МОТОРНОЕ ТОПЛИВО Российский патент 1995 года по МПК C10L1/18 

Изобретение относится к получению моторных топлив и может быть использовано для получения высокооктанового бензина из отходов производства.

Известно моторное топливо, представляющее собой микроэмульсию типа воды в нефтепродукте и содержащее 2-10% спирта (С₁, С₂, С₃, С₄ или их смеси), 0,1-0,5% воды, 1,0-3,0% поверхностно-активного вещества и бензин остальное (патент США N 4599088, кл. C 01 L 1/32, опубл. 08.07.86 г).

Данное моторное топливо получают путем эмульгирования исходных компонентов, что усложняет технологию и приводит к большим энергозатратам. Вместе с тем остается вероятность расслоения системы с образованием гетерогенных фаз, что ухудшает товарные характеристики продукта.

Наиболее близким техническим решением является моторное топливо, содержащее ароматические углеводороды более 35, 50% которые перегоняются в пределах 85-125^оС, соль редкоземельного металла в количестве 0,1-1,0% и бензиновую фракцию остальное (Заявка ЕПВ (ЕР) N 0192323, кл. C 10 L 1/18, опубл. 27.08.86 г).

Недостатками прототипа является высокое содержание ароматических компонентов, что приводит к быстрому загрязнению двигателя. Для снижения этого негативного эффекта вводят соль редкоземельного металла, что усложняет и удорожает композицию и ухудшает экологическую обстановку.

В основу изобретения положена задача создания моторного топлива, которое наряду с простотой технологии его получения и низкой стоимостью за счет использования отходов имело бы хорошие эксплуатационные свойства: высокое октановое число и экологическую безопасность.

Поставленная задача решается тем, что по первому варианту моторное топливо, содержащее бензиновую фракцию и ароматические углеводороды, согласно изобретению, содержит в качестве бензиновой фракции легкую фракцию нефти с интервалом температур кипения 30-120^оС, в качестве ароматических углеводородов алкилбензольную фракцию с интервалом температур кипения 115-200^оС, получаемую при переработке каменноугольной смолы, и дополнительно содержат фракцию "сивушных масел" с интервалом температур кипения 100-145^оС при следующем соотношении компонентов, мас.

Алкилбензольная фракция 10-25 Сивушные масла 10-20 Легкая фракция нефти Остальное.

По второму варианту моторное топливо, содержащее бензиновую фракцию и ароматические углеводороды, согласно изобретению содержит в качестве бензиновой фракции головную циклопентановую фракцию, выделяемую при очистке каменноугольного бензола, прошедшую гидрирование, в качестве ароматических углеводородов алкилбензольную фракцию с интервалом температур кипения 115-200^оС, получаемую при переработке каменноугольной смолы, и дополнительно содержит фракцию "сивушных масел" с интервалом температур кипения 100-145^оС при следующем соотношении компонентов, мас.

Алкилбензольная фракция 5-15 Сивушные масла 5-20 Циклопентановая фракция Остальное.

Алкилбензольная фракция, получаемая в качестве побочного продукта в процессе переработки каменноугольной смолы, имеет интервал кипения 115-200^оС и включает в себя все ароматические компоненты, выкипающие при этих температурах, начиная с толуола. До настоящего времени фракция алкилбензолов с температурами кипения 155-200^оС возвращается в технологический процесс на стадию алкилирования, что приводит к увеличению выхода отхода производства смолы и непроизводительному расходу сырья этиленовой фракции. Более легкие фракции ароматических компонентов с более низкими температурами кипения направляются на получение побочных товарных продуктов.

Фракция "сивушных масел" (тривиальное название) является отходом производства этилового спирта. Интервал температур кипения 100-145^оС. Фракция включает в себя спирты и альдегиды, выкипающие в этом интервале температур. До настоящего времени сивушные масла не находят квалифицированного промышленного применения. Количество этих продуктов составляет 0,3-0,4% от производства этилового спирта. Учитывая большие мощности по производству этилового спирта, этот компонент моторного топлива составляет важный сырьевой потенциал.

