RU2246526C1

RU2246526C1 - Method of producing high-antiknock automobile fuel

Info

Publication number: RU2246526C1
Application number: RU2003132713/04A
Authority: RU
Inventors: Б.Н. Иванов (RU); Б.Н. Иванов; А.Р. Садыков (RU); А.Р. Садыков; А.П. Суханов (RU); А.П. Суханов; Н.А. Васильев (RU); Н.А. Васильев; Х.Э. Харлампиди (RU); Х.Э. Харлампиди
Original assignee: Иванов Борис Николаевич; Садыков Айдар Рустемович
Priority date: 2003-11-05
Filing date: 2003-11-05
Publication date: 2005-02-20

Abstract

FIELD: alternative fuels.

SUBSTANCE: invention relates to production of high-octane automobile fuels that can be used both on automobile fuel production lines and on separate standard installations wherein simple mixing of components is performed. Therefore, initial straight-run gasoline or gasoline A-76 is mixed with 92-96% ethyl alcohol at volume ratio (78-85):(15-25) or (15-25):(75-85), respectively. Resulting mixture is warmed to 40-90°C and kept at this temperature for 20-30 min, after which cooled, re-warmed to the same temperature, and kept for further 10-15 min.

EFFECT: increased octane number at lower content of aromatic hydrocarbons.

2 tbl

Description

Изобретение относится к производству моторных топлив, а именно к технологии получения высокооктановых автомобильных топлив, и может быть использовано как на технологических линиях по получению автомобильных топлив, так и на отдельных стандартных установках, обеспечивающих простое перемешивание компонентов.The invention relates to the production of motor fuels, and in particular to a technology for producing high-octane automobile fuels, and can be used both on technological lines for the production of automobile fuels, and in individual standard plants that provide simple mixing of components.

Необходимость сокращения вредных выбросов в атмосферу с отработанными газами автомобильного транспорта ведет к ужесточению экологических требований к моторным топливам. В первую очередь это касается ограничения использования свинецсодержащих присадок. Возможные пути ограничения - замены их менее токсичными октанповышающими, например кислородсодержащими добавками, разработка октанповышающих технологий модификации топлив.The need to reduce harmful emissions into the atmosphere with exhaust gases from motor vehicles leads to toughening environmental requirements for motor fuels. This primarily concerns the limitation of the use of lead additives. Possible ways of limiting are replacing them with less toxic octane-enhancing, for example, oxygen-containing additives, development of octane-enhancing technologies for modifying fuels.

Для получения высокооктанового топлива используются различные технологии обработки бензина и добавки к бензинам. В частности, известно, что для получения высокооктанового топлива в состав его вводят многокомпонентные добавки, содержащие этиловый спирт.To obtain high-octane fuel, various gasoline processing technologies and gasoline additives are used. In particular, it is known that to obtain high-octane fuel, multicomponent additives containing ethyl alcohol are introduced into its composition.

Одним из существенных недостатков октаноповышающих технологий получения топлив с использованием этилового спирта является его малая фазовая стабильность в присутствии воды, что приводит к нарушению гомогенности фаз при понижении температуры. Разделение композиции на бензиновый и водно-спиртовой слои затрудняет работу двигателей внутреннего сгорания - глохнет двигатель, частично замерзает топливо в баках.One of the significant drawbacks of octane-raising technologies for producing fuels using ethanol is its low phase stability in the presence of water, which leads to a disruption in phase homogeneity with decreasing temperature. The separation of the composition into gasoline and water-alcohol layers complicates the operation of internal combustion engines - the engine stalls, the fuel in the tanks partially freezes.

Для устранения указанного недостатка используют ряд приемов: удаление воды из спирто-бензиновой смеси, использование различных сорастворителей и стабилизаторов.To eliminate this drawback, a number of techniques are used: removing water from the alcohol-gasoline mixture, using various cosolvents and stabilizers.

Известны технологии получения высокооктановых топлив без использования этилового спирта и свинецсодержащих добавок.Known technologies for producing high-octane fuels without the use of ethyl alcohol and lead-containing additives.

Например, известен способ получения высокооктановго бензина путем каталитического риформинга прямогонной бензиновой фракции, фракционирование 30-90 мас.% бензина каталитического риформинга с выделением фракции, выкипающей в интервале 35-150°С, и последующего смешения выделенной фракции с бензином каталитического риформинга и алкилатом в количестве 40-70, 10-30, до 100% от массы смеси соответственно (патент СССР №2009167, МКИ C 10 G 59/00, 1992).For example, there is a known method for producing high-octane gasoline by catalytic reforming of a straight-run gasoline fraction, fractionating 30-90 wt.% Of catalytic reforming gasoline with isolating a fraction boiling in the range of 35-150 ° C, and then mixing the separated fraction with catalytic reforming gasoline and alkylate in an amount 40-70, 10-30, up to 100% by weight of the mixture, respectively (USSR patent No. 2009167, MKI C 10 G 59/00, 1992).

