DE2246815A1

DE2246815A1 - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF FUELS FOR SUPERONOUS AIRCRAFT

Info

Publication number: DE2246815A1
Application number: DE19722246815
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Union Rheinische Braunkohlen Kraftstoff AG
Current assignee: Union Rheinische Braunkohlen Kraftstoff AG
Priority date: 1972-09-23
Filing date: 1972-09-23
Publication date: 1974-03-28
Also published as: GB1411823A; IT994757B; NL7313071A; FR2200348A1; FR2200348B1; BE803536A

Description

Weaseling, den 21. Sept. 1972 VP/Dr.Sch-B./waWeaseling, Sept. 21, 1972 VP / Dr.Sch-B. / Wa

unser Zeichen! UK 271 Verfahren zur Herstellung von Kraftstoffen für Uberschall-Fluggeräte our sign! UK 271 Process for the production of fuels for supersonic aircraft

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Kraftstoffen für Uberschall-Fluggeräte aus bei der Dampfpyrolyse von Bensinen erhaltenen Mittelölen.The invention relates to a method for producing fuels for supersonic aircraft obtained from the steam pyrolysis of bensines Medium oils.

Die Anforderungen an die Eigenschaften von Kraftstoffen für Uberschall-Fluggeräte werden insbesondere von der Art und Auslegung der Fluggeräte und der aerodynamischen Aufheizung bestimmt. Damit die Kraftstoffe allen Anforderungen sowohl in den Bereichen des Unter- als auch des Uberschallfluges genügen, sollen bei größtmöglicher Stabilität der Dampfdruck, der Gefrierpunkt und die Tieftemperaturviskosität möglichst niedrig, der Flammpunkt, der Energiegehalt und die Luminometerzahl möglichst hoch sein. Um diesen Anforderungen ger.echt zu wurden, bestehen Kraftstoffe auf Mineralölbasis im allgemeinen aus weitgehend oMinfreien Kohlenwaseerstoffgemischen mit einem überwiegenden Gehalt an Isoparaffinen neben Naphthenen, deren Mecgenverhältnis und Gehalt an n-Paraffinen und Aromaten je nach Verwendungszweck innerhalb gewisser Grenzen schwanken können. Dabei ist zu berücksichtigen, daß Olefine im allgemeinen eine geringe Thermostabilität aufweisen, während Aromaten wegen ihres ungünstigen C/H-Verhältniesea stark zu Bußbildung neigen. Andererseits darf das Gemisch wegen dee au fordernden Kältverhaltens keinen zu großen Anteil an n-Paraffinea. aufweisen.The requirements for the properties of fuels for supersonic aircraft are determined in particular by the type and design of the aircraft and the aerodynamic heating. So that the fuels all Requirements both in the areas of subsonic and supersonic flight suffice, the vapor pressure should be as stable as possible, the freezing point and the low temperature viscosity if possible low, the flash point, the energy content and the luminometer number as possible be high. In order to meet these requirements, exist Mineral oil-based fuels generally consist of largely omin-free Hydrocarbon mixtures with a predominant content of isoparaffins in addition to naphthenes, their molar ratio and content of n-paraffins and aromatics vary within certain limits depending on the intended use can. It should be taken into account that olefins are generally a have low thermal stability, while aromatics because of their unfavorable C / H ratios have a strong tendency to form penance. on the other hand the mixture must not be too large due to the demanding cold behavior Proportion of normal paraffin. exhibit.

