UA77973C2 - Fuel composition for use in internal combustion engines (variants) - Google Patents

Description

Опис винаходу

Даний винахід стосується складів палив для транспортних засобів. Такі палива звичайно отримуються із 2 природної нафти і в нормальних навколишніх умовах є рідкими. Взагалі, винахід стосується складів, переважаючими компонентами яких є органічні дистиляти з підходящими фізичними властивостями і низькосірчиста фракція алкілованої нафтової сировини, яка складається, наприклад, із матеріалу, що кипить у діапазоні температур приблизно від 602 до 3459. Більш конкретно, винахід стосується низькокиплячих, низькосірчистих компонентів палив, призначених для двигунів внутрішнього згорання, ефективно отримуваних у то спосіб, що дозволяє перетворювати сірковмісні органічні сполуки, які є небажаними домішками, на більш висококиплячі продукти шляхом алкілування з наступним видаленням цих висококиплячих продуктів шляхом дробної перегонки. Отримувані таким чином продукти можуть використовуватися безпосередньо як палива для транспортних засобів і/або компоненти для виготовлення палив, що є менш шкідливими для навколишнього середовища. т Добре відомо, що двигуни внутрішнього згорання від часу їх винайдення зробили у перші десятиріччя ХІХ століття справжню революцію у транспорті. При цьому у той час як одні винахідники, такі як Бенц і Готліб

Вільгельм Даймлер, працювали над створенням і розвитком двигунів з електричним запаленням палива, зокрема, бензину, інші, Рудольф К. К. Дизель, розробляли і будували двигун, названий на честь його винахідника дизельним, що працює на менш дорогому паливі, яке самозаймається від стискання. Розвиток двигунів з так 70 званим іскровим запалюванням, дизельних та інших типів двигунів внутрішнього згорання йшов бік о бік з таким самим, якщо не більшим, удосконаленням використовуваних у них складів палив. Сучасні високоефективні двигуни всіх типів ставлять все більш жорсткі умови до складів палив, залишаючи не менш жорсткими умови щодо їхньої вартості.

Сьогодні більшість палив для транспортних засобів отримують із природної нафти. Дійсно, нафта на с 29 сьогоднішній день є головним джерелом постачання вуглеводнів, використовуваних у паливах і як сировина в ге) хімічній промисловості. Природна або сира нафта, значно змінюючи свій склад залежно від родовища, незмінною залишає присутність у ній сполук сірки і, в більшості випадків, присутність сполук азоту, які можуть містити також кисень, хоча вміст останнього у більшості видів сирої нафти є дуже малим. Взагалі, концентрація сірки в сирій нафті складає менше, ніж приблизно 895, причому у більшості різновидів нафти вона складає приблизно від о 0,5 до 1,595. Вміст азоту в них, звичайно, складає менше 0,295, але іноді може досягати 1,695. ч-

Сира нафта рідко використовується в тій формі, в якій вона видобувається зі свердловини. Для можливості її використання сиру нафту на нафтопереробних заводах попередньо переробці на найрізноманітніші палива і Ф сировинні нафтопродукти. Палива для транспортних засобів виробляють, звичайно, застосовуючи попередню - обробку і змішування фракцій, одержаних перегонкою сировини, з урахуванням технічних вимог до кінцевого продукту. Оскільки доступна сьогодні у промислових кількостях нафтова сировина є сильно забрудненою сіркою, - то фракції від її перегонки необхідно від сірки очищати і, таким чином, виробляти кінцевий продукт, що задовольняє вимогам стосовно його робочих параметрів і стандартам з боку охорони навколишнього середовища.

Сірковмісні органічні сполуки в паливах все ще залишаються головним джерелом забруднення навколишнього « середовища. При згоранні вони перетворюються на оксиди сірки, які, у свою чергу, породжують оксикислоти шо 70 сірки, а також роблять свій внесок у викиди мікрочасток. с Навіть найсучасніші, високоякісні дизельні двигуни, що працюють на відповідних сучасних паливах, мають 1» задимлення своїх відпрацьованих газів. Відомо, що сполуки, насичені киснем, і сполуки, що містять мало або взагалі не містять хімічних зв'язків вуглець-вуглець, такі як метанол і метиловий етер, зменшують задимленість і шкідливі викиди у відпрацьованих газах двигунів. Проте більшість таких сполук має високий тиск 75 парів і/або є майже нерозчинними в дизельному паливі. Крім того, вони мають досить погані характеристики ї спалахування, що характеризуються цетановим числом. Спроби поліпшити дизельні палива шляхом їх хімічного -І гідрування з метою зменшення вмісту в них сірки та ароматичних сполук викликають, водночас, зниження змащувальної здатності палив. Дизельне паливо з низькою змащувальною здатністю може призводити до і надмірного зношування паливних інжекторів та інших рухомих частин двигуна, з якими контактує паливо в умовах - | 50 високого тиску.

Беручи до уваги безупинний зріст вимог стосовно вмісту сірки в паливах для транспортних засобів, проблема с» видалення сірки із нафтової сировини і нафтопродуктів найближчим часом буде набувати все більшого значення.

Законодавствами Європи, Японії та США нещодавно припустимий вміст сірки в дизельних паливах був знижений до рівня 0,0595 (мас), проте у майбутньому цей рівень може бути опущений набагато нижче. На сьогоднішній день 59 законодавством США для продукції всіх нафтопереробних заводів встановлена верхня межа вмісту сірки в бензині (Ф) на середньому рівні 50х10-7 частин. Але починаючи з 2006 року, це усереднене обмеження буде замінене ко максимально допустимим рівнем 80х10 5 частин.

У сучасній нафтопереробній промисловості одним із основних способів рафінування нафти для вироблення во потрібних палив, включаючи бензини і дизельні палива, є каталітичний крекінг із псевдозрідженим каталізатором. Цей спосіб дозволяє перетворювати високомолекулярну вуглеводневу сировину на продукти меншої молекулярної маси шляхом приведення в контакт зазначеної сировини з нагрітими дрібними частками каталізатора у зрідженому або диспергованому стані. Підходяща вуглеводнева сировина має діапазон кипіння, як правило, в межах приблизно від 20592С до 65092 і приводиться в контакт з каталізатором при температурах, 65 звичайно, в діапазоні приблизно від 4502С до 6502С. Такою сировиною можуть бути різноманітні продукти переробки нафти, наприклад, легкі газойлі, важкі газойлі, газойлі з широкими спектрами фракційного складу,

вакуумні газойлі, керосини, декантовані масла, залишкові фракції, відновлені сирі масла і рециклові нафтопродукти, отримані із таких сирих масел, а також фракції переробки горючих сланців, бітумінозних пісків, і фракції від зрідження вугілля. Продукти процесу каталітичного крекінгу із завислим каталізатором, як правило, розділяються за їхніми температурами кипіння і включають до свого числа легкий лігроїн (з температурами кипіння від 102 до 2212С), важкий лігроїн (з температурами кипіння приблизно від 109 до 24922), керосин (з температурами кипіння приблизно від 1802 до 3002С), легкий рециклові нафтопродукти (з температурами кипіння приблизно від 22192С до 3452) і важкий рециклові нафтопродукти (з температурами кипіння вище, ніж приблизно 3452).

У США процес каталітичного крекінгу із завислим каталізатором не тільки забезпечує значну частину загальної кількості вироблюваного бензину, але також наділяє цю кількість бензину значною порцією сірки.

Сірка в рідких продуктах цього процесу має форму органічних сірковмісних сполук і являє собою небажаний домішок, який при використанні цих продуктів у паливах перетворюється на оксиди сірки. Оксиди сірки є досить неприємними забруднювачами повітря. Крім того, вони здатні знижувати активність багатьох каталізаторів, що 75 застосовуються в каталітичних конвертерах автомобілів для каталізу перетворення шкідливих забруднювальних речових у відпрацьованих газах їхніх двигунів на речовини, що є менш шкідливими. У зв'язку з цим, бажано зменшувати вміст сірки в продуктах процесу каталітичного крекінгу до якомога нижчих рівнів.

