Способ получения синтетического бензинового топлива и бензиновое топливо, полученное таким способом
Формула / Реферат
1. Способ получения синтетического лигроинового топлива, пригодного для использования в двигателях с компрессионным воспламенением, где способ включает, по меньшей мере, стадии
a) гидроочистки, по меньшей мере, конденсатной фракции продукта реакции синтеза Фишера-Тропша (ФТ) из СО и H2 или его производного;
b) гидрокрекинга, по меньшей мере, фракции тяжелых парафинов продукта реакции ФТ синтеза или его производного;
c) фракционирования гидрокрекированной фракции со стадии b) для получения желаемых компонентов синтетического лигроинового топлива; и
d) смешения указанных компонентов со стадии с) с гидроочищенной фракцией со стадии а) в желаемом соотношении для получения синтетического лигроинового топлива, имеющего желаемые характеристики для использования в двигателе с компрессионным воспламенением.
2. Способ по п.1, в котором фракция тяжелых парафинов стадии b) имеет истинную температуру кипения (ИТК) в интервале от примерно 70 до 700шС.
3. Способ по любому из пп.1-2, в котором конденсатная фракция стадии а) имеет истинную температуру кипения (ИТК) в интервале от примерно -70 до 350шС.
4. Способ по любому из пп.1-3, в котором топливо стадии d) получают смешением компонентов, полученных на стадии с), по меньшей мере, с частью гидроочищенного конденсата стадии а) или ее продуктов в объемном соотношении между 1:24 и 9:1.
5. Способ получения синтетического топлива, пригодного для использования в двигателях с компрессионным воспламенением, где способ включает, по меньшей мере, стадию смешения синтетического лигроинового топлива с дизельным топливом.
6. Синтетическое лигроиновое топливо, полученное из продуктов синтеза Фишера-Тропша, имеющее цетановое число выше 30, температуру помутнения ниже -30шС, более 30% изопарафинов и температуру начала кипения (ТНК), по меньшей мере, 49шС.
7. Топливная композиция, включающая от 1 до 100% синтетического лигроинового топлива по п.6 и от 0 до 99% одного или более дизельных топлив.
8. Депрессант температуры помутнения, полученный из продуктов синтеза Фишера-Тропша для топливной композиции, включающей дизельное топливо, где депрессант температуры помутнения имеет цетановое число выше 30, температуру помутнения ниже -30шС, более 30% изопарафинов и температуру начала кипения (ТНК), по меньшей мере, 49шС.
Текст
1 Область техники Данное изобретение относится к лигроиновым топливам, пригодным для использования в двигателях сгорания с компрессионным воспламенением (КB), а также к способу получения таких лигроиновых топлив. Более конкретно,данное изобретение относится к лигроиновым топливам, полученным из преимущественно парафинистой синтетической сырой нефти, полученной реакцией СО и Н 2, обычно по процессу Фишера-Тропша (ФТ). Предшествующий уровень техники Продукты ФТ процесса синтеза углеводородов, в особенности продукты каталитического процесса на основе кобальта и/или железа, содержат большую долю нормальных парафинов. Первичные ФТ продукты имеют неисправимо плохие свойства текучести на холоду, что затрудняет использование таких продуктов там,где свойства текучести на холоду являются жизненно важными, например, в дизельных топливах, смазочных нефтяных маслах и реактивном топливе. Из практики известно, что октановое число и цетановое число обычно связаны обратной зависимостью, т.е. более высокое октановое число обычно связано с более низким цетановым числом. Известно также, что лигроиновая фракция в действительности имеет низкие характеристики текучести на холоду,такие как температуры застывания и помутнения. Существует поэтому стимул для способа получения из продуктов ФТ процесса такого синтетического лигроинового топлива, которое имеет хорошие характеристики текучести на холоду и цетановое число, сопоставимое с требованием к топливам для KB двигателей. Дополнительно, такое синтетическое лигроиновое топливо может иметь приемлемые свойства биоразлагаемости. Синтетическое лигроиновое топливо, описанное в данном изобретении, получают из парафинистой синтетической сырой нефти (синкрюд), получаемой из синтез-газа (сингаз) путем реакции, подобной ФТ реакции. Первичные ФТ продукты охватывают широкий интервал углеводородов от метана до веществ с молекулярными массами выше 1400, включающий, главным