×
20.04.2019
219.017.35b7

Компонент автомобильных бензинов и способ его получения

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение раскрывает способ получения компонента автомобильных бензинов, характеризующийся тем, что после смешения легкокипящего побочного продукта производства бутиловых спиртов и легких углеводородных фракций с начальной температурой кипения не ниже 25°С и конечной температурой кипения не выше 250°С в массовом соотношении компонентов 0,2:0,8 (легкокипящий побочный продукт : легкая углеводородная фракция) отделяется вода методом сепарации и добавляется антикоррозионная присадка в количестве 0,05% масс. Также раскрывается компонент автомобильных бензинов. Технический результат заключается в получении компонента автомобильных бензинов, который обеспечивает улучшенные эксплуатационные свойства товарных бензинов. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 2 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области нефтепереработки и нефтехимии, в частности, к получению на основе побочных продуктов синтеза бутиловых спиртов компонента высокооктановых бензинов, предназначенных для использования в качестве автомобильного топлива для двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием.

В последние десятилетия наблюдается существенное увеличение парка легковых автомобилей с бензиновыми двигателями внутреннего сгорания. При этом производители транспортных средств из-за ужесточения требований официальных регуляторов и конкурентной борьбы вынуждены постоянно совершенствовать двигатели современных автомобилей увеличивая их КПД, что в большинстве случаев приводит к повышению требований к качеству используемого топлива в части его детонационной стойкости. Это ставит перед топливными компаниями актуальную проблему по расширению выпуска высокооктановых бензинов, соответствующих всем современным требованиям.

Одним из распространенных способов решения данной проблемы является использование антидетонационных добавок, улучшающих характеристики товарных топлив и позволяющих использовать для увеличения объема выпуска бензинов низкооктановые компоненты. В качестве подобных добавок в большинстве случаев используют различные продукты нефтехимии, содержащие в своем составе атомы азота или кислорода (оксигенаты).

Известен метил-трет-бутиловых эфир (МТБЭ), оксигенат широко используемый в качестве добавки к товарным бензинам с целью повышения их октановых чисел [патент СССР №SU 1838383 A3]. Данное вещество вовлекается в качестве антидетонационной присадки как самостоятельно, так и в композиции с другими октаноповышающими добавками. Способ получения МТБЭ заключается в прямой этерификации олефина метиловым спиртом, соотношение реагентов 1:2, соответственно (В.М. Капустин, М.Г. Рудин. «Химия и технология переработки нефти», М., «Химия», 2013 г., с. 445). Данный способ подразумевает постройку и эксплуатацию специального производства, используемого для получения одного целевого продукта конкретного назначения, что обуславливает повышенную стоимость данной присадки. В то же время из-за низкой температуры кипения и высокого давления насыщенных паров, использование МТБЭ может ограничиваться при производстве некоторых марок автомобильных бензинов. При хранении топлива в летние периоды возможна потеря октанового числа топлива в результате испарения их него эфира, что также может создать трудности при эксплуатации автотранспорта.

Также известен патент RU 2209811 (Бюл. №22 10.08.2003, авторы: Аничкин А.И., Добровинский А.Л., Колобродов В.П., Ксенулис Периклис Аристоминович, Максимов С.В., Пильч Л.М., Смирнов В.А., Стряхилева М.Н., Харитонов Н.В., Яблонский П.О. Патентообладатель(и): Открытое акционерное общество Научно-исследовательский институт "Ярсинтез"), где предлагается способ получения комплексного продукта, содержащего этанол или метанол и алкил-трет-алкиловые эфиры С47. В его составе помимо эфиров и спирта находятся непрореагировавшие углеводороды С5+. Присутствие последних увеличивает нестабильность продукта в процессе хранения, а также в составе бензинов. Уменьшается удельная эффективность продукта как высокооктановой добавки, что влечет за собой затруднение корректировки антидетонационных свойств бензинов.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения (прототипом) является получение добавки к автомобильным бензинам на основе изобутанола, предполагающее также вовлечения в состав топливной композиции побочных продуктов производства бутиловых спиртов или их смеси с отходами получения 2-этилгексанола в количестве от 5% мас. до 30% мас. [патент РФ №RU 2603644 С1]. В данном патенте представлен способ применения побочных продуктов производства бутиловых спиртов в составе добавки к автомобильным бензинам. Основным недостатком данной композиции является то, что помимо органических соединений побочные продукты содержат воду, которая приводит к ухудшению эксплуатационных свойств товарных топлив.

