Спосіб одержання кондиційних моторних палив

1. Спосіб одержання кондиційних моторних палив, що включає введення у вихідну вуглеводневу сировину органічної добавки на основі кисневмісних сполук, що містить спирти, і наступну перегонку одержаної суміші, який відрізняється тим, що як органічну добавку використовують суміш ефірів карбонових кислот і низькомолекулярних спиртів С1-С5. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що добавку вводять у кількості 10 - 50 % від об'єму вуглеводневої сировини. 3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що добавку одержують етерифікацією карбонових кислот надлишковою кількістю низькомолекулярних спиртів С1-С5 при такому мольному співвідношенні компонентів: карбонові кислоти 1 низькомолекулярні спирти С1-С5 1,5-3. Винахід відноситься до нафтопереробної й нафтохімічної промисловості, а саме до виробництва високоякісних моторних палив з вуглеводневих сировинних ресурсів як мінерального (нафтові вуглеводні і їх кисневмісні похідні), так і рослинного походження (продукти переробки сільськогосподарських виробництв й їхніх відходів). Широкі дослідження ведуться в ряді країн по використанню сумішевих моторних палив, у яких нафтові бензинові й дизельні фракції частково або повністю заміняють спиртами, або спиртовими ефірами жирних кислот. Є також достатня кількість робіт і винаходів, у яких зусилля спрямовані на збільшення базових фракцій моторних палив за рахунок залучення в них компонентів, одержуваних з рослинної сировини. Ряд робіт і винаходів присвячені розширенню меж температурносезонного використання моторних палив (див. патент США №9372752, опубл. 8 лютого 1983p.; патент Російської Федерації №2261266, МПК C10G11/05, опубл. 2005.05.09, бюл.27). Однак у цих роботах і винаходах поставлена задача одержання кондиційних моторних палив тією чи іншою мірою вирішується неповно. Так, наприклад, якщо поставлено питання про збіль шення високооктанової бензинової фракції за рахунок залучення в неї етилового спирту, виникає необхідність додаткової обробки палива по зневоднюванню або введення спеціальних стабілізаторів, щоб уникнути розшаровування. Збільшення дизельної фракції шляхом введення в неї спиртових або бензинових компонентів зменшує цетанове число й знижує щільність дизпалива. Розширення меж температурно-сезонного використання дизпалива за рахунок каталітичного крекінгу або ізомеризації парафінових вуглеводнів призводить до зменшення виходу цільового продукту. Найбільш близьким по методології й рішенню поставленої задачі одержання кондиційних моторних палив (прототипом) є патент України №61953, МПК7 C10L1/16, опубл. 15.12.2003р., бюл. №12. У ньому реалізований спосіб одержання моторних палив, який полягає в тому, що у вихідну вуглеводневу сировину перед фракціонуванням вводять спиртову добавку й потім цю композицію (не обов'язково гомогенну) піддають фракційному розгону. У результаті одержують безпосередньо готову до застосування високооктанову (76-85од.) бензинову фракцію. Також при цьому одержують (19) UA (11) 87784 (13) C2 (21) a200808406 (22) 23.06.2008 (24) 10.08.2009 (46) 10.08.2009, Бюл.№ 15, 2009 р. (72) ДАНИЛОВ ЮРІЙ БОРИСОВИЧ, ЩЕРБАКОВ ПЕТРО МИХАЙЛОВИЧ, КАЧАНОВ ВІКТОР АКИМОВИЧ, СКОБЛІК ПЕТРО ІВАНОВИЧ, ГУТОРОВ ВІКТОР МИХАЙЛОВИЧ, ДЕМИДОВ ІГОР МИКОЛАЙОВИЧ, СТРУПОВ АНАТОЛІЙ МИКОЛАЙОВИЧ (73) ДАНИЛОВ ЮРІЙ БОРИСОВИЧ, ЩЕРБАКОВ ПЕТРО МИХАЙЛОВИЧ (56) UA 61953, C2, 15.12.2003 UA 29365, A, 16.10.2000 US 4981491, A, 01.01.1991 DE 4142955, A, 01.07.1993 RU 2161640, C2, 10.01.2001 GB 520257, A, 18.04.1940 US 4334890, A, 15.06.1982 3 87784 4 дизпаливо й інші фракції, якщо в якості сировини може називатися біодобавкою, а моторні палива, узяті нафта або газовий конденсат. отримані з її допомогою - біомоторними паливами. Недоліком цього способу є те, що якісні показЗаявлений спосіб реалізують таким чином. ники одержуваного дизельного палива (темпераУ нафту й/або газовий конденсат перед фрактура застигання, цетанове число) не поліпшуютьціонуванням вводять до 50% об. добавки. Потім ся, а масовий вихід дизельної фракції не отриману суміш піддають прямій перегонці, у резбільшується. зультаті якої одержують готові до вживання конЗапропонований винахід усуває недоліки продиційні моторні палива (високооктановий бензин і тотипу при одержанні моторних палив, а саме: дизпаливо всесезонного використання). поліпшує якість як бензинових, так і дизельних Кількість добавки й співвідношення в ній низьфракцій, а також збільшує їхній масовий вихід. комолекулярних спиртів й ефірів карбонових кисПоставлена задача вирішується