Патент на изобретение №2167916

(54) КОМПОЗИЦИЯ НЕЭТИЛИРОВАННОГО БЕНЗИНА

(57) Реферат:

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, а именно к композициям неэтилированного бензина, имеющим октановые числа не менее 76 и используемым в качестве автомобильного и авиационного бензинов. Композиция неэтилированного бензина включает углеводородные фракции предельных углеводородов нормального изостроения C₄-C₁₂ и/или бензиновые фракции нефтепереработки, 1-25% ароматических углеводородов C₆-C₁₂ 1-25% фракций олефиновых углеводородов C₄-C₁₂, 1-25% смеси основания Манниха с фракцией эфиров, полученных в процессе этерификации метанолом C₄-C₆ фракции углеводородов, содержащей пиперилен, изоамилены и изобутилен, или смеси основания Манниха и метил-трет-бутилового эфира с фракцией эфиров, полученных этерификацией метанолом изоамиленпипериленсодержащей C₅ фракции углеводородов. Изобретение позволяет получить композицию неэтилированного бензина с использованием широких углеводородных фракций, характеризующуюся высоким октановым числом и высокой химической стабильностью. 3 з.п.ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к нефтепереработке и нефтехимии, а именно к композициям неэтилированного бензина, имеющим октановые числа не менее 76 и используемым в качестве автомобильного и авиационного бензинов.

Известна композиция неэтилированного бензина (Пат. RU N 1797620, МПК⁶ C 10 L 1/04, опубл. 23.02.93), содержащая, мас.%:
Бутан-пентановой фракции – 1,0- 15,0
Метил-трет-бутилового эфира – 1,0-10,0
Фракции C₇-C₈ алкенов производства тримеров пропилена – 5 – 25,0
Фракции C₆-C₇ производства этилбензола и/или фракции C₉ пироконденсата – 2,0 – 25,0
Фракции C₆-C₉ газофракционирующей установки и/или производства изопентана – до 100
Существенными недостатками предлагаемой композиции являются использование относительно узкой сырьевой базы для ее получения и в том числе ограниченность ресурсов фракции ₇-C₈ алкенов производства тримеров пропилена.

Наиболее близкой является композиция неэтилированного бензина (Пат. RU N 2103325, МПК⁶ C 10 L 1/04, 1/18, опубл. 27.01.98), которая в качестве фракций предельных углеводородов нормального и изостроения ₄-C₁₂ содержит бутан-пентановую фракцию и фракцию изогексанов из широкой фракции легких углеводородов, в качестве ароматических углеводородов C₆-C₁₂ содержит фракцию C₆-C₇ производства этилбензола, и/или фракцию C₉ пироконденсата, и/или смесь ксилолов с температурой кипения 135 – 145^oC, и/или фракцию C₁₀ производства этилбензола, в качестве бензиновых фракций нефтепереработки содержит прямогонный бензин и/или бензин каталитического крекинга, а в качестве кислородсодержащего компонента содержит метил-трет-бутиловый эфир и/или диизо-пропиловый эфир при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Фракция бутан-пентановая – 1-15
Фракция C₆-C₇ производства этилбензола, и/или фракция C₉ пироконденсата, и/или смесь ксилолов с температурой кипения 135-145^oC, и/или фракция C₁₀ производства этилбензола – 1-25
Метил-трет-бутиловый эфир и/или диизопропиловый эфир – 1-20
Прямогонный бензин, и/или бензин каталитического крекинга, и/или фракция изогексанов из широкой фракции легких углеводородов – до 100
Существенным недостатком предлагаемой композиции является использование относительно узкой сырьевой базы для ее получения и в том числе ограниченность ресурсов кислородсодержащего компонента – диизопропилового эфира и метил-трет-бутилового эфира, которые к тому же имеют низкие температуры кипения 68,4 и 55^oC соответственно и не способствуют улучшению детонационных свойств и полноты сгорания высококипящих фракций моторного топлива.

Задачей изобретения является получение композиции неэтилированного бензина с использованием широких углеводородных фракций, характеризующейся высоким октановым числом и высокой химической стабильностью.

