CS276658B6

CS276658B6 - Oxibenzine for petrol engines

Info

Publication number: CS276658B6
Application number: CS687889A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Ing Macek; Oldrich Ing Svajgl; Vladimir Stanek; Ivan Ing Kopecky; Vaclav Ing Prazak; Vaclav Kratochvil; Zdenek Ing Bednar
Original assignee: Chemopetrol
Priority date: 1989-12-06
Filing date: 1989-12-06
Publication date: 1992-07-15

Abstract

Řeší se složení oxibenzinu obsahujícího vedle uhlovodíků 0,5 až 10 % obj. kyslíkatých organických sloučenin pocházejících z vedlejších produktů petrochemických synthéz ethylalkoholu - oxisložka A a směsi C4 a Cgalkoholů oxonací propylenu - oxisložka B, v nichž jsou přítomny vedle ethylalkoholu a vody převážně ethery a alkoholy C4 až Cg při poměru obou vedlejších produktů A : B v autobenzinu 5 : 1 až 1 : 5 objemově, v oxibenzinu může být alternativně také olovo ve formě tetraethylolova do10,25 g Pb/1.The composition of oxygasoline containing, in addition to hydrocarbons, 0.5 to 10% by volume of oxygenated organic compounds originating from by-products of petrochemical syntheses of ethyl alcohol - oxycomponent A and a mixture of C4 and Cg alcohols by oxonation of propylene - oxycomponent B is addressed, in which, in addition to ethyl alcohol and water, mainly ethers and C4 to Cg alcohols are present, with a ratio of both by-products A:B in motor gasoline of 5:1 to 1:5 by volume. Alternatively, oxygasoline may also contain lead in the form of tetraethyl lead up to 10.25 g Pb/l.

Description

Vynález se týká oxibenzinu pro zážehové motory obsahujícího nízkou koncentraci olova nebo bezolovnatého autobenzinu, který je aditivován směsí kyslíkatých derivátů uhlovodíků.The invention relates to oxybenzine for spark ignition engines containing a low concentration of lead or unleaded motor gasoline, which is added by a mixture of oxygenated hydrocarbon derivatives.

Autobenziny jsou trvale největším výrobkem z ropy prakticky na celém světě a v nynější době v nich rychle ubývá olova, které je jednak škodlivé z hlediska ekologického a jednak desaktivuje katalyzátory, určené k likvidaci emisí CO, C_xHy a Ν0_χ ve výfukových plynech. Snižování obsahu olova přináší nutnost zvýšit oktanová čísla složek procesně, což je spojeno se zvýšenými náklady. Kromě procesů změn uhlovodíků přinášejících kvalitnější typy směsí uhlovodíků se pro zvýšení oktanového čísla doporučují kyslíkaté sloučeniny, ¹ zvláště alkoholy C^ až C^ a odpovídající ethery. Kromě methanolu je však výroba těchto derivátů nákladná a jen lokálně použitelná, zvláště u ethylalkoholu. Při syntézách organických kyslíkatých sloučenin odpadají vedlejší produkty vzniklé paralelními a následnými reakcemi. V těchto produktech bývají ethery a voda jako hlavní nečistoty. Voda je lepším rozpouštědlem alkoholů než uhlovodíky a zejména ethylalkohol je obtížné převést do uhlovodíkového benzinu.Gasoline is consistently the largest petroleum product in virtually the entire world, and nowadays lead is rapidly declining, which is both environmentally harmful and deactivates catalytic converters designed to eliminate CO, C _x Hy and Ν0 _χ emissions in exhaust gases. Reducing the lead content necessitates increasing the octane numbers of the components in a process, which is associated with increased costs. In addition to hydrocarbon modification processes yielding higher quality types of hydrocarbon mixtures, oxygen compounds, ^{especially C 1} to C 4 alcohols and the corresponding ethers, are recommended to increase the octane number. However, in addition to methanol, the production of these derivatives is expensive and only locally applicable, especially for ethyl alcohol. In the synthesis of organic oxygen compounds, by-products formed by parallel and subsequent reactions are eliminated. Ethers and water are the main impurities in these products. Water is a better solvent for alcohols than hydrocarbons and especially ethyl alcohol is difficult to convert to hydrocarbon gasoline.

