Спосіб одержання моторного палива

Изобретение относится к технологиям получения моторного топлива и может быть использовано в нефтехимической, газоперерабатывающей и коксохимической отраслях промышленности. Известен способ получения моторного топлива путем смешивания исходных компонентов в заданном соотношении. В качестве компонентов в указанном топливе используют: легкую фракцию нефти с интервалом температур кипения 30-120°С (бензин-содержащее сырье); алкилбензольную или циклопентановую фракции с интервалом температур кипения 115-200°С, получаемую при переработке каменноугольного бензола и дополнительно фракцию "сивушны х масел" с интервалом температур кипения 110-145°С [Патент РФ №2047651, кл. С 10 L 1/18] Недостатком указанного способа является необходимость использовать в качестве бензинсодержащего сырья легкую фракцию нефти или циклопентановую фракцию продукты специальной переработки нефти или каменноугольного бензола, что требует больших капитальных затрат. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому способу является способ получения моторного топлива путем смешивания низкооктанового бензина (газолина) и компонентов, повышающих его октановое число: спирта, воды и поверхностно-активного вещества в заданном соотношении [Патент США № 4599088, кл. С 10 L 1/32, 1986].· Недостатками указанного способа также является необходимость применения исходных компонентов, выделенных специальными технологиями из соответствующего сырья. Это требует существенных затрат и снижает экономичность процесса. Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является разработка способа получения неэтилированного высокооктанового моторного топлива из бензинсодержащего сырья и компонентов, повышающих октановое число без их предварительной обработки и за счет этого повышение экономичности процесса. Поставленная цель достигается тем, что в способе получения моторного топлива путем смешивания в заданном соотношении низкооктанового бензинсодержащего сырья и компонентов, повышающих октановое число, в качестве бензинсодержащего сырья используют рафинат бензольного реформинга или газовый конденсат, а в качестве компонентов, повышающих октановое число, используют ароматические углеводороды в объемном соотношении к сырью, равном (20¸30) : (70¸80), или продукты переработки этанола в объемном соотношении к сырью, равном (18¸40) : (60¸82), при этом, полученную композицию подвергают перемешиванию при Re (4,5¸5,0) * 103, нагреву до 200-205°С и последующей ректификации с отбором целевого продукта. В качестве компонента, повышающего октановое число, используют каменноугольный сырой бензол с температурой кипения до 150°С, или головную фракцию этилового спирта, выкипающую в интервале температур 90-110°С, или сивушные масла, выкипающие в интервале температур 95-120°С или их смесь в объемном соотношении (40¸70): :(30¸60). Признаки предлагаемого способа обеспечивают следующую причинно-следственную связь с достигаемым техническим результатом: - использование в качестве бензинсодержащего сырья рафината бензольного риформинга или газового конденсата, а в качестве компонентов, повышающих октановое число - ароматических углеводородов или продуктов переработки этанола, их смешивание в определенном соотношении, перемешивание композиций в заданном режиме, нагрев и последующая ректификация позволяют без предварительной обработки сырья получить целевой продукт с наибольшим сосредоточением в нем компонентов, повышающих октановое число, и, тем самым, повысить экономичность процесса. Характеристика исходных продуктов. Конденсат газовый стабильный (ОСТ 51.65-80) представляет собой смесь углеводородов метанового, нафтенового и ароматического ряда и имеет следующую физико-химическую характеристику: Сивушное масло (ГОСТ 17071-91), выкипающее в интервале температур (95-120)°С: Температурный предел перегонки при давлении 760 мм рт. ст., °С Не менее 120,0 - Объемная доля сивушного масла, % Не менее 50,0 Плотность при 20°С, г/см 3 Не более 0,837 Показатель преломления Не менее 1,305 Способ осуществляют следующим образом: В металлический куб загружают низкооктановое бензинсодержащее сырье, к которому β заданном соотношении