СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АВИАЦИОННОГО БЕНЗИНА Б95/130 Российский патент 2015 года по МПК C10G59/00 C10L1/04 C10L1/06 

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии и может быть использовано при производстве высокооктановых авиационных бензинов.

Для получения авиационных бензинов широко используют такие компоненты, как бензин каталитического риформинга, стабилизированные фракции бензина каталитического крекинга, алкилбензин, изомеризат, изопентан, красители, антиоксиданты и этиловую жидкость.

Так, известна топливная композиция, содержащая: фракции бензина каталитического риформинга, выкипающие в интервалах НК - 85°C, 85-140°C и др., изомеризат, алкилбензин, бензин каталитического крекинга, прямогонную бензиновую фракцию, простые эфиры спиртов C₁-C₅ или их смеси с низшими спиртами C₁-C₄ (Патент РФ 2153523, C10L 1/4, 2000).

Эта топливная композиция содержит водорастворимые спирты и не может быть использована в качестве авиационного бензина, так как не отвечает требованиям по стабильности фазового состава (расслаивается при температуре ~ минус 45°C), октановому числу, фракционному составу и др. характеристикам.

Известна топливная композиция, содержащая бензин каталитического риформинга - фракцию 35-150°C, бензин каталитического риформинга - фракцию 100-190°C, алкилбензин и прямогонную бензиновую фракции, взятые соответственно в соотношении:

Фракция бензина риформинга, выкипающая в интервале 35-150°C - 55-80 мас.%,

Фракция бензина риформинга, выкипающая в интервале 100-190°C - 5-15 мас.%,

Алкилбензин - 10-20 мас.%.

Прямогонная бензиновая фракция - 5-15 мас.%

(Патент РФ 2009168, C10G 59/00, 1994).

Для получения товарного продукта в состав бензина вводят добавки, такие как: тетраэтилсвинец, антиокислительная присадка, краситель.

Недостатком этой композиции является многокомпонентность и высокое содержание ароматических углеводородов и как следствие низкая удельная теплота сгорания.

Наиболее близким к предлагаемой композиции является состав авиационного бензина, содержащий, основу представляющую собой смесь фракции бензина риформинга и/или изомеризата, выкипающих в интервале 40-135°C, и фракции бензина риформинга, выкипающей в интервале 80-190°C, взятых в соотношении 50-80:20-50, и алкилбензин при следующем соотношении компонентов в композиции, мас.%:

Основа - ≤70

Алкилбензин - ≥30

Топливная композиция может содержать в своем составе добавки: антиокислительную присадку, тетраэтилсвинец, краситель (Патент РФ 2212432, C10L 1/04, 2002).

Недостатком этой композиции является использование нестандартных фракций риформинга и изомеризата (изомеризат на отечественных НПЗ имеет показатель «конец кипения ~75°C, у заявителя 135°C) и дефицитного алкилбензина.

Задачей настоящего изобретения является сокращение используемых компонентов и дефицитных продуктов при производстве авиационного бензина.

Для решения поставленной задачи предлагается топливная композиция, содержащая основу, представляющую собой фракцию, полученную из промышленного автомобильного бензина АИ-92, выкипающую в интервале 40-145°C, и добавок: антиокислительной присадки, этиловой жидкости, красителя.

Отличие предлагаемого технического решения состоит в упрощении производства авиационного бензина за счет использования не дефицитных автомобильных бензинов АИ-92, производимых на ряде НПЗ топливного профиля (Киришинефтеоргсинтез, Лукойл-Ухта, Салаватнефтеоргсинтез и др.) Эти бензины (выпускаемые по нормам евро 4), базируются на бензинах риформинга, изомеризации и алкилирования и не содержат олефиновых компонентов, так как не включают продуктов каталитического и термического крекинга.

Указанное отличие позволяет получить топливную композицию, обладающую высокой стабильностью и детонационной стойкостью, что позволяет эффективно использовать данную композицию в качестве авиационного бензина.

