RU2126031C1

RU2126031C1 - Fuel composition

Info

Publication number: RU2126031C1
Application number: RU98100675A
Authority: RU
Inventors: Ю.Д. Тимофеев; Ю.С. Волков; Г.Г. Храпунова; В.М. Школьников; В.Е. Емельянов; В.И. Юзефович; В.А. Хавкин
Original assignee: Акционерное общество "Московский коксогазовый завод"
Priority date: 1998-01-23
Filing date: 1998-01-23
Publication date: 1999-02-10

Abstract

FIELD: internal combustion engines. SUBSTANCE: directly distilled gasoline fraction-based fuel composition comprises up to 4.8% methyl tert-butyl ester and 35-45% 80-180 C fraction of aromatic hydrocarbons of by-product coke production. EFFECT: greater service life of automotive fuels and lower cost price of said fuels due to using by-product coke production waste. 3 ex, 2 tbl

Description

Изобретение относится к топливным композициям, в частности к составам бензинов, предназначенных для использования в двигателях внутреннего сгорания. The invention relates to fuel compositions, in particular to gasoline compositions intended for use in internal combustion engines.

Расширяющийся парк легковых автомобилей требует создания топлив, обладающих высокими антидетонационными свойствами и обеспечивающих более четкую и эффективную работу автомобильных двигателей. The expanding fleet of cars requires the creation of fuels with high anti-knock properties and providing more clear and efficient operation of car engines.

Известно, что получение высокооктановых бензинов для автомобильной техники возможно путем вовлечения в базовые углеводородные топлива высокооктановых добавок, например, алкилбензина, ароматических углеводородов, кислородсодержащих соединений: спиртов и эфиров. It is known that the production of high-octane gasolines for automobiles is possible by involving high-octane additives, for example, alkylbenzene, aromatic hydrocarbons, oxygen-containing compounds: alcohols and ethers, in base hydrocarbon fuels.

Известна композиция неэтилированного топлива для карбюраторных двигателей с октановым числом ≥ 100, содержащая: об.%: 44-60 толуола; 7-15 изо-C₅H₁₂; 15-35 алкилата; 5-10 метил-трет-бутилового эфира или 44-60 толуола; 2-8 изо-C₅H₁₂; 20-35 алкилата; 5-10 метил-трет-бутилового эфира; 1-5 изо-C₄H₁₀ (патент США N 4812146, C 10 L 1/18, 1989).Known composition of unleaded fuel for carburetor engines with an octane rating of ≥ 100, containing: vol.%: 44-60 toluene; 7-15 iso-C ₅ H ₁₂ ; 15-35 alkylate; 5-10 methyl tert-butyl ether or 44-60 toluene; 2-8 iso-C ₅ H ₁₂ ; 20-35 alkylate; 5-10 methyl tert-butyl ether; 1-5 iso-C ₄ H ₁₀ (U.S. Patent No. 4,812,146, C 10 L 1/18, 1989).

Недостатком данной топливной композиции является высокая стоимость и дефицит составляющих ее компонентов. The disadvantage of this fuel composition is the high cost and deficiency of its constituent components.

Известна топливная композиция на основе углеводородов с температурой кипения бензинов, содержащая присадку, повышающую октановое число, в качестве которой используют конденсированное ароматическое соединение или смесь таких соединений, не содержащих в ядре гетероатомов. Этим соединением могут быть: аценафтилен, бензантрацен, нафталин, фенантрен и др.(патент США N 4699629, 44-79, 1987). Known fuel composition based on hydrocarbons with a boiling point of gasoline containing an additive increasing the octane number, which is used as a condensed aromatic compound or a mixture of such compounds that do not contain heteroatoms in the nucleus. This compound may be: acenaphthylene, benzanthracene, naphthalene, phenanthrene, etc. (US patent N 4699629, 44-79, 1987).

Наличие конденсированных ароматических углеводородов в композиции приводит к повышению токсичности отработавших газов автомобилей, что ограничивает ее применение. The presence of condensed aromatic hydrocarbons in the composition leads to an increase in the toxicity of automobile exhaust gases, which limits its use.

