnutzung der im Erdöl vorhandenen Mitteldestillate.The object of the invention is the production of diesel fuels with favorable use value, in particular with favorable low-temperature, friction, wear and combustion properties with extensive utilization of existing in petroleum middle distillates.

Explanation of the essence of the invention

Es ist die Aufgabe der Erfindung, Dieselkraftstoffe unter weitgehender Ausnutzung der im Erdöl enthaltenen Mitteldestillate und unter Verwendung solcher Mischungskomponetitreii bereitzustellen, die eine gute Ansprechempfindlichkeit der Dieselkraftstoffe auf Additivzusatz zur Verbesserung der Teiftemperatureigenschaften gewährleisten, die begünstigend auf die Reibungs-, Verschleiß- und Verbrennungseigenschaften der Dieselkraftstoffe wirken und deren maximaler Anteil im Dieselkraftstoff möglichst hoch sein kann.It is the object of the invention to provide diesel fuels utilizing, to a large extent, the middle distillates contained in the petroleum and using such mixture components which ensure good diesel additive responsiveness to improve the low temperature temperature properties, which favor the frictional, wear and combustion properties of the diesel fuels act and their maximum proportion in diesel fuel can be as high as possible.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß den unter weitgehender Ausnützung der im Erdöl enthaltenen Mitteldestillate hergestellten Dieselkraftstoffen zur Verbesserung der Ansprechempfindlichkeit von Additivs zur Verbesserung des Kälteverhaltens der genannten Dieselkraftstoffe eine biologisch behandelte Mitteldestillatfraktion zugesetzt wird. Die zuzumischende, biologisch behandelte Mitteldestillatfraktion besitzt dabei im allgemeinen die gleiche Siedelage wie die zur Dieselkraftstoffherstellung verwendeten Mitteldestillate»According to the invention the object is achieved in that the diesel fuels produced to a large extent exploitation of the middle distillates contained in petroleum to improve the responsiveness of additives to improve the low-temperature behavior of said diesel fuels, a biologically treated middle distillate fraction is added. The biologically treated middle distillate fraction to be admixed generally has the same boiling position as the middle distillates used for diesel fuel production.

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Insbesondere können in der biologisch behandelten Fraktion die bis 673 K siedenden Komponenten enthalten sein. Außerdem kann das Ausgangsmaterial für die biologische Behandlung von der gleichen Provenienz wie die zur Dieselkraftstoffherstellung verwendeten Mitteldestillate sein. ·In particular, the component boiling to 673 K may be contained in the biologically treated fraction. In addition, the starting material for the biological treatment may be of the same provenance as the middle distillates used for diesel fuel production. ·

Infolge der biologischen Behandlung wurden der Mischungskomponente 30 - 70 % der ursprünglich in der Fraktion enthaltenen Normalparaffine entzogen.As a result of the biological treatment, 30-70 % of the normal paraffins originally contained in the fraction were withdrawn from the mixture component.

Der Anteil an biologisch behandelter Fraktion im Dieselkraftstoff kann 20 % bis 80 % Ma betragen. Als Additive zur Verbesserung des Tieftemperaturverhaltens sind alle die nach WS-Patent 3„048479 bekannten Additive einsetzbar. Besonders günstige Ergebnisse werden nach DD-Patent WP CIOL/2O3.I9I bei der Anwendung von Copolymerisaten aus niederen Olefinen und ungesättigten Fettsäureestern, beispielsweise aus Ethen und Vinylazetat erzielt.The fraction of biologically treated fraction in the diesel fuel may be 20 % to 80% Ma. As additives for improving the low-temperature behavior, all the additives known from WS patent 3 "048479 can be used. Particularly favorable results are obtained according to DD patent WP CIOL / 2O3.I9I in the application of copolymers of lower olefins and unsaturated fatty acid esters, for example, ethene and vinyl acetate.

Der auf diese Weise hergestellte Dieselkraftstoff erfüllt bei einem:guten Ansprechvermögen der Mischung auf Additive zur Verbesserung des Tieftemperaturverhaltens die Forderungen der gültigen Spezifikationen. Der Zusatz der biologisch behandelten Fraktion wirkt sich insbesondere positiv auf die Reibungs-, Verschleiß- und Verbrennungseigenschaften des Kraftstoffs aus. Zur Verminderung des Schwefelgehaltes kann die als Mischungskomponente einzusetzende biologisch behandelte Fraktion einer milden Hydroraffination unterworfen werden.The diesel fuel produced in this way fulfills the requirements of the valid specifications in the case of: good response of the mixture to additives for improving the low-temperature behavior. The addition of the biologically treated fraction has a particularly positive effect on the friction, wear and combustion properties of the fuel. To reduce the sulfur content, the bio-treated fraction to be used as a mixture component may be subjected to mild hydrorefining.

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Ausführungabeispiele example 1

Dieselkraftstoff, der aus Mitteldestillat mit den .Siedegrenzen 527 K (-Siedeanfang) und 641 K (Siedeende) aus einem gemischtbasischen Erdöl hergestellt worden war, hatte einenDiesel fuel made from middle distillate with the boiling limits of 527 K (boiling beginning) and 641 K (boiling end) of a mixed base petroleum had one

CPPP s 268 K.CPPP s 268 K.

