WO2012127068A1 - Combustible líquido - Google Patents

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Definitions

  • the present invention refers to a liquid fuel and more specifically of the so-called gasoline that are used as fuels in internal combustion engines with spark ignition.
  • Gasoline is obtained by mixing light liquid hydrocarbons obtained from petroleum, after different petrochemical processes that are carried out in a refinery.
  • hydrocarbons There are a variety of hydrocarbons grouped in families, among which is that of alkanes, which are hydrocarbons having carbon atoms linked by simple covalent bonds. Most petroleum hydrocarbons belong to that family.
  • gasoline is obtained in a refinery from direct distillation naphtha, which is the lightest liquid fraction of oil (except gases).
  • Naphtha is also obtained from the conversion of heavy fractions of oil (vacuum diesel) into process units called FCC (fluidized catalytic cracking) or hydrocracking.
  • FCC fluidized catalytic cracking
  • Gasoline is a mixture of hundreds of individual hydrocarbons from C 4 (butanes and butenes) to Cu, such as methylnaphthalene.
  • solvents such as xylene and hexane that, for years, have been used, for example, for the production of varnishes and paints but which, at present, have seen a significant reduction its demand, as the manufacturing processes of varnishes and paints evolve.
  • the object of the present invention is a new optimized formulation of gasoline that starts from the use of said by-products, obtaining a product with an optimum production cost due to the reduced number of components, their cost and the simplicity of the process of manufacturing.
  • Japanese patent JP 59078292 is known to obtain a gasoline by mixing benzene, toluene and xylene and a low ignition point component such as normal-hexane or isooctane until reaching 98% of the volume, completing up to 100% of the volume with a kerosene component.
  • Japanese patent JP 59004689 also describes the obtaining of a gasoline substitute which, as in the previous case, is obtained by the mixture of benzene, toluene and xylene to which a low ignition point component like n is also added. - hexane or cyclohexane until reaching 98% of the volume, completing the rest with a heavy oil component.
  • the object of Japanese patent JP 1131299 is a fuel formed by the mixture of benzene in a volume of 10-48%; 72-22% by volume of a compound selected from toluene, xylene and aromatic hydrocarbon containing mixtures and 18-30% by volume of saturated hydrocarbons such as pentane, hexane or heptane.
  • Toluene which is the common name of methylbenzene, is present in crude oil and in the tol ⁇ tree and although it can be produced during the production of gasoline and other fuels, its most common manufacturing process, being the least expensive , is that of the cyclodehydrogenation of n-heptane in the presence of catalysts, passing through methylheptane.
  • Meta-xylene and n-hexane are chemical substances that are obtained within the normal process of refining and reforming crude oil.
  • the meta-xylene is the isomer of xylene, with the methyl groups having the meta position, that is to say dimethyl-1,3-benzene, with its molecular formula C 8 Hi 0 . It is obtained from crude oil in whose refining and reforming a mixture of xylene isomers (meta, ortho and para) is obtained; so that the "ortho” isomer is separated by fractional distillation and when the distillate is cooled, the "meta” isomer is separated by fractional crystallization.
  • n-hexane is an isomer of hexane. It is an aliphatic alkane hydrocarbon whose molecular formula is C 6 Hi. It is obtained by fractional distillation of oil.
  • volume percent of these three components will be between the following values:
  • Example 1 Gasoline for normal weather The volume percentages are:
  • Example 2 Gasoline for extreme heat climate.
  • Example 3 Formula for strengthening anaj e.
  • an optimized formulation of a gasoline is obtained, with an optimum production cost, both because the number of its components is greatly reduced, as well as the cost of said components and the simplicity of the manufacturing process, which only requires mixing without more of such components.

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Abstract

Combustible líquido, que se forma por la mezcla de Tolueno, meta-xileno y n-hexano, en las proporciones de 50-70% de Tolueno, 10-20% de meta-xileno y 20-30% de n- hexano.

