Октаноповышающая добавка к автомобильным бензинам и топливная композиция ее содержащая

Изобретение раскрывает октаноповышающую добавку к автомобильным бензинам на основе изобутанола, которая дополнительно содержит побочные продукты производства бутиловых спиртов или их смесь с отходами получения 2-этилгексанола, при следующем соотношении компонентов, % масс: побочные продукты производства бутиловых спиртов или их смесь с отходами получения 2-этилгексанола 5-30; изобутанол до 100. Также предлагается топливная композиция автомобильного бензина из углеводородных фракций, содержащая данную октаноповышающую добавку в количестве 3,0-15,0% масс. Технический результат заключается в получении добавки, которая обладает высокой антидетонационной эффективностью, фазовой стабильностью при низких температурах, при этом обеспечивается снижение себестоимости за счет квалифицированного использования невостребованных отходов, упрощения компонентного состава и возможности его получения на одном предприятии. Топливная композиция автомобильного бензина, включающая эту добавку, отвечает требованиям TP ТС 013/2011. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 табл.

 

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, в частности к октаноповышающей добавке, к автомобильным бензинам на основе изобутанола. Изобретение также относится к топливной композиции высокооктанового бензина, содержащей эту добавку.

В настоящее время одной из наиболее актуальных проблем отечественной нефтепереработки остается необходимость расширения выпуска высокооктановых бензинов АИ-92, АИ-95 и АИ-98, соответствующих современным и перспективным экологическим требованиям, отраженным в Техническом регламенте Таможенного союза «О требованиях к автомобильному и авиационному бензину, дизельному и судовому топливу, топливу для реактивных двигателей и мазуту» (TP ТС 013/2011).

Одним из эффективных направлений решения указанной проблемы считается применение высокооктановых компонентов и добавок. Наибольшее распространение в России получили антидетонационные добавки на основе N-метиланилина, содержание которого в бензине ограничивается 1,0% об., а также оксигенаты, прежде всего эфиры: метил-трет-бутиловый и метил-трет-амиловый.

В качестве оксигената широкое распространение также получил этиловый спирт, однако стоит отметить, что при добавлении этанола к автомобильному бензину до 5-10% об., одним из основных недостатков получающихся бензино-этанольных смесей является их фазовая нестабильность при контакте с водой особенно при низких температурах. Добавление этилового спирта приводит также к повышению агрессивности смесей бензина с этанолом по отношению к некоторым видам резин и пластиков, применяемых в топливной системе автомобилей.

Известно, что изобутанол может применяться в качестве октаноповышающей добавки к автомобильным бензинам. Бензин, его содержащий, по сравнению с этанолом обладает более высокой фазовой стабильностью, более низким давлением насыщенных паров, большей массовой и объемной теплотой сгорания. Изобутанол может вовлекаться в автомобильные бензины, выпускаемые в оборот на территории РФ и стран Таможенного союза, до 10% об. (11% масс.) согласно TP ТС 013/2011. Учитывая, что данный регламент разрабатывался на основе европейских требований, в качестве перспективных требований для России может рассматриваться последняя версия стандарта EN 228:2012, в которой установлены нормы для бензинов, предназначенных для автомобилей экологического класса Евро-6. Основное отличие требований нового стандарта заключается в более широком использовании высокооктановых компонентов, прежде всего оксигенатов. Максимальное содержание изобутанола увеличено с 10 до 15% об. (16% масс.). Таким образом, актуальность применения оксигенатов, в частности изобутанола, существенно возрастает.

Известна октаноповышающая комплексная добавка к автомобильному бензину, которая содержит от 20-40% масс. спиртов, в качестве которых могут использоваться изопропиловый, и/или изоамиловый, и/или изобутиловый спирт.

Добавка вовлекается в бензин в концентрации до 10% об. Помимо спиртов добавка содержит 15-18% масс. монометиланилина, 5-6% масс. метилбензоата и остальное - эфиры, в качестве которых используют диизопропиловый, и/или метил-трет-бутиловый, и/или метил-трет-амиловый, и/или этил-трет-бутиловый, и/или этил-трет-амиловый эфир.

(Пат.РФ №2473670, 2013).

