СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АВИАЦИОННОГО БЕНЗИНА Б-100/130 Российский патент 2016 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, антиаксиданты 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 уже при температурах ~ 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, мас.%:

Фракция бензина риформинга, выкипающая в интервале 35-150°C 55-80 Фракция бензина риформинга, выкипающая в интервале 100-190°C 5-15 Алкилбензин 10-20 Прямогонная бензиновая фракция 5-15

(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: антиокислительная присадка, 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-95, 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-95, 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 почти не содержат олефиновых компонентов, так как не включают нестабильных 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 40-145°C из бензина АИ-95, 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-100/130 был использован бензин производства «КИНЕФ», характеристики которого приведены в таблице 1.

Описанным способом был приготовлен образец основы топливной композиции и образец авиационного бензина Б-100/130, составы которых приведены в таблицах 2 и 3 соответственно. Результаты испытаний полученных образцов бензина соответствуют требованиям, предъявляемым к авиационному бензину Б-100/130.

При выпуске товарного авиационного бензина в состав топливной композиции вводят добавки: этиловая жидкость, например марки П-2, антиокислительная присадка - 4-метил-2,6-дитретичный бутилфенол (Агидол-1); краситель органический жирорастворимый ярко-синий антрахиноновый.

Пример

1400 мл бензина АИ-95 (свойства в таблице 1) загружают в колбу, снабженную ректификационной колонкой с эффективностью 3 т.т., и последовательно выделяют бензиновые фракции:

1. 35(Нк) - 40, в количестве 58,0 мл.

2. 40-145, в количестве 1158 мл.

3. 145-205 (К.К), в количестве 184,0 мл.

Фракции №1 и №3 соединяются и испытываются на установке УИТ-85, октановое число по моторному методу равно 87,5, в дальнейшем они могут быть использованы в качестве добавки (до 15% об.) к автомобильным бензинам АИ-92/98.

К 1 кг 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 2,12 г краситель - органический жирорастворимый ярко-синий антрахиноновый 0,006 г

Свойства полученного бензина (таблица 3) соответствуют требованиям ТУ 38.401-58-197-97 к авиационному бензину Б-100/130.

Таблица 1 Характеристика автомобильного бензина АИ-95-4 Характеристики автомобильного бензина Единица измерения Значение по нормативу Значение по факту 1 2 3 4 Массовая доля серы, не более мг/кг 50 16 Объемная доля бензола, не более проценты 1 0,77 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 0,65 Объемная доля углеводородов не более:       ароматических проценты 35 34,6 олефиновых   18 0,31 Октановое число:   95 95,7 по исследовательскому методу, не менее по моторному методу, не менее   85 85,6 Давление паров, не более: кПа 45-80 (л) 66 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 3,6 других оксигенатов (с температурой конца кипения не выше 210°C)   10 отсутствие Плотность при 15°C, кг/м³ 725-780 749 Фракционный состав:       температура начала перегонки, °C, не ниже (л) °C 35 35,0 пределы перегонки, °C, не выше:       10% °C 65 52 50% °C 110 99 90% °C 180 177 конец кипения, °C, не выше °C 215 205 Концентрация фактических смол, мг на 100 см³ бензина, не более мг 5 1 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 12 Объемная доля бензола проценты 0,81 Концентрация железа мг/дм³ отсутствие Концентрация марганца мг/дм³ отсутствие Концентрация свинца мг/дм³ отсутствие Массовая доля кислорода проценты 0,7 Объемная доля ароматических углеводородов проценты 24,0 Октановое число:     по исследовательскому методу   94,9 по моторному методу   84,8 Давление паров кПа 44,0 Объемная доля эфиров, содержащих 5 или более атомов углерода в молекуле проценты 4,1 Концентрация фактических смол на 100 см³ бензина мг отсутствие Плотность при 15°C кг/м³ 744 Фракционный состав:     температура начала перегонки °C 40 пределы перегонки °C   10% °C 62 50% °C 93 90% °C 144 конец кипения, °C °C 170

Таблица 3 Характеристика авиационного бензина Б 100/130 Характеристики бензина Значение по нормативу для Б-100/130 Значение по факту Содержание тетраэтилсвинца в г на 1 кг бензина, не более 2,2 2,12 Детонационная стойкость:     - октановое число по моторному методу, не менее 100 102 - сортность на богатой смеси, не менее 130 132 Фракционный состав: потери от разгонки, % не более 1,5 Менее 1,0 - 10% перегоняется при температуре, °C, не выше 75 62 - 40% перегоняется при температуре, °C, не ниже 75 82 - 50% перегоняется при температуре, °C, не выше 105 93 - 90% перегоняется при температуре, °C, не выше 145 144 конец кипения, °C, не выше 180 171 - остаток, %, не более 1,5 Менее 1,0 Давление насыщенных паров, кПа, не менее 38,0 - - не более 49,0 44,0 Температура начала кристаллизации, °C, не выше -60 Ниже минус 65 Массовая доля ароматических углеводородов, %, не более 35 33,1 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 Голубой Голубой Плотность при 15°C, кг/м ³ Определение обязательно 745 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 ТУ 38.401-58-197-97 «Бензины авиационные».

Изобретение описывает способ получения авиационного бензина Б-100/130 на основе бензина, содержащего компоненты каталитического риформинга, изомеризации, алкилирования с добавлением антиокислительной присадки, тетраэтилсвинца и красителя, характеризующийся тем, что в качестве основы используется фракция, выкипающая в интервале 40-145°C, выделяемая из целевого автомобильного бензина АИ-95 ректификацией по периодической или непрерывной схеме. Технический результат заключается в упрощении производства авиационного бензина за счет использования не дефицитных автомобильных бензинов АИ-95. 3 табл., 1 пр.

Способ получения авиационного бензина Б-100/130 на основе бензина, содержащего компоненты каталитического риформинга, изомеризации, алкилирования с добавлением антиокислительной присадки, тетраэтилсвинца и красителя, отличающийся тем, что в качестве основы используется фракция, выкипающая в интервале 40-145°C, выделяемая из целевого автомобильного бензина АИ-95 ректификацией по периодической или непрерывной схеме.