Однако этот способ не позволяет получить бензины с октановым числом 95 и выше без добавления этиловой жидкости. Кроме того, новыми ГОСТами на топливо количество ароматичесикх углеводородов, особенно бензола, образующихся в процессе каталитического риформинга, ограничено.However, this method does not allow to obtain gasoline with an octane rating of 95 or higher without adding ethyl fluid. In addition, the new GOST for fuel, the amount of aromatic hydrocarbons, especially benzene, formed in the process of catalytic reforming is limited.

Известен способ получения высокооктанового бензина, включающий каталитический риформинг бензиновой фракции, фракционирование части бензина каталитического риформинга с последующим получением целевого продукта смешением выделенных фракций с алкилатом. Перед осуществлением каталитического риформинга прямогонную бензиновую фракцию НК-160°С предварительно подвергают гидроочистке и фракционированию с получением фракций НК-85°С и 85°С-КК, затем фракцию НК-85°С подвергают изомеризации с образованием изомеризата, 10-40 мас.% бензина каталитического риформинга подвергают фракционированию с получением фракции, выкипающей в интервале 110°С-КК, и целевой продукт получают смешением фракции бензина каталитического риформинга 110°С-КК, бензина каталитического риформинга, алкилата и изомеризата, взятых в определенных соотношениях (патент РФ №2078792, МКИ C 10 G 63/00, 1997).A known method of producing high-octane gasoline, including catalytic reforming of a gasoline fraction, fractionation of a portion of gasoline of catalytic reforming, followed by obtaining the target product by mixing the selected fractions with an alkylate. Before carrying out catalytic reforming, the NK-160 ° С straight-run gasoline fraction is preliminarily hydrotreated and fractionated to obtain NK-85 ° С and 85 ° С-КК fractions, then the NK-85 ° С fraction is isomerized to form an isomerizate, 10-40 wt. % of catalytic reforming gasoline is subjected to fractionation to obtain a fraction boiling over in the range of 110 ° C-KK, and the target product is obtained by mixing the fraction of catalytic reforming gasoline 110 ° C-KK, catalytic reforming gasoline, alkylate and isomerizate taken in certain proportions (RF patent No. 2078792, MKI C 10 G 63/00, 1997).

Недостатком этого способа так же, как и в предыдущем, является повышенное содержание ароматических углеводородов в целевом продукте, в частности бензола, что ухудшает его экологические характеристики.The disadvantage of this method, as in the previous one, is the high content of aromatic hydrocarbons in the target product, in particular benzene, which affects its environmental characteristics.

Известен способ получения высокооктанового бензина, заключающийся в том, что прямогонную бензиновую фракцию НК-160°С подвергают гидроочистке и затем фракционированию с получением фракций НК-85°С и 85°С-КК, фракцию НК-85°С подвергают изомеризации с образованием изомеризата, а фракцию 85°С-КК подвергают каталитическому риформингу, затем 10-60 мас.% бензина каталитического риформинга фракционируют с получением фракций НК-85°С, 85-140°С, 140-200°С, 200°С-КК и для получения целевого продукта выделенные фракции смешивают с изомеризатом в определенных соотношениях. Для снижения доли высокоароматизированных компонентов в этом способе предлагается дополнительно вводить определенные количества алкилбензина, и/или прямогонной фракции НК-85°С, и/или бензина каталитического крекинга, и/или до 15% простых эфиров спиртов C₁-С₅ или их смесей с низшими спиртами C₁-C₄. Без добавления этиловой жидкости могут быть получены только бензины А-76 и АИ-80 (патент РФ №2153523, МКИ C 10 L 1/04, C 10 G 69/08, 27.07.2000).A known method of producing high-octane gasoline is that the straight-run gasoline fraction NK-160 ° C is subjected to hydrotreating and then fractionated to obtain fractions NK-85 ° C and 85 ° C-KK, the NK-85 ° C fraction is isomerized to form an isomerizate and the 85 ° C-KK fraction is subjected to catalytic reforming, then 10-60 wt.% of catalytic reforming gasoline is fractionated to obtain the NK-85 ° C, 85-140 ° C, 140-200 ° C, 200 ° C-KK fractions and to obtain the target product, the isolated fractions are mixed with isomerizate in certain proportions relations. To reduce the proportion of highly aromatized components in this method, it is proposed to additionally introduce certain amounts of alkylbenzene, and / or straight-run fraction NK-85 ° C, and / or catalytic cracking gasoline, and / or up to 15% ethers of C ₁ -C ₅ alcohols or mixtures thereof with lower alcohols C ₁ -C ₄ . Without the addition of ethyl fluid, only A-76 and AI-80 gasolines can be obtained (RF patent No. 2153523, MKI C 10 L 1/04, C 10 G 69/08, 07.27.2000).