Сірковмісні домішки бензинів прямої гонки, які виробляються шляхом простої перегонки сирої нафти, звичайно, дуже відрізняються від аналогічних домішок у бензинах, отримуваних шляхом крекінгу. Перші містять, головним чином, меркаптани і сульфіди, в той час як другі є збагаченими на тіофени, бензотіофени та похідні тіофенів і бензотіофенів.

Низькосірчисті продукти, звичайно, отримують шляхом гідрування сировини або продуктів процесу каталітичного крекінгу. Спосіб гідрування полягає в обробці крекінг-продуктів воднем при наявності каталізатора і дозволяє перетворювати сірку в сірковмісних домішках на сірководень, який може бути с відокремлений і перетворений на чисту сірку. Але такий процес обробки, звичайно, є доволі дорогим, оскільки о він потребує багатої кількості водню, технологічного устаткування високого тиску, застосування дорогих каталізаторів гідрування та сірковідновлювального устаткування для перетворення утворюваного сірководню на чисту сірку. Крім того, процес гідрування може призводити до небажаного руйнування олефінів у сировині внаслідок перетворення їх у процесі гідрування на насичені вуглеводні. Таке руйнування олефінів внаслідок о гідрування є звичайно небажаним, оскільки воно поглинає великі кількості дорогого водню, а також тому, що їч- олефіни являють собою цінні високооктанові компоненти бензину. Наприклад, лігроїн діапазону кипіння бензинів із процесу каталітичного крекінгу має порівняно високе октанове число завдяки великому вмісту в ньому (2) олефінів. Гідрування такого матеріалу дає разом із бажаною десульфурацією також зменшення його олефінової чн частини, а отже і зменшення октанового числа гідрованого продукту в міру зростання ступеню десульфурації.

З5 Для видалення основної частини сірки із нафтових дистилятів, використовуваних для одержання паливних - сумішей для транспортних засобів, можуть застосовуватися звичайні каталізатори гідродесульфурації. Але вони не є ефективними у видаленні сірки зі сполук, де атом сірки є просторово утрудненим, як це має місце у багатокільцевих ароматичних сполуках сірки. Це особливо стосується гетероатому сірки, що є утрудненим « подвійно (як, наприклад, у 4,6-диметилдибензотіофені). Застосування звичайних каталізаторів гідродесульфурації при високих температурах може викликати зниження виходу продукту, прискорення коксування но с каталізатора і руйнування певних якостей продукту (наприклад, кольору). Використання високого тиску потребує у» значних грошових витрат. Отже, існує потреба в недорогому способі ефективного видалення сірковмісних домішок із рідких вуглеводневих продуктів перегонки нафти. Існує також потреба в такому способі, який би міг використовуватися для видалення сірковмісних домішок із рідких вуглеводневих дистилятів, наприклад, від процесу каталітичного крекінгу із завислим каталізатором, що є високоолефіністими і містять небажані домішки - у формі як тіофенових, так бензотіофенових сполук. - Для задоволення більш жорстких сучасних вимог, що висуваються перед паливами для транспортних засобів, такі утруднені сполуки сірки також повинні видалятися із продуктів перегонки нафти. Існує нагальна потреба в ре) економічному способі ефективного видалення сірки із таких палив і особливо із компонентів бензинів, - 20 реактивних палив і дизельних палив.

Іншими словами, існує нагальна потреба в каталітичних способах вироблення продуктів зі зниженим умістом с» сірки із сировини, що складається із обмежених кількостей сірковмісних і/або азотовмісних органічних сполук як небажаних домішок і, зокрема, способів, позбавлених перелічених вище недоліків. Отже, метою даного винаходу є створення недорогих способів для ефективного видалення домішок із вуглеводневої сировини. оо Даний винахід спрямований на подолання вищезазначених проблем і забезпечення можливості вироблення о компонентів нешкідливих для навколишнього середовища моторних паливних сумішей, отримуваних на нафтопереробних заводах. де Згідно з однією із його ознак, винаходом пропонується склад для палива або компонент паливної суміші, що в нормальних навколишніх умовах є рідиною, де зазначений склад містить: органічні дистиляти як переважаючий 60 компонент з підходящою початковою температурою кипіння і вмістом сірки менше 50х10 З частин (у кращому варіанті - менше 30х107З частин, а в ще кращому - менше 15х107З частин); і одну чи більше ароматичних сполук, що виражаються формулою: б5

Кк

Аг-С-Е

ЕЕ" де Аг - арильна частина із б або 7 атомів вуглецю, К - водень або алканова група із 1 або 2 атомів вуглецю, КК", К" - кожний є незалежно вибраною алкановою групою із 1-4 атомів вуглецю. У кращому варіанті здійснення винаходу загальна кількість атомів вуглецю в К, К' і К" становить від 4 до 7.

У типових складах за даним винаходом переважаючий компонент являє собою суміш органічних сполук, 70 отриманих із природної нафти, і містить, крім того, ефективну кількість однієї чи більше паливних добавок, що поліпшують бажані властивості палива.

Корисним ефектом даного винаходу є те, що ароматичні сполуки, виражені вищенаведеною формулою, містяться в кількості приблизно від О0,0195 до 1095 (мас.) від загальної маси ароматичних сполук у паливі.

Ароматичні сполуки, описувані вищенаведеною формулою, в кращому варіанті здійснення містять, принаймні, 75 арильну частину, вибрану із групи, що складається із бензо, толілу, фенілу і фенілену, а в більш кращому варіанті ароматичні сполуки, описувані вищенаведеною формулою, містять, принаймні, арильну частину, вибрану із групи, що складається із бензо, толілу і фенілу.

Згідно з однією із ознак даного винаходу загальна кількість ароматичних сполук у паливі підвищує початкову температуру кипіння так, що

ПОеСЖ(ІВР сотровійопі" (ІВР діва; де (ІВР)сотровйоп Є Початковою температурою кипіння складу, а (ІВР) дієціаеєв Є Початковою температурою кипіння дистилятів.

В інших варіантах здійснення винаходу запропоновані склади є такими, що загальна кількість ароматичних сполук у паливі становить не більше 3595 (0об.), а загальна кількість алкенових сполук у паливі становить не СМ більше 1595 (об.). о

В інших варіантах здійснення винаходу запропоновані склади є такими, що загальна кількість ароматичних сполук у паливі становить не більше 2595 (об.), а загальна кількість алкенових сполук у паливі становить не більше 690 (об.).

Згідно з іншою ознакою даного винаходу запропонований склад палива є підходящим для використання у со двигунах внутрішнього згорання зі спалахуванням палива від стискання. Таке паливо містить суміш органічних їч- сполук як переважаючий компонент що має підходящу початкову температуру кипіння і містить одну чи більше ароматичних сполук, описуваних формулою: (22)

Кк -

Аг-С-Е і -

ЕЕ" де Аг - арильна частина із б або 7 атомів вуглецю, К - водень або алканова група із 1 або 2 атомів вуглецю, К", К" - кожний є незалежно вибраною алкановою групою із 1-4 атомів вуглецю, ароматичні сполуки, «К виражені цією формулою, складають приблизно від 0,019 (мас.) до 2095 (мас.) від маси всіх ароматичних сполук у паливі, і де паливо має підходящу температуру спалахування, що складає принаймні 38 С, виміряну за З с методикою АЗТМ 093, і містить менше, ніж 5ОХ1079 частин сірки. Кращими є палива, які мають підходящу 1» температуру спалахування, що становить принаймні 4926.

