RU2092525C1

RU2092525C1 - Fuel composition

Info

Publication number: RU2092525C1
Application number: RU95119513A
Authority: RU
Inventors: В.Е. Емельянов; В.М. Капустин; А.Л. Шапиро; Д. Мартц; В.К. Букин; Б.Д. Байрамов; А.Ф. Мизгирев; А.Г. Федоренко
Original assignee: Капустин Владимир Михайлович
Priority date: 1995-11-15
Filing date: 1995-11-15
Publication date: 1997-10-10

Abstract

FIELD: gasoline production. SUBSTANCE: fuel composition designed for use in internal combustion engines contains as base fuel mixture of straight-run gasoline with boiling range from zero point to 180 C (up to 100 wt %) and aromatic C₆-C₈-hydrocarbons (up to 60 wt %) supplemented with additive (3-20 wt %) consisting of methanol-butylene etherification product including 50-85% of methyl- tert-butyl ether and 15-50% of tert-butyl alcohol. EFFECT: enlarged resource of high-quality non-leaded gasolines. 2 cl, 1 tbl

Description

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, конкретно, к составу топливной композиции, предназначенной для использования в автомобильных карбюраторных двигателях. The invention relates to oil refining and petrochemicals, and in particular, to the composition of a fuel composition intended for use in automobile carburetor engines.

Известно, что четкая и эффективная работа автомобильных двигателей зависит от антидетонационных свойств используемых в них топлив. It is known that the clear and efficient operation of automobile engines depends on the antiknock properties of the fuels used in them.

Для повышения октанового числа товарных бензинов в базовое топливо вводят различные добавки, например, ароматические углеводороды, алкилат, соединения свинца. To increase the octane number of marketable gasolines, various additives, for example, aromatic hydrocarbons, alkylate, and lead compounds, are introduced into the base fuel.

Известна топливная композиция для двигателей внутреннего сгорания на основе бензина, содержащая 0,3-1,0 об. добавки, включающей 45-55 об. толуола и 45-55 об. алкилароматических углеводородов. Композиция может также содержать до 1 см³ соединений свинца.Known fuel composition for gasoline-based internal combustion engines containing 0.3-1.0 vol. additives comprising 45-55 vol. toluene and 45-55 vol. alkyl aromatic hydrocarbons. The composition may also contain up to 1 cm ³ lead compounds.

Однако такая композиция обладает повышенной токсичностью, что не соответствует современным требованиям охраны окружающей среды. However, this composition has increased toxicity, which does not meet modern environmental requirements.

Уменьшение токсичности отработавших газов и увеличение октанового числа автомобильных бензинов обеспечивают кислородсодержащие добавки, такие как алкиловые эфиры, спирты, кетоны. Эти добавки содержатся в базовом топливе вместе с ароматическими углеводородами. Reducing the toxicity of exhaust gases and increasing the octane number of motor gasolines provide oxygen-containing additives, such as alkyl esters, alcohols, ketones. These additives are found in base fuels along with aromatic hydrocarbons.

Известна топливная композиция, содержащая, об. толуол 46-60; изооктан 7-15; алкилат 15-35; метил-трет-бутиловый эфир 5-10. Known fuel composition containing, about. toluene 46-60; isooctane 7-15; alkylate 15-35; methyl tert-butyl ether 5-10.

Однако входящие в состав этой композиции компоненты являются дефицитными и дорогостоящими продуктами специальных производств. However, the components of this composition are scarce and expensive products of special industries.

Наиболее близкой к заявляемой является топливная композиция на базе бензина, содержащая в качестве высокооктановой добавки продукт этерификации метилового спирта олефинами С₄-С₅ в присутствии кислотного катализатора, содержащий 21-70% непрореагировавшего метилового спирта; 20-60% метил-трет-бутилового эфира; 5-15% олефинов в виде исходных непрореагировавших веществ или олигомерных бутенов; 0,5-5% кислородсодержащих соединений в виде других простых эфиров и спиртов С₂-С₆. Добавка содержится в базовом бензине в количестве 5-40 об.Closest to the claimed is a gasoline-based fuel composition containing, as a high-octane additive, a product of the esterification of methyl alcohol with C ₄ -C ₅ olefins in the presence of an acid catalyst, containing 21-70% of unreacted methyl alcohol; 20-60% methyl tert-butyl ether; 5-15% olefins as starting unreacted substances or oligomeric butenes; 0.5-5% oxygen-containing compounds in the form of other ethers and C ₂ -C ₆ alcohols. The additive is contained in base gasoline in an amount of 5-40 vol.