образом, парафиновые углеводороды и небольшие количества других веществ, таких как олефины и оксигенаты. Ранее указывалось в патенте США 5.378.348, что путем гидроочистки и изомеризации продуктов из реактора Фишера-Тропша можно получить реактивное топливо с температурой замерзания -34 С или ниже благодаря изопарафиновой природе этого топлива. Такая увеличенная разветвленность продукта сравнительно с низкозастывающим парафинистым сырьем соответствует меньшему значению цетанового числа (воспламенение), чем у нормальных (линейных) парафинов, означая, что увеличение разветвленности понижает значение 2 цетанового числа парафинистых углеводородных топлив. Неожиданно заявителями было обнаружено, что может быть получено гидрообработанное синтетическое лигроиновое топливо,имеющее обычно цетановое число выше 30, а также хорошие свойства текучести на холоду. Синтетические лигроиновые топлива по настоящему изобретению могут быть использованы как таковые или в смесях в KB двигателях,обычно там, где в настоящее время использовали дизельные топлива. Это должно привести к более лучшему качеству топлива и удовлетворению требований к выхлопным газам. Синтетические лигроиновые топлива по настоящему изобретению могут быть смешаны с обычными дизельными топливами для обеспечения более низких выхлопов, хороших характеристик текучести на холоду, низкого содержания ароматических углеводородов и приемлемых цетановых чисел. Краткое описание изобретения Таким образом, согласно первому аспекту изобретения предложен способ получения синтетического лигроинового топлива, пригодного для использования в KB двигателях, где способ включает, по меньшей мере, стадииa) гидроочистки, по меньшей мере, фракции продукта реакции синтеза Фишера-Тропшаb) гидрокрекинга, по меньшей мере, фракции продукта реакции ФТ синтеза или его производного; и с) фракционирования продуктов процесса для получения желаемых характеристик синтетического лигроинового топлива. Способ может включать дополнительную стадию смешения фракционированных продуктов процесса в желаемом соотношении для получения синтетического лигроинового топлива,имеющего требуемые характеристики для использования в KB двигателе. Способ, как он описан выше, может производить синтетический лигроин, у которого некоторые из требуемых характеристических свойств включают высокое цетановое число, выше 30; низкое содержание серы, ниже 5 ч/млн; хорошие свойства текучести на холоду; и содержание более 30% изопарафинов, где изопарафины включают метил и/или этилразветвленные изопарафины. Согласно еще одному аспекту изобретения, предложен способ получения синтетического лигроинового топлива, имеющего цетановое число выше 30, где способ включает(a) разделение продуктов, полученных из синтез-газа путем реакции ФТ-синтеза на одну или несколько более тяжелых фракций и одну или несколько более легких фракций;(b) каталитическую переработку более тяжелой фракции при условиях, которые дают преимущественно дистиллаты;(c) отделение фракции лигроиновых продуктов стадии (b) от фракции более тяжелых продуктов, которая также образуется на стадии(d) необязательно, смешение лигроинового продукта, полученного на стадии (с), по меньшей мере, с частью одной или нескольких более легких фракций со стадии (а) или их продуктов. Каталитическая переработка на стадии (b) может представлять собой стадию гидропереработки, например, гидрокрекинга или мягкого гидрокрекинга. Способ получения синтетического лигроинового топлива может включать одну или несколько дополнительных стадий фракционирования, по меньшей мере, одной или нескольких более легких фракций стадии (а) или их продуктов перед стадией (d). Способ получения синтетического лигроинового топлива может включать дополнительную стадию гидроочистки, по меньшей мере,одной или нескольких более легких фракций стадии (а) или их продуктов перед стадией (d). Одна или несколько более тяжелых фракций стадии (а) могут иметь истинные температуры кипения (ИТК) в интервале от примерно 70 до 700 С, однако, они могут быть в интервале от 80 до 650 С. Одна или несколько более легких фракций могут иметь истинные температуры кипения(ИТК) в интервале от -70 до 350 С, обычно в интервале от -10 до 340 С. Продукт стадии (d) может выкипать в интервале от 30 до 200 С. Продукт стадии (d) может выкипать в интервале от 40 до 155 С при определении