Основным недостатком этого состава является сочетание N-метиланилина и спиртов, которое может приводить к потемнению добавки и требует наличие стабилизатора цвета. В результате введение подобной добавки в автомобильный бензин приводит к значительному изменению цвета топлива, делая его некондиционным по внешнему виду. Кроме того, многокомпонентный состав добавки и невозможность получения компонентов добавки на одном предприятии приводит к ее удорожанию.

Наиболее близким к заявляемому изобретению является композиционная добавка на основе изобутанола в концентрации 10-99% об. и топливная композиция, содержащая от 1 до 60% об. добавки.

В составе добавки, кроме изобутанола, могут содержаться ароматические углеводороды (толуол, ксилол и пр.), изопарафины в виде изооктана, н-бутана, изобутана, н-пентана, изопентана, этиловый спирт или смеси указанных компонентов.

(Пат.США №8968429 (В2), 2015 г.).

Недостатком данной добавки, как и предыдущей, является многокомпонентный состав и невозможность получения ее компонентов на одном предприятии, что приводит к увеличению стоимости добавки и топливной композиции ее содержащей.

Задачей изобретения является разработка октаноповышающей добавки к автомобильным бензинам на основе изобутанола, обладающей стабильностью при низких температурах, позволяющей снизить себестоимость и расширить сырьевую базу за счет квалифицированного использования невостребованных отходов, упрощения компонентного состава и возможности его получения на одном предприятии, а также топливной композиции автомобильного бензина, включающей эту добавку, отвечающую требованиям TP ТС 013/2011.

Для решения поставленной задачи предлагается октаноповышающая добавка к автомобильным бензинам на основе изобутанола, которая отличается тем, что содержит побочные продукты производства бутиловых спиртов или их смесь с отходами получения 2-этилгексанола при следующем соотношении компонентов, % масс.:

побочные продукты производства бутиловых спиртов или их смесь с отходами получения 2-этилгексанола 5-30
изобутанол до 100

Дополнительно добавка может содержать бензиновую фракцию процесса пиролиза углеводородов, выкипающую внутри интервала температур 32-190°С, в количестве до 20% масс.

Дополнительно добавка может содержать антикоррозионную присадку в количестве до 0,05% масс.

Также предлагается топливная композиция автомобильного бензина из углеводородных фракций, содержащая данную октаноповышающую добавку в количестве 3,0-15,0% масс.

Изобутанол, являющийся основным компонентом в предлагаемой добавке, в промышленности получают процессом гидроформилирования (оксосинтеза) пропилена, в котором другим товарным продуктом является н-бутиловый спирт. Изобутанол и н-бутанол выделяются многоступенчатой ректификацией продукта гидрирования (гидрогенизата) смеси бутанольно-бутилформитной фракции с масляными альдегидами. В России изобутанол выпускается по ГОСТ 9536.

Побочные продукты производства бутиловых спиртов представляют собой многокомпонентную смесь легкокипящих фракций, отобранных с верха ректификационных колонн получения товарного изобутанола и товарного бутанола, а также кубовых остатков с температурой кипения не выше 230°С. Побочные продукты производства бутиловых спиртов содержат преимущественно спирты С4 от 40 до 60% масс., примеси эфиров, альдегидов и высококипящих компонентов (простые и сложные эфиры C5-C8 от 5 до 30% масс., а также спирты C8 от 2 до 8% масс.). В состав побочных продуктов могут вовлекаться отходы получения 2-этилгексанола, если его производство осуществляется совместно с производством бутиловых спиртов на одном предприятии. Концентрация спиртов C8 может достигать 15%. Точный количественный состав побочных продуктов зависит от технологического режима и качества сырья. Количество побочных продуктов составляет до 10-20% в расчете на превращенное сырье. Побочные продукты производства бутиловых спиртов представляют собой прозрачную жидкость без механических примесей.

Используется бензиновая фракция, получаемая на установке пиролиза углеводородного сырья, выкипающая внутри интервала температур 32-190°С, где на долю ароматических углеводородов С6-C8 приходится 45-85% масс., бензола - 8-50% масс. Бензиновая фракция пиролиза должна проходить предварительное гидрооблагораживание или выделение диеновых углеводородов путем ректификации. Бензиновая фракция процесса пиролиза углеводородов представляет собой жидкость от светло-желтого до светло-коричневого цвета.

