NO851604L - Fremgangsmaate til reduksjon av vannfoelsomheten for eter-holdige bensinsammensetninger - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte til fremstilling av en alkyleter-holdig bensinsammensetning som har redusert vannfølsomhet.

Anvendelsen av alkyletere for å forbedre oktantallene av bensinsammensetninger har vært kjent i noen tid. Denne anvendelsen har fått økende betydning i de senere år på

grunn av miljøproblemer forbundet med bly og det resulterende behovet for å fjerne blyholdige produkter fra bensin. Selv

om fjernelsen av bly, og spesielt tetraetylbly, fra bensinen har dempet miljøproblemene har det forårsaket et redusert oktantall for den resulterende bensinen. Dette har nød-vendiggjort tilsats av andre blyfrie additiver til bensinen

for å opprettholde den ønskede oktanverdien.

Forskjellige forsøk på å fremstille etere og bensinsammensetninger som inneholder disse har vært beskrevet innen teknikken, illustrert f.eks. ved U.S. patentene 4,18 2,913, 4,193,770 og 4,252,541. Denne-anvendelsen av etere som komponenter i bensin for å tilveiebringe en høyoktoan bensin har generelt vært vellykket. Det har imidlertid utviklet

seg et problem med vannfølsomhet som resulterer i slørdannelse i noen tilfeller når eter blandes men bensinen. Dette er trolig i noen grad et resultat av vannoppløseligheten av

etere og nærværet av betydelige mengder vann i lagrings-

og forsendelsestanker. Følgelig foreligger det et behov

for å tilveiebringe eter-holdige bensinsammensetninger som

har redusert vannfølsomhet og tilfredsstillende oktantall.

Ved fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse er det funnet at vannfølsomheten av en eter-holdig bensinsammensetning kan reduseres ved at eteren etter at den er fremstilt, og mens den i det vensentlige er vannfri, blandes med en valgt parafinhydrokarbon-komponent før den tilsettes til bensinen. Nærmere bestemt er foreliggende oppfinnelse rettet mot en fremgangsmåte til reduksjon av vannfølsomheten av en eter-holdig bensinsammensetning som innbefatter bladning av en alkyleter-komponent som har alkyl-grupper på fra 1 til 7 karbonatomer etter at den er fremstilt, og mens den er i det vesentlige vannfri, med minst 4 0 volum-% av en forgrenet parafin som har opptil 11 karbonatomer, før den tilsettes til bensinen.

Foreliggende oppfinnelse er rettet mot en fremgangsmåte til reduksjon av vannfølsomheten for en eter-holdig bensinsammensetning hvor eter-komponenten er blandet med en valgt parafinhydrokarbon-komponent mens den er i det vesentlige vannfri og før den tilsettes til bensinsammensetningen.

Det er kjent at etere, og spesielt alkyletere, kan benyttes til å forbedre oktantallet for bensin. Alkyleterne som benyttes i fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse er generelt dialkyletere som har 1 til 7 karbonatomer i hver alkylgruppe. Nærmere bestemt er eterne i foreliggende oppfinnelse dialkyletere hvor én alkylgruppe er en forgrenet kjede på 4 til 6 karbonatomer og den andre alkylgruppen inneholder 1 til 3 karbonatomer i en rett eller forgrenet kjede. Foretrukne dialkyletere er etere som har én forgrenet kjede på 4 til 5 karbonatomer og mer fortrinnsvis et tertiært alkylradikal på 4 til 5 karbonatomer. Mest foretrukket er etere som har et tertiært butylradikal. Eksempler på etere som er nyttige ved foreliggende oppfinnelse er metyltertiær-butyleter, metyltertiær-amyleter, metyltertiær-heksyleter, etyltertiær-butyleter, n-propyltertiær-butyl, isopropyltertiær-butyleter og isopropyltertiær-amyleter. Metyltertiær-butyleter er den mest foretrukne eteren.

Fremstillingen av etere er velkjent og det kan typisk fremstilles fra alkoholer ved katalyttisk dehydrering, fra olefiner ved kontrollert katalyttisk hydrering og ved Williamson-syntesen hvor alkoksyder omsettes med alkyl-halogenider eller alkylsulfater.

Den valgte hydrokarbon-komponenten som blandes med eterne etter fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse er en ' forgrenet parafin avledet fra alkyleringen av en isoparafin og en olefin. Generelt har de forgrenede parafinene opptil 11 karbonatomer og mer spesielt 6 til 11 karbonatomer, fortrinnsvis 7 til 9 karbonatomer. Disse forgrenede parafinene oppnås ved alkylering av isoparafiner som har 4 til 6 karbonatomer og olefiner som har 2 til 5 karbonatomer. De foretrukne parafinene oppnås når isobutan alkyleres med olefiner med 3 til 5 karbonatomer. Eksempler på parafiner som er nyttige ved foreliggende oppfinnelse er 2,3 dimetylbutan;

2,4 dimetylpentan; 2,3 dimetylpentan; dimetylheksan; 2,2,4-trimetylpentan; 2,3,3 trimetylpentan; 2,3,4 trimetylpentan; 2,3 dimetylheksan; 2,4 dimetylheksan og 2,2,5 trimetylheksan.