Поставленная задача решается тем, что композиция, включающая углеводородные фракции предельных углеводородов нормального и изостроения C₄-C₁₂ и/или бензиновые фракции нефтепереработки, фракции ароматических углеводородов C₆-C₁₂ и высокооктановый кислородсодержащий компонент, дополнительно содержит фракции олефиновых углеводородов C₄-C₁₂, а в качестве высокооктанового кислородсодержащего компонента используют смесь основания Манниха с фракцией эфиров, полученных в процессе этерификации метанолом C₄-C₆ фракции углеводородов, содержащей пиперилен, изоамилены и изобутилен, или смесь основания Манниха и метил-трет-бутилового эфира с фракцией эфиров, полученных этерификацией метанолом изоамилен-пипериленсодержащей C₅ фракции углеводородов. Композиция неэтилированного бензина содержит указанные компоненты в следующих соотношениях, мас.%:
Фракции ароматических углеводородов C₆-C₁₂ – 1-25
Фракции олефиновых углеводородов C₄-C₁₂ – 1-25
Смесь основания Манниха с фракцией эфиров, полученных в процессе этерификации метанолом C₄-C₆ фракции углеводородов, содержащей пиперилен, изоамилены и изобутилен, или смесь основания Манниха и метил-трет-бутилового эфира с фракцией эфиров, полученных этерификацией метанолом изоамилен-пипериленсодержащей C₅ фракции углеводородов – 1-25
Фракции предельных углеводородов нормального и изостроения ₄-C₁₂ и/или бензиновые фракции нефтепереработки – до 100
В качестве кислородсодержащего компонента неэтилированного бензина предлагается использовать смесь основания Манниха с фракцией эфиров, полученных в процессе этерификации метанолом C₄-C₆ фракции углеводородов, содержащей пиперилен, изоамилены и изобутилен, или смесь основания Манниха и метил-трет-бутилового эфира с фракцией эфиров, полученных этерификацией метанолом изоамилен-пипериленсодержащей C₅ фракции углеводородов, которая имеет следующее соотношение компонентов, мас.%:
Углеводороды C₅-C₆ – 0,1 – 5,0
Трет-бутиловый спирт – 0,01 – 10,0
Метил-трет-бутиловый эфир – 5,0 – 70,0
Трет-амиловый спирт – 0,01 – 2,0
Метил-трет-амиловый эфир – 2,0 – 70,0
Метил-втор-амиленовый эфир – 10,0 – 80,0
Эфиры изопрена – 0,01 – 5,0
Углеводороды C₈-C₁₀ – 0,1 – 5,0
Основание Манниха – 0,01 – 1,0
и характеризуется следующими свойствами:
T кип., ^oC 60-88
Октановое число смешения (моторный метод) 100-130
Давление насыщенных паров бензина, мм.рт.ст. 150-300
Концентрация фактических смол < 2,0
Вышеприведенная композиция неэтилированного бензина может дополнительно содержать ингибиторы окисления в количестве 0,01-0,15% от массы исходных компонентов. В качестве ингибиторов окисления используют производные фенола.

Использование такой композиции, включающей фракции предельных углеводородов нормального и изостроения C₄-C₁₂ и/или бензиновые фракции нефтепереработки, фракции ароматических углеводородов C₆-C₁₂, фракции олефиновых углеводородов C₄-C₁₂, смесь основания Манниха с фракцией эфиров, полученных в процессе этерификации метанолом C₄-C₆ фракции углеводородов, содержащей пиперилен, изоамилены и изобутилен, или смесь основания Манниха и метил-трет-бутилового эфира с фракцией эфиров, полученных этерификацией метанолом изоамилен-пипериленсодержащей C₅ фракции углеводородов, позволит расширить сырьевую базу для получения композиций неэтилированного бензина и высокооктановых кислородсодержащих компонентов, улучшить детонационные свойства этих композиций, уменьшить загрязнение окружающей среды за счет повышения полноты сгорания высококипящих фракций моторного топлива, снизить стоимость неэтилированного бензина за счет использования отходов производства.

В качестве углеводородных фракций нормального и изо-строения могут быть использованы бутан-пентановая фракция, гидрированная C₅ фракция пиролиза, изогексановая фракция и/или фракция C₆₊ из широкой фракции легких углеводородов и изомеризации пентана.

В качестве бензиновых фракций нефтепереработки могут быть использованы прямогонный бензин, бензин каталитического крекинга, бензин риформинга, бензин газоконденсата.

В качестве ароматических углеводородов C₆-C₁₂ композиция может содержать фракцию C₆-C₇ производства этилбензола, фракцию C₉ пироконденсата, фракцию C₁₀ производства этилбензола, смесь ксилолов с температурой кипения 135-145^oС, гидрированную фракцию C₉ пироконденсата, фракцию C₆-C₁₂, выделенную из абсорбента производств изопрена, дивинила и изобутилена.

В качестве фракции олефиновых углеводородов C₄-C₁₂ могут быть использованы олефинсодержащие фракции, например, процессов олигомеризации этилена и/или пропилена.

В качестве ингибиторов окисления могут применяться производные фенола, например параоксидифениламин, ионол, агидол-1, агидол-2, агидол-12.

При сопоставлении признаков изобретения с таковыми прототипа выявлено, что признаки:
– композиция неэтилированного бензина дополнительно содержит фракции олефиновых углеводородов C₄-C₁₂;
– в качестве высокооктанового кислородсодержащего компонента используют смесь основания Манниха с фракцией эфиров, полученных в процессе этерификации метанолом C₄-C₆ фракции углеводородов, содержащей пиперилен, изоамилены и изобутилен, или смесь основания Манниха и метил-трет-бутилового эфира с фракцией эфиров, полученных этерификацией метанолом изоамилен-пипериленсодержащей C₅ фракции углеводородов,
являются новыми и не описаны в прототипе, следовательно, можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию “новизна”.

Введение новых отличительных признаков, которые не описаны ни в одном аналогичном способе, в сочетании с достигаемым эффектом (высокие октановые числа, возможность использования получаемых композиций в качестве зимних и летних топлив, снижение стоимости неэтилированного бензина) указывает на “изобретательский уровень” изобретения.