Description

COMBUSTIBLE LÍQUIDO
Sector de la técnica La presente invención hace referencia a un combustible liquido y más concretamente de los denominados gasolinas que se utilizan como combustibles en motores de combustión interna con encendido a chispa. La gasolina se obtiene por la mezcla de hidrocarburos líquidos ligeros obtenidos del petróleo, tras diferentes procesos petroquímicos que se llevan a cabo en una refinería.
Hay una variedad de hidrocarburos agrupados en familias, entre las que se encuentra la de los alcanos, que son hidrocarburos que tienen los átomos de carbono unidos por enlaces covalentes simples . La mayoría de los hidrocarburos del petróleo pertenecen a esa familia .
En general la gasolina se obtiene en una refinería a partir de la nafta de destilación directa, que es la fracción líquida más ligera del petróleo (exceptuando los gases) . La nafta también se obtiene a partir de la conversión de fracciones pesadas del petróleo (gasoil de vacío) en unidades de proceso denominadas FCC (craqueo catalítico fluidizado) o hidrocraqueo . La gasolina es una mezcla de cientos de hidrocarburos individuales desde C4 (butanos y butenos) hasta Cu como, por ejemplo, el metilnaftaleno .
A esta mezcla de cientos de hidrocarburos individuales hay que sumar otra serie de aditivos que permiten conseguir el adecuado índice de octanaje y los necesarios niveles de lubricación. Por otro lado, los procesos de refino y reformado del petróleo generan un abanico de sustancias químicas como subproductos que tienen un desigual uso y, por consiguiente, un diferente grado de demanda. Además este grado de demanda va variando en el tiempo según evolucionan los procesos de fabricación en los que se emplean tales subproductos .
Así por ejemplo, entre el abanico de subproductos obtenidos se encuentran disolventes como el xileno y el hexano que, durante años, se han venido utilizando, por ejemplo, para la producción de barnices y pinturas pero que, en la actualidad, han visto reducir sensiblemente su demanda, al evolucionar los procesos de fabricación de los barnices y pinturas.
Dado que a pesar de que la demanda de estos disolventes se ha reducido considerablemente, el proceso de refino del petróleo sigue produciendo estos disolventes, por lo que su precio se ha reducido considerablemente .
El objeto de la presente invención es una nueva formulación optimatizada de la gasolina que parte de la utilización de dichos subproductos, obteniendo un producto con un óptimo coste de producción por el reducido número de componentes, el coste de los mismos y la simplicidad del proceso de fabricación. Estado de la técnica
Por la Patente japonesa JP 59078292 se conoce la obtención de una gasolina mediante la mezcla de benceno, tolueno y xileno y un componente de punto de ignición bajo tal como el normal-hexano o el isooctano hasta alcanzar un 98% del volumen, completando hasta el 100% del volumen con un componente del queroseno.
La Patente japonesa JP 59004689 describe también la obtención de un sustituto de la gasolina que, como en el caso anterior, se obtiene por la mezcla de benceno, tolueno y xileno a la que se añade igualmente un componente de bajo punto de ignición como el n- hexano o el ciclohexano hasta alcanzar el 98% del volumen completando el resto con un componente de aceite pesado.
La Patente japonesa JP 1131299 tiene por objeto un combustible formado por la mezcla de benceno en un 10- 48% de volumen; el 72-22% de volumen de un compuesto seleccionado entre el tolueno, xileno e hidrocarburo aromático que contiene mezclas y el 18-30% de volumen de hidrocarburos saturados tales como el pentano, hexano o heptano .
Objeto de la invención
De acuerdo con la presente invención se preconiza una nueva fórmula de gasolina, según la cual se utilizan únicamente tres productos, cuales son:
• Tolueno
• meta-xileno y el
• n-hexano