Недостатком известной композиции является неудовлетворительные антикоррозионные и антиокислительные свойства вследствие повышенного содержания в ней метилового спирта. A disadvantage of the known composition is unsatisfactory anticorrosive and antioxidant properties due to the increased content of methyl alcohol in it.

Задачей изобретения является разработка топливной композиции, соответствующей требованиям охраны окружающей среды, а также расширение сырьевой базы для выработки товарных автомобильных бензинов с использованием недефицитного отечественного сырья. The objective of the invention is to develop a fuel composition that meets the requirements of environmental protection, as well as the expansion of the raw material base for the production of commercial gasoline using non-deficient domestic raw materials.

Для решения поставленной задачи предлагается топливная композиция, содержащая в качестве базового топлива смесь прямогонной бензиновой фракции нк-180^oС и ароматических углеводородов С₆-С₈ и добавку, представляющую собой продукт этерификации метилового спирта бутиленами, содержащий 50-85% метил-трет-бутилового эфира и 15-50% трет-бутилового спирта, при следующем соотношении компонентов, мас. ароматические углеводороды С₆-С₈ до 60; добавка 3-20; прямогонная бензиновая фракция НК-180^oС до 100.To solve this problem, a fuel composition is proposed that contains, as a base fuel, a mixture of straight-run gasoline fraction nk-180 ^o C and aromatic hydrocarbons C ₆ -C ₈ and an additive that is a product of the etherification of methyl alcohol with butylenes containing 50-85% methyl tert- butyl ether and 15-50% tert-butyl alcohol, in the following ratio, wt. aromatic hydrocarbons C ₆ -C ₈ to 60; additive 3-20; straight run gasoline fraction NK-180 ^o C to 100.

Новизной заявляемого технического решения является сочетание вышеуказанных компонентов и использование в качестве добавки продукта этерификации метилового спирта бутиленами определенного состава. The novelty of the claimed technical solution is the combination of the above components and the use of a specific composition of butyrene esterification product of methyl alcohol as an additive.

Подбор компонентов базового бензина в сочетании с добавкой заявленного состава позволяет получить товарные автомобильные бензины: А-76, А-92, Аи-91, соответствующие требованиям технических условий. The selection of components of base gasoline in combination with the addition of the claimed composition allows you to get commercial gasoline: A-76, A-92, AI-91, meeting the requirements of technical conditions.

От известных добавок, также представляющих собой продукты этерификации метилового спирта бутиленами, предлагаемая добавка отличается более высоким содержанием трет-бутилового спирта, что приводит к снижению содержания СО в отработавших газах при использовании предлагаемой композиции. From the known additives, which are also products of the etherification of methyl alcohol with butylenes, the proposed additive is characterized by a higher content of tert-butyl alcohol, which leads to a decrease in the CO content in the exhaust gases when using the proposed composition.

В качестве ароматических углеводородов С₆-С₈ предпочтительно использовать фракцию ароматических углеводородов С₆-С₈, являющуюся побочным продуктом при получении полимеров в нефтехимическом производстве.As the aromatic hydrocarbons C ₆ -C ₈ fraction is preferably used aromatic hydrocarbons, C ₆ -C _8, which is a byproduct of the preparation of the polymers in the petrochemical industry.

Реализация заявляемого технического решения позволит квалифицированно использовать этот побочный продукт. The implementation of the proposed technical solution will allow the qualified use of this by-product.

В отдельных случаях используют бензол, толуол или ксилолы. In some cases, benzene, toluene or xylenes are used.

Используемые в составе предлагаемой топливной композиции компоненты имеют следующие физико-химические характеристики. The components used in the composition of the proposed fuel composition have the following physicochemical characteristics.

