CS252688B1 - Bezolovnatý vysokooktanový autobanzin - Google Patents

Abstract

Řešení popisuje složeni bezolovnatého vysoKooktanového benzinu vyráběného pouze z uhlovodíkových složek, přičemž se vychází z produktů katalytického reformování s oktanovým číslem 88 az 95 a nízkotepelné isomerizece lehkého benzinu vroucího nad 140 °C a zvláště z těžkého zbytku reformátu vroucího nad 140 °C.

Description

Vynález se týká bezolovnatého vysokooktanového autobenzinu vyráběného ze široké frakce ropného benzinu kombinací katalytické nízkoteplotní isomerace a katalytického reformování na bimetalických katalyzátorech.

z

V celém světě pokračuje v osmdesátých letech tlak na zlepšování životního prostředí.

Olovo přítomné v autobenzinech přímo působí na lidský organismus i na přírodu jako škodlivina. Navíc otravuje rychle katalytické čističe umístěné v automobilech a tím zhoršuje exhalace CxHy, CO a NOx. Olovnatá aditiva však jsou nejlevnější antidetonační prostředky pro autobenziny Jejich odstranění z benzinů snižuje oktanovou hladinu benzinů v rafinerii o 5 až 8 jednotek OČVM. Proto je nutno rafinérské procesy vésti při tvrdých podmímkách nebo zavádět jiné externí složky, zvláště neuhlovodíkové. Při výrobě bezolovnatých autobenzinů s OČVM přes devadesát jednotek se musí vyrábět katalitický reformát s oktanovým číslem 95 a vyšším, což je spojeno se ztrátou výtěžku 2 až 5 % hm. a s kratší délkou pracovní periody o 20 až 50 % rel.

Dalšími složkami musí být benzinové frakce, jejichž OČVM neklesá pod 80 jednotek a současně musí mít nízké rozmezí bodů varu, aby se dosáhlo vhodné těkavosti autobenzinů.

V hydroskimmingové rafinerii bez štěpných procesů lze použít pouze katalytický isomerizát s OČVM 82 až 84 jednotek. Žádné další složky běžně míchané do autobenzinů s olovem se nedají v měřitelné míře využít. Externě lze pak dodávat lehké olefinické složky z katalytického krakováni nebo z pyrolýzy, alkyláty, oligomery (isohexany), příp polymerní benziny. Kyslíkaté vysokooktanové sloučeniny dodávané zvenčí jsou limitovány ekonomicky i technicky obvykle v koncentracích do 10 i obj.

Vynález přináší novou recepturu vysokooktanového autobenzinu bez olova vycházející převážně z katalytického reformátu a nízkoteplotního isomerizátu Cg a/nebo Cg uhlovodíků. Bezolovnatý vysokooktanový autobenzin obsahuje katalytický refomát s oktanovým číslem výzkumnou metodou mezi 88 a 95, nízkoteplotní isomerizát z lehkého primárního benzinu vroucího do 45 až 75 °C a navíc zbytek z reformátu vroucí nad 140 °C'v poměru 0,5 až 1,5:0,5 až 2,5:1. Výhodně obsahuje nízkotepelný isomerizát 50 až 70 % hm. hexanů nebo 70 až 95 % pentanp. Jako alternativní frakce se přidávají do výrobku primární benzin vroucí mezi^ až 135 °C a reformátové frakce s bodem varu do 95 °C a/nebo 95 až 140 °C případně jiné podobné frakce; které činí nejvýšše 15 % obj. horového bezolovnatého autobenzinu.

Vysokooktanový automobilový benzin uvedeného složení se připraví tak, že se ropný benzin rozdělí na tři frakce A, B,C vroucí v rozmezí do 45 až 75 °C resp. 45 až 115 °C resp.