Побочные продукты производства бутиловых спиртов, образуются на стадии синтеза, их отделяют от целевых продуктов при помощи процесса ректификации. Высококипящие побочные продукты отводятся в виде кубового остатка, а легкокипящий побочный продукт отделяются в виде дистиллятов и состоят преимущественно из спиртов С4, легких эфиров и альдегидов. Помимо органических соединений легкокипящий побочный продукт содержит воду в количестве от 1% мас. до 10% мас., не отделяемую в процессе простой ректификации из-за азеотропного характера данной смеси.

Вода имеет низкую растворимость в бензинах (71 ppm при 25°С [Technical Data Book - Petroleum Refining. - API. 1997]). В этой связи использование легкокипящего побочного продукта в качестве компонента автомобильных бензинов приводит к помутнению конечного продукта вследствие выделения влаги в виде отдельной дисперсной фазы. Это, в свою очередь, приводит к ухудшению эксплуатационных свойств товарных топлив по следующим причинам:

- вода экстрагирует из бензинов водорастворимые октаноповышающие вещества (например, спирты), чем способствует снижению антидетонационных свойств товарных топлив;

- растворенные в водной фазе компоненты легкокипящего побочного продукта проявляют повышенную коррозионную активность в отношении технологического оборудования производства и деталей топливной системы автомобиля [Ирисов А.С. Спирт как моторное топливо. - M.-Л.: ОНТИ НКТП СССР, 1933.];

- при отрицательных температурах замерзшая внутри топливной системы вода приводит к осложнению или невозможности запуска двигателя автомобиля.

Задачей предлагаемого изобретения является создание способа получения компонента бензинов на основе легкокипящего побочного продукта производства бутиловых спиртов и легких углеводородных фракций с начальной температурой кипения не ниже 25°С и конечной температурой кипения не выше 250°С (далее растворитель), не вызывающего помутнения, и не ухудшающего эксплуатационных свойств товарных бензинов вследствие присутствия в них дисперсной водной фазы.

Для решения поставленной задачи предлагается способ получения компонента автомобильных бензинов на основе легкокипящего побочного продукта производства бутиловых спиртов и растворителя, улучшающего детонационные характеристики бензинов и позволяющего снизить себестоимость товарных топлив, путем расширения сырьевой базы за счет побочных продуктов производства бутиловых спиртов.

Предлагаемый компонент автомобильных бензинов получается путем растворения легкокипящего побочного продукта производства бутиловых спиртов в растворителе с последующим отделением дисперсной воды при помощи сепаратора гравитационного осаждения или центрифуги. Растворение легкокипящего побочного продукта в растворителе производится путем их смешения друг с другом в массовом соотношении не более 0,26:0,74 (легкокипящий побочный продукт: растворитель). Дополнительно в компонент автомобильных бензинов после отделения дисперсной воды может быть добавлена антикоррозионная присадка в количестве до 0,05% масс.

Осуществление предлагаемого способа заключается в последовательном выполнении следующих операций:

1. Легкокипящий побочный продукт производства бутиловых спиртов, содержащий в своем составе воду до 10% мас., смешивается с растворителем в массовом соотношении не более 0,26: 0,74 (легкокипящий побочный продукт : растворитель). В качестве растворителя используются легкие углеводородные фракции с начальной температурой кипения не ниже 25°С и конечной температурой кипения не выше 250°С.

2. Полученная в результате выделения воды эмульсия разделяется на отдельные фазы (углеводородную и водную) отстаиванием в сепараторе гравитационного осаждения или центрифуге.

3. Полученная углеводородная фаза, представляющая собой компонент автомобильных бензинов, отводится отдельным потоком.

4. При необходимости в компонент автомобильных бензинов может быть добавлена антикоррозионная присадка в количестве до 0,05% мас., снижающая коррозионную активность веществ, входящих в состав легкокипящего побочного продукта производства бутиловых спиртов.