Недостатками этого способа являются многостадийность, относительно небольшое повышение октанового числа и относительно невысокое снижение доли ароматических углеводородов, в том числе бензола.The disadvantages of this method are multi-stage, a relatively small increase in the octane number and a relatively low decrease in the proportion of aromatic hydrocarbons, including benzene.

Задачей предлагаемого изобретения является разработка простого способа получения топлива с более высокими октановыми числами и низким содержанием ароматических углеводородов, а также снижение СО и углеводородов в отработанных газах за счет повышения содержания кислорода в топливе, что повышает степень сгорания последних.The objective of the invention is to develop a simple method for producing fuels with higher octane numbers and a low content of aromatic hydrocarbons, as well as reducing CO and hydrocarbons in the exhaust gases by increasing the oxygen content in the fuel, which increases the degree of combustion of the latter.

Поставленная задача решается способом получения высокооктанового автомобильного топлива, включающим смешение исходного прямогонного бензина или бензина А-76 с этиловой жидкостью. Причем в качестве этиловой жидкости берут этиловый спирт концентрацией 92-96%, смешение бензина и этилового спирта проводят в соотношении 75-85 об.% и 15-25 об.% или 15-25 об.% и 75-85 об.% соответственно, полученную смесь нагревают до 40-90°С и выдерживают при этой температуре 20-30 минут, затем охлаждают и вновь нагревают смесь до той же температуры и выдерживают в течение 10-15 минут.The problem is solved by the method of producing high-octane automobile fuel, including mixing the original straight-run gasoline or A-76 gasoline with ethyl liquid. Moreover, ethanol with a concentration of 92-96% is taken as ethanol, gasoline and ethanol are mixed in a ratio of 75-85 vol.% And 15-25 vol.% Or 15-25 vol.% And 75-85 vol.%, Respectively , the resulting mixture is heated to 40-90 ° C and maintained at this temperature for 20-30 minutes, then cooled and the mixture is again heated to the same temperature and held for 10-15 minutes.

Ниже приведены примеры осуществления предлагаемого способа.The following are examples of the proposed method.

Пример 1. 75 об.% (75 мл) прямогонного бензина и 25 об.% этилового спирта концентрацией 92% помещают в емкость и нагревают на водяной бане с воздушным холодильником до 40°С в течение 20 минут, затем смесь охлаждают до комнатной температуры и вновь нагревают на водяной бане до 90°С и выдерживают при этой температуре в течение 10 минут. Полученный продукт исследовали общеизвестными способами в соответствии с ГОСТ 2084-77 и ГОСТ Р51105-97.Example 1. 75 vol.% (75 ml) of straight-run gasoline and 25 vol.% Ethanol with a concentration of 92% are placed in a container and heated in an air-cooled water bath to 40 ° C for 20 minutes, then the mixture is cooled to room temperature and reheated in a water bath to 90 ° C and maintained at this temperature for 10 minutes. The resulting product was investigated by well-known methods in accordance with GOST 2084-77 and GOST P51105-97.

Остальные примеры осуществляли аналогично примеру 1, изменяя условия в заявленных интервалах способа. Характеристики полученного целевого продукта приведены в таблицах 1, 2.The remaining examples were carried out analogously to example 1, changing the conditions in the claimed intervals of the method. Characteristics of the obtained target product are shown in tables 1, 2.

Представленные результаты показывают, что для получения автомобильного топлива с более высокими октановыми числами разработан простой способ, который может быть использован не только в условиях больших производств, но даже на существующих установках, позволяющих перемешивать компоненты, которые можно разместить, например, на нефтебазах, спиртопроизводящих заводах и т.п.The presented results show that to obtain automotive fuel with higher octane numbers, a simple method has been developed that can be used not only in large-scale production, but even in existing plants that allow mixing components that can be placed, for example, in oil depots and alcohol-producing plants etc.

Claims

A method of producing high-octane automobile fuel, comprising mixing initial straight-run gasoline or A-76 gasoline with ethyl liquid, characterized in that ethanol is used as ethanol in a concentration of 92-96%, gasoline and ethanol are mixed in a ratio of 75-85 vol. % and 15-25 vol.% or 15-25 vol.% and 75-85 vol.%, respectively, the resulting mixture is heated to 40-90 ° C and maintained at this temperature for 20-30 minutes, then cooled and re-heated to that the same temperature and maintain the mixture for 10-15 minutes