Oxibenzin pro zážehové motory tvořený směsí uhlovodíků vroucích mezi 20 až 220 °C a kyslíkatých sloučenin, zvláště alkoholů a etherů vroucích mezi 30 až 150 °C je podle vynálezu charakterizován tím, že se skládá z 90 až 99,5 % hmot, směsi uhlovodíků s oktanovým číslem 88 až 96 výzkumnou metodou a 0,5 až 10 % hmot, směsi kyslíkatých sloučenin pocházejících z vedlejších složek výroby ethylalkoholu-oxisložka A - a syntézy C^ a Cg-alkoholů oxonací propylenu - oxisložka B - v poměru 5 : 1 až 1 : 5, přičemž oxisložka A obsahuje 60 až 80 % hmot, ethylalkoholu, 10 až 19 % hmot, vody a zbytek tvoří C^-alkoholy ’ a/nebo aldehydy a/nebo ethery, v nichž z 80 až 95 % převládá diethyléther, a oxisložka B obsahuje 80 až 95 % C^ a Cg-alkoholů, 5 až 10 % hmot, vody a zbytek tvoří aldehydy a/nebo ethery, přičemž poměr mezi ethery a alkoholy je 1 : 5 až 10, poměr mezi C^ a Cg-alkoholy je 5 až 10 : 1 a aldehydů v obou složkách je přítomno maximálně 10 % hmot. Tento oxibenzin může obsahovat 0,01 až 0,25 g olova/1 ve formě tetraethylolova.According to the invention, oxybenzine for spark ignition engines consisting of a mixture of hydrocarbons boiling between 20 and 220 ° C and oxygenates, in particular alcohols and ethers boiling between 30 and 150 ° C, is characterized in that it consists of 90 to 99.5% by weight of a mixture of hydrocarbons with octane number 88 to 96 research method and 0.5 to 10% by weight, mixtures of oxygen compounds originating from the by-products of the production of ethyl alcohol-oxo component A - and the synthesis of C1 and C8-alcohols by oxonation of propylene - oxo component B - in a ratio of 5: 1 to 1 Wherein the oxocomponent A contains 60 to 80% by weight of ethyl alcohol, 10 to 19% by weight of water and the remainder is C 1-4 alcohols and / or aldehydes and / or ethers in which 80 to 95% of diethyl ether predominates, and oxide component B contains 80 to 95% of C1 and C8 alcohols, 5 to 10% by weight of water and the remainder is aldehydes and / or ethers, the ratio between ethers and alcohols being 1: 5 to 10, the ratio between C1 and C8 alcohols is 5 to 10: 1 and aldehydes in both components is present a maximum of 10% by weight. This oxybenzine may contain 0.01 to 0.25 g lead / l in the form of tetraethylol.

Řešení přináší výhody pro rafinérsko-petrochemické kombináty, kde se spojují výroby kapalných paliv a petrochemikálií. Lze zvýšit ekonomicky výhodně výrobu autobenzinů a výhodněji využít vedlejší produkty synthéz, z nichž některé se separátně daly pouze spalovat jako topný olej. Vzájemný vliv obou oxidických složek je pozitivní a neaditivní: ethylalkoholová složka se lépe rozpouští vlivem oxonační složky v benzinech a nastávají menší ztráty ethylalkoholu ve vodě, která se při míchání oddělí. Tím stoupne více antidetonační vlastnost směsi kyslíkatých aditiv než je lineární.The solution brings advantages for refinery-petrochemical plants, where the production of liquid fuels and petrochemicals are combined. It is possible to increase the production of motor gasolines economically and to use the by-products of syntheses more advantageously, some of which could only be burned separately as fuel oil. The interaction of the two oxide components is positive and non-additive: the ethyl alcohol component dissolves better due to the oxonation component in petrol and there is less loss of ethyl alcohol in the water, which separates during mixing. This increases the anti-knock property of the mixture of oxygen additives more than the linear one.

Kromě hlavního účinku lze dosáhnout ještě vedlejších ne méně významných účinků: Směsi podle vynálezu mají zdokonalené účinky na snížení tvorby ledu v karburátoru při studených startech a tím na neúplné spalování. Vyřazením frakce nečistot vznikající při destilační rafinaci syntetického ethylalkoholu z hotového produktu lze zvýšit produkci kvalitního synthetického lihu a dosáhnout lepší ekonomické využitelnosti produktu synthézy.In addition to the main effect, no less significant side effects can be achieved: The compositions according to the invention have improved effects on reducing ice formation in the carburettor during cold starts and thus on incomplete combustion. By eliminating the fraction of impurities formed during the distillation refining of synthetic ethyl alcohol from the finished product, it is possible to increase the production of high-quality synthetic alcohol and to achieve a better economic usability of the synthesis product.