Es wurde nun gefunden, daß man Kraftstoffe für Uberschall-Flu^gerate herstellen kann, wenn nan bei der Dampfpyrolyse von Benzin anfallende, im Siedebereich von etwa 200-bis .270 .⁰C liegende Mittelöle ein- oder mehrstufig hydriert, gegebenenfalls noch vorhandene Aromaten ganz oder teilweise in bekannter V/eise entfernt und, falls erforderlich, des gewünschten Siedebereich des Kraftstoffes destillativ einstellt. Während man aws.r von einzelnen Komponenten dieser Mittelöle annehmen konnte, daß eie ausreichende Eigenschaften besitzen, war.es überraschend, daß auch breite Fraktionen in dem genannten Gebiet den Anforderungen genügen» Damit ist Sie Basis zur Gewinnung von Kraftstoffen für tJberschall-Flug-& wesentlich erweitert. Die erfindungagemäß gewonneaeja KraftstoffeIt has now been found that fuels for supersonic fluids can be produced if the steam pyrolysis of gasoline produces fuels in the boiling range from about 200 to .270. ^{Middle oils lying at 0} C are hydrogenated in one or more stages, any aromatics still present are completely or partially removed in a known manner and, if necessary, the desired boiling range of the fuel is established by distillation. While aws.r could assume that individual components of these middle oils have sufficient properties, it was surprising that broad fractions in the mentioned area also meet the requirements. significantly expanded. The fuels according to the invention are used

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sind im allgemeinen gegenwärtig für den Einsatz in Fluggeräten für Fluggeschwindigkeiten iron Mach 2 und höher brauchbar. Sie zeichnen eich insbesondere durch eine gute Stabilität, durch günstiges Temperatur-Verhalten und hohe Volumenheizwerte aus. Sie sind aufgrund ihrer Eigenschaften auch dann von Vorteil, wenn neben dem Uberschallflug auch Unterochallflug in großen Höhen erforderlich ist. Die erflndungsgemäßen Kraftstoffe können für eich allein oder in Mischung mit anderen geeigneten Kraftstoffen für den Uberschallflug zum Einsatz kommen.are currently for use in aircraft for general use Airspeeds iron Mach 2 and higher usable. You draw in particular through good stability and favorable temperature behavior and high volume calorific values. They are because of their properties also advantageous if, in addition to supersonic flight, also subsonic flight is required at high altitudes. The fuels according to the invention can be used alone or in a mixture with other suitable fuels for supersonic flight.

Die Herstellung der Kraftstoffe kann mit Hilfe üblicher Verfahrenstechniken geschehen. Im allgemeinen wird das aus der Dampfpyrolyse von Benzinen stammende Kohlenwasserstoffgemisch durch Aufhydrierung der in ihm befindlichen Diolefine und Acetylene stabilisiert. Man trennt die im Siedebereich liegende Fraktion dectiliativ, z.B. in Vakuum, ab und entfernt etwa ausfallende Verbindungen, wie Naphthalin, um*ein Verstopfen der nachgeschalteten Apparaturen zu vermeiden. Anschließend werden die ungesättigten Verbindungen im Mittelöl, insbesondere Olefine und Aromaten, einstufig, zweckmäßiger jedoch zweistufig, unter üblichen Bedingungejn und an den bekannten Katalysatoren hydriert, wobei auch eine Entfernung· z.B. der Schwefel- und Stickstoffverbindungen erfolgt. Es kann vorteilhaft sein, die Hydrierung nicht bis zur vollständigen Absättigung der Aromaten zu betreiben, sondern geringe Kengen, etwa bis zu 5 $, «nit Hilfe anderer bekannter Verfahren, z.B. einer Adsorption an Silicagel, zu entfernen, sofern nicht zur Verbesserung der Schmierwirksankeit Aromatengehalte dieser Größenordnung im Kraftstoff verbleiben. Da die verschiedenen Verfahrensschritte zumeist von einer gewissen Spaltung der Kohlenwasserstoffe begleitet sind, wird sich im allgemeinen an Ende der Herstellung der Kraftstoffe eine destillative Einstellung des gewünschten Siedebereiches anschließen.The fuels can be produced with the aid of conventional process technologies. In general, the hydrocarbon mixture originating from the steam pyrolysis of gasoline is stabilized by hydrogenation of the diolefins and acetylenes contained in it. The fraction lying in the boiling range is separated off by division, for example in a vacuum, and any compounds which precipitate, such as naphthalene, are removed in order to avoid clogging of the downstream equipment. The unsaturated compounds in the middle oil, in particular olefins and aromatics, are then hydrogenated in one stage, but more appropriately in two stages, under customary conditions and over the known catalysts, with removal of, for example, the sulfur and nitrogen compounds. It can be advantageous not to carry out the hydrogenation until the aromatics are completely saturated, but rather to remove small amounts, for example up to 5%, with the aid of other known methods, for example adsorption on silica gel, provided that the aromatics contents are not improved to improve the lubricating efficiency of this order of magnitude remain in the fuel. Since the various process steps are usually accompanied by a certain splitting of the hydrocarbons, the end of the production of the fuels will generally be followed by a distillation adjustment of the desired boiling range.