добавляют в одном случае первый бензол от ректификации сырого бензола, а во втором случае -предварительно отнейтрализованную фракцию ректификации этилового спирта; либо головную фракцию (обезвоженную), либо сивушные масла, либо их смесь в заданном соотношении. Полученную композицию подвергают перемешиванию в специальном смесителе при определенной величине критерия Re, затем полученную гомогенную по вязкости композицию нагревают до заданной температуры и подают на ректификацию. В интервале 35-180°С отбирают целевой продукт (ГОСТ 2084-77). Продукт, выкипающий выше 180°С, может быть использован, например, для получения дизельного или печного топлива. Пример 1. Были проведены эксперименты по обоснованию правомерности предлагаемой последовательности технологических операций заявляемого способа (смешение и последующая ректификация) и необходимости стадии ректификации. Брали указанные компоненты, подвергали их ректификации, а затем получали целевой продукт обычным смешиванием; брали эти же компоненты без их предварительной ректификации, смешивали в заданных соотношениях при величине критерия Re = 4,5 * 103. Полученную композицию подвергали нагреву до 200°С и последующей ректификации в колонне с 13-ю теоретическими тарелками. Полученные результаты представлены в табл.1. Анализ приведенных данных свидетельствует о том, что моторное топливо с максимальным октановым числом получается предлагаемым способом, включающим смешение компонентов и последующую ректификацию, при соотношении бензинсодержащего сырья и сырого бензола с температурой кипения до 150°С, равном (80¸70): (20¸30) (строки 5, 6, 21, 22) или бензинсодержащего сырья и продуктов переработки этанола при соотношении (82¸60) : (18¸40) (строки 17-18, 25, 26). Простым смешением компонентов, предварительно подготовленных (прошедших ректификацию до смешения) можно получить конечный продукт, но с меньшим октановым числом (строки 11, 12). Пример 2. Были проведены исследования по обоснованию правомерности выбора диапазона изменения величины критерия Re при перемешивании композиции и температуры ее нагрева перед ректификацией. Для исследований были использованы композиции №№ 5, 6, 17/18, 21, 22, 25, 26 (табл. 1). Ректификацию осуществляли в условия х примера 1. Полученные результаты представлены в табл. 2. Анализ данных табл. 2 свидетельствуе т о том, что стадия перемешивания композиции перед нагревом и ректификацией необходима для гомогенизации исходного сырья. Оптимальными значениями величины критерия Re перемешивания является (4,5-5) · 103, а температура нагрева 200-205°С. Уменьшение величины критерия Re из-за неполной гомогенности исходного сырья приводит к уменьшению выхода в конечный продукт компонентов, повышающих октановое число, а увеличение значений критерия Re экономически не оправдано. Уменьшение температуры нагрева смеси перед ректификацией также не позволяет извлечь в конечный продукт в достаточном количестве необходимые компоненты, повышающие октановое число, а повышение температуры нагрева не оправдано экономически. Пример 3. Были проведены эксперименты по обоснованию правомерности выбора диапазона соотношения в смесевой добавке к бензинсодержащему сырью головной фракции и сивушных масел. Количество добавки к бензинсодержащему сырью составляло 30%. Испытывали композиции № 15 и № 30 (табл. 1); температура нагрева 200°С; (Re =4,5 · 103). Полученные результаты представлены в табл. 3. Как следует из приведенных данных добавка к бензинсодержащему сырью компонента, состоящего из головной фракции и сивушного масла, позволяет получить гомогенное сырье только в том случае, если соотношение головной фракции и сивушного масла в компоненте составляет (40¸70) : (60¸30). При увеличении доли сивушны х масел в компоненте выше 60% и при увеличении головной фракции выше 70% компонент не образует с сырьем гомогенной системы, происходит расслоение и помутнение сырья. Свойства получаемого предлагаемым способом моторного топлива приведены а табл. 4. Данные табл. 4 свидетельствуют о том, что предлагаемый способ позволяет получить из сырья без его предварительной ректификации (более экономичным путем) конечный продукт, отвечающий требованиям ГОСТ.