V předloženém příkladě jsou ukázány hlavní vlastnosti autobenzinu vzniklého podle vynálezu.In the present example, the main properties of the gasoline produced according to the invention are shown.

PříkladExample

K přípravě autobenzinu podle vynálezu se použil základní uhlovodíkový autobenzin skládající se ze 70 % obj. reformátu s OČVM 95 a 30 % isomerizátu s OČVM 83, směs měla * změřené OČVM 90,1.To prepare the gasoline according to the invention, a basic hydrocarbon gasoline consisting of 70% by volume of reformate with OČVM 95 and 30% of isomerisate with OČVM 83 was used, the mixture had a measured OČVM of 90.1.

K benzinu se přidávala směs vedlejších produktů syntézy ethylalkoholu (oxisložka A) ' a,oxosynthézy (oxisložka B) v poměru 2 : 1 obj. U oxisložky A se jednalo o frakci nečištot vznikající při destilační rafinaci syntetického ethylalkoholu. Oxisložku B tvořily destilační zbytky a lehké podíly z destilace alkoholů a Cg. Zkoušela se rozpustnost a měřila odloučená voda v rozmezí koncentrací oxisložek A + B (2 : 1) 0,5 až 10 % obj. Analýzy oxisložky A a oxisložky 8 jsou v tabulce 1. V tabulce 2 jsou uvedeny výsledkyA mixture of by-products of the synthesis of ethyl alcohol (oxycomponent A) and oxosynthesis (oxycomponent B) was added to the gasoline in a ratio of 2: 1 by volume. Oxocomponent A was a fraction of impurities resulting from the distillation refining of synthetic ethyl alcohol. Oxocomponent B consisted of distillation residues and light fractions from the distillation of alcohols and Cg. The solubility was tested and the separated water was measured in the range of concentrations of oxycomponents A + B (2: 1) 0.5 to 10% by volume. The analyzes of oxycomponent A and oxycomponent 8 are in Table 1. Table 2 shows the results

CS 276 658 B6 míšení, z nichž vyplývá, že oxisložka B udržuje v menších koncentracích v roztoku veškerou ’ oxisložku A, ve větších potom se odlučuje voda a ethylalkohol, přičemž ztráty ethylalkoholu do vody jsou vlivem oxisložky B podle vynálezu 4 až 5násobně menší.EN 276 658 B6 mixing, from which it follows that the oxocomponent B keeps all the oxocomponent A in solution in smaller concentrations, in larger cases water and ethyl alcohol are separated off, the losses of ethyl alcohol to water being 4 to 5 times smaller due to the oxocomponent B according to the invention.

Neaditiva zvýšení oktanového čísla je patrna z tabulky 3. Oktanové číslo směsi je o téměř 10 jednotek větší, než vypočtené z obou složek zvlášť. To platí i v případě přídavku 0,15 g Pb/1.The non-additive of the octane increase can be seen in Table 3. The octane number of the mixture is almost 10 units larger than calculated from the two components separately. This also applies to the addition of 0.15 g Pb / l.

Byly ještě přezkoumány obě mezní koncentrace oxisložky A a oxisložky B (5 : 1 a 1 :5).Both limit concentrations of oxycomponent A and oxycomponent B (5: 1 and 1: 5) were also examined.

U 1. koncentrace se zvýšila ztráta ethanolu proti tab. 2 a u přídavku 5 % obj. směsi o 25 %, u 2. koncentrace se snížila ztráta o 75 % oproti poměru oxisložek A + B (2 :1).At the 1st concentration, the loss of ethanol increased compared to tab. 2 and with the addition of 5% by volume of the mixture by 25%, with the 2nd concentration the loss was reduced by 75% compared to the ratio of oxocomponents A + B (2: 1).

Tabulka 1Table 1

Analýzy vedlejších produktů synthéz ethylalkoholu (oxisložka A) a oxoalkoholů (oxisložka 0)~Analyzes of by-products of syntheses of ethyl alcohol (oxycomponent A) and oxoalcohols (oxycomponent 0) ~

produkt product oxisložka A oxycomponent A oxisložka B oxycomponent B ethylalkohol ethyl alcohol 75,5 75.5 0 0 voda water 13,9 13.9 7,1 7.1 aldehydy aldehydes 0,5 0.5 3,3 3.3 diethylether diethyl ether 8,9 8.9 0 0 butylethery butyl ether 0 0 17,5 17.5 C^-alkoholy C 1-4 alcohols i,i^x i, i ^x 55,2^XX 55.2 ^XX Cg-alkoholy C8-alcohols 0 0 10,0 10.0 jiné látky other substances 0,1 0.1 6,9 6.9 x sek. + terč. C^-alkohol x sec. + target. C 1-4 alcohol xx i-C. a n-C_á alkoholy (1 : 2)xx iC. and NC _and alcohol (1: 2)

