RU2648985C1 - Method for increasing octane number - Google Patents

Method for increasing octane number Download PDF

Info

Publication number
RU2648985C1
RU2648985C1 RU2017129014A RU2017129014A RU2648985C1 RU 2648985 C1 RU2648985 C1 RU 2648985C1 RU 2017129014 A RU2017129014 A RU 2017129014A RU 2017129014 A RU2017129014 A RU 2017129014A RU 2648985 C1 RU2648985 C1 RU 2648985C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gasoline
octane number
porous base
euro
points
Prior art date
Application number
RU2017129014A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Александрович Усанов
Анастасия Дмитриевна Усанова
Лидия Дмитриевна Усанова
Original Assignee
Дмитрий Александрович Усанов
Анастасия Дмитриевна Усанова
Лидия Дмитриевна Усанова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дмитрий Александрович Усанов, Анастасия Дмитриевна Усанова, Лидия Дмитриевна Усанова filed Critical Дмитрий Александрович Усанов
Priority to RU2017129014A priority Critical patent/RU2648985C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2648985C1 publication Critical patent/RU2648985C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/04Liquid carbonaceous fuels essentially based on blends of hydrocarbons
    • C10L1/06Liquid carbonaceous fuels essentially based on blends of hydrocarbons for spark ignition
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D15/00Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G25/00Refining of hydrocarbon oils in the absence of hydrogen, with solid sorbents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to a method for increasing the octane number of gasoline by 2.5 to 3 points, consisting in passing gasoline through a porous substrate. Method is characterised in that the substrate contains an absorbent material of multilayered carbon nanotubes, and a single cleaning is sufficient to achieve the desired result. Use of the present invention provides a method for increasing the octane number of gasoline by at least 2.5 to 3 points, and the resulting gasoline complies with environmental standards (EURO-3, EURO-4, EURO-5).
EFFECT: increase in the octane number of gasoline.
5 cl, 1 dwg, 2 ex

Description

Изобретение относится к адсорбционной очистке товарных бензинов и бензиновых фракций, при этом происходит увеличение октанового числа не менее чем на 2 пункта.The invention relates to adsorption purification of commercial gasolines and gasoline fractions, while there is an increase in the octane number by at least 2 points.

Изобретение может быть использовано в нефтяной и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности.The invention can be used in the oil and refining industries.

Из существующего уровня техники известен способ очистки бензинов от непредельных и сернистых соединений в присутствии алюминийсодержащего катализатора с последующим выделением целевого продукта исходным бензином, при этом алкилируют одноатомные фенолы на тетрахлоралюминате натрия при температуре 70-130°С и атмосферном давлении (см. патент РФ №2101323, МПК C10G 45/02, C10G 29/20, С07С 37/14).The prior art method for the purification of gasolines from unsaturated and sulfur compounds in the presence of an aluminum-containing catalyst, followed by the isolation of the target product with starting gasoline, in this case monatomic phenols are alkylated with sodium tetrachloroaluminate at a temperature of 70-130 ° C and atmospheric pressure (see RF patent No. 2101323 IPC C10G 45/02, C10G 29/20, C07C 37/14).

Недостатками такого процесса очистки являются использование алюминийсодержащего катализатора и необходимость применения побочных продуктов реакции.The disadvantages of this purification process are the use of an aluminum-containing catalyst and the need for by-products of the reaction.

Другим вариантом повышения октанового числа бензина является использование различных антидетонационных присадок. К базовому топливу добавляют присадку в концентрации 0,1-5,0 мас. %, которая может содержать силикон, гексаметилентетрамин, жирные кислоты, валериановый альдегид, метилизопропилкетон, метил-трет-бутиловый эфир, изобутанол, толуол и другие химические соединения (см. патент РФ №2101327, МПК C10L 1/18, патент РФ №2032708, МПК C10L 1/18).Another option to increase the octane rating of gasoline is to use various antiknock additives. Additive is added to the base fuel in a concentration of 0.1-5.0 wt. %, which may contain silicone, hexamethylene tetramine, fatty acids, valeric aldehyde, methyl isopropyl ketone, methyl tert-butyl ether, isobutanol, toluene and other chemical compounds (see RF patent No. 2101327, IPC C10L 1/18, RF patent No. 2032708, IPC C10L 1/18).

Недостатками такого способа являются необходимость приготовления и сложность стабилизации многокомпонентного состава антидетонационной присадки. Полученные бензины не всегда соответствуют жестким экологическим нормам (EURO-3, EURO-4, EURO-5).The disadvantages of this method are the need for preparation and the difficulty of stabilizing the multicomponent composition of the antiknock additive. The resulting gasolines do not always comply with stringent environmental standards (EURO-3, EURO-4, EURO-5).