методом ASTM D86. Продукт стадии (d) может представлять собой лигроиновое топливо. Продукт стадии (d) может иметь температуру помутнения ниже -30 С, обычно -40 С, и даже ниже -50 С. Продукт стадии (d) может быть получен смешением фракции лигроинового продукта,полученной на стадии (с), по меньшей мере, с частью одной или нескольких более легких фракций стадии (а) или их продуктов в объемном соотношении между 1:24 и 9:1, обычно между 2:1 и 6:1, и в одном осуществлении в объемном соотношении 50:50. Изобретение распространяется далее на способ получения синтетических лигроиновых топлив, пригодных для KB двигателей, из первичных ФТ продуктов, включающих преимущественно коротоцепные линейные и разветвленные парафины. В данном способе парафинистый продукт ФТ-процесса делят, по меньшей мере, на две фракции: на более тяжелую фракцию и, по меньшей мере, одну болeе легкую фракцию. 4 Более легкая фракция может быть подвергнута мягкому каталитическому гидрированию для удаления гетероатомных соединений, таких как кислородсодержащие, и насыщения олефинов,чтобы получить в результате полезные продукты, такие как лигроины, дизельное топливо,растворители и/или компоненты для их получения компаундированием. Более тяжелая фракция может быть подвергнута гидрогенизационной переработке без предварительной гидроочистки для получения продуктов с хорошими характеристиками текучести на холоду. Такая гидрообработанная более тяжелая фракция может быть смешана со всей гидрированной и/или негидрированной легкой фракцией или с ее частью для того, чтобы получить после фракционирования лигроиновое топливо, характеризуемое приемлемым значением цетанового числа. Подходящие для стадий гидропереработки катализаторы являются промышленно доступными и могут быть выбраны с целью улучшения качества целевого конечного продукта. Согласно следующему аспекту изобретения предложено синтетическое лигроиновое топливо, имеющее цетановое число выше 30 и температуру помутнения ниже -30 С, где указанное лигроиновое топливо содержит, главным образом, изопарафины, как описано выше. В одном осуществлении синтетическое лигроиновое топливо представляет собой продукт ФТ-процесса. Синтетическое лигроиновое топливо может иметь цетановое число выше 30, температуру помутнения ниже -30 С, содержание изопарафинов более 30% и температуру конца кипения (ТКК) ниже 160 С. Синтетическое лигроиновое топливо может иметь температуру начала кипения (ТНК),по меньшей мере, 49 С. Изобретение распространяется на топливную композицию, включающую от 10 до 100% описанного выше синтетического лигроинового топлива. Обычно топливная композиция включает от 0 до 90% одного или нескольких дизельных топлив. Топливная композиция может включать,по меньшей мере, 20% синтетического лигроинового топлива и иметь цетановое число выше 40 и температуру помутнения ниже 2 С. Используя синтетическое лигроиновое топливо в качестве депрессатора температуры помутнения, можно получить в результате, по меньшей мере, 2 С депрессию температуры помутнения топливной композиции. Топливная композиция может включать,по меньшей мере, 30% синтетического лигроинового топлива и иметь цетановое число выше 40 и температуру помутнения ниже 0 С. Используя синтетическое лигроиновое топливо в качестве депрессатора температуры помутнения, можно получить в результате, по меньшей 5 мере, 3 С депрессию температуры помутнения топливной композиции. Топливная композиция может включать,по меньшей мере, 50% синтетического лигроинового топлива и иметь цетановое число выше 40 и температуру помутнения ниже 0 С, более типично, ниже -4 С. Используя синтетическое лигроиновое топливо в качестве депрессатора температуры помутнения, можно получить в результате, по меньшей мере, 4 С депрессию температуры помутнения топливной композиции, или, более типично, по меньшей мере, 8 С депрессию. Топливная композиция может включать,по меньшей мере, 70% синтетического лигроинового топлива и иметь цетановое число выше 40 и температуру помутнения ниже -10 С, более типично, ниже -15 С. Используя синтетическое лигроиновое топливо в качестве депрессатора температуры помутнения, можно получить в результате, по меньшей мере, 13 С депрессию температуры помутнения топливной композиции, или, более типично, по меньшей мере, 18 С депрессию. Смешанная (компаундированная) композиция может