Кращі склади згідно з даним винаходом містять, крім того, ефективну кількість однієї чи більше добавок для дизельного палива, вибраних із групи, що складається зі співполімерів етилену і вінілацетату, які -І поліпшують властивості текучості дизельного палива у холоді.

Ще однією ознакою даного винаходу є склад палива, підходящий для застосування в двигунах внутрішнього - згорання з іскровим запалюванням, який включає у себе органічний дистилят як переважаючий компонент і одну со або більше ароматичних сполук, описуваних формулою:

З дг-с З сю»

ЕЕ" де Аг - арильна частина із б або 7 атомів вуглецю, К - водень або алканова група із 1 або 2 атомів Вуглецю, КУ, К" - кожний є незалежно вибраною алкановою групою із 1-4 атомів вуглецю, ароматичні сполуки, виражені цією формулою, складають приблизно від 0,019 (мас.) до 2095 (мас.) від маси всіх ароматичних сполук у і) паливі, і де паливо має підходящу температуру спалахування, що складає принаймні 38 С, виміряну за ко методикою АЗТМ 093, і де паливо має тиск парів Рейда (Кеїд), принаймні, бфунт./кв.дюйм і містить менше, ніж 5Ох1075 частин сірки. бо До ознак даного винаходу, що мають особливе значення, належать склад палива, підходящий для застосування в двигунах внутрішнього згорання з іскровим запалюванням, який містить: як переважаючий компонент органічний дистилят, що складається із вуглеводневих сполук, які киплять у діапазоні температур приблизно від 302 до 2309; і низькосірчисту фракцію від перегонки алкілованої нафтової сировини, яка складається із матеріалу, що кипить у діапазоні температур приблизно від 602С до 345960. бо В одному з кращих варіантів здійснення винаходу зазначена сировина складається із лігроїну, одержаного шляхом каталітичного крекінгу, і/або лігроїну, одержаного шляхом термічного крекінгу. Перевагою даного винаходу є те, що ця низькосірчиста фракція містить менше, ніж приблизно 30х10 2 частин сірки.

В інших кращих варіантах здійснення даного винаходу низькосірчисту фракцію отримують у спосіб, який включає у себе: (А) постачання сировини, яка являє собою суміш вуглеводнів, включаючи олефіни і сірковмісні органічні сполуки, причому зазначена суміш складається, головним чином, із матеріалу, що кипить при температурах у діапазоні приблизно від 602С до 3452С і містить сірку в кількості приблизно до 5000х1079 частин; (В) принаймні одну стадію приведення в контакт при підвищених температурах сировини з кислотним каталізатором в умовах, що дозволяють ефективно перетворювати частину домішок на більш висококиплячий 70 сірковмісний матеріал шляхом алкілування олефінами з утворенням потоку продукту; і (С) розділ на фракції зазначеного потоку продукту шляхом дробної перегонки з виробленням, принаймні, однієї низькокиплячої низькосірчистої фракції, що являє собою збіднілу за сіркою фракцію, вміст сірки в якій становить менше, ніж приблизно 50х1075 частин, і висококиплячої фракції, що є збагаченою і зрівноваженою за сіркою. Корисним фактором є те, що зазначена висококипляча фракція має температуру кінця сублімації нижче, ніж приблизно 719 24996.

Згідно з іншими ознаками даного винаходу пропонується склад згідно з п.15 Формули винаходу, де нафтова сировина містить алкенові сполуки, що мають від 4 до, приблизно, 6 атомів вуглецю, включаючи як хімічно активний клас алкенових сполук транс- і цисбутен-2, пентент-1ї, транс- і циспентен-2, 2-метилбутен-1, 2-метилбутен-2, 2-метилпентен-1 і 2-метилпентен-2, а кількість хімічно-активних сполук цього класу становить, приблизно, від 40 до б055(мас.) від маси алкенових сполук, що мають від 4 до, приблизно, 6 атомів вуглецю.

Згідно з іншими ознаками даного винаходу пропонується склад згідно з п.15 Формули винаходу, де алкілована нафтова сировина містить алкенові сполуки, що мають від 4 до, приблизно, б атомів вуглецю, де алкеновими сполуками є транс- і цисбутен-2, пентент-ї1, транс- і циспентен-2, 2-метилбутен-1, 2-метилбутен-2, 2-метилпентен-1ї і 2-метилпентен-2, а кількість їх складає менше, ніж приблизно 4095(мас.) від алкенових с сполук, що мають від 4 до, приблизно, 6 атомів вуглецю. о

Перевагою винаходу є те, що низькосірчаста фракція має кінцеву температуру сублімації в діапазоні приблизно від 809 до 2202 і/або низькосірчаста фракція має кінцеву температуру сублімації нижче, ніж приблизно 110260.

Згідно з іншими ознаками даного винаходу низькосірчаста фракція містить аліциклічні сполуки, які мають о від 4 до, приблизно, 8 атомів вуглецю, включаючи аліциклічні сполуки, що мають принаймні один подвійний - зв'язок у кільці, причому склад палива включає у себе приблизно від 0,0190(мас.) до 1,090(мас.) сполук класу Ф циклоолефінів, що мають від 5 до, приблизно, 7 атомів вуглецю. У кращому варіанті зазначеними сполуками класу циклоолефінів є циклопентен, циклогексен і циклогептен. -

Згідно з іншими ознаками даного винаходу запропоновано склад згідно з п. 15 Формули винаходу, де м алкіловані дистиляти нафти містять одну або більше ароматичних сполук, описуваних формулою

Кк

Аг -с-К « дю ЕЕ" 7

Гаші де Аг - арильна частина із б або 7 атомів вуглецю, К - водень або алканова група із 1 або 2 атомів вуглецю, К", КЕ" - кожний є незалежно вибраною алкановою групою із 1-4 атомів вуглецю. )» Згідно з іншими ознаками даного винаходу ароматичні сполуки, описувані наведеною вище формулою, містяться в кількостях, приблизно, від 0,0195(мас.) до 209(мас.) від маси усіх ароматичних сполук у паливі.

Згідно з іншими ознаками даного винаходу паливо має підходящу температуру спалахування, принаймні, -І 382С, виміряну за методикою АЗТМ 093, тиск парів Рейда (Кеїд), принаймні, бфунт./кв.дюйм і містить менше, -1 ніж 50х1075 частин сірки.

Згідно з іншими ознаками даного винаходу низькосірчиста фракція має кінцеву температуру кипіння менше, се) ніж приблизно 1102С, виміряну за методикою АЗТМ 086. -1 20 Згідно з іншими ознаками даного винаходу пропонуються склади, утворені у будь-який із описаних тут способів. Такі склади містять сірку в кількості менше, ніж приблизно 50х10 2 частин, у кращих варіантах - менше, с» ніж приблизно 30х1075 частин, у ще кращих -менше, ніж приблизно 15х10"? частин, і в найкращих - менше, ніж приблизно 10х107 частин. 5 Нижче докладно описані різноманітні варіанти здійснення даного винаходу з посиланнями на додані креслення, що дозволяють краще зрозуміти суть винаходу, не вносячи в нього будь-яких обмежень. (Ф) Фіг.1: гістограма залежності вмісту олефінів від кількості в них атомів вуглецю, що ілюструє олефіновий г) зсув від сировини до продукту зі складом згідно з даним винаходом.

Фіг.2: гістограма залежності вмісту олефінів від кількості в них атомів вуглецю, що ілюструє олефіновий во Зсув від сировини до продукту зі складом згідно з даним винаходом, де сировина була піддана гідруванню.

Фіг.3: гістограма залежності розподілу олефінів з різними температурами кипіння від кількості атомів вуглецю в олефінах у складах згідно з даним винаходом.

Фіг.4: гістограма залежності розподілу олефінів з різними температурами кипіння від кількості атомів вуглецю в олефінах у складах згідно з даним винаходом, де сировина була піддана гідруванню.