La mezcla de estos tres únicos productos, en los porcentajes que se detallarán seguidamente, permite obtener una gasolina que posee un octanaje de 99 octanos . El Tolueno que es el nombre común del Metilbenceno , se encuentra presente en el petróleo crudo y en el árbol tolú y si bien puede producirse durante la obtención de la gasolina y de otros combustibles, su proceso más habitual de fabricación, al ser el menos costoso, es el de la ciclodehidrogenación del n-heptano en presencia de catalizadores, pasando por el metilheptano . El meta-xileno y el n-hexano son sustancias químicas que se obtienen dentro del proceso normal de refino y reformado del petróleo crudo.
El meta-xileno es el isómero del xileno, teniendo los grupos metilos en la posición meta, es decir es el dimetil-1,3- benceno, siendo su fórmula molecular C8Hi0. Se obtiene partiendo del petróleo crudo en cuyo refino y reformado se obtiene una mezcla de isómeros de xileno (meta, orto y para) ; de manera que por destilación fraccionada se separa el isómero "orto" y cuando el destilado se enfría se separa el isómero "meta" por cristalización fraccionada.
Es esencial dentro de la presente invención el uso del isómero meta-xileno en lugar del xileno ya utilizado en otras formulaciones.
El n-hexano es un isómero del hexano. Se trata de un hidrocarburo alifático alcano cuya fórmula molecular es C6Hi . Se obtiene mediante la destilación fraccionada del petróleo.
De acuerdo con la presente invención el tanto por ciento en volumen de estos tres componentes es: • Tolueno 50-70% de volumen
• meta-xileno 10-20% de volumen
• n-hexano 20-30% de volumen Preferentemente el tanto por ciento de volumen de estos tres componentes estará comprendido entre los valores siguientes :
• Tolueno 60% de volumen
• meta-xileno 10% de volumen
• n-hexano 30% de volumen
Entre los tres componentes se alcanzará el 100% del volumen, si bien y sin alterar la esencia de la invención se ha previsto que a la mezcla de estos tres componentes básicos se le pueda añadir, en porcentajes mínimos, aditivos habituales, tales como los encaminados a la mejora del índice de lubricación. El proceso de fabricación es muy simple ya que solo se requiere de la mezcla de los tres componentes, sin ningún tipo de condición especial.
A continuación se facilitan tres ejemplos de gasolinas obtenidas de acuerdo con la invención, para su aplicación en clima normal; en clima frió extremo y en una mezcla que potencia el octanaje.
Ejemplo 1.- Gasolina para clima normal Los porcentajes en volumen son:
• Tolueno 60% de volumen
• meta-xileno 10% de volumen • n-hexano 30% de volumen
Ejemplo 2.- Gasolina para clima de calor extremo.
Los porcentajes en volumen son:
Tolueno 50% de volumen
meta-xileno 20% de volumen
n-hexano 30% de volumen
Ejemplo 3. - Formula para potenciación del anaj e .
Los porcentajes en volumen son:
Tolueno 70% de volumen
meta-xileno 10% de volumen
n-hexano 20% de volumen Con esta fórmula se puede alcanzar un octanaje entre 98 y 100 octanos.
De acuerdo con todo ello y según la presente invención se obtiene una formulación optimizada de una gasolina, con un óptimo coste de producción, tanto por ser muy reducido el número de sus componentes, como por el propio coste de dichos componentes y por la simplicidad del proceso de fabricación, que tan solo requiere de la mezcla sin más de tales componentes.

Claims

REIVINDICACIONES
1. - Combustible líquido, caracterizado en que se obtiene mediante la mezcla de tres únicos componentes básicos, cuales son el Tolueno, el meta-xileno y el n- hexano .
2. - Combustible líquido, en todo de acuerdo con la anterior reivindicación, caracterizado en que el porcentaje en volumen de los tres componentes es: Tolueno 50-70%, meta-xileno 10-20% y n-hexano 20-30% de volumen .
3. - Combustible líquido, en todo de acuerdo con la primera y segunda reivindicaciones, caracterizado en que según una realización preferente el tanto por ciento de volumen de los tres componentes es: Tolueno 60%, meta-xileno 10% y n-hexano 30% de volumen.
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