Наиболее близким аналогом является способ очистки бензинов от меркаптанов, где для адсорбционной очистки бензинов от меркаптанов используют активированный углеродно-волокнистый материал с нанесенным на него фталоцианином кобальта, обладающего каталитическими свойствами (см. патент РФ №2163250, МПК C10G 29/06, C10G 27/10, C10G 27/06).The closest analogue is a method for purifying gasolines from mercaptans, where activated carbon fiber material with catalytic phthalocyanine coated with catalytic properties is applied to it for adsorption purification of gasolines from mercaptans (see RF patent No. 2163250, IPC C10G 29/06, C10G 27 / 10, C10G 27/06).

Данный способ обладает рядом недостатков, что связано с необходимостью получения фталоцианина кобальта и необходимостью его нанесения на волокнистый материал [А.Б. Килимник. Синтез производных фталоцианинов кобальта: монография / А.Б. Килимник, Е.Ю. Кондракова - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. унта, 2008. - 96 с. - ISBN 978-5-8265-0757-5].This method has several disadvantages, which is associated with the need to obtain cobalt phthalocyanine and the need for its application to fibrous material [AB Kilimnik. Synthesis of derivatives of cobalt phthalocyanines: monograph / A.B. Kilimnik, E.Yu. Kondrakova - Tambov: Publishing house of Tamb. state tech. Unta, 2008 .-- 96 s. - ISBN 978-5-8265-0757-5].

Технической задачей настоящего изобретения является создание способа повышения октанового числа бензина не менее чем на 2,5-3 пункта, при этом полученный в результате очистки бензин должен соответствовать экологическим нормам (EURO-3, EURO-4, EURO-5).The technical task of the present invention is to provide a method for increasing the octane number of gasoline by at least 2.5-3 points, while the gasoline obtained as a result of purification must comply with environmental standards (EURO-3, EURO-4, EURO-5).

Поставленная задача решается тем, что способ получения увеличения октанового числа бензина на 2,5-3 пункта, согласно решению, заключается в пропускании бензина через пористую основу, которая содержит в себе адсорбирующий материал из многослойных углеродных нанотрубок. При этом для достижения требуемого результата достаточно однократной очистки.The problem is solved in that the method of obtaining an increase in the octane number of gasoline by 2.5-3 points, according to the solution, consists in passing gasoline through a porous base, which contains an absorbent material from multilayer carbon nanotubes. Moreover, to achieve the desired result, a single cleaning is sufficient.

Может проводиться многократное пропускание через фильтр.Multiple pass through the filter can be carried out.

В качестве материала пористой основы может использоваться, например, минеральная стекловата, искусственная шелковая вата, искусственная базальтовая вата.As the material of the porous base can be used, for example, mineral glass wool, artificial silk wool, artificial basalt wool.

Отличительным признаком является то, что для увеличения октанового числа бензина его пропускают через пористую основу органического или минерального происхождения, которая заполнена адсорбентом. Обычно такая основа обладает мелковолокнистой структурой с тончайшими взаимно-переплетающимися волокнами и может содержать множество воздушных каналов и пор. В качестве материала адсорбента используются многослойные углеродные нанотрубки (МУНТ) (средний диаметр ~20-50 нм, а длина может достигать ~1 мкм).A distinctive feature is that to increase the octane number of gasoline, it is passed through a porous base of organic or mineral origin, which is filled with an adsorbent. Typically, such a base has a finely fibrous structure with the finest interwoven fibers and may contain many air channels and pores. Multilayer carbon nanotubes (MWCNTs) are used as the adsorbent material (average diameter ~ 20–50 nm, and the length can reach ~ 1 μm).

Указанные отличительные признаки предлагаемого способа в сравнении с известным уровнем техники определяют его соответствие условиям «Новизна» и «Изобретательский уровень».These distinctive features of the proposed method in comparison with the prior art determine its compliance with the conditions of "Novelty" and "Inventive step".

Изобретение поясняется Фиг. 1, на которой представлена схема установки для очистки бензина с помощью адсорбента с использованием углеродных нанотрубок, гдеThe invention is illustrated in FIG. 1, which shows a diagram of a plant for cleaning gasoline using an adsorbent using carbon nanotubes, where

1 - исходный бензин,1 - source gasoline,

2 - адсорбент из углеродных нанотрубок,2 - adsorbent from carbon nanotubes,

3 - вентиль,3 - valve

4 - очищенный бензин.4 - refined gasoline.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Процесс очистки проводится в три этапа:The cleaning process is carried out in three stages:

1 - подготовка сорбента,1 - preparation of the sorbent,

2 - заполнение пористой основы,2 - filling the porous base,

3 - пропускание бензиновой основы через фильтр.3 - passing a gasoline base through a filter.