až 195 °C, frakce A výhodně s bodem varu do 45 až 50 °C se katalyticky Isomerizuje na katalyzátoru obsahujícím platinu na alumině aktivované 3 až 15 % hm. chlóru pod tlakem vodíku při teplotách 100 až 200 °C na frakci Aj, frakce B výhodně vroucí v rozmezí od 45 do 75 až 95 °C se převážně vyřazuje mimo autobenzin a frakce C vroucí výhodně od 85 až 90 do 160 až 185 °C se katalyticky reformuje na platino-rheniovém katalyzátoru pod tlakem vodíku a část produktu označení C| s oktanovým číslem výzkumnou metodou mezi 88 až 95 se destilačně rozdělí na frakce D, E, a F, přičemž frakce F má začátek bodu varu mezi 140 až 165 °C a tsto frakce se smísí s Cj a Aj v poměru 1:0,5 až 1,5:0,5 až 2,5 a tato směs činí minimálně 85 % obj. hotového vysokooktanového benzinu. Frakce A, z níž se připravuje isomerizát pod tlakem 2 až 10 MPa a s objemovou rychlosti 1 až 5 h^-1, může výhodně obsahovat 70 až 95 % hm. pentanů nebo má destilační rozmezí 45 až 75 °C a obsahuje 50 až 95 % hmot. hexanů zvi. metylpentanú. Frakce C se reformuje při 480 až 525 °C s objemovou rychlostí 1,5 až 2,5 MPa při tlaku 1,5 až 3,5 MPa.

Frakce D, E a F mohou být doplňujícími frakcemi do 15 % obj. hotového autobenzinu.

Destilační charakteristika těchto frakcí je tato:frakce D do 65 až 95 °C, frakce E od 65 až 95 °C do 140 až 160 °C.

Vysokooktanový autobenzin bez olova obsahuje tedy vedle katalytického reformátu a isomerizátu těžký katalytický reformát. Poměr složek dovoluje regulovat obsah aromátů, destilační křivku, zvi. obsah lehkých podílů a dolaSuje hotový benzin nízkoaromatickou středně vroucí frakcí z reformátů nebo z hydrogenovaného benzinu, případně (to však zřídka) i střední reformátovou frakcí, které se vyrábí jako zdroj C7 a Cg aromátů.

Opravy frakcí před katalytickými zušlechťovacími postupy respektují některé výhodné úpravy zvi. pro isomeraci bud jen pentanové nebo haxanové frakce, pro reformování pak bud těžší frakce, např. 110 až 185 °C nebo naopak lehčí, např. 85 až 160 °C. Hlavním poznatkem míchání třech hlavních frakcí je vysoký pozitivní bonus v antidetonačních vlastnostech, který je překvapivý. Je totiž známo, že míchání isolkanů (lehčí a středně vroucích) s reformátem nebo jinými aromatickými frakcemi přináší negativní bonus. Pozitivní vliv má právě vysokooktanová aromatická frakce. Tento bonus pak dovolí využít nížeoktanové doplňující frakce, případně i jiné z vnějších zdrojů. Vysokooktanový zbytek reformátu nahrazuje zvyšování ostrosti reformování a tím nezanedbatelné úspory energií a hmoty.

V nížeuvedeném příkladu jsou uvedeny výsledky vynálezu. Poměry složek a efekty nemají však omezit rozsah vynálezu.

Příklad

Ropný hydrogenovaný benzin s bodem varu 30 až 180 °C se destilačné rozdělil na 3 frakce vroucí v rozmezí A do 70 °C, B 70 až 100 °C až 180 °C. Frakce A se katalyticky isomerizovala při 7,5 MPa a 130 °C na kytalyzátoru s 0,35 % hm. Pt na A1₂O₃ s 4,5 % hm. Cl na isomerizát A₃. Frakce C se reformovala na Pt-Re-katalyzátoru při 505 °C a tlaku 2,5 MPa na kapalný reformát Cp Ten se částečně destilačné rozdělil na tři frakce D s bodem varu do 100 °C,

E 100 až 155 °C, F nad 155 °C. Pro výrobu autobenzinů podle vynálezu se použily frakce Ap C₃ a F příp. se doladily frakcemi C nebo B. Složení frakci pro míšení autobenzinů podle vynálezu je uvedeno v tab. 1.

V tab. 2 jsou uvedeny receptury podle vynálezu. Jsou namíchány tři vysokooktanové autobenziny s vypočteným OCVM od 92 do 96. Je patrné, že způsob podle vynálezu dává ve všech parametrech vyhovující autobenzin. Benzin má dobrou těkavost a je velmi čistý. V OČVM je nezanedbatelný bonus míchání až dvě jednotky. Benzin má také dobré oktanové číslo lehké frakce (do 100 °C).

Při výrobě bez použití vynálezu je nutno použít reformátu s oktanovým číslem 95 až 99 VM, přičemž dojde ke ztrátě výtěžku 2 až 4 % hm. a autobenzin má nekvalitní lehké frakce. Oktanové číslo nevykazuje téměř žádný bonus mícháni. V tab. 2 jsou porovnány autobenziny, při použití vynálezu a bez redestilace reformátu s využitím vysokooktanového reformátu a dále s využitím toluenu (směsné OČVM = 115 jednotek).