дополнительно включать от 0 до 10% присадок для улучшения других характеристик топлива. Присадки могут включать смазывающую присадку. Лубрикторная присадка может составлять от 0 до 0,5 % композиции, обычно от 0,00001 до 0,05% композиции. В некоторых осуществлениях смазывающая присадка составляет от 0,008 до 0,02% композиции. Топливная композиция может включать в качестве дизельного топлива дизельное топливо, полученное из сырой нефти, такое как дизельное топливо марки US 2-D (малосернистая нефть для дизельного топлива квалификации 2-D по спецификации ASTM D 975-94) иBoard, 1993) и/или товарное дизельное топливо по Южно-Африканской спецификации. Изобретение распространяется на полученный из продуктов ФТ-процесса депрессант температуры помутнения для топливной композиции, содержащей дизельное топливо, где депрессант температуры помутнения имеет цетановое число выше 30, температуру помутнения ниже -30 С, более 30% изопарафинов и температуру конца кипения (ТКК) менее 160 С. Полученный из продуктов ФТ-процесса депрессатор температуры помутнения может иметь температуру начала кипения (ТНК), по меньшей мере, 49 С. Подробное описание изобретения Данное изобретение описывает превращение первичных продуктов ФТ-синтеза в лигроин и среднекипящие дистиллаты, например, лигроиновые топлива, имеющие цетановое число выше 30, имеющие в то же время хорошие ха 002794 6 рактеристики текучести на холоду, как описано выше. ФТ-процесс используют в промышленности для превращения синтез-газа, полученного из угля, природного газа, биомассы или тяжелых нефтяных потоков, в углеводороды в интервале от метана до веществ с молекулярной массой выше 1400. В то время как главными продуктами являются линейные парафинистые вещества, часть перечня продуктов может образовывать другие вещества, такие как разветвленные парафины,олефины и окисленные компоненты. Точный перечень продуктов зависит от использованных конфигурации реактора, условий процесса и катализатора, как ясно из, например, Catal. Rev.Sci. Eng., 23 (12), 265-278 (1981). Предпочтительными реакторами для получения более тяжелых углеводородов являются реакторы взвешенного слоя или трубчатые реакторы с неподвижным слоем, тогда как условия реакции находятся предпочтительно в интервале 160-280 С,в некоторых случаях 210-260 С, и 18-50 бар, в некоторых случаях 20-30 бар. Предпочтительные активные металлы в катализаторе включают железо, рутений или кобальт. Хотя каждый катализатор даст свой собственный уникальный перечень продуктов,во всех случаях перечень продуктов включает некоторый воскообразный высокопарафинистый материал, который необходимо далее превратить в полезные продукты. Продукты ФТ-процесса могут быть превращены в целый ряд конечных продуктов, таких как среднекипящие дистиллаты, лигроин, растворители, базовые смазочные масла, и т.д. Такое превращение, которое обычно состоит из нескольких процессов, таких как гидрокрекинг, гидроочистка и перегонка, может быть названо процессом переработки ФТ-продуктов. Процесс переработки ФТ-продуктов по данному изобретению использует сырьевой поток, состоящий из углеводородов C5 и более высококипящих углеводородов, полученных в ФТ-процессе. Это сырье разделяют, по меньшей мере, на две отдельные фракции, более тяжелую и, по меньшей мере, одну более легкую фракцию. Граница кипения между двумя фракциями составляет предпочтительно менее 300 С и обычно около 270 С. Таблица ниже представляет типичный состав двух фракций с точностью 10%. Таблица 1. Типичный состав продукта ФТ-синтеза после разделения на две фракции (отгон в об.%) ФТ-конденсат ФТ-конденсат 7 Фракция 160 С содержит значительное количество углеводородов, которые кипят выше обычного лигроинового интервала. Фракция от 160 до 270 С может рассматриваться как легкое дизельное топливо. Это означает, что все вещества, кипящие выше 270 С, должны быть превращены в более легкокипящие вещества посредством каталитического процесса, часто называемого гидропереработкой, например гидрокрекинга. Катализаторы для этой стадии являются катализаторами бифункционального типа, т.