Подготовка сорбента заключается в следующем: делается навеска из МУНТ в количестве 0,4 грамма (такого количества хватает для очистки 12-15 литров бензина) и растворяется в деионизованной воде в соотношении 1:20, затем полученная смесь подвергается воздействию ультразвука (частота 22 кГц) в течение 30 минут при температуре ~75°С. После УЗ обработки полученную жидкость процеживают через фильтрованную бумагу с размерами пор ~10-15 мкм, полученная суспензия может не оседать в течение недели.The preparation of the sorbent is as follows: a weighed portion of MWCNTs is made in an amount of 0.4 grams (this amount is enough to purify 12-15 liters of gasoline) and dissolved in deionized water in a ratio of 1:20, then the resulting mixture is exposed to ultrasound (frequency 22 kHz) for 30 minutes at a temperature of ~ 75 ° C. After ultrasonic treatment, the resulting liquid is filtered through filtered paper with pore sizes of ~ 10-15 μm, the resulting suspension may not settle for a week.

Затем необходимо заполнить пористую основу жидкой суспензией, которая содержит МУНТ. Делается это путем пропитки, причем этот процесс повторяется несколько раз с чередованием процесса сушки в печке при температуре 85-120°С (в зависимости от материала пористой основы) в течение двух часов.Then it is necessary to fill the porous base with a liquid suspension that contains MWCNTs. This is done by impregnation, and this process is repeated several times with alternating the drying process in the oven at a temperature of 85-120 ° C (depending on the material of the porous base) for two hours.

После получения адсорбирующей основы собираем фильтр, состоящий из стеклянной колонны, в которой половина объема заполнена пористой основой с адсорбентом. Подача бензина происходит сверху. Бензин под действием силы тяжести опускается вниз, проходя через пористую основу, где взаимодействует с адсорбентом. Очищенный бензин собирается внизу. Скорость фильтрации зависит от количества и материала пористой основы. Для повышения степени очистки бензина возможно многократное пропускание через фильтр.After receiving the absorbent base, we collect a filter consisting of a glass column in which half of the volume is filled with a porous base with an adsorbent. Gas supply takes place from above. Gasoline under the influence of gravity falls down, passing through a porous base, where it interacts with the adsorbent. Refined gas is collected below. The filtration rate depends on the quantity and material of the porous base. To increase the degree of purification of gasoline, multiple passage through the filter is possible.

Процесс регенерации фильтра зависит в основном от материала пористой основы: при использовании минеральной пористой структуры, пропитанной адсорбентом, необходимо проводить сушку при температуре 120-150°С в течение 1 часа, при использовании материала для пористой основы из натурального сырья сушку проводить при температуре 80-85°С в течение 2 часов.The filter regeneration process depends mainly on the material of the porous base: when using a mineral porous structure impregnated with an adsorbent, it is necessary to carry out drying at a temperature of 120-150 ° C for 1 hour, when using a material for a porous base from natural raw materials, drying should be carried out at a temperature of 80- 85 ° C for 2 hours.

Предлагаемый способ был апробирован в лабораторных условиях. В ходе исследований были получены следующие результаты:The proposed method has been tested in laboratory conditions. In the course of the research, the following results were obtained:

1 - при использовании в качестве пористой структуры натуральной хлопковой ваты, а в качестве адсорбента МУНТ в объемном соотношении (25:1) при однократной очистке было получено увеличение октанового числа бензина марки АИ-92 на 2,5 пункта,1 - when using natural cotton wool as a porous structure, and as an adsorbent for MWNTs in a volume ratio (25: 1) with a single cleaning, an increase in the octane number of AI-92 gasoline by 2.5 points was obtained,

2 - при использовании в качестве пористой структуры натуральной хлопковой ваты, а в качестве адсорбента МУНТ в объемном соотношении (25:1) при двукратной очистке октановое число бензина марки АИ-92 было увеличено на 2,8 пункта.2 - when using natural cotton wool as a porous structure, and as an adsorbent for MWCNTs in a volume ratio (25: 1) with double purification, the octane number of AI-92 gasoline was increased by 2.8 points.

Таким образом, предложенный в настоящем изобретении способ повышения октанового числа позволяет качественно улучшать характеристики бензина до уровня марок бензинов более высокой ценовой категории, что обуславливает соответствие заявленного изобретения условию «Промышленная применимость».Thus, the method of increasing the octane number proposed in the present invention allows to qualitatively improve the characteristics of gasoline to the level of gasoline grades of a higher price category, which determines the compliance of the claimed invention with the condition "Industrial applicability".