Podobných výsledků se dosáhlo při namíchání autobenzinů podle vynálezu, v nichž se upravilo oktanové číslo VM přídavkem 10 až 15 % obj. frakce B popř. s jinými alternativními frakcemi v rafinerii.

T b u 1 k a 1

Složení frakcí pro míšení podle vynálezu

Frakce - označení charakteristika	A1 isome- rizát	C1 refor- mát	F zbytek refor- mátu	C těžký benzin	B lehký benzin	C2 refor- mát
analytické hodnoty
d20	0,643	0,783	0,877	0,747 .	0,690	0,795
dest. křivka
zač. °C	37	52	146	101	58	49
10 % obj. do °C	40	82	163	113	65	75
50 % obj. do °C	44	118	166	133	71	122
95 % obj. do °C	66	165	180	170	84	173
konec do °C	78	186	218	178	88	193
aromáty % hm.	0	63	95	9	2	67
tlak par kPa	85	28	1	5	29	28
OCVM	84,1	93,1	110,6	42,2	61,1	95,7
OCVM	81,6	82,6	98,7	44,4	60,3	84,2

u 1 k a 2
Vysokooktanové autobenziny podle	vynálezu	a srovnání s	benzinem mimo rozsah	vynálezu
vzorek č.	0	1	2		3	4	5	normo-
								vané
charakteristika					podle	! vynálezu mimo rozsah	1 hodnoty
složení v % obj.
reformát (C^)	20	25	30		20	0	0	-
reformát (C2)	0	0	0		0	75	44	-
isomerizát (Ap	50	40	45		45	25	45	-
lehký benzin (B)	0	10	0		0	0	0	-
těžký benzin (C)	5	0	0		0	0	0	-
zbytek ref. (F)	25	25	25	»	35	0	0	-
toluen	0	0	0		0	0	11	-
výtěžek reformátu
% hm.	86	86	86		86	84	84	-
analytické hodnoty:
d20	0,736	0,743	0,	,745	0,	755 0,741	0,741	min.
								0,720
destilace zač. °C	39	37	36		43	44	44	min.	30
10 % obj. do °C	49	51	50		51	60	54	max.	60
50 % obj. do °C	88	88	94		104	105	82	max.	110
95 » obj. °C	175	172	171		173	170	157	max.	180
konec deštil. °C	199	193	195		203	191	179	max.	210
tlak par kPa	48	49	44		52	39	43	40 -	80
OČVM	92,5	92,4	94,	4	96,	3 93,0	92,6	90 nebo

R. 100 °C	-	81,7	84,6	84,6	79,0	81,5	-
OČVM výpočet	90,4	90,8	93,4	95,2	92,8	92,6	-
bonus OČVM	+ 2,1	+ 1,6	+ 1,1	+ 1,1	+ 0,2	0	-
delta R. 100 °C	-	10,7	9,8	10,7	14,0	11,1	(10) =

/ nezávazné, informativní u benzenu s OČVM 96

Claims (4)

1. PŘEDMÉT VYNÁLEZU

   1. Bezolovnatý vysokooktavový autobenzin vycházející převážně z katalytického reformátu a nízkotepělného isomerizátu C₅ - a/nebo Cg uhlovodíků vyznačený tím, že obsahuje katalytický reformát s oktanovým číslem výzkumnou metodou mezi 88 až 95, nízkoteplotní isomerizát z lehkého benzinu vroucího do 45 až 75 °C a navíc zbytek z reformátu vroucí nad 140 °C v poměru 0,6 až 1,5:0,5 až 2,5:1.
2. 2 . Bezolovnatý vysokooktanový autobenzin podle bodu 1 vyznačený tim, že nízkoteplotní izomerizát obsahuje z 50 až 70 % hmot. hexany.
3. 3. Bezolovnatý vysokooktanový autobenzin podle bodu .1 vyznačený tím, že nízkoteplotní izomerizát obsahuje 70 až 95 % hmot. pentanů.
4. 4. Bezolovnatý vysokooktanový autobenzin podle bodu 1 až 3 vyznačený tim, že jeho alterna tivní frakce obsahuje primární benzin vroucí mezi 30 až 175 °C a reformátové frakce s bodem varu do 95 °C a/nebo 95 až 140 °C, případně jiné podobné frakce, které činí maximálně 15 % obj. hotového bezolovnatého autobenzinu.