DD144791A1 - Verfahren zur herstellung hochoktaniger treibstoffe - Google Patents

Abstract

Die Erfindung behandelt ein Verfahren zur Herstellung hochoktaniger Ottokraftstoffe durch Behandlung des überlicherweise als VK-Komponente verwendeten straight-run-Benzins in der Weise, daß dieses vc-r dem Zumischen entparaffiniert wird, die abgetrennten n»Paraffine mit Luftsauerstoff oxydiert und anschließend hydriert werden. Die so umgesetzten n-Paraffine werden dann ganz oder zum Teil allein oder im Gemisch mit Methanol den anderen Treibstoffkomponenten in Mengen von 3 bis 25 Vol.-% zugesetzt. Der auf diese Weise hergestellte Treibstoff zeichnet sich durch hohe Klopffestigkeit aus, so daß der durch eine Reduzierung des Bleigehaltes eintretende Oktansahlverlust ausgeglichen werden kann. Darüber hinaus wird durch.dieses Verfahren ein Treibstoff mit verringertem Aromatengehalt und verringerter Schadstoffemission hergestellt. Bei Anwendung dieses Treibstoffes besteht nicht die “Gefahr der Vergaservereisung. Das Verfahren kann in allen Raffinerien angewendet werden, in denen Treibstoffe erzeugt werden.

Description

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Titel der Erfindung

Verfahren zur Herstellung hochoktanigor Treibstoffe

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung blei-armer Treibstoffe zum Betreiben von Ottomotoren mit verbesserter Klopffestigkeit, verringertem Aromatengehalt und verbesserter Abgaszusammensetzung«

Charakteristik der bekannten technischen !Lösungen

Es ist bekannt, daß die Klopffestigkeit von Ottokraftstoffen durch Zusatz von Bleitetraethyl und/oder anderen Bleiverbindungen verbessert werden kann· Insbesondere zeigen straightrun-Benzine, die z. B. in Form des Leichtbenzins als Mischkomponente für handelsübliche Ottokraftstoffe Verwendung finden, durch ihren-hohen Anteil an gesättigten Verbindungen, eine hohe Bleiempfindlichkeit. Die durch die Umweltschutzgesetzgebung geforderte Seduzierung bzw. völlige Beseitigung des Bleigehalues von Ottokraftstoffen führt au einem empfindlichen Oktanzahlver lust des Treibstoffes, der zur Vermeidung von Störungen beim Betrieb des Motors, durch geeignete Maßnahmen kompensiert werden muß»

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Es ist bekannt, daß eine Erhöhung der Oktanzahl von straightrun-Benzinen dadurch erreicht werden kann, daß die in diesen Benzinen enthaltenen η-Paraffine, die die Oktanzahl ganz erheblich herabsetzen, z. B» durch Adsorption an Molekularsieben abgetrennt werden, Diese Maßnahme hat jedoch den Nachteil, daß sie zu einer Verringerung der Ausbeute an Vergaserkraftstoff führt. Sine Verbesserung der Abgasqualität ist zudem auf diesem Wege nicht zu erreichen·

Es ist auch bekannt, daß der durch die Bleiabsenkung bedingte Oktanzahlverlust durch einen erhöhten Zusatz von aromatischen Kohlenwasserstoffen zum Treibstoffgemisch kompensiert werden kann. Von Nachteil ist bei dieser Maßnahme, daß auf Grund des hohen Anteils aromatischer Kohlenwasserstoffe die Abgasqualität durch verstärkte Emission polycyclischer Aromaten verschlechtert wird.

Es ist weiterhin bekannt, daß ein Zusatz säuerstoffhaltiger Verbindungen eine Oktanzahlerhöhung des Treibstoffes sowie eine Verbesserung der Abgasqualität bewirkt. Als säuerstoffhaltige Verbindungen finden insbesondere Methanol im Gemisch mii* höheren Alkoholen vor allem C₂-Cg-AIkOhOIe oder auch im Gemisch mit höheren Alkoholen und A'thern, insbesondere Methyltert.-butyläther (IP 7884), Verwendung, Der Machteil dieser bekannten Lösung besteht darin, daß die höheren Alkohole in der Regel nicht im erforderlichen Umfang zur Verfügung stehen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, durch ein geeignetes Verfahren bleiarme bzw. bleifreie Treibstoffe für Ottomotoren zu erzeugen, die umweltfreundlich sind und einen hohen technischen Gebrauchswert besitzen.