Використовувані тут терміни "сірковмісна ароматична сполука" і "сірковмісна ароматична домішка" означають б5 будь-яку ароматичну сполуку, що містить принаймні один атом сірки у своїй ароматичній кільцевій структурі. До таких матеріалів належать тіофенові і бензотіофенові сполуки і, зокрема, наприклад, тіофен, 2-метилтіофен,

З-метилтіофен, 2,3-диметилтіофен, 2,5-диметилтіофен, 2-етилтіофен, З-етилтіофен, бензотіофен, 2-метилбензотіофен, 2,3-диметилбензотіофен і З-етилбензотіофен.

Підходящі для застосування у даному винаходу вуглеводні отримують із нафтових дистилятів, які звичайно включають у себе більшість потоків переробки нафти і складаються практично із вуглеводневих сполук, які у нормальних навколишніх умовах є рідинами. Дистилятами нафти є рідини, що киплять у широких або вузьких діапазонах температур, приблизно, від 102С до 3452С, але такі рідини зустрічаються також у продуктах процесів зрідження вугілля і переробки горючих сланців або бітумінозних пісків. Ці сировинні дистиляти можуть містити 70 до 2,590(мас.) елементної сірки, але звичайно вміст цієї домішки в них становить, приблизно, від 0,196(мас.) до 0,99о(мас). Більш високі вмісти сірки, як правило, мають дистиляти від прямої гонки високосірчистої сирої нафти, дистиляти коксування і рециклові нафтопродукти з виходу апаратів каталітичного крекінгу із завислим каталізатором, що переробляють сировину з порівняно високим вмістом сірки. Вміст азоту в сировинних дистилятах за даним винаходом є, як правило, також функцією вмісту азоту в сирій нафті, ємності гідрування 75 нафтопереробного апарата на барель сирої нафти та альтернативних варіантів сировинних компонентів гідрування дистилятів. Найбільш високоазотистими сировинними дистилятами в загальному випадку є дистиляти коксування і рециклові нафтопродукти каталітичного крекінгу. В цих сировинних дистилятах загальний вміст азоту складає до 2000хХ1 0-5 частин, але звичайно лежить у межах приблизно від 5хХ1 0-6 до 900х1075 частин.

Підходящі фракції нафтопереробки у загальному випадку, звичайно, мають АРІ-густину (в градусах

Американського інституту нафти) приблизно від 102 АРІ до 1002 АРІ, у кращому варіанті - приблизно від 102 АРІ до 75 або 1002 АРІ, і в найкращому варіанті - приблизно від 152 АРІ до 502 АРІ. До числа цих фракцій належать, але не обмежуючись лише ними, лігроїн від каталітичного крекінгу із псевдорозрідженим каталізатором, лігроїн від процесу із псевдозрідженим матеріалом або уповільненого процесу, легкий лігроїн прямої гонки, лігроїн процесу гідрокрекінгу, лігроїн процесу гідроочистки, ізомеризовані нафтопродукти, нафтопродукти реформінгу та СМ їх комбінації. Нафтопродукти каталітичного реформінгу і процесу каталітичного крекінгу часто можуть о розділятися на фракції звуженого діапазону кипіння, такі як легкий і важкий лігроїни каталітичного крекінгу та легкі і важкі продукти каталітичного реформінгу, які можуть бути спеціальним чином адаптовані до використання як сировини згідно з даним винаходом. Кращими серед вищеперелічених фракціями є легкий лігроїн прямої гонки, лігроїни від каталітичного крекінгу, включаючи легкий і важкий лігроїни з апаратів о каталітичного крекінгу, продукти каталітичного реформінгу, включаючи легкий і важкий продукти каталітичного їм реформінгу, а також похідні такого типу вуглеводневих фракцій процесів нафтопереробки.

У тих випадках здійснення даного винаходу, де олефін або суміш олефінів використовуються як алкілувальні (2) агенти, поряд із бажаними процесами алкілування сірковмісних домішок з ними можуть конкурувати небажані чн побічні реакції полімеризації олефінів. Внаслідок цих конкуруючих реакцій часто буває неможливим досягати

Зо високих рівнів перетворення сірковмісних домішок на продукти алкілування без суттєвого перетворення в. олефінового алкілувального агента на полімерні співпродукти. Такого роду втрати олефінів можуть бути дуже небажаними, наприклад, коли олефіновий лігроїн бензинового діапазону кипіння повинен бути десульфурований, а отриманий у результаті продую. повинен використовуватися як компонент бензинової суміші. У цьому випадку « олефіни, що мають приблизно від б до 10 атомів вуглецю, тобто такі що є високооктановими і лежать у діапазоні кипіння бензину, можуть перетворюватися на висококиплячі полімерні побічні продукти в жорстких З с умовах алкілування і, таким чином, втрачатися як компоненти бензину.

І» Більш підходящими типами сировинних матеріалів для використання згідно з даним винаходом є різноманітні комплексні суміші вуглеводнів, отриманих із фракцій нафтоперегонки, що в загальному випадку киплять при температурах, приблизно, від 5092С до 4259. Такі сировинні матеріали у загальному випадку являють собою суміші вуглеводнів, але містять також невеликі кількості сірковмісних органічних домішок, включаючи і ароматичні домішки, такі як тіофенові та бензотіофенові сполуки. Кращими сировинними матеріалами є такі, що -І мають початкову температуру кипіння нижче, ніж приблизно 792С, і кінцеву температуру дистиляції не вище, с ніж приблизно 3452С, а краще, якщо не вище, ніж приблизно 249260. У разі потреби сировина може мати кінцеву температуру дистиляції на рівні 2212С та нижче. і Очікується також, що використовуватися як сировинний матеріал можуть і комбінації вищезазначених с» дистилятів. У багатьох випадках робочі характеристики палива для транспортних засобів, отримуваного шляхом переробки нафти, або компонентів такого палива, отримуваного із різноманітних альтернативних сировинних матеріалів, можуть бути порівняними. У такому разі вирішальними у виборі того, яку фракцію використовувати, будуть такі фактори, як об'ємна доступність фракції, розміщення найближчих комунікаційних з'єднань і короткотермінові економічні чинники. (Ф) Кращими сировинними матеріалами для застосування в даному винаходу є продукти каталітичного крекінгу. До

ГІ сировинних матеріалів цього типу належать вуглеводневі рідини, що киплять при температурах нижче, ніж приблизно 3452С; це є легкий лігроїн, важкий лігроїн і легсий рецикловий нафтопродукт. Проте, зрозуміло бо також, що як сировина в даному винаходу може використовуватися загальний вихід летких продуктів процесу каталітичного крекінгу. Продукти процесу каталітичного крекінгу є підходящою сировиною, оскільки вони, як правило, містять великі кількості олефінів, що звичайно усуває необхідність уводити додатковий алкілувальний агент у першу стадію алкілування згідно з даним винаходом. Крім того, в продуктах каталітичного крекінгу часто переважаючим компонентом сірковмісних домішок є такі сірковмісні органічні сполуки, як меркаптани і 65 сульфіди, сірковмісні ароматичні сполуки, як-от тіофени, бензотіофени і похідні тіофенів і бензотіофенів.

Такі домішки легко піддаються видаленню за допомогою засобів згідно з даним винаходом. Наприклад, типовий легкий лігроїн від процесу каталітичного крекінгу газойлю нафтового походження у псевдорозрідженому каталізаторі може містити, приблизно, до бОбб(мас.) олефінів і, приблизно, до 0,590(мас.) сірки, де більшість сірки є у формі тіофенових і бензотіофенових сполук. Кращою сировиною при застосуванні даного винаходу на практиці є така, що складається із продуктів каталітичного крекінгу і, крім того, містить принаймні 195(мас.) олефінів. Особливо кращою сировиною є продукти каталітичного крекінгу, що містять додатково принаймні

Боб(мас.) олефінів. Такі сировинні матеріали можуть бути частиною летких продуктів процесу каталітичного крекінгу, відокремленою шляхом перегонки.