На фигуре 1 представлена треугольная диаграмма Гиббса с результатами расчета фазового равновесия для системы растворитель - легкокипящий побочный продукт (безводный)-вода. Расчеты были выполнены на базе модели фазового равновесия NRTL при температура 20°С. В качестве растворителя для выполнения расчетов был принят н-гексан.

Расчеты фазового равновесия показали, что при массовом соотношении легкокипящего побочного продукта к растворителю не более 0,26: 0,74 содержание влаги в полученном компоненте автомобильных бензинов не должно превышать уровня в 205 ррш (расчетная предельная концентрация растворенной воды при 20°С).

Сущность изобретения поясняется примерами:

Пример 1

Для подтверждения возможности осуществления изобретения и получения заявленного результата были проведены лабораторные испытания по определению остаточной воды в полученном компоненте автомобильных бензинов. Для этого исходный легкокипящий побочный продукт, содержащий 5% мас. воды, смешивали с различными растворителями в массовом соотношении 0,2: 0,8 (легкокипящий побочный продукт: растворитель). В качестве растворителей при этом использовались следующие углеводородные фракции:

- гексановая фракция 26-80°С процесса изомеризации легкого прямогонного бензина (лабораторные образцы №1, 2);

- прямогонная бензиновая фракция 70-95°С (лабораторные образцы №3, 4).

- гидроочищенная тяжелая фракция 130-220°С бензина каталитического крекинга (лабораторные образцы №5, 6).

В процессе отстаивания полученных смесей при температуре 20°С происходило образование двух жидких слоев: углеводородного (верхнего) и водного (нижнего). Процесс отстаивания каждого лабораторного образца при этом велся до момента визуального исчезновения помутнения верхнего слоя. В дальнейшем из осветленного углеводородного слоя отбиралась проба, которая анализировалась на содержание остаточной влаги кулонометрическим титрованием по методу Карла Фишера. Полученные результаты представлены в таблице 1.

По данным таблицы 1 видно, что содержание влаги во всех лабораторных образцах соизмеримо с предельной концентрацией растворимости воды, полученной для аналогичной системы расчетным путем (фиг. 1). Этот факт позволяет заключить, что вода в пробах находилась преимущественно в растворенном виде, а полученные образцы могут быть использованы в качестве компонентов автомобильных бензинов при компаундировании товарных топлив.

Смешение в массовом соотношении 0,3:0,7 (легкокипящий побочный продукт: растворитель) приводит к увеличению времени разделения на углеводородную и водную фазы (более 48 часов) и при этом содержание влаги в полученных лабораторных образцах превышает допустимый уровень.

Пример 2

Коррозионная активность предлагаемого компонента автомобильных бензинов определялась на базе лабораторных исследований. Сущность используемого метода заключалась в качественной оценке коррозионного поражения стального стержня, погруженного в смесь испытуемого лабораторного образца и дистиллированной воды. Процедура исследований предусматривала выдерживание полированного стального стержня в смеси 300 мл испытуемого образца и 30 мл дистиллированной воды при 35±1°С в течение 4 часов при постоянном перемешивании. Степень коррозии стержня оценивалась визуальным обследованием его поверхности с присвоением баллов по шкале от «0» до «3», где балл «0» характеризовал отсутствие видимых следов коррозии, а балл «3» - наличие признаков сильной коррозионной активности (пятна и потускнения на поверхности стержня занимали более 5% площади). Результаты выполненных исследований представлены в таблице 2.

Примечание: * - гексановая фракция процесса изомеризации легкого прямогонного бензина.

Полученные данные позволяют сделать вывод, что вовлечение легкокипящего побочного продукта в состав моторных топлив увеличивает их коррозионную активность. Однако добавление в компонент автомобильных бензинов антикоррозионной присадки позволяет уменьшить коррозию в отношении технологического оборудования производства и металлических деталей топливной системы автомобиля.