Введение побочных продуктов производства бутиловых спиртов и бензиновой фракции процесса пиролиза углеводородов, выкипающей внутри интервала температур 32-190°С, снижает себестоимость добавки и композиции с ней и расширяет сырьевую базу ее производства. Поскольку сырьем для производства бутиловых спиртов является пропилен, получаемый на установке пиролиза, производство предлагаемой добавки может быть организовано на предприятии, осуществляющем выпуск всех ее компонентов.

Добавка дополнительно может содержать антикоррозионную присадку (ингибитор коррозии), в том числе в составе многофункциональной присадки, что позволяет получать автомобильные бензины с улучшенными антикоррозионными (защитными) свойствами.

В качестве антикоррозионной присадки или многофункциональной присадки, содержащей антикоррозионный компонент, можно использовать присадки: DCI-11, Hitec 6430, Keropur 3458 и другие. В качестве примера в описании указана зарубежная антикоррозионная присадка DCI-11 (Innospec), состав которой фирма не раскрывает и авторам заявки он не известен.

Также предлагается топливная композиция для двигателя внутреннего сгорания на основе углеводородных фракций, содержащая вышеуказанную добавку в количестве 3,0-15,0% масс. Предлагаемую топливную композицию готовят путем смешения исходных компонентов и последующего перемешивания до получения однородного состава смеси.

Для приготовления предлагаемой добавки к автомобильным бензинам использовались компоненты со следующими физико-химическими свойствами, представленными в таблице 1.

Добавку к автомобильному бензину согласно данному изобретению готовят с использованием стандартного оборудования путем смешения компонентов до получения однородного раствора.

Оценка показателей проводилась путем введения добавки в базовые топлива. В качестве базовых были выбраны - базовое топливо-1 (Б1), в состав которого входили отбензоленный стабильный катализат риформинга и изомеризат C5-C6 в соотношении 65 и 35% масс., соответственно, базовое топливо-2 (Б2), состоящее из 60% масс., бензина каталитического крекинга, 30% масс. изомеризата и 10% масс., алкилата.

В таблице 2 представлены состав, физико-химические и эксплуатационные свойства используемых базовых топлив.

Для иллюстрации заявляемого технического решения было приготовлено 4 образца добавки различного состава, которые в количестве 3,0-15,0% масс. вводились в базовые топлива Б1 и Б2 (таблица 3).

Оценка антидетонационной эффективности предлагаемой добавки производилась путем введения ее в базовые топлива Б1 и Б2. Детонационные испытания образцов проводились по ГОСТ Р 52947 исследовательским методом и по ГОСТ Р 52946 моторным методом.

Оценку низкотемпературных свойств образцов предлагаемой добавки с базовыми топливами проводили по ГОСТ 5066. Согласно требованиям ГОСТ Р 52201 «Топливо моторное этанольное для автомобильных двигателей с принудительным зажиганием. Бензанолы», температура помутнения бензина летнего вида должна быть не выше минус 10°С, а зимнего вида - не выше минус 30°С.

Оценку антикоррозионных свойств проводили по модифицированному методу АСТМ Д 665 в присутствии дистиллированной воды при температуре 38°С в течение 4-х часов. В соответствии с рекомендациями указанного метода для определения степени коррозии поверхности стержня после испытания приняты визуальные критерии оценки, по которым максимальная степень коррозии (более 5% поверхности стержня покрыты продуктами коррозии) оценивается в 3 балла (этот показатель получен для базового топлива); поверхность стержня, свободная от следов коррозии (чистый стержень), оценивается в 0 баллов.

В таблице 4 представлены результаты испытаний базовых топлив Б1 и Б2 с предлагаемой добавкой. Оценка антидетонационных, защитных свойств и фазовой стабильности проводилась в сравнении с изобутанолом при его концентрации в топливе 3,0 и 15,0% масс.