При застосуванні даного винаходу на практиці сировина може містити як домішки сірковмісні ароматичні 7/0 сполуки. В одному з варіантів здійснення винаходу сировина може містити домішки як із тіофенових, такі з бензотіофенових сполук. У разі потреби, принаймні, 5095 чи більше цих сірковмісних ароматичних сполук може бути перетворено на більш висококиплячий сірковмісний матеріал. В одному з варіантів здійснення винаходу сировина може містити бензотіофен, причому принаймні 5095 цього бензотіофену може бути перетворено на більш висококиплячий сірковмісний матеріал шляхом алкілування з наступним видаленням більш висококиплячої 7/5 фракції шляхом дробної перегонки.

Як каталізатор при застосуванні даного винаходу на практиці може використовуватися будь-який кислотний матеріал, що виказує здатність підсилювати алкілування сірковмісних ароматичних сполук олефінами або спиртами. Використовуватися при цьому можуть як рідкі кислоти, на зразок сірчаної кислоти, так і тверді кислоти, причому останні є особливо підходящими. Такі тверді кислотні каталізатори можуть складатися із рідких кислот, нанесених на тверду підложницю. Перевага твердих кислотних каталізаторів над рідкими полягає в легкості здійснення операції контактування з ними сировини. Наприклад, потік сировини може просто перепускатися через один або більше стаціонарних шарів твердих часток кислотного каталізатора при відповідній температурі. У разі потреби на різних стадіях процесу, здійснюваного згідно з даним винаходом, можуть використовуватися різні кислотні каталізатори. Наприклад, на ступені алкілування з переходом у наступну сч г стадію жорсткість умов алкілування може бути пом'якшена шляхом застосування менш активного каталізатора, в той час як більш активний каталізатор може використовуватися на ступені алкілування початкової стадії. о);

Каталізаторами, підходящими для застосування згідно з даним винаходом, можуть бути кислотні матеріали, такі, як кислотні полімерні смоли, кислоти на твердих підложницях і кислотні неорганічні оксиди. Серед підходящих кислотних полімерних смол можна назвати добре відомі в даній галузі і вироблювані промисловістю с зо сульфокислотні полімерні смоли. Типовим прикладом таких матеріалів є Атрепузк 35 виробництва фірми Койт апа Наагз Со. -

Кислотами на твердих основах, підходящими для застосування як каталізатори згідно з даним винаходом, є, б наприклад, кислоти Бренстеда (фосфорна кислота, сірчана кислота, борна кислота, фтористоводнева кислота НЕ, фторсульфонова кислота, трифторметансульфонова кислота, діоксифторборна кислота) і кислоти Льюїса ї- (наприклад, ВЕз, ВСіз, АІСіз, АІВгз, РГесСі», Ресіз, 7пСі», ЗЬЕв, ЗБЬСІв і комбінації АІСіз і НС), нанесені на тверді ї- тіла, наприклад, на оксид кремнію, оксид алюмінію, алюмосилікат, оксид цирконію або глини.

У патенті США Мо2,921,081 (7іттегвзспіей еї аІ-), включеному тут в усій його повноті шляхом посилання, описаний спосіб одержання твердих фосфорнокислотних каталізаторів шляхом об'єднання цирконієвої сполуки, вибраної серед оксиду цирконію і галогенідів цирконію, з кислотою, вибраною серед ортофосфорної кислоти, « Пірофосфорної кислоти і трифосфорної кислоти. У патенті США Ме2,120,702 (Іраней ек аі.), включеному тут в. ТУ с усій його повноті шляхом посилання, описаний спосіб одержання твердих фосфорнокислотних каталізаторів шляхом об'єднання фосфорної кислоти з кремнійвмісним матеріалом. )» У патенті Великобританії Мо863,539, включеному тут в усій його повноті шляхом посилання, також описане виготовлення твердого фосфорнокислотного каталізатора шляхом осадження фосфорної кислоти на твердий кремнійвмісний матеріал, як-от діатоміт або кізельгур. Стосовно твердого фосфорнокислотного матеріалу, -І одержаного шляхом осадження фосфорної кислоти на кізельгур вважається, що такий каталізатор містить (ї) одну чи більше вільних фосфорних кислот, як-от ортофосфорну кислоту, пірофосфорну кислоту чи трифосфорну

Ш- кислоту; і (її) фосфати кремнію, утворені внаслідок хімічної реакції цієї кислоти або кислот з кізельгуром. У

Ге) той час як безводні фосфати кремнію, очевидно, не мають активність каталізатора алкілування, вони можуть 5ор внаслідок гідролізу утворювати суміш ортофосфорної і поліфосфорної кислот, яка є каталітично активною. Точний - склад цієї суміші залежить від кількості води, дії якої піддається даний каталізатор. 4) Для підтримання твердого фосфорнокислотного каталізатора алкілування на задовільному рівні активності при його використанні його з практично безводною вуглеводневою сировиною на практиці, звичайно, до сировини додають невелику кількість спирту, наприклад ізопропілового, з метою підтримання каталізатора на прийнятному ов рівні гідратації. Вважається, що спирт при контакті з каталізатором дегідратується, і що утворювана внаслідок цього вода гідратує каталізатор. Якщо кількість води в каталізаторі є занадто малою, то каталізатор

Ф) намагається набути дуже високої кислотності що може призвести до швидкої деактивації його внаслідок ка коксування і, крім того, каталізатор при цьому втрачає задовільну фізичну цілісність. Подальша гідратація каталізатора сприяє зниженню його кислотності і зменшує його схильність до швидкої деактивації через бо Коксування. Проте, надлишкова гідратація такого каталізатора може викликати його пом'якшення, фізичне агломерування і створювати великі перепади тиску в реакторах зі стаціонарним шаром каталізатора. У зв'язку з цим, існує оптимальний рівень гідратації твердого фосфорнокислотного каталізатора в залежності від умов реакції, використовуваної підложниці й алкілувального агента.

У кращому варіанті здійснення даного винаходу з використанням твердих фосфорнокислотних каталізаторів 65 необхідне застосування гідратуючого агента в кількості, що виказує себе здатною підсилювати функціональні властивості каталізатора. Таким гідратуючим агентом є принаймні один член групи, що складається із алканолів,

які мають приблизно від 2 до 5 атомів вуглецю. Кількість гідратуючого агента у загальному випадку повинна бути такою, щоб забезпечувати концентрацію води у сировині в межах, приблизно, від 50х1077 до 1000х1075 частин. Ця вода звичайно постачається у формі спирту, наприклад, ізопропілового.

Як зазначалося вище, на практиці сировина, використовувана в даному винаходу, може, цілком імовірно, містити азотовмісні органічні сполуки, як домішки в додаток до сірковмісних органічних домішок. Багато серед типових азотовмісних домішок є органічними основами і в деяких випадках можуть викликати відносно швидку деактивацію кислотного каталізатора або каталізаторів за даним винаходом. Такій деактивації можна запобігти шляхом видалення основних азотовмісних домішок до того, як може відбутися їх контакт з кислотним 70 каталізатором. Такі основні домішки найбільш вигідно видаляти із сировини перед використанням Її на стадії початкового алкілування. Особливо кращою для використання у даному винаходу є сировина, що являє собою оброблений лігроїн, приготований шляхом видалення азотовмісних домішок із лігроїну, отриманого у спосіб каталітичного крекінгу.

Для одержання продуктів з вартістю, збільшеною завдяки обробці, таких як легкі лігроїни, що також містять 75 олефіни (алкени), на практиці, як правило, газойль, що містить вуглеводневі сполуки, а також домішки у вигляді сірковмісних органічних сполук і азотовмісних органічних сполук, піддають каталітичному крекінгу із псевдорозрідженим каталізатором.