Легкая фракция нефти с интервалами температур кипения 30-120^оС, выделяемая при добыче и первичной переработке, либо сжигалась на факел, либо использовалась как низкосортное топливо. Октановое число указанной фракции не превышает 60 (по моторному методу).

Головная циклопентановая фракция, выделяемая при очистке каменноугольного бензола до настоящего времени не находит квалифицированного промышленного применения и сжигается как низкосортное топливо. После гидрирования этой фракции (удаления сероуглерода), предусмотренного технологией, она имеет следующие характеристики:
Показатель Значение Удельный вес, при 20^оС, г/см³ 0,85
Фракционный состав: Начало кипения, ^оС 37 Отгон до 50% ^оС 65 Отгон до 90% ^оС 77 Конец кипения, ^оС 80 Содержание, мас. Циклопентан 31-33 Парафины С₅-С₆ 39-42 Бензол 25-30 Выход фракции от сырого бензола, мас. 1,5 Октановое число по моторному методу 67-70
Моторное топливо получают простым смешиванием исходных компонентов. Полученный бензин отвечает требованиям ГОСТа как марки А-76, так и АИ-92, что подтверждается следующими примерами.

Компоненты моторного топлива в соотношениях, указанных в таблице, смешивали в закрытой металлической емкости объемом 10 л с лопастной мешалкой в течение 5 мин при комнатной температуре. После этого отбирались пробы для проведения анализа моторным и исследовательским методами в зависимости от предполагаемого сорта бензина. Результаты приведены в таблице.

Таким образом, заявляемое моторное топливо, имея высокие эксплуатационные характеристики, имеет еще следующие преимущества:
получается методом компаундирования (простого смешивания) трех компонентов в заданном соотношении, не требует сложной технологии, высоких давлений, температур и т.д.

выход целевого продукта составляет 100% от сырьевой загрузки;
полученный продукт не содержит токсичных добавок таких, как тетраэтилсвинец;
все используемые компоненты являются отходами производства, что предполагает их доступность и невысокую стоимость конечного продукта.

Сущность изобретения: моторное топливо на основе легкой бензиновой фракции, выкипающей в интервале 30 125°С с добавлением 10,0 25,0% алкилбензольной фракции, выкипающей в интервале 115 200°С полученной при переработке каменноугольной смолы и 10,0 20,0% сивушных масел, выкипающих в интервале 100 145°С. Моторное топливо на основе головной циклопентановой фракции, выделенной при очистке каменноугольного бензола, дополнительно содержит 5,0 15,0% алкилбензольной фракции, выкипающей в интервале 115 200°С, полученной при переработке каменноугольной смолы и 5,0 - 20% сивушных масел. 2 с. п. ф лы, 1 табл.

1. МОТОРНОЕ ТОПЛИВО на основе бензиновой фракции с добавлением ароматических углеводородов, отличающееся тем, что в качестве бензиновой фракции содержит легкую фракцию нефти, выкипающую в интервале 30-120^oС, в качестве ароматических углеводородов алкилбензольную фракцию, выкипающую в интервале 115-200^oС, полученную при переработке каменно-угольной смолы, и дополнительно фракцию сивушных масел, выкипающую в интервале 100-145^oС, при следующем соотношении компонентов, мас.

Алкилбензольная фракция 10,0-25,0
Сивушные масла 10,0-20,0
Фракция нефти До 100
2. Моторное топливо на основе бензиновой фракции с добавлением ароматических углеводородов, отличающееся тем, что в качестве бензиновой фракции содержит головную циклопентановую фракцию, выделеную при очистке каменно-угольного бензола, в качестве ароматических углеводородов - алкилбензольную фракцию, выкипающую в интервале 115-200^oС, полученную при переработке каменно-угольной смолы, и дополнительно фракцию сивушных масел, выкипающую в интервале выкипания 100-145^oС, при следующем соотношении компонентов, мас.

Алкилбензольная фракция 5,0-15,0
Сивушные масла 5,0-20,0
Циклопентановая фракция До 100