Результаты испытаний, приведенные в таблице 4, показали, что введение в базовые топлива Б1 и Б2 предлагаемой октаноповышающей добавки повышает детонационную стойкость базовых топлив, при этом другие физико-химические и эксплуатационные свойства базовых топлив не изменяются или находятся в пределах допустимых норм. Кроме того, предлагаемая добавка по антидетонационной эффективности практически не уступает чистому изобутанолу, несмотря на значительное содержание побочных продуктов его производства и бензиновой фракции процесса пиролиза углеводородов, выкипающей внутри интервала температур 32-190°С. Результаты оценки коррозионного действия показали, что введение предлагаемой добавки, содержащей антикоррозионую присадку (образцы №3, №4), позволяет улучшить антикоррозионные свойства топлив.

Таким образом, предлагаемая добавка к автомобильному бензину при заявленном соотношении компонентов обладает высокой антидетонационной эффективностью, фазовой стабильностью при низких температурах, при этом обеспечивается снижение себестоимости за счет квалифицированного использования невостребованных отходов, упрощения компонентного состава и возможности его получения на одном предприятии. Топливная композиция автомобильного бензина, включающая эту добавку, отвечает требованиям TP ТС 013/2011.

1. Октаноповышающая добавка к автомобильным бензинам на основе изобутанола, отличающаяся тем, что содержит побочные продукты производства бутиловых спиртов или их смесь с отходами получения 2-этилгексанола, при следующем соотношении компонентов, % масс.:

побочные продукты производства бутиловых спиртов
или их смесь с отходами получения 2-этилгексанола 5-30
изобутанол до 100

2. Октаноповышающая добавка по п. 1, отличающаяся тем, что содержит бензиновую фракцию процесса пиролиза углеводородов, выкипающую внутри интервала температур 32-190°C, в количестве до 20% масс.

3. Октаноповышающая добавка по пп. 1, 2, отличающаяся тем, что содержит антикоррозионную присадку в количестве до 0,05% масс.

4. Топливная композиция автомобильного бензина из углеводородных фракций, отличающаяся тем, что содержит октаноповышающую добавку по пп. 1-3, в количестве 3,0-15,0% масс.



 

Похожие патенты:

Изобретение раскрывает водоуглеродное топливо, включающее углеродсодержащий компонент, гумат натрия и воду, при этом в качестве углеродсодержащего компонента используется твердый углеродный остаток пиролиза автошин с исходной зольностью 11,40-11,66%, сернистостью 1,2% мас., предварительно измельченный до крупности частиц 0,1 мм и обогащенный методом масляной агломерации, где в качестве реагента для обогащения используется жидкая фракция пиролиза автошин в количестве 4,0-6,0% к массе воды, используемой для обогащения, при следующем соотношении компонентов, мас.

Настоящее изобретение относится к вариантам композиции этанола для смешения с топливом. В одном из вариантов предлагаемая композиции включает по меньшей мере, 92 масс.
Изобретение раскрывает топливную композицию, которая включает этиловый спирт, бутиловый спирт и бензин, при этом композиция содержит смесь этилового и бутилового спиртов, взятых в соотношении, об.

Изобретение раскрывает способ получения топливной композиции, включающий смешение бензина с бутиловым и этиловым спиртами, при этом этиловый спирт предварительно смешивают с бутиловым спиртом в соотношении 1:1 - 1:0,2, осуществляют гомогенизацию полученной смеси в виброкавитационном гомогенизаторе с вращающимся рабочим элементом ротором с перфорированной поверхностью и неподвижным рабочим элементом статором при удельном расходе смеси не более 2,5 г/см2 рабочей поверхности ротора в секунду и окружной скорости его вращения не менее 20 м/с, после чего полученную смесь этилового спирта с бутиловым спиртом смешивают с бензином в соотношении : смесь этилового спирта с бутиловым спиртом (90-30) об.

Изобретение описывает противоизносную присадку к углеводородному топливу на основе сложных эфиров органических кислот, которая представляет собой продукт, полученный в результате смешения щавелевой кислоты с кубовым остатком производства бутиловых спиртов (КОБС) при следующем соотношении компонентов, % мас: Кубовый остаток   производства бутиловых спиртов 77,0-91,0 Щавелевая кислота остальное до 100 и последующего отделения из реакционной массы смеси паров легких углеводородных фракций и воды.