Сировина на базі легкого лігроїну складається із органічних сполук, включаючи такі вуглеводневі сполуки, як парафіни, олефіни, нафтени, ароматичні сполуки, а також домішки (сірковмісні органічні сполуки й 2о азотовмісні органічні сполуки). При цьому корисним фактором є те, що сировина на базі легкого лігроїну також містить певну кількість алкенів, що становлять, приблизно, від 1О090(мас.) до ЗОбо(мас.) від загальної маси сировини. Більш узагальнено, кількість алкенів у підходящих сировинних матеріалах на базі легкого лігроїну може складати, приблизно, від 5 до 50 процентів.

Проте легка лігроїнова сировина містить також, приблизно, 2500х109 масових частин сірки, у кращому СМ 25 варіанті - приблизно, від 200х1077 до 1000х109 масових частин сірки у формі сірковмісних органічних сполук, о таких як тіофен і тіофенові похідні, бензотіофен і бензотіофенові похідних, меркаптан, сульфіди і дисульфіди.

Крім того, така сировина також містить як домішки азотовмісні органічні сполуки. Кількість основного азоту в підходящій сировині складає, приблизно, від 30х1075 частин до нуля.

Принаймні частину основних азотовмісних сполук видаляють із сировини шляхом приведення її в контакт з і, 30 кислотним матеріалом у блоці попередньої обробки, використовуючи, наприклад, водний розчин сірчаної кислоти, М краще, якщо у м'яких умовах контактування, які не викликають значних хімічних змін вуглеводневих компонентів сировини. Ме

Оброблену сировину перепускають, принаймні, Через один реактор, де вона приводиться в контакт з ї- кислотним каталізатором в умовах реакції, що дозволяють ефективно перетворювати, головним чином, тіофенові

Зо домішки на висококиплячі тіофенові матеріали шляхом алкілування олефінами. У загальному випадку зазначені ї- ефективні умови реакції залежать від використовуваного каталізатора. При застосуванні кислотного каталізатора, що являє собою твердий фосфорнокислотний матеріал у реакторі початкового алкілування, контактування здійснюють при температурах у діапазоні, приблизно, від 909 до 2502С, краще, якщо при « температурах у діапазоні, приблизно, від 1002 до 2352, і ще краще, якщо при температурах у діапазоні, З приблизно, від 1102С до 22020. с Там, де необхідний другий режим алкілування, температуру вихідного потоку зменшують на попередньо 1» встановлену величину, яка не повинна бути менше 52С. Різниця температур між початковою стадією алкілування і наступною за нею стадією алкілування вибирають у межах, приблизно, від 52 зі знаком мінус, до 11595 зі

Знаком мінус і краще - в межах, приблизно, від 152 зі знаком мінус, до 752 зі знаком мінус. -і Вихідний потік при зниженій температурі проходить через розташований нижче за потоком реактор алкілування, що містить кислотний каталізатор. Вихідний потік, проходячи через реактор, контактує з кислотним і каталізатором в умовах реакції, що дозволяють ефективно перетворювати, головним чином, меркаптанові і (Те) сульфідні домішки на більш висококиплячі матеріали шляхом алкілування олефінами. У загальному випадку ефективні умови реакції залежать від використаного каталізатора. У тих варіантах здійснення винаходу, де 7 використовується кислотний каталізатор, що містить твердий фосфорнокислотний матеріал у реакторі с» початкового алкілування, контактування здійснюють при температурах у межах, приблизно, від 752 до 2002С, краще - при температурах у межах, приблизно, від 902С до 1502С, і найкраще - при температурах у межах, приблизно, від 1002С до 13020. оо Потік алкілованого матеріалу перепускають через реактор кінцевого алкілування у ректифікаційну колону, де о більш висококиплячі сірковмісні продукти реакції алкілування відокремлюються від низькокиплячої фракції, в якій, таким чином, вміст сірки знижується. Ця низькокипляча фракція з вмістом сірки, зниженим порівняно з ю вмістом сірки первинної сировинної фракції, має кінцеву температуру дистиляції, приблизно, 177 20.

Низькокипляча фракція являє собою кращий низькосірчистий компонент паливної суміші за даним винаходом. 60 Вміст сірки в цій низькокиплячій фракції у типовому випадку складає менше, ніж приблизно 50х10 9 частин, краще, якщо менше, ніж приблизно 30х10 2 частин і ще краще, якщо менше, ніж приблизно 15х10 З частин.

Висококипляча фракція, яка має початкову температуру кипіння, приблизно 177 2С і містить висококиплячий алкілований сірковмісний матеріал, продукований у реакторі алкілування, надсилається до блоку гідрування для ве видалення принаймні частини її вмісту сірки.

До каталітичного реактора блоку гідрування подають газову суміш, що містить молекулярний водень Н » із відповідного джерела нафтопереробного апарата. Реактор каталітичного гідрування містить, як правило, один або більше стаціонарних шарів одного або різних каталізаторів, що активують процес гідрування для десульфурації висококиплячого матеріалу. Цей реактор може працювати в напрямку вверх за потоком, вниз за потоком або проти потоку рідини і газів через шар каталізатора.

Ступінь гідрування залежить від декількох факторів і, зокрема, від вибору каталізатора та умов реакції, а також від точної природи сірковмісних органічних домішок у висококиплячому матеріалі. Умови реакції бажано вибирати так, щоб принаймні, приблизно, 50 процентів вмісту сірки в сірковмісних органічних домішках при цьому були перетворені на сірководень, і краще так, щоб це перетворення на сірководень складало, принаймні, 7/0 75 процентів.

Стаціонарний шар відповідного каталізатора використовують у каталітичному реакторі в таких умовах, щоб до того, як виникне необхідність в регенерації, витікали достатньо тривалі інтервали часу. Наприклад, середня температура в зоні реакції повинна складати, приблизно, від 502С до 4502С, краще - приблизно, від 7590 до 2552С, і найкраще - приблизно, від 2002С до 2002С, а тиск повинен підтримуватися в межах, приблизно, від 6 до 75 160 атмосфер. В єдиній об'єднаній системі гідрування і фракціонування разом працюють каталітичний шар або шари і наступні ступені розділу і перегонки. Ця система відокремлює непрореагований молекулярний водень, сірководень та інші продукти гідрування із вихідного потоку сировини, що не піддаються конденсуванню.

Після видалення сірководню продукт передають із блоку гідрування у блок зберігання чи змішування нафтопродуктів. Вміст сірки в цьому продукті, звичайно, складає менше, ніж приблизно 50х107? частин, у кращому варіанті - менше, ніж приблизно 30х107? частин, і в ще кращому - менше, ніж приблизно 15х1077 частин. У разі потреби отримувану рідку суміш сполук, які можуть піддаватися конденсації, розділяють на низько киплячу фракцію, що містить малу кількість залишкової сірки, і висококиплячу фракцію, що містить основну кількість залишкової сірки.

Наведені нижче приклади ілюструють деякі конкретні варіанти здійснення описаного тут винаходу. Ці с приклади не можуть розглядатися як такі, що обмежують об'єм даного винаходу, а напроти, передбачають о численні інші варіанти його здійснення, не виходячи за рамки розкритої тут ідеї, що безумовно є цілком зрозумілим для фахівців у даній галузі.

Приклад 1

Даний приклад ілюструє утворення алкілованих ароматичних сполук відповідно до винаходу. Використовувана і) тут сировина є дуже легкою і, отже, добре відокремлюваною від продуктів процесу. Перелічені всі головні ча олефіни сировини, що породжують головні високомолекулярні ароматичні продукти, очевидно, шляхом електрофільного приєднання. Дані стосовно розкладання олефінів у сировині й алкілованому продукті (22) представлені в Табл. І. їм-

Приклади 2-7

Зо Ці приклади ілюструють склад бензину за даним винаходом. У Табл. ІІ подані результати аналізу РІАМО як в. компонента із низькосірчистої фракції (100-) складу бензину за даним винаходом, так і фракції (100-) сировини алкілування, використаної у паливній суміші відомого типу.