е. они содержат центры, активные для крекинга и для гидрирования. Каталитические металлы,активирующие гидрирование, включают благородные металлы группы VIII, такие как платина или палладий, или сульфидированные основные металлы группы VIII, например никель, кобальт, которые могут включать или не включать сульфидированные металлы группы VI, например молибден. Носителем для металлов может быть любой тугоплавкий окисел, такой как двуокись кремния, окись алюминия, окись титана,окись циркония, окись ванадия и другие окислы групп III, IV, VA и VI, одни или в сочетании с другими тугоплавкими окислами. Альтернативно, носитель может частично или полностью состоять из цеолита. Однако для данного изобретения предпочтительным окислом является аморфная окись кремния-окись алюминия. Условия процесса для гидрокрекинга могут варьироваться в широком интервале и тщательно быть выбраны после многочисленных экспериментов для оптимизации выхода лигроина. В этом отношении важно отметить, что как и для многих химических реакций здесь существует компромисс между конверсией и селективностью. Очень высокая конверсия будет приводить к высокому выходу газов и низкому выходу лигроиновых топлив. Поэтому важно тщательно настроить параметры процесса для того, чтобы оптимизировать конверсию углеводородов 160 С. В табл. 2 приведены предпочтительные параметры. Таблица 2. Условия процесса гидрокрекинга Условие Широкий интервал Предпочтительный интервал Температура, С 150-450 340-400 Давление, кПа 1000-20000 3000-8000 Расход водорода,100-2000 800-1600 нм 3/м 3 сырья Конверсия веществ 30-80 50-70 370 С, мас.% Тем не менее является возможным осуществить превращение всего продукта 370 С сырья за счет рециркуляции той части, которая не проконвертировала во время процесса гидрокрекинга. Как ясно из табл. 1, большая доля фракции, кипящей ниже 160 С (легкий конденсат),уже находится в типичном для лигроина интер 002794 8 вале температур кипения, а именно 50-160 С. Данная фракция может быть подвергнута или не подвергнута гидроочистке. При гидроочистке удаляются гетероатомы и гидрируются ненасыщенные соединения. Гидроочистка является хорошо известным промышленным процессом,катализируемым любым катализатором, имеющим гидрирующую функцию, например благородными металлами группы VIII или сульфидированными основными металлами группы VI,или их сочетанием. Предпочтительными носителями являются окись алюминия и двуокись кремния. В табл. 3 даны типичные рабочие условия процесса гидроочистки. Таблица 3. Условия процесса гидроочистки Условие Широкий интервал Предпочтительный интервал Температура, С 150-450 200-400 Давление, кПа 1000-20000 3000-8000 Расход водорода,100-2000 400-1600 нм 3/м 3 сырья В то время как гидроочищенная фракция может быть расфракционирована на парафинистые продукты, используемые в качестве растворителей, заявитель неожиданно обнаружил,что гидроочищенная фракция может быть непосредственно смешана с продуктами, полученными при гидрокрекинге тяжелых парафинистых остатков. Хотя можно гидроизомеризовать продукты, содержащиеся в потоке конденсата,заявитель неожиданно обнаружил, что это приводит к небольшой, но значимой потере продуктов, выкипающих в интервале кипения лигроина, в более легкие продукты. Более того, гидроизомеризация приводит к образованию разветвленных изомеров, что дает меньшее цетановое число, чем у соответствующих нормальных парафинов. Важными параметрами для процесса переработки ФТ-продукта являются максимизация выхода продукта, качество продукта и стоимость. В то время как предложенная технологическая схема является простой и потому экономичной, она дает синтетические лигроиновые топлива, пригодные для KB двигателей, имеющие цетановое число 30 с хорошим выходом. В действительности, способ по данному изобретению способен производить лигроин для применения в KB двигателе непревзойденного до сих пор качества, который характеризуется уникальным сочетанием приемлемого цетанового числа и превосходных свойств текучести на холоду. Он представляет собой синтетическое лигроиновое топливо уникального состава, что непосредственно обусловлено тем способом, которым осуществлен процесс переработки ФТпродуктов по данному изобретению, что приводит к уникальным характеристикам указанного топлива. 