Наиболее близкой к предлагаемой является композиция высокооктанового (ОЧ≥95) бензина, обеспечивающего пониженную эмиссию NO_x c выхлопными газами, содержащая 3-30 об.% метил-трет-бутилового эфира и 1-15 об.% легкой прямогонной нафты (фр. 30-65^oC). Базовые компоненты бензина могут включать бензин риформинга, продукты изомеризации, легкий бензин крекинга или гидрокрекинга, алкилат, продукт полимеризации олефинов (патент США N 5256167, C 10 L 1/18, 1993).The closest to the proposed composition is a high-octane (OCH≥95) gasoline that provides a reduced feed of NO _x c exhaust gases, comprising 3-30 vol.% Methyl tert-butyl ether and 1-15 vol.% Light virgin naphtha (fr. 30 -65 ^o C). Base gasoline components may include reforming gasoline, isomerization products, light cracking or hydrocracking gasoline, alkylate, olefin polymerization product (US Pat. No. 5,256,167, C 10 L 1/18, 1993).

При высоком содержании МТБЭ (более 20%) наблюдается некоторая потеря мощности двигателя, поэтому, как правило, в состав бензинов вводят не более 15% МТБЭ. Композиция включает низкокипящую прямогонную фракцию 30-65^oC, а фракция 65-180^oC подвергается каталитическому риформингу.With a high MTBE content (more than 20%), a certain loss of engine power is observed, therefore, as a rule, no more than 15% MTBE is introduced into gasolines. The composition includes a low boiling straight run fraction of 30-65 ^o C, and the fraction of 65-180 ^o C is subjected to catalytic reforming.

Настоящее изобретение направлено на расширение ресурсов производства автомобильных бензинов и снижение их себестоимости за счет квалифицированного использования отходов коксохимического производства. The present invention is directed to expanding the resources for the production of gasoline and reducing their cost due to the qualified use of waste by-product coke production.

Заявляется топливная композиция на основе прямогонной бензиновой фракции НК-180^oC, содержащая: метил-трет-бутиловый эфир и фракцию 80-180^oC ароматических углеводородов коксохимического производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Метил-трет-бутиловый эфир - До 4,8
Фракция 80-180^oC ароматических углеводородов коксохимического производства - 35,0-45,0
Прямогонная бензиновая фракция HK-180^oC - Остальное
Новым в заявляемой композиции является использование в качестве высокооктановой добавки фракции 80-160^oC ароматических углеводородов коксохимического производства, которая является побочным продуктом и не находит квалифицированного применения, а также соотношение компонентов.Declares a fuel composition based on straight-run gasoline fraction NK-180 ^o C, containing: methyl tert-butyl ether and a fraction of 80-180 ^o C aromatic hydrocarbons by-product coke production in the following ratio, wt.%:
Methyl tert-butyl ether - Up to 4.8
Fraction 80-180 ^o C of aromatic hydrocarbons of coke production - 35.0-45.0
Straight-run gasoline fraction HK-180 ^o C - Else
New in the claimed composition is the use as a high-octane additive of a fraction of 80-160 ^o C of aromatic hydrocarbons by-product coke production, which is a by-product and does not find qualified use, as well as the ratio of components.

Известно использование в качестве высокооктановых добавок различных ароматических углеводородов, например, бензола, толуола, ксилола и/или смеси ароматических углеводородов и насыщенного углеводорода, например, пентана, гексана или гептана, или конденсированных ароматических соединений. Однако указанные добавки являются целевыми продуктами специальных производств, которые являются дефицитными и дорогостоящими. It is known to use various aromatic hydrocarbons as high-octane additives, for example benzene, toluene, xylene and / or a mixture of aromatic hydrocarbons and a saturated hydrocarbon, for example, pentane, hexane or heptane, or condensed aromatic compounds. However, these additives are the target products of special industries, which are scarce and expensive.

Использование же в качестве высокооктановой добавки фракции 80-180^oC ароматических углеводородов коксохимического производства наряду с прямогонной бензиновой фракцией позволяет расширить ресурсы производства неэтилированных автомобильных бензинов, которые по себестоимости будут значительно ниже, чем известные композиции.The use of the 80-180 ^o C fraction of aromatic hydrocarbons of the coke-chemical industry as a high-octane additive along with the straight-run gasoline fraction allows expanding the production resources of unleaded automobile gasolines, which will be significantly lower in cost than the known compositions.