У Табл. Ії наведені вибрані властивості як компонента із низькосірчистої фракції (100-) складу бензину « за даним винаходом, так і фракції (100-) сировини алкілування, використаної у паливній суміші відомого типу.

У Табл. ІМ наведені склади сумішей і деякі властивості, як складу бензину за даним винаходом, так і но с палива відомого типу. у» У Табл. М подані результати контролю бензинового складу бензину за даним винаходом і відомого палива.

У Табл. МІ подані результати загального аналізу складу бензину за даним винаходом і відомого палива, проведеного згідно з методикою АЗТМ 01319 (1995).

У Табл. МІЇ подані результати випробувань на чистоту в системі впуску МІ02Е складу бензину за даним - винаходом і відомого палива. Результати паралельних моторних випробувань складу бензину за даним -І винаходом і відомого палива за протоколом Мегседез М-102-Е показують значне зниження осаду на клапанах.

Зокрема, у той час як відоме паливо залишає на клапанах осад у кількості 14,7мг, бензин складу згідно з даним ре) винаходом залишає 3,4мг осад. - 2 Приклади алкілування сировини

Загальні відомості с» Використана експериментальна установка складалася з двох ідентичних реакторів зі стаціонарним шаром, які працювали у послідовному режимі вниз за потоком з охолодженням оброблюваного потоку між реакторами.

Кожний реактор завантажувався З0Омл каталізатора. Оброблюваний потік надходив у перший реактор го двореакторного блоку через подавальну мірну трубу, прецизійний мірний насос (7епій), живильний насос

ГФ) високого тиску (МУ/піїеу) і зовнішній попередній нагрівник. Кожний з реакторів розташовувався в печі з шістьма зонами нагріву. Температуру виміряли вздовж центральної лінії кожного шару каталізатора за допомогою о термопар, розташованих у різних місцях, і за результатами цих вимірювань регулювалися зони нагріву. Між двома реакторами був розташований пристрій відбору зразків, який дозволяв відбирати зразки оброблюваного потоку в 60 робочих умовах.

Під час роботи установки оброблюваний потік подавали у перший реактор двореакторного блоку через подавальну мірну трубу, прецизійний мірний насос (7епій), живильний насос високого тиску (МУпіїеу) і зовнішній попередній нагрівник. Загальний потік із першого реактора спрямовувався у другий реактор. Рідкий продукт із другого реактора тік у сепаратор високого тиску, де вихідний тиск другого реактора підтримувався бо за допомогою азоту на бажаному робочому рівні. Рівень рідини в сепараторі підтримували за допомогою регулювального клапана Аніна (Аппіп).

У цих прикладах, виконаних згідно з даним винаходом, сировинний лігроїн з температурами кипіння, приблизно, від 612С до 2262С отримували шляхом дрібної перегонки продуктів каталітичного крекінгу із завислим каталізатором, де сировиною служив газойль, що містив сірковмісні домішки. Аналіз сировинного лігроїну методом багатоколоннної газової хроматографії показав, що ця сировина містила 42,590(мас.) олефінів (7,7590(мас.) циклічних олефінів), 15,б90(мас.) ароматичних сполук і 32,390(мас.) парафінів (9,4195(мас.) циклічних парафінів). Цей сировинний лігроїн змішували з ізопропіловим спиртом, отримуючи сировину, що містила спирт у кількості 240х107? масових частин.

Якщо не зазначено іншого, то використовуваним у цих прикладах каталізатором був твердий 70 фосфорнокислотний каталізатор (С84-5-01 виробництва фірми Бий Спетіе, Іпс., І оцівміїЇ, Кепіиску, О5А), роздрібнений до зернистості -142 я20меш сита Тайлера (аналітичне сито Тайлера (МУ.5. Туег) згідно зі стандартом США).

Якщо не зазначено іншого, то використані тут процентні співвідношення і мільйонні (х1077) частини означають масові одиниці вимірювань вмісту речовин.

Приклад М

У цьому прикладі, виконаному згідно з даним винаходом, два реактори завантажувалися твердим фосфорнокислотним каталізатором з розміром часток-12 «2О0меш сита Тайлера і працювали з погодинною об'ємною витратою рідини 1,5/год. Реактор 1 підтримували при температурі, приблизно, 172 С, а реактор 2 - при температурі, приблизно, 1222С; отже різниця температура між двома послідовними реакторами складала

БОС зі знаком мінус. Результати хімічного аналізу складу оброблюваного потоку наведені в Табл. МІ.

Зменшення загальної кількості 2-метил- і З-метилтіофенів становило, приблизно, від 254х10 75 до Зх1075, тобто 98,895. Загальна кількість тіофенів С2 зменшилася, приблизно, від 125х1075 до 29х1075 частин, тобто на 76,8965.

Зменшення загальної кількості сполук сірки з температурами кипіння нижче 110 «С становило, приблизно, від сч г 184х105 частин до 5,7х1075 частин, тобто 96,995.

Приклад для порівняння о

У цьому Прикладу, як і в Прикладу 8, два реактори завантажувалися твердим фосфорнокислотним каталізатором з розміром часток -12 к2О0меш сита Тайлера і працювали з погодинною об'ємною витратою рідини 1,5/год. Але реактор 1 підтримували при температурі, приблизно, 1212С, а реактор 2 - при температурі, «со приблизно, 1722С; отже різниця температура між двома послідовними реакторами складала 512 зі знаком плюс. м

Результати хімічного аналізу складу оброблюваного потоку наведені в Табл. ІХ. Зменшення загальної кількості 2-метил- і З-метилтіофенів становило, приблизно, від 254х105 до 5,42х106, тобто 97,895. Загальна кількість (2) тіофенів-С2 зменшилася, приблизно, від 125х10 до 43,16х1075 частин, тобто на 65,595. Зменшення загальної ча кількості сполук сірки з температурами кипіння нижче 110 С становило, приблизно, від 184х109 частин до 20,52х1079 частин, тобто 88,895. ї-

У Прикладі для порівняння рівень сполук сірки з температурами кипіння нижче 110 С був доволі значним і перевищував у 3,58 рази аналогічний рівень у Прикладі 1 за даним винаходом.

Використані тут терміни "переважаючий" і "головним чином" означає переважання на більше, ніж 595. Термін « 20 "практично" означає достатньо відчутну частоту подій або наявність таких пропорцій, що відчутно впливають на шв с макроскопічні властивості відповідної сполуки або системи. В тих випадках, коли частота або пропорція для такого впливу не з'ясована, термін "практично" можна розглядати як такий, що відповідає 2095 або більше. і» Термін "практично вільний від" або "практично не містить" означає, що величина даного фактора змін є настільки малою, що може чинити на макроскопічні властивості і кінцевий вихід знехтуваний вплив, оцінюваний звичайно величиною, приблизно, до одного процента. -І - т -

Не з о ю во

Загальнакльнксть 12761611) в5 Аналіз ОС РІАМО атомами вуглецю кипіння до 10020 (100-), У(о6.) (100-) сировинного потоку, (об. .