Tabulka 2Table 2

Odlučování vodní fáze při míšení uhlovodíkového autobenzinu s 0,5 až 10 % obj. oxisložka A + B (2 : 1) a oxisložky A přídavek % obj. odluč, vodní vrstva ztráty EtOH do vody % % obj.Separation of the aqueous phase when mixing a hydrocarbon gasoline with 0.5 to 10% by volume of oxycomponent A + B (2: 1) and oxycomponent A addition of% by volume of separation, aqueous layer of loss of EtOH to water% vol.

oxisložky A + B oxycomponents A + B oxisložka A oxycomponent A oxisložky A + B oxycomponents A + B oxisložka A oxycomponent A 0,5 0.5 neměřit. do not measure. neměřitel. unmeasurable. - - - - 1,0 1.0 neměřit. do not measure. 0,18 0.18 - - 4,8 4.8 2,0 2.0 0,225 0.225 0,35 0.35 - - 4,8 4.8 3,0 3.0 0,375 0.375 0,60 0.60 1,6 1.6 8,1 8.1 4,0 4.0 0,55 0.55 0,9 0.9 4,1 4.1 11,4 11.4 5,0 5.0 0,75 0.75 1,25 1.25 6,5 6.5 14,7 14.7 7,5 7.5 1,20 1.20 2,45 2.45 8,5 8.5 . 24,9 . 24.9 , 10,o^x , 10, or ^x 1,65 1.65 4,25 4.25 9,5 9.5 37,6 37.6 x pozn. x note Vodní vrstva Water layer obsahovala oxisložky contained oxygen components A + 8 53,4 A + 8 53.4 % hmot, ethanolu % by weight, ethanol oxisložky oxo components A 71,4 A 71.4 % hmot, ethanolu % by weight, ethanol

CS 276 658 B6CS 276 658 B6

Tabulka 3Table 3

Stanovení oktanových čísel VM směsných oxisložky A a oxisložky B (10 % obj. v základním uhlovodíkovém benzinu)Determination of octane numbers VM of mixed oxycomponent A and oxycomponent B (10% by volume in basic hydrocarbon gasoline)

zákl. benzin (ZB) basic benzine (ZB) oxisložka A + B oxycomponent A + B ZB + oxisl. A ZB + oxisl. AND ZB + oxisl. B ZB + oxisl. B OČVM skut. OČVM skut. 90,1 90.1 91,2 91.2 91,6 91.6 88,5 88.5 teor. theory. - - 90,6 90.6 - - - - 7 7 Směsné OČVM Mixed OČVM skut. skut. - - 103,1 103.1 115,1 115.1 74,1 74.1 teor. theory. - - 93,4 93.4 - - - - OČVM s 0,15 g OČVM with 0.15 g Pb/1 Pb / 1 93,2 93.2 94,3 94.3 94,7 94.7 89,1 89.1

PATENTOVÉ NÁROKY .PATENT CLAIMS.

Claims

PATENT CLAIMS.

1. Oxygen gasoline for spark ignition engines consisting of a mixture of hydrocarbons boiling between 20 and 220 ° C and. Oxygen compounds, in particular alcohols and ethers boiling between 30 and 150 ° C, characterized in that it consists of 90 to 99.5% by weight, of a mixture of hydrocarbons with an octane number of 8 to 96 by the research method and 0.5 to 10% of mixtures of oxygen compounds originating from the by-products of the production of ethyl alcohol - oxo component A - and the synthesis of C1 and C8 alcohols by oxonation of propylene - oxo component B - in a ratio of 5: 1 to 1: 5, wherein oxo component A contains 60 to 80% by weight of ethyl alcohol. , 10 to 19% by weight of water and the remainder are C 8 alcohols and / or aldehydes and / or ethers in which diethyl ether predominates from 80 to 95%, and oxo component B contains B 0 to 95% of C 8 and C 8 alcohols, 5 to 10% by weight of water and the remainder are aldehydes and / or ethers, the ratio between ethers and alcohols being 1: 5 to 10, the ratio between C1 and C8 alcohols being 5 to 10: 1 and the aldehydes in both components being present at most 10 % wt.

2. Oxybenzin according to claim 1, characterized in that it contains 0.01 to 0.25 g of lead / l in the form of tetraethylol.