Приготовление предлагаемой топливной композиции включает следующие стадии: приготовление основы путем отгонки фракции 40-140°C из бензина АИ-92, периодическим или непрерывным способом, с использованием ректификационной колоны эффективностью не менее 3 т.т. Затем в полученную основу, в следующей последовательности, вводят добавки: антиокислительная присадка, тетраэтилсвинец, и краситель. Фракции, полученные после отгонки, основы могут быть использованы как компоненты автомобильного бензина АИ-92/95.

Для приготовления образцов авиационного бензина Б-95/130 был использован бензин, производства «КИНЕФ», характеристики которых приведены в таблице 1.

Описанным способом был приготовлен образец основы топливной композиции и образец авиационного бензина Б-95/130, составы которых приведены в таблицах 2 и 3 соответственно. Результаты испытаний полученных образцов бензина соответствуют требованиям, предъявляемым к авиационному бензину Б-95/130.

При выпуске товарного авиационного бензина в составе топливной композиции вводят добавки: этиловая жидкость марки П-2, антиокислительная присадка - 4-метил-2,6-дитретичный бутилфенол (Агидол-1) по ТУ 38.5901237-90 с изм. 1,2; краситель органический жирорастворимый желтый-К.

Пример

1400 мл Бензина АИ-92 (свойства в табл. 1), загружают в колбу, снабженную ректификационной колонкой с эффективностью 3 т.т., и последовательно выделяют бензиновые фракции:

1. 31 (Нк) - 40, в количестве 64,0 мл;

2. 40-145, в количестве 1150 мл;

3. 145-198 (К.К), в количестве 186,0 мл.

Фракции №1 и №3 соединяются и испытываются на установке УИТ-85, октановое число по моторному методу равно 84,5, в дальнейшем они могут быть использованы в качестве добавки (до 15% об.) к автомобильным бензинам АИ-92/95.

К 1000 г фракции №2 (свойства фракции 2 приведены в таблице 2), в следующей последовательности о добавлены: антиокислитель - агидол - 0,05 г, этиловая жидкость из расчета содержания ТЭС 1,65 г, краситель жирорастворимый желтый-К - 0,006 г. Свойства полученного бензина (табл. 3) соответствуют требованиям к авиационному бензину Б-95/130.

Таблица 1 Характеристика автомобильного бензина Характеристики автомобильного бензина Единица измерения Значение по нормативу Значение по факту 1 2 3 4 Массовая доля серы, не более мг/кг 50 12 Объемная доля бензола, не более проценты 1 0,68 Концентрация железа, не более мг/дм³ отсутствие отсутствие Концентрация марганца, не более мг/дм³ отсутствие отсутствие Концентрация свинца, не более мг/дм³ отсутствие отсутствие Массовая доля кислорода, не более проценты 2,7 отсутствие Объемная доля углеводородов, не более:   35 24,6 ароматических проценты олефиновых   18 0,12 Октановое число:   92 93,1 по исследовательскому методу, не менее по моторному методу, не менее   83 84,6 Давление паров, не более: кПа 50-100 (З) 75,2 Объемная доля оксигенатов, не более:       метанола проценты отсутствие отсутствие этанола   5 отсутствие изопропанола   10 отсутствие третбутанола   7 отсутствие изобутанола   10 отсутствие эфиров, содержащих 5 или более атомов углерода в молекуле проценты 15 отсутствие других оксигенатов (с температурой конца кипения не выше 210 градусов Цельсия)   10 отсутствие Плотность при 15°C кг/м³ 725-780 739 Фракционный состав:       температура начала перегонки, °C, не ниже (з) °C Не норм. 31,0 пределы перегонки, °C, не выше:       10% °С 65 49 50% °C 110 96 90% °C 180 171 конец кипения, °C, не выше °C 215 198 Концентрация фактических смол, мг на 100 см³ бензина, не более мг 5 2 Испытание на медной пластинке   Выдерживает Выдерживает Примечание: требования к характеристикам автомобильного бензина представлены в соответствии с «Техническим регламентом о требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту» и ГОСТ Р 51105-97 «Топлива для двигателей внутреннего сгорания. Неэтилированный бензин. Технические условия».