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Darlegung des Wesens der Erfindung

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung hoch- ' oktaniger Ottomotorkraftstoffe, unter Zusatz von leichtem straight-run Benzin, zu üblichen, Treibstoffkomponenten erfindungsgeinäß dadurch gelöst, daß das straight-run Benzin vor der Zugabe entparäffiniert und der entparäffinierte Anteil 'den'Treibstoffkomponenten zugesetzt wird, die η-Paraffine mit Hilfe von Luftsäuerstoff oxidiert und anschließend katalytisch hydriert werden und daß die säuerst offhalt igen Komponenten, bestehend aus dem n-Paraffinoxidat oder einem Gemisch aus n-Paraffinoxidat und Methanol in Mengen von 3-^5 VoI % den sauerstofffreien Treibstoffkomponenten beigemischt werden, Zweckmäßigerweise wird die sauerstoffhaltige Komponente in Form eines Gemisches, bestehend aus 9-75 VoI % n-Paraffinoxidat und 91 bis 25 YoI % Methanol, den säuerst offfreien Treibstoffkomponenten.zugesetzt.

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IiP 78117 Ausführungsbeispiele

B¹Ur die Ausführungsbeispiele wurden folgende Komponenten verwendet:

Pyrolysebenzin, Beformat, entparaffiniertes Leichtbenzin, n-Paraffinosqydat und Methanol*

Beispiel 1:

Herstellung des n-Paraffinoxidates

Leichtes straight-run Benzin, mit einem n-Paraffingehalt von 13 % n-Pentan, 23 % η-Hexan und 5 % n-Heptan, wurde mit Hilfe von 3 A~Molekularsieb entparaf f inier t« Das erhaltene Desorbat bestand au 92 % aus N-Paräffinen (Cc- bis Gn)„ In einem Druck reaktor wurde das Desorbat mit Luftsäuerstoff bei 120-15O⁰C und einem Druck von 0,55 HPs. in Gegenwart von Kobaltstearat oder Borsäure als Katalysator unter Erhaltung der Kohlenstoffkette oxidiert.

Bas erhaltene n-Paraffinoxidat wurde mit Natronlauge gewaschen, die nicht umgesetzten n-Paraffine destillativ abgetrennt und in den Qxidationsreaktor zurückgeführt. Der n-paraffinfreie. Rückstand wurde bei Normaldruck in Gegenwart eines Ni-Katalysatcrs hydriert und als Treibstoffkomponente eingesetzt.

Bleiarmer und aromatenarmer Ottokraftstoff bestehend aus:

30 .701·-% Pyrolysebens in 30 Vol.-% Reformat

20 Vol.-vS entparaffiniertem Leichtbenzin -

20 Yol.~% einer Mischung aus je 50 Vol.-% n-Paraffinoxydat und Methanol

- 5 -

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LP 78117 Beispiel 2:

Bleiarmer und aromatenarmer Ottokraftstoff bestehend aus:

30 Vol,-% Pyrolysebenzin

30 Vol.-% Heformät 15 Vol,-% entparaffinier tem Leichtbenzin

25 Vol.-% einer Mischung aus 48 VoL-% n-Paraffinoxydat und 52' Vo 1.-55 Methanol

Beispiel 3:

Bleifreier und aromatenarmer Ottokraftstoff bestehend aus:

25 Vol.~% Pyrolysebenzin 30 Vc\m-% Beforinat

25 Vo1·-% entparäffiniertem Leichtbenzin 20 Vol,~% einer Mischung aus 25 VoI,~% n-Paraffinoxydat und 75 Vo 1.-% Methanol

Beispiel 4:

Bleiarmer und aromatenarmer Ottokraftstoff bestehend aus:

50 Vo 1. -~% Beformat 25 Vo1.-% entparäffiniertem Leichtbenzin

25 Vole-% einer Mischung aus 60 VoI,-% n-Paraffinoxydat und 40 VoI,-% Methanol

Beispiel 5:

Bleifreier und aromateiiarmer Ottokraftstoff bestehend aus:

50 Vol.-^ Beformat 30 Vol«.~% entpar-affiniertem Leichtbenzin

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LP 78117 _c

20 Vol,-% einer Mischung "bestehend aus 25 Vol.-% n-Paraffinoxydat und 75 Vol,-% Methanol

Beispiel 6j

Bleiarmer und aromatenarmer Ottokraftstoff bestehend aus:

30 Vol,-% Pyrolysebenzin

30 Vol.-JS Reformat

25 Vol«-% entρar äffiniertem Leichtbenzin 15 Vo 1. -% η-Par äff inoxidat

Kachstehende Tabelle gibt einen Überblick über die Eigenschaften verschiedener erfindungsgemäßer Treibstoffe im Vergleich mit Treibstoffen.konventioneller Zusammensetzung.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden Treibstoffe erhalten, die sich durch reduzierten Bleigehalt, verringertem Aromatengehalt und damit verbunden umweltfreundlicher Abgaszusammensetzung bei gleichzeitig verbesserter Klopffestigkeit auszuzeichnen«

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Tabelle: C kt anzahlvergleich, konventioneller mit erfindungsge-. '" mäßen Treibstoffen

Bei— Pyrolyse- Refor- Leicht- Leicht- n-Paraf- Methanol spiel benzin mat benzin benzin fin-Oxydat VoI,-^o Nr. Volo-% Vol.-$'VoI..-^ entparaf- #

finiert

mm	40	30	ROZ	30	MOZ	20	Ml	10
1	30	30	-		15	10	13
OJ	30	30	-	25	12	15
3	15	30	-	-	VJl
-		66	34	25	-	10
4		50	i -	30	15	15
VJl		- 50	. -	25	5	«Mt
6	30	30	-	Aro- maten- gehalt al	15	Abgasuntersuchungen nach EJ1A CO CH g/Test .
Bei spiel Nr.-	Verblei- tingsgrad g Pb/1

0 89,2 81,3 _{48 7} 187 6,3 0,4 98,1 88,6. ^^ö» ' ~

0 95,5 84,3 0,1 99,1 88,2

40,7

0 96,7 86,1 -g 153 5,1 0,1 99,9 89,6 ⁴⁰»^b

0 99,8 89,2 ,_fi ρ 151 5,4

0 84,3 78,7

0,4 94,1 87,8

0 89,6 83,4

0,1 94,2 87,7

36,8 31,9 24,4

0 96,4 87,2 _24j5 157 5,0 0,1 96,1 85,1 40,2 161 .5,5

Claims (3)

2t 4 23! Erfindungsanspruch

1» Verfahren zur Herstellung hochoktaniger Treibstoffe mit erhöhter Klopffestigkeit, verbesserter Abgaszusammensetzung und niedrigem Bleigehalt durch Zusatz von leichtem straight-run-Benzin zu üblichen Treibstoffkomponenten, gekennzeichnet dadurch, daß das straight-run-Benzin vor der Zugabe zur Entfernung der niederoktanigen n-Paraffine einem Entparaffinierungsprozeß unterworfen wird, der entparaffinier te Anteil den Treibstoffkomponenten zugesetzt, die η-Paraffine oxydiert, anschließend katalytisch hydriert und das Paraffinoxydat allein oder im Gemisch mit Methanol den Treibst off komponenten zugesetzt werden.»

2. Verfahren gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die sauerstoffhaitigen Komponenten bestehend aus dem Paraffinoxydat oder einem Gemisch aus Paraffinoxydat und Methanol in Mengen von 3-25 Vo 1·-% den sauerstofffreien Treibstoffkomponenten beigemischt werden·

3« Verfahren gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die sauerstoffhaltigen Komponenten in Form eines Gemisches bestehend aus y-'/5 Voi.-# n~Parai"fin-Oxydat und 91-25 Vol.-% Methanol aen sauerstofffreien Treibstoffkomponenten züge- r" setzt werden»