9 Описанный процесс переработки ФТпродуктов на фиг. 1 может быть скомбинирован в различных конфигурациях. Заявитель рассматривает эти комбинации как использование того, что известно в области оптимизации синтеза процессов. Однако конкретные условия процесса переработки первичных ФТ-продуктов, возможные конфигурации процесса, которые приведены в табл. 4, были получены после многочисленных и тщательных экспериментов и расчетов. Таблица 4. Возможные схемы процесса переработки продуктов ФТ синтеза Стадия процесса Схема процесса А В С D 1. Реактор ФТ-синтеза х х х х 2. Колонна фракционирования легкого х ФТ-продукта 3. Реактор гидроочистки легкого ФТх х х х продукта 4. Колонна фракционирования НТФТх х продукта 5. Реактор гидрокрекинга тяжелого ФТх х х х продукта 6. Колонна фракционирования продукта х х х х Номера нумерация обозначений на фиг. 1 ФТ Фишер-Тропш Основной процесс показан на прилагаемой фиг. 1. Синтез-газ (сингаз), смесь водорода и моноксида углерода входит в ФТ-реактор, где синтез-газ превращается в углеводороды вследствие ФТ-реакции. Более легкая ФТ-фракция выводится по линии 7 и может проходить или не проходить через фракционирующую колонну 2 и реактор гидроочистки 3. Продукт 9 из реактора гидроочистки может быть разделен во фракционирующей колонне 4 или, альтернативно, смешан с продуктамиреактора гидрокрекинга 16, направляемыми в общую фракционирующую колонну 6. Фракция тяжелых углеводородов выводится по линии 13 и направляется в реактор гидрокрекинга 5. Если рассматривается фракционирующая колонна 2, кубовый погон 12 направляют в реактор гидрокрекинга 5. Продукт 16,сам по себе или смешанный с более легкой фракцией 9 а, выделяют во фракционирующей колонне 6. В зависимости от схемы процесса легкую продуктовую фракцию, лигроин 19 получают из фракционирующей колонны 6 или смешением эквивалентных фракций 10 и 17. Обычно в качестве лигроина используют фракцию С 5-160 С. Несколько более тяжелую фракцию, синтетическое дизельное топливо 20 получают подобным образом из фракционирующей колонны 6 или смешением эквивалентных фракций 11 и 18. Эту фракцию обычно выводят как фракцию 160-370 С, используемую в качестве дизельного топлива. 10 Тяжелокипящий непревращенный материал 21 из фракционирующей колонны 6 возвращают в цикл на разбавление в реактор гидрокрекинга 5. Альтернативно, остаток может быть использован для получения синтетических смазочных масел. Небольшое количество газов C1C4 также отделяют во фракционирующих колоннах 4 и 6. Нижеследующие примеры 1-9 служат для дополнительного пояснения данного изобретения. Обозначения, использованные в примерах НТФТ Низкотемпературный ФишерТропш. Синтез Фишера-Тропша,проведенный при температурах между 160 и 280 С при использовании базовых условий процесса, ранее описанных в данном патенте, при давлениях от 1800 до 5000 кПа в трубчатом реакторе с неподвижным слоем или взвешенным слоем ПГ Прямогонный. Продукт, полученный непосредственно после НТФТ,не подвергавшийся какому-либо процессу химического превращения ГО ПГ Гидроочищенный прямогонный. Продукт, полученный из НТФТ ПГ продуктов после гидрирования при использовании базовых условий процесса, ранее описанных в данном патенте ГК Гидрокрекированный. Продукт, полученный из НТФТ ПГ продуктов после гидрокрекинга при использовании базовых условий процесса,ранее описанных в данном патенте Пример 1. Лигроин прямой гонки (ПГ) получали фракционированием легкого ФТ конденсата. Данный продукт имел характеристики топлива,показанные в табл. 5. Эта же таблица включает основные свойства дизельного топлива на основе нефти. Пример 2. Гидрированный лигроин прямой гонки (ГО ПГ) получали гидроочисткой и фракционированием легкого ФТ конденсата. Данный продукт имел характеристики топлива, показанные в табл. 5. Пример 3. Гидрокрекированный (ГК) лигроин получали гидрокрекингом и фракционированием тяжелого ФТ парафина. Данный продукт имел характеристики топлива, показанные в табл. 5. Пример 4. НТФТ лигроин получали смешением лигроинов, описанных в примерах 2 и 3. Соотношением смешения было 50:50 по объему. Данный продукт имел характеристики топлива, показанные в табл. 5. 11 Таблица 5. Характеристики НТФТ лигроинов Товарное Примедизель- чание Синтетические ФТ лигроины ное(ЮA) ПГ ГО ПГ ГК ЛТФТ Разгонка поASTM D86 ТНК, С 58 60 49 54 182 Т 10, С 94 83 79 81 223 Т 50, С 118 101 101 101 292 Т 90, С 141 120 120 120 358 ТКК, С 159 133 131 131 382 Плотность,0,7101 0,6825 0,6877 0,6852 0,8483 кг/л (20 С) Цетановое н/о 42,7 30,0 39,6 50,0 число Теплота сгораПриме 45625 48075 46725 46725 45520 ния, HHHV,чание 2 кДж/кг Кислотное число, мг 0,361 0,001 0,011 0,006 0,040 КОН/г Общая сера,4242 1 1 1 1 мг/л Состав, мас.