Nach Zusatz von 0,05 'Ma % des kommerziellen Fließverbesserers PCA 5920 wurde ein CFPP = 267 K festgestellt. Diesem Kraftstoff wurde eine biologisch behandelte Mitteldestillatfraktion der gleichen Provenienz zugesetzt. Unter Verwendung von Hefen der Gattung Candida wurde der n-Paraffingehalt auf 9 Ma % abgesenkte Die Fraktion hatte einen Siedeanfang von '532 K und ein Siedeende von 671 K, Der Anteil der biologisch behandelten Fraktion in der Eraftstoffmischung betrug 50 Ma.%· Bei einem* Gehalt von 0,05 Ma % des Fließverbesserers PCA 5920 in der Mischung wurde ein CFPP von 254- K gemessen» Die Almen - Wieland - Bruchlast betrug 7450 N. Die Kraftstoffmischung wurde in einem 1 - Zylinder Prüfstandsmotor motorisch ausgeprüft. Die nach den Prüfläufen ermittelte Ablagerungsmenge war bei Einsatz der Kraftstoffmischung etwa 20 % geringer.After addition of 0.05% of the commercial flow improver PCA 5920, a CFPP = 267 K was found. To this fuel was added a biologically treated middle distillate fraction of the same origin. Using yeasts of the genus Candida, the n-paraffin content was reduced to 9 % by mass. The fraction had a boiling beginning of 532 K and a boiling end of 671 K. The fraction of the biologically treated fraction in the fuel mixture was 50 % by mass * Content of 0.05 Ma% of the flow improver PCA 5920 in the mixture was measured to have a CFPP of 254-K »The Almen-Wieland breaking load was 7450 N. The fuel mixture was subjected to a motor test in a 1-cylinder test bench engine. The deposition amount determined after the test runs was about 20% lower when using the fuel mixture.

Example 2

Dieselkraftstoff, der aus Mitteldestillat (mit einem Siedeanfang von 485 K und einem Siedeende von 656 K) eines gemischtbasischen Erdöls hergestellt wurde, hatte einen CFPP = 267 K. Zu diesem Kraftstoff wurde;eine biologisch behandelte Mitteldestillatfraktion mit einem Siedeanfang von 515 K und einem Siedeende von 641 K zugegeben, die unter Verwendung von Hefen der Gattung Candida erzeugtDiesel fuel produced from middle distillate (with a boiling starting of 485 K and a boiling end of 656 K) of a mixed basic petroleum had a CFPP = 267 K. To this fuel was added a biologically treated middle distillate fraction with a boiling beginning of 515 K and a boiling end of 641 K added using yeasts of the genus Candida

worden war. Der n-Paraffingehalt dieser Fraktion betrug nach der biologischen Behandlung 10 Ma %· Der Anteil der biologisch behandelten Fraktion in der Kraftstoffmischung betrug 25 Ma % und der Gehalt an Additiv "P 20" 0,05 Ma %.had been. The n-paraffin content of this fraction after the biological treatment was 10 mass%. The proportion of the biologically treated fraction in the fuel mixture was 25 mass % and the content of the additive "P 20" was 0.05 mass%.

Der CFPP dieser Kraftstoffmischung war 261 K und die Almen - Wieland - Bruchlast 7400 N₀ Die entsprechend Beispiel 1 ermittelte Ablagerungsmenge war ebenfalls um etwa 20 % geringer.The CFPP of this fuel mixture was 261 K and the pastures Wieland breaking load 7400 N ₀ The deposition amount determined according to Example 1 was also about 20 % lower.

Example 3

Zu dem Dieselkraftstoff aus Mitteldestillat entsprechend Beispiel 2 wurde eine biologisch behandelte Fraktion entsprechend Beispiel 2, die nachfolgend hydroraffiniert wurde, zugesetzt. Der Gehalt der biologisch behandelten und hydroraffinierten Fraktion (mit einem Schwefelgehalt von 0,22 Ma %) in der Kraftstoffmischung betrug 70 Ma %. Es wurden 0,05 Ma % Fließverbesserer "P 20" zur Kraftstoffmischung zugesetzt.To the middle distillate diesel fuel according to Example 2, a biologically treated fraction according to Example 2, which was subsequently hydrorefined, was added. The content of the biologically treated and hydrorefined fraction (having a sulfur content of 0.22 mass %) in the fuel mixture was 70 mass%. 0.05 mass % flow improver "P 20" was added to the fuel mixture.

Es wurde ein CFPP von 250 K festgestellt. Die Almen Wieland - Bruchlast war 7550 N.It was found a CFPP of 250 K. Almen Wieland - breaking load was 7550 N.

Die entsprechend Beispiel 1 ermittelte Ablagerungsmenge war etwa 30 % geringer.The deposition amount determined according to Example 1 was about 30% lower.

Claims

-? - 216104

invention claim

1V Process for the production of diesel fuels with improved flow improver responsiveness and improved low temperature performance, as well as improved friction, wear and combustion properties utilizing the middle distillates contained in the petroleum
characterized in that

the biofuel produced from middle distillates with the addition of flow improvers biologically treated fractions of the same or similar Siedelage and with a boiling point up to 673 K Eugemischt, wherein the proportion of the biologically treated fraction in the fuel mixture is 20 to 80 Ma % and the biologically treated fraction the biological treatment 30 to 70% of the originally contained paraffins are withdrawn,

Method according to item 1, characterized in that the biologically treated fraction is of the same provenance as the middle distillate.