Проведенные исследования показали, что предлагаемый способ позволяет получить на базе легкокипящего побочного продукта производства бутиловых спиртов компонент автомобильных бензинов. Входящие в состав легкокипящего побочного продукта оксигенаты улучшают детонационные характеристики конечных продуктов и способствуют снижению их себестоимости за счет уменьшения объемов вовлекаемых октаноповышающих присадок и использования побочный продуктов производства бутиловых спиртов. Повышение коррозионной активности компонента автомобильных бензинов, связанное с вовлечением в его состав легкокипящего побочного продукта, при необходимости может быть предотвращено путем добавления антикоррозионной присадки.


Компонент автомобильных бензинов и способ его получения
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 60 items.
27.06.2015
№216.013.5a36

Способ определения остаточного коммутационного ресурса высоковольтного выключателя

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрооборудованию, установленному в распределительных устройствах, и может быть использовано на электрических станциях, подстанциях и в других электроустановках. Сущность: фиксируют текущее значение тока коммутации Iи текущее значение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554635
Дата охранного документа: 27.06.2015
27.08.2015
№216.013.7447

Способ определения параметров режущего микрорельефа эластичного абразивного инструмента

Изобретение относится к технической диагностике и может быть использовано для контроля микрорельефа эластичных материалов в машиностроении и приборостроении. Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении качества слепков по заполняемости неровностей и, как следствие,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561342
Дата охранного документа: 27.08.2015
20.09.2015
№216.013.7cd6

Микроструктурированный волоконный световод

Изобретение относится к оптоволоконной технике. Микроструктурированный световод содержит тонкостенные трубки, которые расположены равномерно по внутренней поверхности опорной трубы либо в соприкосновении друг с другом, либо раздельно. Тонкостенные трубки заполнены жидкокристаллическим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563555
Дата охранного документа: 20.09.2015
20.09.2015
№216.013.7cd7

Способ определения угла сдвига фаз между синусоидальными сигналами (варианты)

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрооборудованию, установленному на электрических станциях и подстанциях в системах производства, передачи и потребления электроэнергии, и может быть использовано во всех электроустановках, использующих цифровую обработку данных. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563556
Дата охранного документа: 20.09.2015
20.04.2016
№216.015.36bf

Устройство для обкатывания ребер панелей с регулируемой нагрузкой

Изобретение относится к устройствам для обкатывания рёбер панелей с регулируемой нагрузкой. Устройство содержит механизм перемещения, обкатную головку с роликами и механизмом нагружения и основание, на котором размещён манипулятор с возможностью продольного перемещения. Обкатная головка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002581693
Дата охранного документа: 20.04.2016
27.05.2016
№216.015.439c

Аппарат для обработки зернистого материала жидкостью

Изобретение относится к аппарату для обработки зернистого материала жидкостью под давлением и может быть использовано для десорбции различных компонентов из адсорбентов, например из активированного угля в технологических процессах извлечения благородных металлов. Аппарат содержит рабочую камеру...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002585022
Дата охранного документа: 27.05.2016
25.08.2017
№217.015.c270

Способ сортировки породы (варианты)

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а именно к способам обогащения различных пород полезных ископаемых по их теплофизическим свойствам, и может быть использовано при сепарации минеральных частиц, в том числе алмазосодержащей породы, на различных этапах. По способу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617797
Дата охранного документа: 26.04.2017
25.08.2017
№217.015.c6bb

Устройство для обкатывания ребер панелей

Изобретение относится к обкатыванию рёбер панелей. Устройство содержит механизм перемещения и обкатную головку с роликами и механизмом нагружения. Механизм перемещения выполнен в виде электродвигателя, соединённого с червяком червячной передачи, колёса которой закреплены на валах, передающих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002618680
Дата охранного документа: 10.05.2017
26.08.2017
№217.015.e762

Способ оценки влияния потребителя на искажение напряжения в точке общего присоединения

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к способам оценки влияния потребителей на несинусоидальность и несимметрию напряжений. Оценку влияния k-го потребителя на искажение напряжения в точке общего присоединения осуществляют путем определения параметров автономного напряжения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627195
Дата охранного документа: 03.08.2017
20.11.2017
№217.015.ef7f

Способ дражной разработки россыпных месторождений

Изобретение относится к горным работам и может быть использовано при дражной разработке преимущественно средних и глубоких россыпей. Технический результат заключается в увеличении производительности вскрышного и добычного оборудования путем оптимизации параметров дражного забоя, в том числе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629187
Дата охранного документа: 25.08.2017
Showing 1-10 of 17 items.
10.02.2014
№216.012.9de1