Claims (5)

1. Способ получения увеличения октанового числа бензина на 2,5-3 пункта, заключающийся в пропускании бензина через пористую основу, отличающийся тем, что данная основа содержит в себе адсорбирующий материал из многослойных углеродных нанотрубок, при этом для достижения требуемого результата достаточно однократной очистки.1. A method of obtaining an increase in the octane number of gasoline by 2.5-3 points, which consists in passing gasoline through a porous base, characterized in that this base contains an absorbent material from multilayer carbon nanotubes, and a single cleaning is sufficient to achieve the desired result. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что проводится многократное пропускание через фильтр.2. The method according to p. 1, characterized in that it is conducted multiple times through a filter. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве материала пористой основы используется минеральная стекловата.3. The method according to p. 1, characterized in that the material of the porous base is mineral glass wool. 4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве материала пористой основы используется искусственная шелковая вата.4. The method according to p. 1, characterized in that artificial silk wool is used as the material of the porous base. 5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве материала пористой основы используется искусственная базальтовая вата.5. The method according to p. 1, characterized in that artificial basalt wool is used as the material of the porous base.
RU2017129014A 2017-08-14 2017-08-14 Method for increasing octane number RU2648985C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017129014A RU2648985C1 (en) 2017-08-14 2017-08-14 Method for increasing octane number

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017129014A RU2648985C1 (en) 2017-08-14 2017-08-14 Method for increasing octane number

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2648985C1 true RU2648985C1 (en) 2018-03-29

Family

ID=61867342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017129014A RU2648985C1 (en) 2017-08-14 2017-08-14 Method for increasing octane number

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2648985C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2163250C2 (en) * 1999-04-12 2001-02-20 Всероссийский научно-исследовательский институт углеводородного сырья Adsorption method for removing mercaptans from gasolines
CN101433819A (en) * 2007-11-15 2009-05-20 中国石油化工股份有限公司 Desulphurization sorbent composition

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2163250C2 (en) * 1999-04-12 2001-02-20 Всероссийский научно-исследовательский институт углеводородного сырья Adsorption method for removing mercaptans from gasolines
CN101433819A (en) * 2007-11-15 2009-05-20 中国石油化工股份有限公司 Desulphurization sorbent composition

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Sara Safari Kish et al, Increasing the octane of gasoline using functionalized carbon nanotubes, Applied Surface Science, 2010 pages 3472-3477. *
М.М.ТОМИШКО И ДР., МНОГОСЛОЙНЫЕ УГЛЕРОДНЫЕ НАНОТРУБКИ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ, РОС. ХИМ. Ж., 2008 Т. LII. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3537581B2 (en) Mercury adsorbent
Le Leuch et al. Hydrogen sulfide adsorption and oxidation onto activated carbon cloths: applications to odorous gaseous emission treatments
JP4925653B2 (en) Method for producing liquefied fuel gas composition
JP5841811B2 (en) Porous material, siloxane remover and filter using the same
Singh et al. Adsorption potential of biochar obtained from pyrolysis of raw and torrefied Acacia nilotica towards removal of methylene blue dye from synthetic wastewater
US20070175797A1 (en) Hydrodesulfurization Catalyst for Petroleum Hydrocarbons and Process for Hydrodesulfurization Using the Same
Manap et al. Adsorption isotherm and kinetic study of gas-solid system of formaldehyde on oil palm mesocarp bio-char: pyrolysis effect
JP5841810B2 (en) Porous material, siloxane remover and filter using the same
JP2007308564A (en) Hydrogenation purification method
JP5189740B2 (en) Hydrorefining method
KR101362950B1 (en) Hydrorefining process
RU2648985C1 (en) Method for increasing octane number
Al-Ghouti et al. Minimisation of organosulphur compounds by activated carbon from commercial diesel fuel: Mechanistic study
Nadeem et al. Conventional and advanced purification techniques for crude biodiesel–a critical review
Trisunaryanti et al. Synthesis of ni/mesoporous silica-alumina using sidoarjo mud and bovine bone gelatin template for hydrocracking of waste lubricant
Liu et al. Thermal stabilities of MCM-41-modified Pd/Al2O3 for ethanol adsorption and oxidation
Ibrahim et al. Desulfurization and kinetic study of diesel fuel by batch adsorption on activated carbon
JP2010222579A (en) Surface modified sorbent
RU2738720C1 (en) Method of producing adsorbent for removal of lower sulfur compounds from liquid hydrocarbon material
JP6910955B2 (en) Composite gas adsorbent, adsorption filter using it, and method for manufacturing composite gas adsorbent
JP4409996B2 (en) Process for producing low sulfur catalytic cracking gasoline
RU2691071C1 (en) Method of preparing sorption catalyst for removing chlorine and method of removing organochloride compounds
JP5303123B2 (en) Adsorbent and combustible gas treatment method
Iguchi et al. Preparation of sulfur-impregnated carbonaceous filter with high heavy metal adsorption capacity
CA2641835A1 (en) Adsorbents for denitrogenation/desulfurization of hydrocarbon oils and methods of producing