Прямогонная бензиновая фракция НК-180^oС: фракционный состав,^oС
НК 25
10% выкипает при 47
50% выкипает при 90
90% выкипает при 150
кк 180
давление насыщенных паров, мм рт.ст. 640
содержание серы, 0,1
плотность при 20^oС, кг/м³ 705
содержание фактических смол, 4,0
Фракция ароматических углеводородов С₆-С₈:
плотность при 20^oС, г/см³ 0,810-0,854
фракционный состав:
температура начала кипения, не ниже, ^oС 72
температура конца кипения, не выше, ^oС 145
массовая доля ароматических углеводородов С₆-С₈, не менее, 70
массовая доля бензола, не менее, 34
массовая концентрация фактических смол, мг/100 см³, не более 5,0
массовая доля воды, не более, 0,05
массовая доля общей серы, не более, 0,002
массовая доля хлора, не более, 0,003
Добавка представляет собой бинарную композицию, получаемую путем синтеза метилового спирта с бутиленами в присутствии воды и гомогенного катализатора, выпускается по ТУ 301-03-008-94 под названием "Фэтерол": октановое число по моторному методу 102; октановое число по исследовательскому методу 117.Straight-run gasoline fraction NK-180 ^o С: fractional composition, ^o С
NK 25
10% boils at 47
50% boils at 90
90% boils at 150
kk 180
saturated vapor pressure, mmHg 640
sulfur content, 0.1
density at 20 ^o C, kg / m ³ 705
actual tar content, 4.0
The fraction of aromatic hydrocarbons With ₆ -C ₈ :
density at 20 ^o C, g / cm ³ 0,810-0,854
fractional composition:
boiling point, not lower, ^o С 72
end boiling point, not higher, ^o С 145
mass fraction of aromatic hydrocarbons C ₆ -C ₈ , not less than 70
mass fraction of benzene, not less than 34
mass concentration of actual resins, mg / 100 cm ³ , not more than 5.0
mass fraction of water, no more than 0.05
mass fraction of total sulfur, not more than 0.002
mass fraction of chlorine, not more than 0.003
The additive is a binary composition obtained by the synthesis of methyl alcohol with butylenes in the presence of water and a homogeneous catalyst, is produced according to TU 301-03-008-94 under the name "Feterol": octane number according to the motor method 102; research octane number 117.

Фракционный состав, С
НК 54
10% 56
50% 58
90% 65
КК 83
Предлагаемую топливную композицию готовят путем смешения компонентов при повышенной температуре и перемешивании.Fractional composition, C
NK 54
10% 56
50% 58
90% 65
KK 83
The proposed fuel composition is prepared by mixing the components at elevated temperature and stirring.

Было приготовлено 3 образца предлагаемой топливной композиции, которые затем были испытаны стандартными методами на соответствие их техническим условиям на товарные бензины А-76, А-92, Аи-91. It was prepared 3 samples of the proposed fuel composition, which were then tested by standard methods for compliance with their technical conditions for commercial gasoline A-76, A-92, AI-91.

Состав образцов и результаты испытаний приведены в таблице. The composition of the samples and the test results are shown in the table.

Данные, приведенные в таблице, показывают, что использование заявляемого технического решения позволит из недефицитного сырья получать товарные бензины, соответствующие по всем параметрам требованиям ТУ. The data given in the table show that the use of the proposed technical solution will allow to obtain marketable gasolines from non-deficient raw materials that meet the requirements of TU in all respects.

Claims

A fuel composition containing a base fuel and an additive representing a product of methyl alcohol esterification with butylenes, characterized in that as an additive, a methyl alcohol etherification product with butylene containing 50 to 85 wt. methyl tert-butyl ether and 15 to 50 wt. tert-butyl alcohol, and as a base fuel, the composition contains a mixture of straight-run gasoline fraction, boiling in the range of the beginning of boiling 180 ^o C and aromatic hydrocarbons C ₆ - C ₈ in the following ratio of components in the composition, wt.

Aromatic hydrocarbons Up to 60
Additive 3 20
Straight-run gasoline fraction boiling in the range of the beginning of boiling - 180 ^o C