Регулярная насадка для тепло- и массообменных аппаратов из горизонтальных элементов

Изобретение относится к конструкциям регулярных насадок, применяемых для проведения тепло- и массообменных процессов в системе газ (пар) - жидкость, таких как процесс ректификации, абсорбции, очистки и осушки природного газа, а также насадка может найти применение в технологических процессах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506125
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.05.2014
№216.012.c1ad

Регулярная насадка для тепло-и массообменных аппаратов с периодическим орошением

Изобретение относится к конструкциям регулярных насадок, применяемых для проведения тепло- и массообменных процессов в системе газ(пар) - жидкость, таких как процесс ректификации, абсорбции, очистки и осушки природного газа, а также насадка может найти применение в технологических процессах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515330
Дата охранного документа: 10.05.2014
20.08.2014
№216.012.ec9d

Каскадная тарелка для массообменных газожидкостных процессов

Изобретение относится к массообменным устройствам для адсорбционных, десорбционных и ректификационных колонн. Каскадная тарелка содержит горизонтальные ленты, образующие уклон от стены колонны, расположенные в виде лестницы от стены колонны к противоположной стене с образованием щели между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526381
Дата охранного документа: 20.08.2014
27.10.2014
№216.013.030c

Цепной каплеотделитель для массообменных колонн

Изобретение относится к устройству, предназначенному для отделения газовой (паровой) фазы от захваченных капель жидкости в колонных массообменных газожидкостных аппаратах. Каплеотделитель для массообменных колонн включает кольца, собранные в цепи. Кольца имеют разный диаметр, при этом кольца...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532178
Дата охранного документа: 27.10.2014
10.02.2015
№216.013.228c

Самозарядный малогабаритный пистолет для самообороны

Изобретение относится к огнестрельному оружию, а именно к самозарядному малогабаритному пистолету для самообороны. Пистолет содержит ствол, патронник, спусковой механизм, трубчатый магазин, затворный механизм, а также ударный механизм, рукоять являющуюся остовом ствольной коробки, газовую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002540297
Дата охранного документа: 10.02.2015
20.07.2015
№216.013.6315

Устройство для получения гранул углекислоты

Устройство для получения гранул углекислоты содержит распылитель жидкой углекислоты, цепь, образованную шарнирно соединенными между собой с зазором пластинами, опорные приводные колеса, валки, которые установлены между собой с зазором для прессования снега, транспортируемого цепью, перегородку,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556912
Дата охранного документа: 20.07.2015
10.09.2015
№216.013.7679

Способ получения низкозастывающих термостабильных углеводородных фракций

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается способа совмещенного получения низкозастывающих термостабильных углеводородных фракций, содержащего контактирование исходного сырья с водородсодержащим газом в присутствии катализаторов при повышенных температуре...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561918
Дата охранного документа: 10.09.2015
13.01.2017
№217.015.807b

Регулярная насадка для тепло- и массообменных процессов

Изобретение относится к конструкциям регулярных насадок для проведения тепло- и массообменных процессов в системе газ (пар) - жидкость, таких как ректификация, абсорбция, очистка и осушка природного газа. Регулярная насадка состоит из собранных в пакеты гофрированных листов двух разных видов....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602118
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.02.2018
№218.016.1ffc

Кислородсодержащая антидетонационная присадка к автомобильным бензинам

Изобретение раскрывает кислородсодержащую антидетонационную присадку к автомобильным бензинам для двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием, состоящую из метилтретбутилового эфира, при этом присадка дополнительно содержит изобутиловый спирт при следующем соотношении компонентов,%...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002641286
Дата охранного документа: 17.01.2018
04.04.2018
№218.016.355e

Теплообменник типа "труба в трубе" с вращающейся трубой

Изобретение относится к теплообменникам типа «труба в трубе» для проведения теплообменных процессов между теплоносителями с использованием подвижных каналов (вращающихся труб) и может быть использовано в газовой, химической и нефтеперерабатывающей промышленности. Теплообменник состоит из двух...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645861
Дата охранного документа: 28.02.2018
+ добавить свой РИД