Example l

Ein durch milde Hydrierung stabilisiertes Pyrolysemittelbl, das von Naphthalin befreit war, wurde über einen Wolfram-Nickel-Katalysator bei 200 atü und 220 - 350 ⁰C, dann bei gleichen Druck und 3^0 - %)0 ⁰C hydriert. Das nach destillativer Abtrennung der leichten und der schwere Kohlenwasserstoffe verbleibende Mittelöl wurde bei 200 atü und 200 G über einem aktivierten Nickelkatalyeator weiterhydriert. Aus dem βτ-A stabilized by mild hydrogenation Pyrolysemittelbl, which was freed from naphthalene, was atm over a tungsten-nickel catalyst at 200 and 220 to 350 ⁰ C, then at the same pressure and 3 ^ 0 -%) 0 ⁰ hydrogenated C. The middle oil remaining after the light and heavy hydrocarbons had been separated off by distillation was further hydrogenated at 200 atmospheres and 200 g over an activated nickel catalyst. From the βτ-

UKUK

haltenen Produkt wurden die restlichen Aromaten (weniger als 1 %) durch Adsorption an Silicagel entfernt. Anschließend wurde der so erhaltene Kraftstoff destillativ auf einen Siedebereich von etwa 190 bis 24θ C eingestellt. Der Kraftstoff zeigte folgende Eigenschaften:The remaining aromatics (less than 1 %) were removed by adsorption on silica gel. The fuel obtained in this way was then adjusted to a boiling range of approximately 190 to 24 ° C. by distillation. The fuel showed the following properties:

Dichte bei 15 ⁰G g/ml 0,869Density at 15 ⁰ G g / ml 0.869

Gefrierpunkt °C - 80Freezing point ° C - 80

Schwefelgehalt ppm < 10Sulfur content ppm <10

EnergiegehaltEnergy content

(volumetrisch) kcal/l 889Ο(by volume) kcal / l 889Ο

Stabilität im Fuel CokerStability in the fuel coker

(Pot. Rückstand bei 16 h, 1op C) 2 mg/100 ml(Pot. Residue at 16 h, 1op C) 2 mg / 100 ml

Der Kraftstoff entspricht beim gegenwärtigen Stand der Flugzeugtechnik den Anforderungen für einen Geschwindigkeitsbereich bis. Mach 2,5The fuel corresponds to the current state of aircraft technology the requirements for a speed range up to. Do 2.5

0 9 8 13/06950 9 8 13/0695

Claims

UK 271 patent claims

1. Process for the production of fuels for supersonic aircraft, characterized in that in the steam pyrolysis of gasoline occurring middle oils in the boiling range of approx. 200 to 270 C, if necessary after setting a suitable boiling point, or hydrogenated in several stages, any aromatics still present completely or partially removed in a known manner and, if necessary, sets the desired boiling range of the fuel by distillation.

2. The method according to claim 1, characterized in that a stabilized middle oil is used.

3. The method äneh claims 1 and 2, characterized in that one Naphthalene contained in the middle oil before hydrogenation is removed.

b. Process according to Claims 1 to 3, characterized in that, in order to improve the screing effectiveness, hydrogenation is carried out in such a way that aromatic contents of a maximum of 5 vol .- # 'are retained.

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