Таблица 2 Характеристика фракции 40-145°C автомобильного бензина Характеристики бензина Единица измерения Значение по факту 1 2 4 Массовая доля серы мг/кг 10 Объемная доля бензола проценты 0,72 Концентрация железа мг/дм³ отсутствие Концентрация марганца мг/дм³ отсутствие Концентрация свинца мг/дм³ отсутствие Массовая доля кислорода проценты отсутствие Объемная доля ароматических углеводородов проценты 24,0 Октановое число:     по исследовательскому методу   91,9 по моторному методу   82,8 Давление паров кПа 45,0 Объемная доля оксигенатов проценты отсутствие Концентрация фактических смол на 100 см³ бензина мг отсутствие Плотность при 15°C кг/м³ 726 Фракционный состав:     температура начала перегонки °C 40 пределы перегонки °C   10% °C 59 50% °C 88 90% °C 141 конец кипения, °C °C 168

Таблица 3 Характеристика авиационного бензина Б-95/130 Характеристики бензина Значение по нормативу для Б-95/130 Значение по факту Содержание тетраэтилсвинца в г на 1 кг бензина, не более 3,1 1,65 Детонационная стойкость:     октановое число по моторному методу, не менее 95 95,4 сортность на богатой смеси, не менее 130 130 Фракционный состав: потери от разгонки, %, не более 1,5 Менее 1,0 температура начала перегонки, °C, не ниже 40 41 10% перегоняется при температуре, °C, не выше 82 60 50% перегоняется при температуре, °C, не выше 105 89 90% перегоняется при температуре, °C, не выше 170 142 остаток, %, не более 1,5 Менее 1,0 Давление насыщенных паров, кПа, не менее 33,3 - не более 45,4 45,0 Температура начала кристаллизации, °C, не выше -60 Ниже минус 65 Массовая доля ароматических углеводородов, %, не более 35 23,9 Массовая концентрация фактических смол в мг на 100 см³ бензина, не более 3 Отсутствие Массовая доля серы, %, не более 0,05 0,001 Содержание механических примесей и воды Отсутствие Отсутствие Цвет Зеленый Зеленый Плотность при 15°C, кг/м³ Определение обязательно 727 Примечание: требования к характеристикам бензина представлены в соответствии с «Техническим регламентом о требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и топочному мазуту» и ГОСТ 1012-72 «Бензины авиационные».

Изобретение описывает способ получения авиационного бензина Б-95/130 на основе бензина, содержащего компоненты каталитического риформинга, изомеризации, алкилирования с добавлением антиокислительной присадки, тетраэтилсвинца и красителя, при этом в качестве основы используется фракция, выделяемая из целевого автомобильного бензина АИ-92 ректификацией по периодической или непрерывной схеме и выкипающая в интервале 40-145°C. Технический результат заключается в получении авиационного бензина с высокой стабильностью и детонационной стойкостью. 1 з.п. ф-лы, 1 пр., 3 табл.

1. Способ получения авиационного бензина Б-95/130 на основе бензина, содержащего компоненты каталитического риформинга, изомеризации, алкилирования с добавлением антиокислительной присадки, тетраэтилсвинца и красителя, отличающийся тем, что в качестве основы используется фракция, выделяемая из целевого автомобильного бензина АИ-92 ректификацией по периодической или непрерывной схеме и выкипающая в интервале 40-145°C.

2. Способ получения авиационного бензина Б-95/130 по п. 1, отличающийся тем, что в него вводятся добавки, вводимые в топливо в следующей последовательности: антиокислительная присадка, тетраэтилсвинец, краситель.