завдяки тому, лот вибирають залежно від властивостей й якісних що в способі одержання кондиційних моторних характеристик бензинів і дизпалив, які потрібно палив, який включає введення у вихідну вуглевододержати, а також від потенційного вмісту відповіневу сировину добавок, наприклад, алканолів, і дних фракцій у вихідній вуглеводневій сировині. наступну перегонку отриманої суміші, відповідно Залежно від антидетонаційної стійкості бензидо винаходу, в вуглеводневу сировину вводять ну й марки дизпалива, які необхідно одержати, добавку, що містить суміш ефірів карбонових кискраще співвідношення компонентів може бути талот (під карбоновими кислотами автори розуміють ким, % об.: одноосновні й багатоосновні, тобто монокарбоностабільний газовий конденсат (фракція ві, дикарбонові і так далі кислоти, узяті окремо або 45°С¸360°С) 70%; в суміші) і низькомолекулярних спиртів (С1-C5). ефіри карбонових кислот 20%; У кращому варіанті реалізації винаходу добавнизькомолекулярні спирти 10%. ку вводять у кількості 10-50% від об'єму вуглеводПісля фракціонування одержують бензин А-76 невої сировини. всесезонного використання й дизпаливо відповідЩе в одному варіанті реалізації винаходу доної зимової марки. бавку одержують етерифікацією низькомолекуляДля одержання бензину Аи-93 і дизпалива зирних спиртів (С1-C5) карбоновими кислотами при мового сорту доцільно брати вихідні компоненти в наступному мольному співвідношенні компонентів: наступному співвідношенні, % об.: карбонові кислоти 1; стабільний газовий конденсат (фракція низькомолекулярні спирти 1,5¸3. 45°С¸360°С) 60%; Таким чином, виробництво моторних палив ефіри карбонових кислот 20%; здійснюють шляхом спільного фракціонування низькомолекулярні спирти 20%. суміші вуглеводневої сировини з добавкою, що Нижче в таблицях 1 й 2 представлені зразки складається із суміші ефірів карбонових кислот і бензинів і дизпалив, одержаних відповідно до винизькомолекулярних спиртів (С1-C5). Добавку монаходу при спільній перегонці стабільного конденжна одержати також етерифікацією низькомолекусату й добавки з відбором бензинової й дизельної лярних спиртів (С1-C5) карбоновими кислотами. фракцій. Якщо для одержання добавки використовуються сировинні ресурси рослинного походження, вона Таблиця 1 Результати випробувань зразка бензинової фракції Показники 1 Фракційний склад: температура початку перегонки, °С 10% переганяється при температурі, °С 50% переганяється при температурі, °С 90% переганяється при температурі,°С кінець кипіння, °С щільність при 20°С, г/см3 октанове число (за моторним методом) Зразок 1 2 45 65 109 150 215 0,765 77 Бензин ДСТУ 40-63-2001; А-80Ек 3 не нижче 30 не нижче 75 не вище 120 не вище 190 не вище 215 не нормується не нижче 76,0 5 87784 6 Таблиця 2 Результати випробувань зразка дизельної фракції Показники Зразок 2 Фракційний склад: википає при температурі 250°С, % об. википає при температурі 350°С, % об. 90% об. переганяється при температурі, °С щільність при 20°С, г/см3 цетанове число цетановий індекс гранична температура фільтрованості,°С температура помутніння,°С Аналізи фракційного складу, антидетонаційної стійкості бензину й цетанового показника палив проводилися в атестованих лабораторіях. Визначення експлуатаційних характеристик дизпалив відбувалося на сертифікованому стенді тракторних двигунів в Інституті проблем машинобудування НАН України iм. Підгорного О. М. Як видно з даних таблиць і випробувань, завдяки добавці поліпшуються експлуатаційні характеристики, підвищується антидетонаційна стійкість товарних бензинів і розширюються межі сезонного застосування дизпалив без погіршення цетанового показника. Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 50 88 355 0,831 52 49 -25 -12 Дизпаливо ДСТУ 4840:2007; клас 0 не більш 65 не менш 85 не більш 360 0,820-0,845 не менш 51 не менш 46 не більш -20 не більш -10 Винахід розширює номенклатуру технічних засобів і способів створення моторних палив, тому що можуть використовуватися виробничі потужності спиртових і масложирових заводів й їхні побічні продукти, наприклад, сивушні фракції спиртів і масложирові відходи (соапстоки). За рахунок залучення рослинної сировини, а також побічних продуктів хімічних виробництв, можна значно збільшити масовий вихід моторних палив. Оскільки добавка, одержувана з рослинної сировини, не містить у своєму складі сірчистих сполук, введення її в мінеральні моторні палива в кількості 20-50% істотно знижує вміст у них сірки, що додатково поліпшує якість моторних палив. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601