Изобретение относится к топливной композиции авиационного неэтилированного бензина с октановым числом не менее 93,0 ед., определенным по моторному методу, которая содержит алкилбензин, ароматические углеводороды и монометиланилин, при этом в качестве алкилбензина используется алкилбензин, имеющий температуру конца кипения до 200°С, в качестве ароматических углеводородов композиция содержит толуол или его смесь с п-ксилолом при массовом соотношении толуол:п-ксилол от 1:1 до 5:1 и дополнительно содержит гексановый изомеризат при следующем соотношении компонентов, % масс.: толуол или его смесь с п-ксилолом 30,0-32,0; изомеризат гексановый 10,0-37,0; монометиланилин 1,0-3,0; алкилбензин с Ткк до 200°С до 100.

Изобретение описывает депрессорную присадку к дизельным топливам, которая содержит сополимер низкомолекулярного полиэтилена и стирола, при этом в качестве растворителя она включает органический растворитель и фракцию дизельного топлива с диапазоном температур кипения 200-360ºС, мас.%: сополимер - 10-30 мас.%; органический растворитель - 70-90 мас.%; соотношение раствор сополимера:дизельное топливо - 1:3 или 1:5.

Настоящее изобретение относится к применению растворимого в масле моно-, ди- или триглицерида по крайней мере одной многоосновной гидроксикарбоновой кислоты или его производного, в качестве противоизносной присадки и/или модификатора трения в безводной смазочной композиции и/или в топливной композиции, в котором глицерид представляет собой глицерид по крайней мере одной многоосновной гидроксикарбоновой кислоты и по крайней мере одной другой карбоновой кислоты, которая представляет собой насыщенную, мононенасыщенную или полиненасыщенную, разветвленную или прямую, одноосновную карбоновую или многоосновную карбоновую кислоту, имеющую 4-22 атома углерода, или его производное.

Изобретение раскрывает способ повышения удельной эффективности жидких углеводородных топлив, в котором размельчающее и смешивающее средство включает устройство, подвергающее смесевую жидкость, включающую воду и углеводород, воздействию давления, заставляя ее течь и ускоряться для прохода через отверстия, где она размельчается и смешивается, причем пропускают потоки воды с углеводородами в соотношении 0,12/1,00-0,15/1,00, через пять чередующихся зон в корпусе роторно-дискового аппарата: всасывание воды и углеводородов и смешивание в I зоне - между внутренней поверхностью цилиндрического корпуса, входной крышкой корпуса и плоскостью вращающегося диска, с давлением Р=0,4 атм, размельчение смесевой жидкости во II зоне - через кольцевые сверхузкие зазоры шириной h=0,15…0.2 мм, образованные периферией вращающегося с частотой 10000 об/мин диска и внутренней цилиндрической поверхностью корпуса, где происходит синтез спиртов и эфиров при смешении воды и углеводородов путем деструкции углеводородных и водных молекул за счет сдвиговых напряжений, разрыв молекулярных связей с образованием радикалов и групп радикалов, которые при взаимодействии между собой и фрагментами молекул воды образуют новые углеводородные и гидроксил-углеводородные соединения; смешение в III зоне - между двумя поверхностями вращающихся дисков, внешней поверхностью вала, внутренней цилиндрической поверхностью.

Изобретение раскрывает присадку к углеводородному топливу, которая представляет собой раствор активного комплекса в органическом растворителе, при этом активный комплекс состоит из: хирального сложного эфира С4-С9 и монокарбоновой кислоты C1-С6.

Настоящее изобретение относится к вариантам композиции этанола для смешения с топливом. В одном из вариантов предлагаемая композиции включает по меньшей мере, 92 масс.
Изобретение раскрывает топливную композицию, которая включает этиловый спирт, бутиловый спирт и бензин, при этом композиция содержит смесь этилового и бутилового спиртов, взятых в соотношении, об.
Изобретение раскрывает топливную композицию, которая включает этиловый спирт, бутиловый спирт и бензин, при этом композиция содержит смесь этилового и бутилового спиртов, взятых в соотношении, об.

Изобретение описывает противоизносную присадку к углеводородному топливу на основе сложных эфиров органических кислот, которая представляет собой продукт, полученный в результате смешения щавелевой кислоты с кубовым остатком производства бутиловых спиртов (КОБС) при следующем соотношении компонентов, % мас: Кубовый остаток   производства бутиловых спиртов 77,0-91,0 Щавелевая кислота остальное до 100 и последующего отделения из реакционной массы смеси паров легких углеводородных фракций и воды.