Изобретение соответствует критерию “промышленная применимость”, так как подтверждается следующей совокупностью условий:
– изобретение предназначено для использования в промышленности;
– для изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте формулы, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов.

Для экспериментальной проверки предлагаемого состава композиции было подготовлено 7 смесей компонентов. В таблице представлены не только составы предлагаемых композиций, но и результаты их испытаний: моторные октановые числа, давление насыщенных паров.

Полученные результаты иллюстрируются следующими примерами.

Пример 1.

В емкость с перемешивающим устройством загружается 8 кг ионола, 1000 кг фракции C₁₀ производства этилбензола, 1500 кг фракции C₆-C₁₂, выделенной из абсорбента производств изопрена, дивинила и изобутилена, 1500 кг фракции C₇-C₈ производства тримеров пропилена и 500 кг фракции C₁₀-C₁₁ производства тримеров пропилена, 1000 кг смесь основания Манниха с фракцией эфиров, полученных в процессе этерификации метанолом C₄-C₆ фракции углеводородов, содержащей пиперилен, изоамилены и изобутилен, 3500 кг фракции C₆₊ из широкой фракции легких углеводородов и изомеризации н-пентана. Загруженные компоненты тщательно перемешиваются мешалкой и/или рециркуляционным насосом. В полученную смесь через нижнюю часть емкости передавливается 1000 кг бутан-пентановой фракции. Соотношения исходных компонентов (мас.%), а также результаты испытаний приведены в таблице.

Примеры 2-7.

Выполняются аналогично описанному в примере 1. Данные по составу и экспериментальной проверке приведены в таблице.

Из таблицы следует, что композиции предлагаемых составов обладают высокими октановыми числами и такой упругостью паров, которая позволяет использовать их в качестве летних и зимних топлив.

Формула изобретения

1. Композиция неэтилированного бензина, включающая углеводородные фракции предельных углеводородов нормального и изостроения C₄-C₁₂ и/или бензиновые фракции нефтепереработки, фракции ароматических углеводородов C₆-C₁₂ и высокооктановый кислородсодержащий компонент, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит фракции олефиновых углеводородов C₄-C₁₂, а в качестве высокооктанового кислородсодержащего компонента используют смесь основания Манниха с фракцией эфиров, полученных в процессе этерификации метанолом C₄-C₆ фракции углеводородов, содержащей пиперилен, изоамилены и изобутилен, или смесь основания Манниха и метил-трет-бутилового эфира с фракцией эфиров, полученных этерификацией метанолом изоамилен-пипериленсодержащей C₅ фракции углеводородов, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Фракции ароматических углеводородов C₆-C₁₂ – 1 – 25
Фракции олефиновых углеводородов C₄-C₁₂ – 1 – 25
Смесь основания Манниха с фракцией эфиров, полученных в процессе этерификации метанолом C₄-C₆ фракции углеводородов, содержащей пиперилен, изоамилены и изобутилен, или смесь основания Манниха и метил-трет-бутилового эфира с фракцией эфиров, полученных этерификацией метанолом изоамилен-пипериленсодержащей C₅ фракции углеводородов – 1 – 25
Фракции предельных углеводородов нормального и изостроения ₄-C₁₂ и/или бензиновые фракции нефтепереработки – До 100
2. Композиция неэтилированного бензина по п.1, отличающаяся тем, что в качестве смеси основания Манниха с фракцией эфиров, полученных в процессе этерификации метанолом C₄-C₆ фракции углеводородов, содержащей пиперилен, изоамилены и изобутилен, или смесь основания Манниха и метил-трет-бутилового эфира с фракцией эфиров, полученных этерификацией метанолом изоамиленпипериленсодержащей C₅ фракции углеводородов, она содержит углеводороды C₅-C₆, трет-бутиловый спирт, метил-трет-бутиловый эфир, трет-амиловый спирт, метил-трет-амиловый эфир, метил-втор-амиленовый эфир, эфиры изопрена, углеводороды C₈-C₁₀ и основание Манниха при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Углеводороды C₅-C₆ – 0,1 – 5,0
Трет-бутиловый спирт – 0,01 – 10,0
Метил-трет-бутиловый эфир – 5,0 – 70,0
Трет-амиловый спирт – 0,01 – 2,0
Метил-трет-амиловый эфир – 2,0 – 70,0
Метил-втор-амиленовый эфир – 10,0 – 80,0
Эфиры изопрена – 0,1 – 5,0
Углеводороды C₈-C₁₀ – 0,1 – 5,0
Основание Манниха – 0,01 – 1,0
3. Композиция неэтилированного бензина по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит ингибиторы окисления в количестве 0,01-0,15% от массы исходных компонентов.

4. Композиция неэтилированного бензина по п.3, отличающаяся тем, что в качестве ингибиторов окисления используют производные фенола.

РИСУНКИ

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 15.08.2005

Извещение опубликовано: 20.07.2006 БИ: 20/2006