% н-парафины 53,2 90,1 28,6 59,0 н/о Изопарафины 1,2 8,3 66,7 38,2 н/о Нафтеновые н/о Ароматические 0,1 0,5 0,3 н/о Олефины 35,0 1,5 4,2 2,5 н/о Спирты 10,7 н/о Температура-20 57 вспышки, С чание 3 Вязкость н/о н/о н/о 0,5 3,97 Примечания: 1. Эти топлива не содержат присадок; 2. Методика API 14A1.3; 3. Коррелированы (см. HP, Sept. 1987, р./ 81) Пример 5. Лигроин ПГ, описанный в примере 1, испытывали на выхлоп, получив результаты, приведенные в табл. 6. Для испытаний использовали дизельный двигатель Mercedes Benz 407T с характеристиками, также приведенными в табл. 6. Выхлопы, анализированные во время испытаний, содержали на 21,6% меньше СО, на 4,7% меньше СО 2 и на 20,0% меньше NOx чем выхлопы, анализированные для обычного дизельного топлива. Кроме того выхлоп твердых частиц, определенный по дымовому числу Боша,был на 52% ниже, чем наблюдавшийся у обычного дизельного топлива. Удельный расход топлива был на 0,2% ниже, чем определенный для обычного дизельного топлива. Пример 6. Лигроин ГО ПГ, описанный в примере 2,испытывали на выхлоп, получив результаты,приведенные в табл. 6. Для испытаний использовали дизельный двигатель Mercedes Benz 407T с характеристиками, также приведенными в табл. 6. Выхлопы, анализированные во время испытаний, содержали на 28,8% меньше СО, на 3,5% меньше СO2 и на 26,1% меньше NOx чем выхлопы, анализированные для обычного дизельного топлива. Кроме того, выхлоп твердых частиц, определенный по дымовому числу Бо 002794 12 ша, был на 45% ниже, чем наблюдавшийся у обычного дизельного топлива. Удельный расход топлива был на 4,9% ниже, чем определенный для обычного дизельного топлива. Пример 7. Лигроин ГК, описанный в примере 3, испытывали на выхлоп, получив результаты, приведенные в табл. 6. Для испытаний использовали дизельный двигатель Mercedes Benz 407T с характеристиками, также приведенными в табл. 6. Выхлопы,анализированные во время испытаний, содержали на 7,2% меньше СО, на 0,3% меньше СО 2 и на 26,6% меньше NОx, чем выхлопы, анализированные для обычного дизельного топлива. Кроме того,выхлоп твердых частиц, определенный по дымовому числу Боша, был на 54% ниже, чем наблюдавшийся у обычного дизельного топлива. Удельный расход топлива был на 7,1% ниже, чем определенный для обычного дизельного топлива. Пример 8. Лигроин НТФТ, описанный в примере 4, испытывали на выхлоп, получив результаты, приведенные в табл. 6. Для испытаний использовали дизельный двигатель Mercedes Benz 407T с характеристиками, также приведенными в табл. 6. Выхлопы, анализированные во время испытаний, содержали на 25,2% меньше СО, на 4,4% меньше СO2 и на 26,1% меньше NOx, чем выхлопы, анализированные для обычного дизельного топлива. Кроме того, выхлоп твердых частиц, определенный по дымовому числу Боша, был на 45% ниже, чем наблюдавшийся у обычного дизельного топлива. Удельный расход топлива был на 4,6% ниже, чем определенный для обычного дизельного топлива. Таблица 6. Характеристики KB двигателя и выхлопа от синтетических лигроинов Синтетические ФТ лигроины Обычное дизельное топливо ПГ ГО ПГ ГК ЛТФТ Данные испытаний Двигатель Пример 9. Лигроин НТФТ смешивали в соотношении 50:50 (по объему) с имеющимся в продаже южноафриканским дизельным топливом для получения топлива, пригодного для условий холодной окружающей среды. Топливные характеристики данного топлива и его компонентов включены в табл. 7. В табл. 8 показаны поведение этой топливной сме 13 си и поведение ее компонентов в двигателе с компрессионным воспламенением (KB). Смесь 50:50 показывает удельный расход топлива на 10% ниже,выхлоп NOx на 19% ниже и дымовое число по Бошу на 21% ниже. Другие параметры также являются существенными. Имеющееся в продаже дизельное топливо является обычным топливом не зимнего сорта. Обычно нефтепереработчики, производящие дизельные топлива для зимних условий, вынуждены понижать температуры конца кипения своих продуктов. Делая это, они понижают характеристики текучести на холоду, делая их более пригодными для работы при низких температурах и уменьшая вероятность замерзания. Это приводит к снижению уровня производства не только дизельных топлив,но и реактивных топлив и других продуктов, подобных маслам-теплоносителям. Смесь НТФТ лигроина и продаваемого южноафриканского дизельного топлива является дизельным топливом, пригодным для холодной погоды,которое может быть получено