Изобретение раскрывает способ получения экологически чистого судового маловязкого топлива, включающий атмосферно-вакуумную перегонку нефти с выделением фракций, гидроочистку, каталитический крекинг, компаундирование фракций, введение присадки в полученную смесь, при этом при атмосферно-вакуумной перегонке выделяют фракцию вакуумного газойля 240-560°С, которую подвергают гидроочистке на сульфидированном алюмокобальтмолибденовом катализаторе с выделением фракций дизельного топлива 216-358°С и гидроочищенного вакуумного газойля 325-548°С (ГОВГ), с последующим каталитическим крекингом ГОВГ и выделением фракции легкого газойля каталитического крекинга 219-357°С; далее осуществляют компаундирование фракций дизельного топлива, ГОВГ и фракции легкого газойля каталитического крекинга в соотношении 75-83:2-6:15-19% соответственно, вводят депрессорно-диспергирующую присадку в количестве 0,06% мас.

Изобретение описывает способ повышения октанового числа бензина, характеризующийся тем, что бензиновую фракцию, содержащую олефины, приводят в контакт с закисью азота при температуре 150-500 ºС и давлении 1-150 атм.

Изобретение описывает композицию автомобильного бензина, которая включает изомеризат, ароматические углеводороды, алкилбензин, метил-трет-бутиловый эфир, при этом в качестве изомеризата используют концентрат изопарафиновых углеводородов С5-С6 установки изомеризации легких бензиновых фракций с рециклом нормального пентана и нормального гексана, в качестве ароматических углеводородов используют п-ксилол и дополнительно содержит изобутан, изооктен и антиокислитеьную присадку Агидол при следующем соотношении компонентов, % масс.: концентрат изопарафиновых углеводородов C5-С6 установки изомеризации легких бензиновых фракций с рециклом нормального пентана и нормального гексана - 15,0-35,0; п-ксилол - 30,0-39,0; изобутан - 2,0-8,0; метил-трет-бутиловый эфир - 12,0-14,8; изооктен - 1,0-9,5; алкилбензин - до 30,0; антиокислительная присадка Агидол - до 0,2.
Изобретение описывает жидкий концентрат для защиты жидких топлив от загрязнения водой, по существу состоящий из: (A) от 0,5 до 5% масс. одного или нескольких жирно-(C8-C24)-амидо-(C1-С6)-алкилбетаиновых эмульгирующих агентов; (B) от 45 до 75% масс.

Изобретение описывает бензиновую композицию, которая включает в качестве присадки одну или более солей (i) четвертичного аммония, образованных путем реакции соединения формулы (А) и соединения, образованного путем реакции замещенного гидрокарбилом ацилирующего агента и амина формулы (В1) или (В2), где R является возможно замещенной алкильной, алкенильной, арильной или алкиларильной группой, R1 является алкильной, арильной или алкиларильной группой, содержащей до 36 атомов углерода, R2 и R3 являются одинаковыми или различными алкильными группами, содержащими от 1 до 36 атомов углерода, Х является алкиленовой группой, содержащей от 1 до 20 атомов углерода, n составляет от 0 до 20, m составляет от 1 до 5 и R4 является водородом или C1-С36 алкильной группой; причем соединение формулы (А) является сложным эфиром карбоновой кислоты, выбранной из замещенной ароматической карбоновой кислоты, α-гидроксикарбоновой кислоты и поликарбоновой кислоты; при этом замещенный гидрокарбилом ацилирующий агент является замещенным полиизобутенилом янтарным ангидридом.

Изобретение описывает добавку к бензину на основе этилового спирта, которая дополнительно содержит смесь фуллеренов фракции С50-С92, метилбензол при следующем соотношении компонентов, мас.%: смесь фуллеренов от 0,001 до 0,1; метилбензол от 0,1 до 10; этиловый спирт - остальное.

Изобретение раскрывает применение светильной масляной добавки с плотностью 950÷1400 кг/м3 и кинематической вязкостью при 100°С (2,5÷100000)*10-6 м2/с, полученной путем термической деструкции нефтяных остатков, для увеличения излучательной способности пламени печных аппаратов.
Наверх