Предлагаемую в качестве высокооктановой добавки фракцию 80-180^oC ароматических углеводородов получают в процессе высокотемпературного пиролиза угля при температуре выше 700^oC. В результате этого процесса получается кокс, водородсодержащий газ, аммиак, пары воды, смола, фракция ароматических углеводородов и т.д. Поток паров и газов, выделяющихся в процессе пиролиза угля, поступает на охлаждение, при этом выделяется смола и фенол, который растворяется в воде, образующейся при охлаждении ее паров. Далее поток газов и паров поступает на установки сероочистки и выделения аммиака. Оставшаяся часть паров и газов поступает на блок выделения фракции ароматических углеводородов.The fraction of 80-180 ^° C of aromatic hydrocarbons proposed as a high-octane additive is obtained by high-temperature pyrolysis of coal at temperatures above 700 ^° C. As a result of this process, coke, hydrogen-containing gas, ammonia, water vapor, resin, fraction of aromatic hydrocarbons, etc. . The flow of vapors and gases released during the pyrolysis of coal is fed to cooling, while tar and phenol are released, which dissolves in the water formed by cooling its vapor. Further, the flow of gases and vapors enters the desulfurization and ammonia separation plants. The remaining part of the vapor and gas enters the unit for the separation of the fraction of aromatic hydrocarbons.

Ароматические углеводороды из паров и газов выделяются с применением поглотительного масла при определенной температуре. Далее из поглотительного масла путем обработки его острым паром выделяется фракция ароматических углеводородов, которая выкипает в пределах 80-180^oC.Aromatic hydrocarbons from vapors and gases are released using absorption oil at a certain temperature. Next, from the absorption oil by treating it with hot steam, a fraction of aromatic hydrocarbons is released, which boils in the range of 80-180 ^o C.

Для улучшения эксплуатационных свойств топливной композиции фракцию ароматических углеводородов дополнительно можно подвергнуть гидрообработке. To improve the operational properties of the fuel composition, the fraction of aromatic hydrocarbons can be further hydrotreated.

Топливную композицию готовят путем смешения компонентов в заявленном соотношении при постоянном перемешивании. Было приготовлено 3 образца заявляемой топливной композиции, состав которых приведен в таблице 1. The fuel composition is prepared by mixing the components in the stated ratio with constant stirring. It was prepared 3 samples of the inventive fuel composition, the composition of which is given in table 1.

В приготовленных образцах топливной композиции в качестве прямогонной бензиновой фракции был использован бензин марки П-2 по ТУ 38.001500-88. In the prepared samples of the fuel composition, straight-run gasoline fraction was used P-2 gasoline according to TU 38.001500-88.

В качестве добавки была использована фракция ароматических углеводородов коксохимического производства, имеющая следующий состав, мас.%:
Органические соединения добензольной части - 0,5-2,0
Бензол - 36,6-79,8
Толуол - 9,0-29,3
Сумма изомеров ксилола - 3,0-15,9
Стирол - 2,5-5,4
Инден - 2,5-5,45
Нафталин - 0,24-1,05
Тиофен - 0,01-0,1
Сера - 0,14-1,2
Причем в составе по примеру 2 использована гидрообработанная фракция ароматических углеводородов, содержащая, мас.%:
Сера - 0,01
Непредельные углеводороды - Отсутствие
Фактические смолы, мг/мл - Отсутствие
Приготовленные образцы были испытаны стандартными методами на соответствие их техническим условиям на бензины марки А-76 (ГОСТ-2084).As an additive, a fraction of aromatic hydrocarbons of the coke production was used, having the following composition, wt.%:
Organic compounds of the pre-benzene part - 0.5-2.0
Benzene - 36.6-79.8
Toluene - 9.0-29.3
The sum of xylene isomers is 3.0-15.9
Styrene - 2.5-5.4
Inden - 2.5-5.45
Naphthalene - 0.24-1.05
Thiophene - 0.01-0.1
Sulfur - 0.14-1.2
Moreover, in the composition according to example 2 used hydrotreated fraction of aromatic hydrocarbons containing, wt.%:
Sulfur - 0.01
Unsaturated Hydrocarbons - Lack
Actual Resins, mg / ml - No
The prepared samples were tested by standard methods for compliance with their technical specifications for gasoline grade A-76 (GOST-2084).

Результаты испытаний приведены в табл. 2. The test results are given in table. 2.

Данные, приведенные в табл. 2, подтверждают, что заявляемая топливная композиция соответствует по всем параметрам требованиям ГОСТ-2084. The data given in table. 2, confirm that the claimed fuel composition meets all the requirements of GOST-2084.

Claims

Fuel composition based on straight-run gasoline fraction containing methyl tert-butyl ether, characterized in that it additionally contains a fraction of 80-180 ^° C of aromatic hydrocarbons of coke production in the following ratio of components, wt.%:
Methyl tert-butyl ether - Up to 4.8
Fraction 80 - 180 ^o C of aromatic hydrocarbons by-product coke production - 35.0 - 45.0
Straight-run gasoline fraction NK-180 ^o C - Else