De forgrenede parafinene som er beskrevet ovenfor kan oppnås ved velkjente alkyleringsprosesser hvor katalyttisk alkylering av en isoparafin med en olefin finner sted. Typiske kommersi-elle prosesser har innbefattet svovelsyre- og fluss-syre-alkylering. Ved valg av komponenter og betingelser kan de ønskede forgrenede hydrokarbonene oppnås. En nærmere be-skrivelse av alkyleringsteknikker av denne typen er beskrevet i Kirk-Othmer, "Encyclopedia of Chemical Technology", bind 15, 1968, side 41-44.

Bensinsammensetningen som benyttes i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er generelt et råolje-hydrokarbon-brennstoff som er nyttig både som bil- og flybensin. Slike brennstoffer innbefatter typisk blandinger av hydrokarboner av forskjellige typer innbefattet rettkjedede eller forgrendede parafiner, olefiner, aromatiske forbindelser og nafteniske hydrokarboner. Disse sammensetningene finnes i en rekke kvaliteter og av-ledes typisk fra råolje ved konvensjonelle raffinerings- og blandingsprosesser som f.eks. ved'direkte destillering, termisk krakking, hydrokrakking, katalyttisk krakking og forskjellige reformeringsprosesser. Bensin defineres generelt som en blanding av flytende hydrokarboner som har et inn-ledende kokepunkt i området fra ca. 20 til 57°C og et endelig kokepunkt i området fra ca. 120 til 235°C.

Det viktige trekket ved foreliggende oppfinnelse innbefatter blandingen av eterkomponenten med den valgte forgrenede parafinkomponenten mens eteren i det vesentlig er vannfri. Dette betyr at eteren normalt blandes med paraf inkomponenten kort tid etter at den er fremstilt og før den eksponeres for murlig forurensning med vann, enten i lagrings- eller for-sendelseskar. Generelt vil en i det vesentlige vannfri eterkomponent inneholde mindre enn ca. 0,1 vekt-% vann, og mer spesielt mindre enn ca. 0,01 vekt-% vann. Det viktige trekket ved dette blandtrinnet er at det må innbefatte minst 4 0 volum-% av den forgrende parafinen, basert på det totale volumet av parafin og eter. Fortrinnsvis anvendes minst 4 0

til ca. 80 volum-% av parafinkomponenten, og mer fortrinnsvis fra ca. 50 til ca. 70 volum-%.

Mengden av eter/parafinkomponent som tilsettes til bensinen

er ikke kritisk og kan variere innen vide grenser, generelt tilsettes opptil 30 volum-% av den totale blandingen, og mer spesielt opptil 20 volum-% av den blandede eter/parafin- \ kombinasjonen til bensinen.

Det følgende eksempelet gir en ytterligere illustrasjon av foreliggende oppfinnelse.

Eksempel

Flere prøver av en blanding av metyltertiær-butyleter (MTBE)

og et råoljealkylat, fremstilt ved alkylering av en isoparafin og et olefin innbefattende et C^- C^ alkylat, dvs. en forgrenet parafinkomponent, ble mettet med vann og deretter blandet med bensin i slike mengder at den endelige blandingen inneholdt 7 volum-% av MTBE. Prøvene ble så undersøkt med henblikk på sløring ved hjelp av et turbidimeter, dette ga følgende resultater:

En prøve av-.MTBE alene, 7 volum-% mettet med vann, ble blandet med bensinen. Det utviklet seg dyp sløring, og blandingen oppnådde ikke en tilfredsstillende klarhet selv etter risting i en "Eberbach"-rister i 5 minutter og etter henstand over natten for sedimentering.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av en alkyleter-holdig bensinsammensetning med redusert følsomhet, karakterisert ved at den innbefatter (A) blanding av en i det vesentlige vannfri alkyleter-komponent som har én eller flere alkylgrupper med 1 til 7 karbonatomer med en forgrenet parafinkomponent som har opptil 11 karbonatomer og som er avledet fra alkyleringen av en isoparafin og en olefin, hvor blandingen inneholder minst 40%, beregnet på basis av det totale volum, av parafinkomponenten ; og (B) inkorporering av blandingen i en bensin.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at eterkomponenten innbefatter en dialkyleter med en alkylgruppe som er en forgrenet kjede med 4 til 6 karbonatomer og hvor den andre alkylgruppen inneholder 1 til 3 karbonatomer.

3. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 eller 2, karakterisert ved at den forgrenede parafinkomponenten inneholder 6 til 11 karbonatomer.

4. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-3, karakterisert ved at parafinen er alkyleringsproduktet av en isoparafin som har 4 til 6 karbonatomer og en olefin med 2 til 5 karbonatomer.

5. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-4, karakterisert ved at blandingen inneholder fra ca. 50 til ca. 70 volum-% av parafinkomponenten.

6. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-5, karakterisert ved at eteren har en forgrenet alkylgruppe med 4 til 5 karbonatomer.

7. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-6, karakterisert ved at parafinkomponenten inneholder 7 til 9 karbonatomer.

8. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-7, karakterisert ved at eteren innbefatter metyltertiær-butyleter.

9. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-8, karakterisert ved at parafinkomponenten er alkyleringsproduktet fra alkyleringen av isobutan med en olefin inneholdende 3 til 5 karbonatomer.

10. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-9, karakterisert ved at eterkomponenten inneholder mindre enn ca. 1,0% vann.