Ненавтеннлявфни 11111111 96611111 вия о ю сч 7 нших шою жннтютняни 00000

КОМ - дорожнє октанове число; МОМ - моторне октанове число, КМУР - тиск парів Рейда, фунт./кв. дюйм. со » м о

Низьюсрчяст фратщя ов) | 00450100 м зв Фракція сировинного потоку, 61000003 м пу оєї 0010060 вт) 15310 ч о З с » - -і о

Зо с вх вво11110вв, ов о де) ї колони ню пня пн нення

КОМ - дорожнє октанове число, виміряне за методикою ЕМ 25164 (1993). 65 й й

Свсувивітантов верхня системавуею 11111118 89

Всувльня оцння СМС, конус кятяня зпуну середи тот чрпиднякі 8819 й а Ва Па НЯ с о

Метлмератан 11111111097111111010010 їй м ппроплиератан 11111100» о пвумлеретн о 0000000001010000000167000000000155 м зв ЗМеттлрюланої 1000 14811011100и20100 щі

Ампмератан 11111110 04111103 « и Етилюетилоуфд 1111102311101о81110108 З с

І» з й ситна вза снить 00000000

С1-Т - загальний вміст 2-метилтіофенів і З-метилтіофенів. в.

Ф

-1 50 я зв аю 001000000058000111800001 м

Метипмератан | о67111111111111101111010 з; ю ппроліпмератан | 1111111001111111101111о261111101лмв во пБутмлиератан о 111111060102031аМ дмілюератан /11111111001111111101111040011101о 65

Етилметилсульфід 2,3 1,22 1,48 в«1102с 184,06 16,21 20,52

С1-Т - загальний вміст 2-метилтіофенів і З-метилтіофенів.

С2-Т - загальний вміст С2 тіофенів. «11090 - загальний вміст усіх сполук сірки з температурами кипіння нижче 11020.

Claims (18)

Формула винаходу й й

1. Склад палива, придатного для використання в двигунах внутрішнього згорання з іскровим запалюванням, який містить суміш органічних сполук як переважаючий компонент, що має прийнятну початкову температуру кипіння нижче 79 2С і містить алкенові сполуки та одну чи більше ароматичних сполук, загальної формули: Е , АК 2 Зс-к сч еф (о, де Аг - арильна група з 6 або 7 атомів вуглецю; К - водень або алкільна група з 1 або 2 атомів вуглецю; КЕ КЕ" кожен незалежно є алкільною групою з 1-4 атомів вуглецю; с зо причому такі ароматичні сполуки складають приблизно від 0,01 до 20 905 мас. від маси всіх ароматичних сполук у паливі, і де паливо має відповідну температуру спалаху, що складає принаймні 38 С, виміряну за - методикою А5ТМ 093, тиск парів Рейда, що становить принаймні 41,37 кПа, і містить менше 5Ох1075 частин сірки. Ге!

2. Склад за п. 1, який відрізняється тим, що містить ароматичні сполуки вказаної формули в кількості приблизно від 0,01 до 10 95 мас. від маси ароматичних сполук, наявних у паливі. в.

З. Склад за п. 1, який відрізняється тим, що ароматичні сполуки вказаної формули включають принаймні ї- арильну групу, вибрану з бензо, толуїлу, фенілу та фенілену.

4. Склад за п. 1, який відрізняється тим, що загальна кількість атомів вуглецю членів К, К' і К" складає відідо 7.

5. Склад за п. 1, який відрізняється тим, що загальна кількість ароматичних сполук у паливі підвищує « початкову температуру кипіння таким чином: шв с ПОеСЖ(ІВР сотровійопі" (ІВР діва; де (ІВР)сотровйоп Є Початковою температурою кипіння складу, а (ІВР) дієціаеєв Є Початковою температурою )» кипіння дистилятів.

б. Склад за п. 1, який відрізняється тим, що загальна кількість ароматичних сполук у паливі складає не більше 35 95 об., а кількість алкенових сполук у паливі складає не більше 15 95 об. -і 7. Склад за п. 1, який відрізняється тим, що загальна кількість ароматичних сполук у паливі складає не більше 25 95 об., а кількість алкенових сполук у паливі складає не більше 6 95 об.

7

8. Склад палива, придатного для використання у двигунах внутрішнього згорання з іскровим запалюванням, (Те) який містить як переважаючий компонент органічний дистилят, що містить вуглеводневі сполуки з температурою - 50 Кипіння в діапазоні приблизно від ЗО до 230 2С, та низькосірчисту дистильовану фракцію алкілованої нафтової сировини, що містить речовину, яка кипить в діапазоні температур приблизно від 60 до 345 2С, і одну чи більше сб» ароматичних сполук, загальної формули: Е , о 0 АГА - 5 «сх --кю іме) во Е" де Аг - арильна група з 6 або 7 атомів вуглецю, К - водень або алкільна група з 1 або 2 атомів вуглецю, КУ, К" кожен незалежно є алкільною групою з 1-4 атомів вуглецю.

9, Склад за п. 8, який відрізняється тим, що низькосірчиста фракція містить менше ніж приблизно 30х10 5 65 частин сірки.

10. Склад за п. 8, який відрізняється тим, що низькосірчисту фракцію одержано за способом, що включає: (А)

постачання сировини, яка є сумішшю вуглеводнів, включаючи олефіни і сірковмісні органічні сполуки, причому зазначена суміш містить в основному речовини, що киплять при температурі у діапазоні приблизно від 60 до 345 2С і містять сірку в кількості приблизно до 5000х10 5 частин; (В) принаймні одну стадію приведення в контакт при підвищеній температурі сировини з кислотним каталізатором в умовах, за яких частина домішок ефективно перетворюється на більш висококиплячу сірковмісну речовину шляхом алкілування олефінами з утворенням потоку продукту; та (С) розділення на фракції зазначеного потоку продукту шляхом дробної перегонки з виробленням принаймні однієї низькокиплячої низькосірчистої фракції, що є збіднілою на сірку фракцією, вміст сірки в якій становить менше ніж приблизно 50х10 З частин, та висококиплячої фракції, що є збагаченою і 70 зрівноваженою за сіркою.

11. Склад за п. 10, який відрізняється тим, що зазначена висококипляча фракція має температуру кінця дистиляції нижче ніж приблизно 249 2С.

12. Склад за п. 8, який відрізняється тим, що нафтова сировина містить алкенові сполуки, що мають від 4 до приблизно б атомів вуглецю, включаючи як хімічно активний клас алкенових сполук транс- і цис-бутен-2, 79 пентент-1, трано- і цис-пентен-2, 2-метилбутен-1, 2-метилбутен-2, 2-метилпентен-1ї і 2-метилпентен-2, а кількість хімічно-активних сполук цього класу становить приблизно від 40 до 60 95 мас. від маси алкенових сполук, що мають від 4 до приблизно 6 атомів вуглецю.

13. Склад за п. 8, який відрізняється тим, що низькосірчиста фракція має кінцеву температуру дистиляції в діапазоні приблизно від 80 до 220 2С.

14. Склад за п. 8, який відрізняється тим, що низькосірчиста фракція містить аліциклічні сполуки, які мають від 4 до приблизно 8 атомів вуглецю, включаючи аліциклічні сполуки, що мають принаймні один подвійний зв'язок у кільці, причому склад палива містить приблизно від 0,01 до 1,0 95 мас. сполук класу циклоолефінів, що мають від 5 до приблизно 7 атомів вуглецю.

15. Склад за п. 8, який відрізняється тим, що містить ароматичні сполуки вказаної вище формули в кількості с приблизно від 0,01 до 20 9; мас. від маси усіх ароматичних сполук у паливі. о

16. Склад за п. 8, який відрізняється тим, що має відповідну температуру спалаху принаймні 38 С, виміряну за методикою АЗТМ 093, тиск парів Рейда принаймні 41,37 кПа і містить менше ніж БОХ1075 частин сірки.

17. Склад за п. 8, який відрізняється тим, що низькосірчиста фракція має кінцеву температуру кипіння менше с зо ніж приблизно 110 «С, виміряну за методикою АЗТМ 086.

18. Склад за п. 8, який відрізняється тим, що додатково містить також ефективну кількість однієї чи більше - добавок для палива, що поліпшують бажані властивості палива. Фу у і - - і» -і -і се) -і сю» іме) 60 б5