без снижения производства обычного топлива. Смесь сохраняет достоинства обычных топлив, включающие приемлемое цетановое число и температуру вспышки, и может быть использована в холодных условиях без присадок или потери эксплуатационных характеристик. Кроме того, смесь может иметь экологические преимущества с точки зрения выхлопа. Некоторые из результатов, включенных в табл. 7 и 8, проиллюстрированы графически на прилагаемых фигурах в конце примеров. Таблица 7. Топливные характеристики смесей продаваемого дизельного топлива с синтетическим лигроином Лигроин НТФТ в смеси 0% 50% 100% Разгонка по ASTM D86, С ТНК 182 50 53 Т 10 223 87 79 Т 50 292 129 100 Т 90 358 340 120 ТКК 382 376 129 Плотность 0,8483 0,7716 0,6848 Температура вспышки С 77 47-40 Таблица 8. Характеристика КB двигателя и выхлопа смесей продаваемого дизельного топлива с синтетическим лигроином Лигроин НТФТ в смеси 0% 50% 100% Испытываемый двигательMercedes Benz 407T Условия испытаний 1400 об/мин Нагрузка 553 Нм Расход топлива 17,58 16,71 16,77 Выхлоп 1,11 1,21 0,83 СО, г/кВтч 700,9 711,6 670,1 СO2, г/кВтч 16,99 13,85 12,55NOx, г/кВтч Дымовое число по Бошу 0,67 0,53 0,37 14 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Способ получения синтетического лигроинового топлива, пригодного для использования в двигателях с компрессионным воспламенением, где способ включает, по меньшей мере, стадииa) гидроочистки, по меньшей мере, конденсатной фракции продукта реакции синтеза ФишераТропша (ФТ) из СО и H2 или его производного;b) гидрокрекинга, по меньшей мере, фракции тяжелых парафинов продукта реакции ФТ синтеза или его производного;c) фракционирования гидрокрекированной фракции со стадии b) для получения желаемых компонентов синтетического лигроинового топлива; иd) смешения указанных компонентов со стадии с) с гидроочищенной фракцией со стадии а) в желаемом соотношении для получения синтетического лигроинового топлива, имеющего желаемые характеристики для использования в двигателе с компрессионным воспламенением. 2. Способ по п.1, в котором фракция тяжелых парафинов стадии b) имеет истинную температуру кипения (ИТК) в интервале от примерно 70 до 700 С. 3. Способ по любому из пп.1-2, в котором конденсатная фракция стадии а) имеет истинную температуру кипения (ИТК) в интервале от примерно -70 до 350 С. 4. Способ по любому из пп.1-3, в котором топливо стадии d) получают смешением компонентов,полученных на стадии с), по меньшей мере, с частью гидроочищенного конденсата стадии а) или ее продуктов в объемном соотношении между 1:24 и 9:1. 5. Способ получения синтетического топлива,пригодного для использования в двигателях с компрессионным воспламенением, где способ включает,по меньшей мере, стадию смешения синтетического лигроинового топлива с дизельным топливом. 6. Синтетическое лигроиновое топливо, полученное из продуктов синтеза Фишера-Тропша,имеющее цетановое число выше 30, температуру помутнения ниже -30 С, более 30% изопарафинов и температуру начала кипения (ТНК), по меньшей мере, 49 С. 7. Топливная композиция, включающая от 1 до 100% синтетического лигроинового топлива по п.6 и от 0 до 99% одного или более дизельных топлив. 8. Депрессант температуры помутнения, полученный из продуктов синтеза Фишера-Тропша для топливной композиции, включающей дизельное топливо, где депрессант температуры помутнения имеет цетановое число выше 30, температуру помутнения ниже -30 С, более 30% изопарафинов и температуру начала кипения (ТНК), по меньшей мере, 49 С. Характеристика горения и выхлопа синтетического лигроина НТФТ и продаваемого смешанного дизельного топлива
МПК / Метки
МПК: C10G 65/14, C10L 1/08
Метки: таким, полученное, синтетического, способ, топлива, бензиновое, бензинового, топливо, способом, получения
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/9-2794-sposob-polucheniya-sinteticheskogo-benzinovogo-topliva-i-benzinovoe-toplivo-poluchennoe-takim-sposobom.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Способ получения синтетического бензинового топлива и бензиновое топливо, полученное таким способом</a>
Предыдущий патент: Устройство для удаления твердых веществ, осевших на дно электролизера
Следующий патент: Способ и устройство для переработки высокомолекулярного углеводородного сырья
Случайный патент: Антигрибковые композиции с улучшенной биологической доступностью.